Definição e Química de Cerâmica

A palavra "cerâmica" vem da palavra grega "keramikos", que significa "cerâmica". Enquanto as cerâmicas mais antigas eram de cerâmica, o termo abrange um grande grupo de materiais, incluindo alguns elementos puros. Uma cerâmica é uma inorgânico, não metálico sólido, geralmente com base em óxido, nitreto, boreto ou carboneto, que é acionado em alta temperatura. A cerâmica pode ser vidrada antes da queima para produzir um revestimento que reduz a porosidade e tem uma superfície lisa e frequentemente colorida. Muitas cerâmicas contêm uma mistura de ligações iônicas e covalentes entre átomos. O material resultante pode ser cristalino, semi-cristalino ou vítreo. Materiais amorfos com composição semelhante são geralmente denominados "vidro".

Os quatro principais tipos de cerâmica são: whitewares, cerâmica estrutural, cerâmica técnica e refratários. Os utensílios incluem utensílios de cozinha, cerâmicae azulejos. A cerâmica estrutural inclui tijolos, tubos, telhas e pisos. A cerâmica técnica também é conhecida como cerâmica especial, fina, avançada ou projetada. Esta classe inclui rolamentos, ladrilhos especiais (por exemplo, blindagem térmica de espaçonaves), implantes biomédicos, freios cerâmicos, combustíveis nucleares, motores cerâmicos e revestimentos cerâmicos. Refratários são cerâmicas usadas para fazer cadinhos, fornos de linha e irradiar calor em lareiras a gás.

As matérias-primas para cerâmica incluem argila, caolinato, óxido de alumínio, carboneto de silício, carboneto de tungstênio e certos elementos puros. As matérias-primas são combinadas com água para formar uma mistura que pode ser moldada ou moldada. A cerâmica é difícil de trabalhar depois de fabricada; geralmente, elas são moldadas nas formas finais desejadas. A forma é deixada secar e é cozida em um forno chamado forno. O processo de queima fornece energia para formar novas ligações químicas no material (vitrificação) e às vezes novos minerais (por exemplo, formas de mulita do caulim na queima de porcelana). Esmaltes à prova d'água, decorativos ou funcionais podem ser adicionados antes da primeira queima ou podem exigir uma queima subsequente (mais comum). A primeira queima de uma cerâmica produz um produto chamado bisque. O primeiro disparo queima produtos orgânicos e outras impurezas voláteis. O segundo (ou terceiro) disparo pode ser chamado de envidraçamento.

Cerâmica, tijolos, azulejos, louça de barro, porcelana e porcelana são exemplos comuns de cerâmica. Esses materiais são bem conhecidos para uso em construção, artesanato e arte. Existem muitos outros materiais cerâmicos:

• No passado, vidro foi considerado uma cerâmica, porque é um sólido inorgânico que é queimado e tratado da mesma forma que a cerâmica. No entanto, porque o vidro é um amorfo sólido, o vidro é geralmente considerado um material separado. A estrutura interna ordenada da cerâmica desempenha um grande papel em suas propriedades.
• O silício puro puro e o carbono podem ser considerados cerâmicos. Num sentido estrito, um diamante poderia ser chamado de cerâmica.
• O carboneto de silício e o carboneto de tungstênio são cerâmicas técnicas que possuem alta resistência à abrasão, tornando-os úteis para blindagem corporal, placas de desgaste para mineração e componentes de máquinas.
• Óxido de urânio (UO₂ é uma cerâmica usada como combustível de reator nuclear.
• Zircônia (dióxido de zircônio) é usado para fabricar lâminas de facas de cerâmica, pedras preciosas, células de combustível e sensores de oxigênio.
• O óxido de zinco (ZnO) é um semicondutor.
• O óxido de boro é usado para fazer armaduras.
• Óxido de cobre e estribio de bismuto e diboreto de magnésio (MgB₂) são supercondutores.
• A esteatita (silicato de magnésio) é usada como isolante elétrico.
• O titanato de bário é usado para fabricar elementos de aquecimento, capacitores, transdutores e elementos de armazenamento de dados.
• Artefatos de cerâmica são úteis em arqueologia e paleontologia porque sua composição química pode ser usada para identificar sua origem. Isso inclui não apenas a composição do barro, mas também a composição temperamento - os materiais adicionados durante a produção e secagem.

A cerâmica inclui uma variedade tão grande de materiais que é difícil generalizar suas características. A maioria das cerâmicas exibe as seguintes propriedades:

• Alta dureza
• Geralmente quebradiço, com baixa tenacidade
• Alto ponto de fusão
• Resistência química
• Baixa condutividade elétrica e térmica
• Baixo ductilidade
• Alto módulo de elasticidade
• Alta resistência à compressão
• Transparência óptica para uma variedade de comprimentos de onda

As exceções incluem cerâmica supercondutora e piezoelétrica.

A ciência da preparação e caracterização da cerâmica é chamada ceramografia.

Os materiais compósitos são compostos por mais de uma classe de material, que pode incluir cerâmica. Exemplos de compósitos incluem fibra de carbono e fibra de vidro. UMA cermet é um tipo de material compósito contendo cerâmica e metal.

UMA vitrocerâmico é um material não cristalino com uma composição cerâmica. Enquanto a cerâmica cristalina tende a ser moldada, a cerâmica de vidro se forma a partir do vazamento ou do sopro. Exemplos de vitrocerâmica incluem placas de fogão "de vidro" e o composto de vidro usado para ligar lixo nuclear para jogar fora.