CURSO TÉCNICO DE ENSINO MÉDIO EM CERÂMICADISCIPLINA: EAJ0734 - FORMULAÇÃO DE MASSAS CERÂMICA

RELATÓRIO PROPRIEDADES TECNOLÓGICAS E

ANÁLISE MICROESTRUTURAL DE PORCELANA DENTÁRIA

Alunos: Janielly Silva , João Rafael da silva e Rivaldo Batista da Nobrega JuniorGrupo nº 7Docente: Jean Carlos Silva Andrade

NATALJulho/2015

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INTRODUÇÃO

Os materiais cerâmicos constituem-se de compostos metálicos e não metálicos. Os elementos

que formam as cerâmicas são, principalmente, oxigênio, silício, alumínio, ferro, magnésio, potássio e

sódio, que se arranjam em estruturas tridimensionais no estado iônico. “Estes materiais são tipicamente

isolantes à passagem de eletricidade e de calor, e são mais resistentes a altas temperaturas e ambientes

rudes do que metais e polímeros. Com relação ao comportamento mecânico, cerâmicas são duras, mas

muito frágeis.” [1].

Entre as características das cerâmicas observamos o processo da sinterização, que se define

pelo agrupamento de moléculas que compõem a cerâmica à medida que a temperatura aumenta,

estando sempre abaixo do ponto de fusão do material, fazendo com que as imperfeições e poros

diminuam, aumentando assim a densidade do material e diminuindo suas dimensões. Além disso, a

sinterização afeta diretamente a resistência a ruptura do material. Contudo o que determina de fato

essas propriedades é a temperatura de queima utilizada para a produção da cerâmica final.

A densidade é uma importante propriedade que foi definida através do estudo da hidrostática

por Arquimedes. Segundo ele todo corpo imerso total ou parcialmente em um fluido sofre uma força

vertical de baixo para cima, semelhante ao peso do volume do fluido deslocado. Portanto, a densidade

absoluta pode ser definida pela expressão:

Densidade = massa_ volume

O objetivo do estudo foi utilizar o diagrama ternário de composição de corpos triaxiais e

formular uma massa cerâmica composta de argila caulínita, feldspato e quartzo, para produzir

porcenala dentária com o percentual 10% de argila (14g), 80% de feldspato (112g) e 10% de quartzo

(14g). figura 1.

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Figura 1 - Composição de corpos triaxiais cerâmicos utilizados por diferentes grupos.

OBJETIVOS

O objetivo principal do relatório é avaliar como as propriedades mecânicas dos corpos-de-

prova da porcelana dentaria variam através de dois tipos de formulações de massas e com as diferentes

temperaturas avaliadas. Observam-se também como as diferentes temperaturas de queima interferem

na porosidade, cor, tamanho, densidade, absorção de água, massa do material e microestruturalmente.

METODOLOGIA EMPREGADA

O procedimento utilizado foi baseado em uma seqüência de ensaios desenvolvidos no

Laboratório de Cerâmica (UFRN). Para a formulação da massa foi utilizados dois processos, um via

seca e um via úmida, a metodologia são semelhantes mudando apenas a adição de mais água no

processo via úmida.

Processo de confecção de corpo de prova via seca.

As matérias primas usadas para este trabalho foram, argila, feldspato e quartzo (Sílica). Em

seguida pesamos as matérias-primas começando pelo quartzo (Sílica) 10% (14g), feldspato 80%

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(112g), argila 10% (14g) chegando a um total de 140g da formulação que vamos utilizar para

confecção dos corpos de prova, em seguida foi adicionada 10% de água que foi equivalente a 14g

depois misturamos e em seguida peneiramos usando a malha 20# (425#), em seguida separou-se o

material em 10 sacos contendo 13g cada, logo após começamos a confecciona os corpos de prova Via

seco usando a prensa hidráulica manual em 6 bar kgf/ cm³ em seguida levamos para estufa para

secagem, identificou cada um depois pesamos na balança de precisão para saber a massa de cada corpo

depois medimos as dimensões dos corpos de prova e fizemos as devidas anotações em tabelas.

Processo de confecção de corpo de prova via úmida.

Para confecção dos corpos de prova Via úmida foi um pouco diferente mais usando os mesmos

procedimentos, usamos a mesma quantidade das matérias primas Via Seco e foi mudada apenas a

quantidade de agua, ou seja, a porcentagem de Umidade. Em seguida usando o periquito foi

adicionado 101,95g de bolas colocando no moinho periquito por volta de 15 minutos, passando pela

moagem via úmida. Após o processo de mistura, colocamos o material para secar por volta de 48hs,

em seguida pilamos no almofariz e depois peneiramos usando a malha 212# pesou novamente e

calculamos 10% em cima desse valor que e adicionamos água (10g), e pesamos 13g para cada Corpo

de Prova que confeccionado 9 Corpos de Prova, em seguida foi feito para a Via úmida o Mesmo

procedimento que foi usado na Via Seca pesamos e medimos todos os corpos de prova e fizemos as

devidas.

Após a confecção e a secagem a 110°C (estufa) das duas Vias (seca e úmida), tiramos todas as

medições: Peso, comprimento, largura, altura, volume e densidade e anotamos em tabela. Após os

procedimentos encaminhamos os corpos-de-prova para queima. 110°C (estufa).

A partir de dois tipos de formulações de massas, uma via seca e uma via úmida. Foram 10

corpos-de-prova crus ou verdes, sendo 5 de cada formulação, com comprimento de 60 mm, largura de

20 mm e altura de 5 mm. A secagem foi realizada em temperatura ambiente por 48 horas assim foram

nomeados e após, secados por 24 horas em uma temperatura de 110ºC, obtendo assim os “corpos

secos”.

Obteve-se os comprimentos dos corpos-de-prova verdes e também seu peso, então foram

divididos em 5 grupos para o processo da queima nas temperaturas 1000ºC, 1050ºC, 1100ºC, 1150ºC e

1200ºC (2 corpos-de-prova para cada temperatura), um da formulação via seca e um da formulação via

úmida. Após a queima as amostras foram novamente medidas e pesadas. Com os dados obtidos foram

determinadas as propriedades:

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- Perda ao Fogo (Fórmula: 1),

- Retração Linear Total (Fórmula: 2),

- Massa Específica Aparente (Fórmula: 3),

- Absorção de Água (Fórmula: 4),

- Porosidade Aparente (Fórmula: 5) e

- Tensão de Ruptura à Flexão (Fórmula: 6).

(1)

*PF = Perda ao fogo.*MQ = Massa final, após a queima.*MS = Massa seca inicial.

(2) *RLT = Retração linear total.*CV = Comprimento do corpo-de-prova verde.*CQ = Comprimento do corpo-de-prova após a queima.

(3)

(4)

(5)

*AA = Absorção de água.*MEA = Densidade aparente.*PA = Porosidade aparente.*Mu = Massa saturada: massa após a queima, e após 24 horas em água para a impregnação dos poros.*Mq = Massa do corpo-de-prova queimado.*Mi = Massa imersa em água.

Por fim foi realizado o ensaio de flexão em três pontos para a obtenção das Tensões de Ruptura

das 10 amostras, com o equipamento SHIMADZU (Figura 2) é possível obter um relatório detalhado

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de todo o ensaio juntamente com os gráficos de Força x Deformação dos corpos-de-prova

automaticamente, sendo necessário apenas inserir as dimensões das amostras no software.

(6)

*L = Largura do corpo-de-prova (cm).

*e = Espessura do corpo-de-prova (cm).

*P = Carga (kgf).

*b = distância entre os dois pontos de apoio (cm).

Figura 2 - Máquina Universal de ensaios destrutivos SHIMADZU - Ensaio de flexão em três pontos.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

PROPRIEDADES TECNOLÓGICAS

Analisando primeiramente como a Perda ao Fogo varia com a temperatura de queima utilizada

nos dois processos de formulação de massa (via seca e via úmida), como pode ser observado na Figura

3.

Perda ao Fogo (%) X Temperatura (°C)6

Na formulação via seca a 1000°C começa com uma reação de PF(%) 9,8, a 1050 °C PF(%)

10,5, a 1100°C PF(%) foi pequena ela atingiu 10,6, a 1150°C PF(%) foi para 11,9 e a 1200°C PF(%)

caiu para 11,6.

Na formulação via úmida a 1000°C sua PF(%) começa a 9,6, a 1050°C PF(%) teve uma queda

e atingiu 9,3, a 1100°C PF(%) voltou a subir e atingiu 10,3, a 1150°C PF(%) 10,8 e a 1200°C

PF(%)11,4.

Podemos observa na (Figura 3) que, a formulação via seca teve uma perda ao fogo maior que

pelo processo de formulação via úmida. Com o aumento da temperatura a formulação via seca

manteve-se tendo mais perda já a via úmida teve uma perda ao fogo menor quando atingiu 1.050 Cº, já

a via seca atingiu 1.150 Cº teve sua maior perda ao fogo e depois voltou a se mater. Já quando as duas

Vias (Seca e Úmida) atingiram 1.100 Cº tiveram muito próximas as suas perdas ou fogo, mais com o

aumento da temperatura a via seca voltou a perde massa mais fogo e via úmida a perde menos. O que

observamos e que teve uma grande variação de perca ao fogo durante a queima dos corpos de prova.

Figura 3 - Gráfico da Perda ao Fogo (%) X Temperatura (°C).

Retração Linear Total (%) X Temperatura (°C).

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Na formulação via seca a 1000°C começa com uma reação de RLt (%) 0,5, a 1050 °C RLt (%)

0,3, a 1100°C RLt (%) volta a subir 0,7, a 1150°C RLt (%) caiu para 0,6, e a 1200°C RLt (%) sua

retração final foi de 11,2.

Na formulação via úmida a 1000°C sua RLt (%) começa a 0,2, a 1050°C RLt (%) teve um

pequeno aumento e atingiu 0,7, a 1100°C RLt (%) caiu para 0,3, a 1150°C RLt (%) 0,8 e a 1200°C RLt

(%) sua retração final foi de 11,9.

A queima tende a reduzir a matéria orgânica do material e com isso também suas dimensões e,

portanto podemos analisar como a temperatura influi neste processo a partir do gráfico gerado da

retração linear em função da temperatura (Figura 4). A retração linear total é o quanto a peça perde de

tamanho durante todo o processo, ou seja, do momento que é produzido até a queima, concluindo

assim que quanto maior a temperatura de queima do material menor será sua peça ao final do processo.

Podemos Observa no gráfico abaixo que a retração linear maior se deu com a via Úmida isso

talvez tenha acontecido devido à via úmida ter mais umidade e com isso ter tido uma retração total

maior no final do processo. As duas vias se matearam estáveis ate a temperatura de 1.150 C° e quando

essa temperatura subiu para foi onde aconteceu a maior retração a onde a via úmida teve a retração

maior que a via a seco.

Figura 4 - Gráfico da Retração Linear Total (%) X Temperatura (°C).

Massa Específica Aparente (g/cm³) X Temperatura (°C).

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Na formulação via seca a 1000°C começa com sua MEA(g/cm³) 1,55, a 1050 °C MEA(g/cm³)

caiu para 1,52, a 1100°C MEA(g/cm³) volta a subir 1,58, a 1150°C MEA(g/cm³) subiu para 1,75, e a

1200°C MEA(g/cm³) finalizou com 2,25.

Na formulação via úmida a 1000°C começa com a sua MEA(g/cm³) começa a 1,51, a 1050°C

MEA(g/cm³) teve um pequeno aumento e atingiu 1,55, a 1100°C MEA(g/cm³) 1,58, a 1150°C

MEA(g/cm³) caiu para 1,56 e a 1200°C MEA(g/cm³) 2,2

Observa evidente que com o aumento da temperatura a absorção de água teve um declínio

considerável, o que confirma a teoria da sinterização comentada onde indica que o aumento da

temperatura tende diminuir os poros do material e torna-lo mais denso e compacto, podem-se observar

essas propriedades com clareza nos gráficos de massa específica aparente (densidade aparente) e

porosidade aparente em função da temperatura (Figura 5 e 6).

Como podemos observa no Gráfico da Massa Específica Aparente (g/cm³), neste gráfico

podemos observa que a via seca começou a ter a sua perda de massa quando começou a atingir 1.100

Cº e com o aumento da temperatura sua perca de massa foi aumentado sendo maior que a da via

úmida.

Já a via úmida começou a ter a sua perda de Massa a 1.050 Cº depois teve uma queda e em

seguida acima de 1.150 Cº mais a sua perca de massa foi menor que a da via seca.

DENSIFICAÇÃO DO CORPO DE PROVA COM O AUMENTO DA TEMPERATURA,

POIS NÃO SE JUSTIFICA A PERDA DE MASSA ESSA PROPRIEDADE E SIM O

FECHAMENTO DOS POROS COM O AUMENTO DA TEMPERATURA E REDUÇÃO DO

CORPO DE PROVA.

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Figura 5 - Gráfica da Massa Específica Aparente (g/cm³) X Temperatura (°C).

Porosidade Aparente (%) X Temperatura (°C).

Na formulação via seca a 1000°C começa com sua PA(%) 43, a 1050 °C PA(%) cai um pouco

para 40, a 1100°C PA(%) volta a subir 42, a 1150°C PA(%) caiu para 24, e a 1200°C PA(%) 2,5.

Na formulação via úmida a 1000°C começa com a sua PA(%) começa a 42, a 1050°C PA(%)

35, a 1100°C PA(%) caiu para 27, a 1150°C PA(%) 22 e a 1200°C PA(%) 2,4.

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Figura 6 - Gráfico da Porosidade Aparente (%) X Temperatura (°C).

Notamos que na temperatura de 1000°C e 1200ºC realmente a porosidade diminuiu com o

aumento da temperatura. A densidade aparente teve um aumento com a temperatura o que pode mais

uma vez confirmar a sinterização do material.

No gráfico acima (Figura 6), podemos observa na curva do gráfico que, a via úmida teve uma

menor porosidade do que a via seca, porem a via seca teve uma variação em sua curva quando essa

atingiu a temperatura de 1.100 Cº a sua porosidade apresentou-se maior mais depois quando ela atingiu

a temperatura de 1.150 Cº ficou mais estável. Já a via úmida manteve-se mais estável em todo o

processo sem grandes perdas.

Absorção de Água (%) X Temperatura (°C).

Na formulação via seca a 1000°C começa com sua AA(%) 22, a 1050 °C AA(%) subiu para 24,

a 1100°C AA(%) caiu para 23, a 1150°C AA(%) caiu para 13, e a 1200°C AA(%) a sua absorção final

foi < 2,5 (~1%).

Na formulação via úmida a 1000°C começa com a sua AA(%) começa a 27, a 1050°C AA(%)

22, a 1100°C AA(%) caiu para 15 , a 1150°C AA(%) 12,5 e a 1200°C AA(%)a sua absorção final foi <

2,5 (~1%).

Analisando primeiramente como a Absorção de água variou com a temperatura de queima

utilizada nos dois processos de formulação de massa (via seca e via úmida), como pode ser observado

na Figura 7.

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Podemos observa que houve no inicio do processo uma grande variação em relação a absorção

de Agua X Temperatura, as duas vias tiveram no final do processo quase o mesmo percentual, porem

no decorre do processo de queima podemos observa que ouve variações nas duas vias. Ficou claro a

teoria que quando maior a temperatura de queima menor e absorção de agua e isso se dar pelo fato que

quando a amostra sintetizada a uma temperatura maior os seus poros das suas estruturas ficam mais

fechados com isso diminui a absorção de agua quando atingi a sua temperatura maior de 1.200 Cº.

Figura 7 - Gráfico da Absorção de Água (%) X Temperatura (°C).

Tensão de Ruptura à Flexão (MPa) X Temperatura (°C).

Por fim analisamos a propriedade mais importante e interessante das cerâmicas que varia com a

temperatura de queima, a Tensão de Ruptura â Flexão (Figura 8).

Na formulação via seca a 1000°C começa com sua TRF(MPa) 2, a 1050 °C TRF(MPa) 2,5, a

1100°C TRF(MPa) volta a subir 5, a 1150°C TRF(MPa) atingiu 17, e a 1200°C TRF(MPa) foi de 52,5.

Na formulação via úmida a 1000°C começa com a sua TRF(MPa) começa a 2, a 1050°C

TRF(MPa) teve um pequeno aumento e atingiu 2,7, a 1100°C TF(MPa) 8, a 1150°C TRF(MPa) 22 e a

1200°C TF(MPa) foi de 55.

Na via seca teve uma variação da temperatura 1000ºC a 1050ºC teve um aumento de resistência

mecânica e continuo no padrão e na temperatura de 1100ºC ele permanecer até 1150ºC que deu seu

ponto ideal de temperatura. Já na via úmida teve uma pequena queda de retração de 1000ºC a 1050ºC

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que teve um aumento a partir do mesmo 1050ºC até 1100ºC continuo no padrão de temperatura ideal

de queima.

Figura 8 - Gráfico da Tensão de Ruptura à Flexão (MPa) X Temperatura (°C).

Podemos observar que quanto maior a temperatura de queima, maior precisará ser a tensão para

que o material se rompa, ou seja, o material terá uma melhor resistência mecânica, suportará uma força

maior. Contudo há observações a se fazer do processo, a um limite de temperatura de queima que se

pode a chegar, que varia com o material, assim como no decorrer do processo de queima deve-se ter

cuidado com o aquecimento e resfriamento do material que devem ser de forma contínua a fim de

evitar trincas, o que são defeitos graves aonde podem fazer com que o material se rompa a uma tensão

muito menor da esperada.

ANÁLISE MICROESTRUTURAL

Segundo ANDRADE (2015: Pag. 46), após a queima, um corpo é usualmente queimado numa

temperatura entre 900 e 1400ºC; a temperatura de queima depende da composição e das desejadas

propriedades da peça acabada. Durante a operação de queima, a densidade é adicionalmente

aumentada (com um acompanhante decréscimo na porosidade) e a resistência mecânica é acentuada.

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Quando os materiais baseados em argila são aquecidos até elevadas temperaturas, ocorrem

algumas reações bastante complexas e envolvidas. Uma destas reações é a vitrificação, a formação

gradual de um vidro líquido que se escoa para dentro do volume de poro preenchendo-o.

O grau de vitrificação depende da temperatura de queima e do tempo, bem como da

composição do corpo. A temperatura na qual a fase líquida se forma é baixada pela adição de agentes

fundentes tais como feldspato. Esta fase fundida se escoa ao redor das partículas ainda não fundidas e

preenche os poros como um resultado das forças de tensão superficial (ou ação capilar); contração

também acompanha este processo. No resfriamento, esta fase fundida forma uma matriz vítrea que

resulta num corpo denso e forte. Assim, a microestrutura final consiste da fase vitrificada, quaisquer

partículas de quartzo não reagidas e alguma porosidade. [3]

As Figuras abaixo é uma micrografia de uma porcelana queimada na qual podem ser vistos

alguns desses elementos microestruturais.

Figura 9 – Micrografias obtidas por microscopia eletrônica de varredura de um corpo-de-prova

queimado em 1000ºC. (a) aumento 500x, (b) 1500x, (c) 3000x e (d) 5000x, no qual podem ser vistas

as seguintes características: grãos de quartzo (grandes partículas escuras), que são cercadas por

bordas escuras solução vítrea; regiões de feldspato parcialmente dissolvidos (pequeno áreas);

a g ul ha s de mu lit a ; e poros (escuros com regiões ao redor em branco). Além disso, fendas

dentro das partículas de quartzo podem ser notadas, na qual foram formadas durante o

resfriamento, como um resultado da diferença entre o encolhimento em matriz vítrea e o quartzo.

A 1000ºC, a mulita começa a se formar nos grãos de argilomineral desidroxilado, e a formação do vidro começa a contrair o produto cerâmico. Também o quartzo começa a inverter a cristobalita.

A 1100ºC forma-se ainda mais vidro pela dissolução dos bordos dos grãos de feldspato, e os poros decrescem em número e adquirem uma forma esférica.

A 1150ºC, os poros são ainda menores; há alguma dissolução dos grãos de sílica com a formação de mais fase vítrea.

A 1200ºC, o produto cerâmico está amadurecido ou estabilizado, tendo porosidade nula. Dentro das pseudoformas dos grãos de feldspato, podem ser vistas grandes agulhas de mulita formadas pela difusão da alumina proveniente do argilomineral através do vidro [3].

Ainda de acordo com ANDRADE (2015: Pag.47) O grau de vitrificação, naturalmente,

controla as propriedades à temperatura ambiente dos utensílios cerâmicos; resistência mecânica,

durabilidade e densidade são todas elas melhoradas à medida que o grau de vitrificação

aumenta. A temperatura de queima determina a extensão na qual a vitrificação ocorre; isto é, a

vitrificação aumenta à medida que a temperatura de queima sobe. Tijolos/blocos cerâmicos

de construção são ordinariamente queimados a 900ºC e são relativamente porosos.

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Por outro lado, a queima da porcelana altamente vitrificada, cujas bordas sendo oticamente

translúcidas ocorre em temperaturas muito maiores. Completa vitrificação é evitada durante a

queima, de vez que o corpo se torna demasiado macio e entra em colapso.

A principal diferença entre as composições são as quantidades relativas e os tipos de

feldspato e argila utilizados. Se for acrescido à quantidade de feldspato, a quantidade de líquido

formado na temperatura aumenta, acarretando vitrificação a menores temperaturas, existe mais

líquido presente, e aumenta a vitrificação e translucidez. Se feldspato é substituído por argila,

altas temperaturas são requeridas para a vitrificação e o processo de queima torna-se mais caro e

difícil. As mudanças durante a queima ocorrem para uma determinada temperatura, tempo e

tamanho de partícula. O processo mais lento é o da solubilização do quartzo. A estrutura final

consiste de uma mistura de líquido silicoso e mulita na temperatura de queima (~1200 a 1400ºC),

com o resfriamento as fases presentes à temperatura ambiente são vidro, mulita e quartzo em

quantidades que dependem da composição inicial e condições de queima.

Uma das grandes vantagens de corpos de quartzo-argila-feldspato é de que não é muito sensível

a pequenas variações de composições, técnicas de fabricação e temperatura de queima.

A adição de feldspato aumenta muito a faixa de fusão e facilita a queima e foi muito usado

no passado nas composições de isoladores de baixa temperatura, porém a adição de feldspato

prejudica as propriedades isolantes do material.

As esteatitas de baixa perda adiciona-se magnésia para combinar com a sílica livre e

trazer a composição próxima do triângulo forsterita-cordierita-esteatita.

A fase cordierita é particularmente útil, pois apresenta baixo coeficiente de expansão

térmica e consequentemente boa resistência a choques térmicos. Frequentemente quando

não utilizada em aplicações elétricas, adiciona-se feldspato (3 a 10%) para melhorara a faixa de

queima. Magnésia e forsterita não apresentam problemas com relação à queima. Em todas

essas composições normalmente, estruturas cristalinas fases líquidas coexistem a em

equilíbrio.

Presentes em uma matriz de silicatos fundidos correspondendo à composição da fase líquida na temperatura de queima.

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(a) (b)

(c) (d)Figura 9 - Micrografias obtidas por microscopia eletrônica de varredura de um corpo-de-prova queimado em 1000ºC. (a) aumento 500x, (b) 1500x, (c) 3000x e (d) 5000x.

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Mulita

Grão de Quartzo

feldspato

(a) (b)

(c) (d)Figura 10 - Micrografias obtidas por microscopia eletrônica de varredura de um corpo-de-prova queimado em 1050ºC. (a) aumento 500x, (b) 1500x, (c) 3000x e (d) 5000x.

(a) (b)

17

(c) (d)Figura 11 - Micrografias obtidas por microscopia eletrônica de varredura de um corpo-de-prova queimado em 1100ºC. (a) aumento 500x, (b) 1500x, (c) 3000x e (d) 5000x.

(a) (b)

18

(c) (d)Figura 12 - Micrografias obtidas por microscopia eletrônica de varredura de um corpo-de-prova queimado em 1150ºC. (a) aumento 500x, (b) 1500x, (c) 3000x e (d) 5000x.

Nesta Figura 12 acima já podemos uma fase vítrea nas estruturas do material com poros mais

fechados

Ainda Segundo ANDRADE (2015; Pag. 50) Os materiais cerâmicos comerciais, exceto no caso do vidro e em algumas aplicações de monocristais, apresentam microestruturas. O termo “microestrutura” é usado para descrever as características estruturais encontradas nos materiais poligranulares (policristalinos ou polifásicos).

As microestruturas podem ser caracterizadas por cinco fatores: (1) tamanho do grão, (2) forma e distribuição dos grãos, (3) quantidade de fases, (4) orientação dos grãos e (5) porosidade. Às vezes, o quinto fator, porosidade, é considerado uma fase de composição nula. Se uma cerâmica contém mais que um composto, a estrutura cristalina pode tornar-se mais complexa. Um dos pontos mais importantes são as ligações iônicas e covalentes que determinam fragilidade e levada resistência química.

As diversas estruturas formadas são de grande importância, pois modificando-se a estrutura cristalina pode-se alterar as propriedades, mas deve-se manter em mente que a estrutura cristalina pode alterar as propriedades significativamente. Um exemplo disto é o nitreto de boro quer é macio e friável na estrutura cristalina hexagonal, mas na forma cúbica é um dos materiais mais duros conhecidos.

A propriedade das cerâmicas pode também ser afetado pela composição, fases presentes e microestrutura. As ligações covalentes em cerâmicas são somente entre dois átomos adjacentes. Isto pode levar a propriedades direcionais, ou anisotropia. Cerâmicas podem ser multifásicas, ser formada por vários óxidos, ou por um óxido e uma segunda fase podendo ser uma mistura de óxidos. O volume relativo das fases presentes pode ser determinado por diagramas de equilíbrio de fases.

Provavelmente os pontos mais importantes são: porosidade, tamanho de grão e fases presentes. A maioria das cerâmicas de engenharia é uma mistura de microestruturas policristalinas. O tamanho de grão pode afetar as propriedades, normalmente cerâmicas feitas de grãos policristalinas finos são mecanicamente mais fortes que aquelas formadas por grãos

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Poro

Fase Vítrea

Fechamento dos poros Dissolução dos grãos de sílica – fase vítrea

grosseiros.

(a) (b)

(c) (d)Figura 13 - Micrografias obtidas por microscopia eletrônica de varredura de um corpo-de-prova queimado em 1200ºC. (a) aumento 500x, (b) 1500x, (c) 3000x e (d) 5000x.

CONCLUSÃO

Ao final do experimento tivemos os resultados esperados da teoria, portanto satisfatório, porém

com margens de erro, que se devem principalmente a qualidade do material das amostras. Observamos

características do processo como a coloração dos materiais, em certas ocasiões a coloração pode servir

de parâmetro para a escolha de certo material, ainda podemos constatar que, através deste experimento

que a Via Úmida teve melhores resultados em relação à via seco destorcendo a teoria que a via seco e

o melhor processo que existi, porem sabemos que existiu alguns erros mais podemos constatar que os

2 processos na não se diferem muito um para o outro, a via seca so teve resultados melhores em

relação a via úmida na Massa Específica Aparente (g/cm³) e na Porosidade aparente (PA), já na

retração Linear a Via úmida teve uma Retração Final maior devido a sua umidade ser a mais isso faz

com que a via úmida tenha uma maior retração linear, já no ensaio mais importante do processo a de

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Fratura

Tensão de Ruptura à Flexão (MPa) os dois processos se comportaram basicamente iguais não

diferenciando muito um para o outro mais a Via Umida tendo melhores resultados como podemos

observa na (Figura 8) Gráfico da Tensão de Ruptura à Flexão (MPa) X Temperatura (°C).

Também observamos que, existem grandes variações em relação às matérias primas cerâmicas,

no entanto se certificamos que o acompanhamento em todo processo produtivo se faz necessário para

que as empresas não tenham tanto perdas em relação à formulação das massas a serem trabalhadas,

sabemos que as margens de erro podem e sempre vão existir mais precisamos através de um

acompanhamento mais especifico reduzir os erros e assim corrigi as falhas antes de entrarem no

processo, vimos e entendemos que a Analise das Microestruturas e de grande importância, pois e

através delas que podemos ver o comportamento de cada matéria prima a ser usada nos processos e

qual a sua composição para podermos identificar melhor as propriedades das massas usadas para a

produção. Os resultados apresentando foi muito satisfatório para nos e ajudara no nosso conhecimento

ate o final do curso.

BIBLIOGRAFIA

[1] CALLISTER, Willian. Ciência e engenharia de materiais: uma introdução. 6ª. ed. Rio de

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[2] SANTOS, Pérsio de Souza. Ciência e Tecnologia de Argilas – Volume 1. 2ª. ed. São Paulo:

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[3] ANDRADE, Jean Carlos Silva. Apostila – Formulação de Massas Cerâmicas – Curso Técnico

de Ensino Médio em Cerâmica (2015.1). UFRN/EAJ – PRONATEC, Natal/RN - 2015. 60p.

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