Cerâmica industrial, um material que não pode ser subestimado
Cerâmica industrial, um material que não pode ser subestimado
As cerâmicas são geralmente compostas de materiais comumente disponíveis, como carbono, silício, oxigênio e nitrogênio. Depois de consolidados sob alta temperatura e alta pressão, podem formar materiais cerâmicos e podem ser utilizados em diversos produtos domésticos. A cerâmica industrial (também conhecida como cerâmica de engenharia ou cerâmica de alto desempenho) geralmente contém compostos mais complexos, incluindo alumina, carbonetos, nitretos, boretos, zircônia, etc. A cerâmica industrial pode obter certas características de engenharia ou combinações específicas de diversas características sob diferentes formulações ou processos. , substituindo frequentemente metais, polímeros e materiais refratários em diversas aplicações.
As excelentes propriedades de engenharia disponíveis para cerâmicas industriais incluem principalmente:
Alta dureza e rigidez
Uma das características mais comuns da cerâmica industrial é a sua dureza e rigidez extremamente elevadas, algumas das quais são mais de 4 vezes superiores às do aço inoxidável. Essa alta dureza se traduz diretamente em excelente resistência ao desgaste, o que significa que eles podem ter a capacidade de manter um tratamento de superfície preciso e de alta tolerância por um período de tempo mais longo do que qualquer outro material.
Densidade baixa
Outra característica comum das cerâmicas industriais é a baixa densidade, variando de 2 a 6 g/cc. É muito mais leve que o aço inoxidável (8 g/cc) e o titânio (4,5 g/cc), apenas o alumínio mais macio tem densidade semelhante. Isto significa que os produtos podem ser mais leves, o que é crucial para muitos produtos, como o aeroespacial.
Resistência a temperaturas ultra-altas
Algumas cerâmicas podem operar normalmente em temperaturas acima de 1750°C, o que as torna materiais de temperaturas ultra-altas. Os fatos provaram que essas cerâmicas têm valor inestimável em aplicações de alta temperatura, como motores, turbinas e rolamentos. Eles podem prolongar a vida útil, melhorar o desempenho e a eficiência.
Excelente desempenho elétrico
As cerâmicas industriais costumam ser excelentes isolantes elétricos (alta rigidez dielétrica). Em ambientes de alta temperatura, as propriedades mecânicas e térmicas de outros materiais tendem a diminuir, mas a cerâmica industrial pode continuar a manter propriedades estáveis. Algumas cerâmicas têm baixa perda elétrica e alta constante dielétrica, que são comumente usadas em aplicações eletrônicas, como capacitores e ressonadores. Além disso, a capacidade de combinar cerâmicas como isolantes com componentes estruturais trouxe muitas inovações de produtos.
Condutividade térmica diferente
A condutividade térmica de diferentes tipos de materiais cerâmicos industriais varia muito. Algumas cerâmicas (incluindo nitreto de alumínio) têm alta condutividade térmica e são comumente usadas como radiadores ou trocadores de calor em muitas aplicações elétricas. Algumas cerâmicas possuem condutividade térmica muito menor, portanto materiais cerâmicos industriais adequados podem ser selecionados de acordo com as necessidades reais, tendo assim uma ampla gama de cenários de aplicação.
Resistência à compressão muito elevada
As cerâmicas industriais apresentam alta resistência, mas somente quando comprimidas. Por exemplo, muitas cerâmicas industriais podem suportar cargas extremamente elevadas de 1.000 a 4.000 MPa. Em contraste, o titânio é considerado um metal muito forte e a sua resistência à compressão é de apenas 1000 MPa.
Inércia química e resistência à corrosão
As cerâmicas industriais são muito estáveis nas propriedades químicas e com baixa solubilidade química, por isso são altamente resistentes à corrosão, o que não pode ser alcançado por materiais metálicos e poliméricos. Isto torna a cerâmica uma escolha atraente em muitas aplicações comerciais e industriais, especialmente quando a resistência ao desgaste ainda é necessária.
Além disso, a cerâmica industrial também pode apresentar características importantes comobiocompatibilidade, compatibilidade alimentar, baixa expansão térmica, etc. Essas características específicas podem ser desenvolvidas, otimizadas e combinadas de acordo com os requisitos, também podem combinar diferentes atributos, também podem ser usadas para projetar componentes avançados, executar tarefas necessárias com precisão ideal e podem ter vantagens sobre outros materiais competitivos (como como metal ou plástico) nos campos de aplicação correspondentes.
