Cerâmica (slides)

ESAD.CR
Bianca B. Kersanach
Carolina Sofia Ferreira Nunes
Cerâmica

O que é o material cerâmico?
- Normalmente, é uma combinação de elementos metálicos e não metálicos
- Geralmente, a ligação predominante é a iônica
- São mais resistentes às altas temperaturas devido ao seu alto ponto de fusão
- Duro e frágil

Cerâmica tradicional VS. Cerâmica avançada

Considerações gerais sobre a cerâmica tradicional
Ornamentação:
Pode ser obtida por

Matéria-prima:
As massas cerâmicas e suas aplicações tradicionais, como sanitária e de mesa, são
referidas como triaxiais, em função de serem constituídas, de um modo simplificado,
por três grupos distintos de matérias-primas com características intrínsecas
diferentes: plásticas, fundentes e refratárias.
Matérias-primas plásticas
As matérias-primas plásticas, neste caso, são basicamente constituídas por argilas,
tais como as pertencentes aos grupos das caulinitas, montmorilonitas e ilitas.

Matérias-primas fundentes
podem ser naturais ou sintéticas ou mesmo obtidas a partir de resíduos sólidos
industriais de caráter inorgânico (exemplo o feldspato) e que têm a finalidade de
diminuir a temperatura de queima das massas cerâmicas por meio da formação de
fase vítrea viscosa de baixa temperatura.
Matérias-primas refratárias
Esses materiais, portanto, reduzem a plasticidade da massa cerâmica, reduzindo,
consequentemente, a sua retração de secagem e assim o tempo de secagem já que
aumentam a sua permeabilidade. Reduzem, porém, normalmente, a resistência
mecânica das placas cerâmicas no estado a verde e queimado.

Pasta cerâmica
A pasta cerâmica é um composto de minerais com as proporções adequadas para se
obter um produto cerâmico definido para uma peça.
Sua composição é uma receita, para que se assegure as qualidades requeridas pela sua
função. (pasta para torno, para extorção, para moldar, para escultura, para murais, etc)
Cores
As cores utilizadas na cerâmica têm origem mineral para não serem consumidas pelo
calor
A cor final do mineral depende da temperatura de cozedura.

As principais propriedades ou características dos materiais cerâmicos podem ser dadas por:
- Porosidade
- Massa específica aparente ( É a relação entre a massa do material e o volume
desta, incluindo os vazios)
- Resistência ao desgaste
- Absorção d'água.
- Permeabilidade (É a passagem de água pelo interior do material. Esta depende
da existência de poros, e da comunicação entre eles.)
- Grau de vitrificação (É função da quantidade de vidro formado durante o
processo de queima, pode tornar a superfície do material mais lisa e resistente,
além de impermeável.)

- Resistência mecânica (Esta depende da massa específica alcançada e das
ligações químicas formadas. Certamente, por último, é variável com o tipo de
argila utilizada, e com o processo de produção.)
- Comportamento frente ao calor
- Comportamento quanto às deformações por esforços mecânicos
- Resistência frente ao intemperismo:
- Isolamento térmico
- Isolamento acústico
- Condutibilidade elétrica

Processamentos da cerâmica tradicional
- Olaria
- Colagem
- Extrusão
- Prensagem
- Queima

Cerâmica artesanal

Produção
Extração: A escolha e extração do barro em seu estado natural, onde é encontrado
na natureza, é realizada pelo oleiro, pois somente ele conhece qual o barro ideal para
a produção.
Limpeza: É necessário realizar o peneiramento do barro para retirar as pedras, raízes
de árvores, galhos, e demais detritos.
Preparo: Depois de peneirado, o barro passa por um processo onde os torrões serão
desmanchados e todo o barro será umedecido com água, pisado e amassado
A pasta cerâmica é deixada coberta por uma lona preta, nesse período é extraído
todo o oxigênio ou bolha de ar, assim a pasta ganha maior consistência para que as
peças não venham a trincar
.

Conformação:
- Manual: Após o período necessário de descanso da pasta, o oleiro a coloca sobre o
torno, que na maioria das vezes é movimentado com os pés, e em um curto
espaço de tempo nas mãos do oleiro o barro recebe a forma de um vaso
- Molde: a conformação é feita a partir de um molde de gesso
- Manua: a conformação pode ser feita cons instrumentos de modelação de
esculturas de cerâmica
Secagem: Depois que o vaso fica pronto, é colocado em uma sala de secagem na
sombra e no vento até que ele se enxugue e fique resistente o suficiente para ir para o
forno. No período em que fica na sala de secagem, o oleiro de tempos em tempos
muda a posição do vaso, isso por que a incidência do vento em apenas uma das faces
poderia deformá-lo.

Queima: Finalmente o vaso é colocado dentro do forno, que é aquecido em alta
temperatura.
Pintura
Inicialmente a peça crua (sem pintura) passa por dois processos de lixação e pintura de
fundo. Após essa etapa as peças vão para a sala da cerâmica, nesse espaço, recebem
uma outra pintura de fundo na cor magnólia para dar maior cobertura e facilitar na
pintura (principalmente na pintura de torno).
Depois a peça é decorada de acordo com o gosto do artesão
Obs: dependendo do tipo de matéria prima ou do processo, pode haver uma mudança
na ordem da queima e na quantidade também, dependendo do objetivo final da peça

Cerâmica de construção estrutural
Preparação: matéria-prima
Argila: matéria-prima base
(A transformação de argila em cerâmica ocorrerá pelo processo de queima
ou sinterização, que consiste em aquecer as peças)
São introduzidas outras matérias-primas (normalmente inertes) para o
balanceamento da plasticidade
Pré-preparação: via plástica ou via-seca
- Tem como objetivo obter uma composição mais homogênea, sem
impurezas ou porosidade.

Via plástica
- A moagem final (em laminadores);
- A mistura (em misturadores/amassadores). Nesta fase é efectuado o acerto final da
umidade da pasta.
Via seca
Neste caso é adicionada água ao material seco (em pó ou granulado), sendo o material
misturado e amassado, assegurando a preparação da pasta para conformação plástica.
Conformação por extrusão
Tijolo: conformação por fieira/ extrusora e moldagem sob vácuo
Telha: conformação por fieira/ extrusoras sob vácuo e cortada.

Secagem: 120°C
- A secagem consiste na eliminação da água utilizada durante a formação das
peças de cerâmica.
- Para tal, a secagem é feita em câmaras onde se introduz ar quente e seco pela
parte inferior das paredes laterais. Quando a corrente de ar passa pela superfície
das peças ocorre a transferência de umidade. Então, o ar saturado de umidade sai
pela parte superior da câmara
Vidragem: (revestimento com vidro ou substância vitrificada, para aumentar sua
impermeabilização e faciltar na hora da limpeza da peça cerâmica)
Cozedura: 850°C - 1050°C

Cerâmica de pavimento e revestimentos
Preparação de pasta e atomização
- Matéria-prima: argila/caulinos, areia, calcite/dolomite e/ou feldspato e talco
- Mistura e homogeneização da pasta, sendo depois peneirada
- A pasta é atomizada para obtenção do pó para prensagem
Prensagem Os produtos são obtidos por prensagem do granulado em prensas
hidráulicas unidireccionais.
Secagem A secagem é a etapa do processo produtivo onde ocorre a eliminação da
umidade residual dos produtos provenientes da etapa de prensagem. Os produtos
prensados são introduzidos em secadores rápidos (verticais ou horizontais) e sujeitos a
um processamento térmico a temperaturas entre 120º a 150º para eliminação da
umidade residual.
Vidragem (pó de vidro que se mistura com água)

Cozedura: O que acontece com a pasta cerâmica em altas temperaturas?
800°C e 950°C: ocorre a descarbonatação do carbonato de cálcio e dolomita, com
expulsão de CO². Nesse range de temperatura (850°C a 900°C) a argila fica muito porosa,
devido a total evaporação da água, atingindo seu peso mínimo.
950°C a 1050°C: tem-se início ao processo de vitrificação, fundentes como o feldspato ou
a calcite ajudam ao processo da vitrificação.
Quando atinge 980°C: a estrutura amorfa da argila reorganiza-se. Fases cristalinas,
reação da sílica e da alumina, formarão o corpo cerâmico em estruturas rígidas (dureza e
resistência).
Em torno 1180°C a 1300°C: a vitrificação estará completa (Fundição, cristalização,
vitrificação, sinterização).

Esmaltação
Produtos esmaltados são obtidos através do processo de esmaltação, por aplicação de
técnicas a seco e a úmido.
Com relação à impressão serigráfica, considerando as tipologias e os motivos
decorativos requeridos, atualmente são utilizadas máquinas planas ou rotativas.
Queima

Cerâmica de louça sanitária
Preparação
- Matéria-prima: argila, fundentes (feldspato, sienito
nefelénico), areia e outros aditivos (talco entre
outros).
- Mistura e homogeneização da pasta em
suspensão (barbotina), que depois é peneirada e
desmagnetizada
Conformação: feita a partir do enchimento dos moldes
de gesso com o material.
- Acabamento: inspeção, eliminação de rebarbas,
corte/ perfuração e retoque

Secagem
1. Feita no ar ambiente por 20 horas
2. Secadores rápidos tipo túnel ou estufa
Vidragem das peças por spray, que deixa o acabamento liso no sanitário e que facilita
na limpeza
Cozedura 1150°C - 1250°C por 14horas
Nos 1250°C as peças são no mesmo instante resfriadas, esse processo deixa o brilho na
superfície da peça.
Inspeção e testes
Vídeo do processo: https://www.youtube.com/watch?v=X4SvstybSPk&t=133s

Cerâmica utilitária decorativa
Preparação
- Matéria-prima: argila, culinos, fundentes
(feldspato, calcite, dolomite), areia (inerte) e
outros aditivos
- Mistura e homogeneização em suspensão
(barbutina)
- Peneiração e desmagnetização
- Via líquida, via plástica ou via seca
- De um modo geral os produtos de faiança usam
calcite ou dolomite, enquanto que os produtos
de grés e porcelana utilizam feldspatos

Conformação:
Inclui a moldagem e acabamento dos produtos, existe uma diversidade de tecnologias
de conformação
A operação de acabamento das peças, variável em função do tipo de tecnologia
utilizada e dos produtos, pode incluir tarefas de eliminação de rebarbas (com
raspadores) e corte, colagem de asas (normalmente obtidas por enchimento) ou outros
elementos, e retoque/acabamento fino de superfície com esponjas.
Secagem
- Processo inicial de secagem ao ar ambiente ou em secadores próprios, como
finalidade assegurar a consistência e resistência adequadas ao acabamento
- Secagem final em estufas estáticas ou contínuas, por forma a reduzir a umidade
do material até 1 a 3%

Cozedura
Chacotagem (cozedura de biscuit)
- utilizado no fabrico de louça de faiança e porcelana
- sofrem um processamento térmico inicial em fornos, entre 850°C - 1050°C
Cozedura de vidrado
- 1020 – 1050ºC no caso de faiança ou 1300 – 1350ºC no caso de porcelana fina
Vidragem: mergulho ou spary - para criar uma camada impermeável e assim ser fácil
de limpar a paça
Preparação de vidrados e tintas

Decoração e 3º fogo
- As peças a decorar são previamente escolhidas e depois decoradas, com
posterior cozedura da decoração (ou 3º fogo), a fim de “anexar”
definitivamente a deoração na superfície.
- Lembrando que cores utilizadas na cerâmica têm origem mineral para não
serem consumidas pelo calor
- As decorações podem ser pintura onglaze, aplicação de decalques,
tampografia, entre outros.

Referências:
http://www.pofc.qren.pt/ResourcesUser/2013/Publicacoes/BenchMark_AE_Manual_ProducaoMaisLimpa_Cera
mica1.pdf
https://pt.slideshare.net/amandacg73/produo-de-cermica
https://pdfs.semanticscholar.org/7583/ca88ce4b76cd7fb03ef14d5c495f9a52b4a5.pdf
https://www.linkedin.com/pulse/processo-de-cozedura-em-cer%C3%A2mica-otacilio-souza/
https://www.arsaedificativa.com/2016/04/materiais-ceramicos-caracterizacao.html
file:///C:/Users/Bia/Downloads/Tecnologia%20de%20fabrica%C3%A7%C3%A3o%20de%20revestimentos%20cer
%C3%A2micos%20e-book%20(1).pdf

Cerâmica Técnica

Cerâmica técnica, é um material que, ao contrário da cerâmica decorativa, está
otimizado para aplicações técnicas. Destaca-se devido às suas características
especiais, sobretudo em termos de resistência térmica, estabilidade mecânica
e dimensional. Assim, a cerâmica técnica adequa-se cada vez mais enquanto
material para componentes sujeitos a elevados esforços em máquinas,
instalações e equipamentos.
Por exemplo, para pinos de centragem, bocais, ferramentas de corte ou
mancais de deslizamento

A cerâmica técnica obtém as suas características especiais apenas durante o
processo de produção, a chamada sinterização. Trata-se predominantemente do
resultado de uma manipulação específica das microestruturas de uma peça de
construção. Isto deve-se ao facto de as características de um produto final
poderem variar em função deste processo – mesmo no caso de se tratar da
mesma matéria-prima. começa com a composição da massa bruta, passando
pelo processo de moldagem, até aos processos de sinterização. Matérias-primas
utiliza se óxido de zircónio, nitreto de silício e óxido de alumínio.

Grupos de materiais
O grupo cerâmicas de óxido contém materiais compostos principalmente de
óxidos de metais como o óxido de alumínio, óxido de zircônio, titanato de
alumínio ou a cerâmica de dispersão.
A Cerâmica de não óxidos representa um grupo de materiais compostos de
materiais de cerâmica à base de compostos de carbono, nitrogênio e silício
como carboneto de silício, nitreto de silício e nitreto de alumínio.
A piezocerâmica (também conhecida como cerâmica funcional) representa um
grupo de materiais usados para converter parâmetros mecânicos em parâmetros
elétricos ou, inversamente, para converter sinais elétricos em vibração ou
movimento mecânico.

Cerâmica de óxido - Óxido de alumínio
A alumina ou o óxido de
alumínio (Al2O3) em seus vários
níveis de pureza é usado com
mais frequência do que outros
materiais cerâmicos avançados.
A Cerâmica Técnica oferece uma
vasta gama de tipos de
materiais com diferentes perfis
de propriedades que podem ser
ajustados através de um projeto
matriz direcionado.
O material cerâmico de óxido mais conhecido

Cerâmica de óxido - Óxido de zircônio
O material de construção para todos os fins.
O óxido de zircônio (ZrO2
–também conhecido como
zircônia) é um material com
resistência muito alta à
propagação de fendas. A
cerâmica de óxido de zircônio
também apresenta uma
expansão térmica muito
elevada, portanto constituem o
material selecionado
frequentemente para unir a
cerâmica e o aço.

Cerâmica de óxido - Óxido de zircônio
Um material com excelente
resistência ao choque térmico.
O recurso especial do titanato de
alumínio (Al2TiO5) é a sua
excelente resistência ao choque
térmico.
Os componentes produzidos
com esse material podem resistir
até as mudanças de temperatura
mais bruscas de centenas de
graus sem sofrer danos, embora
tenham pouca força.

Cerâmica sem óxido - Carboneto de silício
Um material cerâmico duro
como diamante
O carboneto de silício tem
praticamente as mesmas
propriedades de um diamante.
Ele não é somente o mais leve,
mas também o material
cerâmico mais duro e
apresenta
excelente
condutividade térmica, baixa
expansão térmica e é muito
resistente aos ácidos e lixívias.

Cerâmica sem óxido - Nitreto de silício (Si3N4)
O nitreto de silício (Si3N4)
apresenta uma excelente
combinação de propriedades
de materiais. Ele é tão leve
quanto o carboneto de silício
(SiC), mas sua microestrutura
lhe fornece excelente
resistência ao choque térmico
e sua alta resistência à quebra
o torna resistente aos
impactos e choques.
O material cerâmico para aplicações extrema

Cerâmica de óxido - Piezocerâmica
Cerâmica como um
transdutor eletromecânico
A piezocerâmica é usada para
converter os parâmetros
mecânicos, como a pressão e
aceleração, em parâmetros
elétricos ou, inversamente,
para converter sinais elétricos
em movimento ou vibração
mecânica.

Referências:
https://doceram.com/pt/produtos-e-servicos/ceramica-tecnica/
https://www.ceramtec.com.br/materiais-ceramicos/

Obrigada :)