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A palavra cermica vem do grego keramik, quesignifica a arte do oleiro.
Cermica compreende todos os materiais
inorgnicos, no-metlicos, obtidos geralmenteaps tratamento trmico em temperaturaselevadas e est bastante presente nossa volta,na loua da cozinha, vidro, cimento materiaisde construo civil, at blindagens para finsmilitares e materiais supercondutores.
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A cermica muito antiga, sendo que peas deargila cozida foram encontradas em diversosstios arqueolgicos. No Japo as peas de
cermica mais antigas conhecidas porarquelogos foram encontradas na reaocupada pela cultura Jomon, h cerca de 8.000anos, talvez mais.
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Na China e no Egito, por exemplo, a cermicaj tem mais de 5.000 anos. Nas tumbas dos
faras do Antigo Egito, vrios vasos decermica continham vinho, leos e perfumespara fins religiosos.
No Brasil, a cermica tem seus primrdios naIlha de Maraj.
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Cermicas: Porcelanas, louas, vasos, louavitrificada
Produtos estruturais de argila: Tijolos de
revestimento, tijolos, manilhas e tubossanitrios
Produtos cermicos especiais
Esmaltes e metal esmaltado
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MATRIAS-PRIMAS
Argila Feldspatos
Potssicos Sdicos Clcicos So utilizados com fundentes podem estar presente
na argila ou serem adicionados.
Areia Usam-se ainda outros minerais, sais e xidos,
como fundentes e ingredientes refratrios.(Observar quadro 9.2)
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Grande parte da cermica que vimos no nossodia-a-dia produzida a partir da argila, um dosconstituintes do solo.
A argila um material proveniente dadecomposio, durante milhes de anos, dasrochas feldspticas, muito abundantes nacrosta terrestre.
Reaes que ocorrem:
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um silicato de alumnio hidratado, composto
por alumnio (xido de alumnio), slica ( xidode silcio ) e gua
Os minerais mais importantes das argilas so: Caulinita Montmorilonita (alta plasticidade) Ilita
Por ser plstica apresentada a propriedade dequando misturados com gua seremamassados e trabalhados mantendo a formaque se quer.
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As argilas so escolhidas pelas propriedades
particulares a que se visam e muitas vezes somisturadas para se ter o melhor resultado.
As propriedades das argilas variam quanto simpurezas presentes. Assim, geralmente necessrio um beneficiamento prvio. Separao granulomtrica por peneiramento ou
decantao Filtrao Secagem
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Argila natural: utilizada em seu estado natural,sem a necessidade de adicionar outrassubstncias.
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Argila refratria: qualidade de resistncia ao
calor.
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Caulim ou argila da china: de coloraobranca utilizada na fabricao de massas paraporcelanas.
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Argilas de bola (Ball-Clay): apresenta altograu de contrao tanto na secagem quanto naqueima.
. Argilas para grs: Argila de gro fino quesuporta altas temperaturas.
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Bentonita: Argila vulcnica muito plstica,contm mais slica do que alumnio, se origina
das cinzas vulcnicas.
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Argilas expandida: A argila expandida produzida em grandes fornos rotativos.
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Argilas vermelhas: So plsticas com alto teor
de ferro resistem a temperaturas de at 1100C
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Alm das argilas existem outros materiaiscermicos que misturados s argilas produzemas chamadas massas cermicas, que sero ento
utilizadas para a produo de matria prima,ou seja, os objetos cermicos so produzidosquando duas ou mais argilas que misturadasiro adquirir uma caracterstica prpria.
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Algumas dessas misturas do lugar a massas
que iro gerar produtos como: PORCELANAS;
PORCELANA DE OSSOS;
LOUA, entre outros.
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Existem ainda massas cermicas mais epeciaise antigas como:
PAPER-CLAY:que uma mistura de argila epapel, muito utilizada por escultores.
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PASTA EGPCIA: pode ser considerada como a
mais antiga forma de vidrado, pois se sabe desua utilizao desde 5000 anos A.C. umapasta de preparo especial e seu aspecto vtreose deve aos sais solveis de sdio.
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Combinao das matrias-primas
Conformao apropriada
Queima (700C a 2000C)
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Desidratao (entre 150 e 650 C)
Calcinao (entre 600 e 900 C)
Oxidao do ferro divalente e da matriaorgnica (entre 350 e 900C)
Formao de silicato (a 900C ou mais)
(Observar reaes p. 125)
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O grau de resistncia trmica de um dadoproduto determinado pela quantidaderelativa dos xidos refratrios e xidos
fundentes SiO2 Al2O3 CaO A maior parte destes constituintes iro tornar-se
parte da fase vitrificada. Esta fase atua como ligantena porcelana e atribui-lhe transparncia.
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Converses qumicas
A vitrificao desejvel at certo ponto, para atuarcomo ligante. No entanto, uma virtrificao muitointensa destri as qualidades refratrias.
Um corpo cermico composto por uma matrizvitrificada e cristais de mulita e cristobalita.
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O grau de vitrificao (reduo de porosidade) fornece
uma classificao de produtos cermicos: Cermicas brancas- Diversos teores de fundentes,
aqurcimento a temperaturas moderadamenteelevadas, diversos graus de vitrificao.
Produtos estruturais- Fundentes abundantes, calora baixa temperatura, pouca vitrificao (cermicasvermelhas).
Refratrios- Pouco fundente, calor a elevadas
temperaturas , pequena vitrificao. Esmaltes- Fundentes muito abundantes, calor a
temperaturas moderadas, vitrificao completa Vidros- Fundentes em quantidades moderadas,
calor e temperatura elevadas, vitrificao completa.
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De um modo geral, o processo de fabricao dacermica compreende as etapas de preparaoda matria-prima e da massa, formao das
peas, tratamento trmico e acabamento. Noprocesso de fabricao muitos produtos sosubmetidos a esmaltao e decorao.
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1 Preparao da Matria-Prima: grande partedas matrias-primas utilizadas na indstriacermica tradicional natural, encontrando-se
em depsitos espalhados na crosta terrestre.Aps a minerao, os materiais devem serbeneficiados, isto desagregados ou modos,classificados de acordo com a granulometria emuitas vezes tambm purificadas. O processode fabricao, propriamente dito, tem inciosomente aps essas operaes. As matrias-
primas sintticas geralmente so fornecidasprontas para uso, necessitando apenas, emalguns casos, de um ajuste de granulometria.
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2 Preparao da Massa: os materiais
cermicos geralmente so fabricados a partir dacomposio de duas ou mais matrias-primas,alm de aditivos e gua ou outro meio.Dessaforma, uma das etapas do processo defabricao a dosagem das matrias-primas edos aditivos. Os diferentes tipos de massas sopreparados de acordo com a tcnica a serempregada para dar forma s peas. As massaspodem ser classificadas em: Suspenso; massas secas ou semi-secas; massas plsticas.
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3 Formao das Peas: existem diversosprocessos para dar forma s peas cermicas, e
a seleo de um deles dependefundamentalmente de fatores econmicos, dageometria e das caractersticas do produto.
4 Tratamento Trmico: o processamentotrmico de fundamental importncia paraobteno dos produtos cermicos, pois deledependem o desenvolvimento das
propriedades finais destes produtos. Essetratamento compreende as etapas de secagem equeima.
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5 Acabamento: normalmente, a maioria dos
produtos cermicos retirado dos fornos,inspecionada e remetida ao consumo. Algunsprodutos, no entanto, requerem processamentoadicional para atender a algumas
caractersticas, no possveis de serem obtidasdurante o processo de fabricao. Oprocessamento ps-queima recebe o nomegenrico de acabamento e pode incluir
polimento, corte, furao, entre outros.
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6 Esmaltao e Decorao: muitos produtos
cermicos, como loua sanitria, loua de mesa,isoladores eltricos, materiais de revestimento eoutros, recebem uma camada fina e contnua deum material denominado de esmalte ou vidrado,que aps a queima adquire o aspecto vtreo. Estacamada vtrea contribui para os aspectos estticos,higinicos e melhoria de algumas propriedadescomo a mecnica e a eltrica. Muitos materiaistambm so submetidos a uma decorao, a qual
pode ser feita por diversos mtodos, comoserigrafia, decalcomania, pincel e outros. Nestecaso so utilizadas tintas que adquirem suascaractersticas finais aps a queima das peas.
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Considerando que este tipo de material apesarde ter inicialmente sido usado para oartesanato, e de apresentar como sua
composio principal a argila que no umagressor ao meio ambiente, necessrio que setomem as devidas precaues ao se lidar com omesmo.
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Atualmente j existem indstrias voltadas ao
manuseio de certas formas de cermica como abranca usada em pias, louas como cermica derevestimento, dever haver o cuidado daexposio de efluentes ou slidos no
degradveis tanto no solo como em lenisfreticos. A cermica em si poder no ser um produto
agressor mas em mistura com demaissubstncias dever sim ser avaliada o seupotencial poluidor.
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SHREVE, R. Norris; BRINK JUNIOR, Joseph A.Indstrias de processos qumicos. 4. ed. Rio de
Janeiro: Guanabara Koogan, c1997.
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Material parcialmente elaborado por:
Ivette Costa
Euritece Cunha