Importância da microestrutura nas propriedades dos materiais cerâmicos

1 INTRODUÇÃO AOS MATERIAIS CERÂMICOS

Os materiais cerâmicos representam alguns dos materiais mais duráveis da engenharia, e são conhecidos pelo homem há milhares de anos. Até aproximadamente os anos 60, a argila era a matéria-prima dos cerâmicos mais importantes, os “cerâmicos tradicionais”, utilizados em louças, tijolos, telhados, telhas, entre outros, além dos vidros. Recentemente, o termo “cerâmica” tomou um significado muito mais amplo devido ao progresso ocorrido na compreensão desses materiais e de suas propriedades. Dessa forma, a nova geração de materiais desenvolvidos, chamados de “cerâmicas avançadas” já foi agregada em diversas indústrias, como a de equipamentos eletrônicos, computadores, aeroespacial, comunicação, entre muitas outras.

Os cerâmicos são compostos formados pela ligação entre átomos metálicos e não-metálicos, unidos através de ligações iônicas e/ou covalentes. As cerâmicas são compostas, basicamente, por óxidos, nitretos e carbetos. Os materiais cerâmicos mais comuns são formados, geralmente, pela alumina (Al2O3), pela sílica (SiO2) e pelo carbeto de silício (SiC).

Tanto o estado cristalino quanto o não-cristalino podem estar presente nos materiais cerâmicos. As estruturas cristalinas dos cerâmicos são, em sua maioria, mais complexas que a dos metais, visto que esses compostos possuem ligações predominantemente iônicas, onde as estruturas podem ser consideradas como compostas por íons, ao invés de átomos. Os vários tipos de microestrutura, e a demonstração das ocorrências mais comuns serão explicados posteriormente.

Apesar de as propriedades dos materiais cerâmicos variarem muito devido a diferenças de ligações químicas, em geral esses materiais são duros e frágeis, com pouca tenacidade e pouca ductilidade. São bons isolantes elétricos e térmicos, e geralmente possuem altas temperaturas de fusão e grande estabilidade química em muitos ambientes hostis, devido à estabilidade de suas ligações químicas.

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