As cerâmicas industriais são praticamente onipresentes na indústria devido às suas propriedades, como alta dureza, alta resistência, resistência a altas temperaturas e resistência à corrosão. A seguir, tomando como exemplos três tipos comuns de cerâmicas industriais, apresentaremos brevemente suas respectivas vantagens e aplicações típicas.
1. Cerâmica de alumina (Al₂O₃): A cerâmica estrutural mais utilizada.
A alumina é um material cerâmico muito comum, frequentemente classificado em diferentes graus de pureza, como 75%, 85%, 95% e 99%. Quanto maior a pureza, melhores as propriedades de resistência à temperatura, mecânicas e de estabilidade química do material.
Os principais motivos pelos quais é amplamente utilizado são os seguintes:
Possui um alto ponto de fusão (2050 °C) e resiste bem à erosão de metais fundidos como Be, Sr, Ni, Al, Fe, Ta, Mn, etc. Também apresenta alta resistência à tração e à erosão por NaOH, vidro e escória. Não reage com Si, Sb ou Bi em atmosfera inerte. Portanto, pode ser utilizado como material refratário, tubo de forno, cadinho para trefilação de vidro, esferas ocas, fibras, mangas de proteção para termopares, entre outros.
2. Cerâmica de zircônia (ZrO₂): Uma cerâmica especial com alta tenacidade e resistência à corrosão.
A cerâmica de zircônia é branca e apresenta coloração amarela ou cinza quando contém impurezas. Geralmente, contém impurezas de HfO₂, que possuem propriedades químicas semelhantes às do ZrO₂ e não são fáceis de separar.
O ZrO₂ é muito estável em atmosferas oxidantes e também bastante estável em atmosferas redutoras. A zircônia é um óxido fracamente ácido que resiste à erosão por escórias ácidas ou neutras (mas é suscetível à erosão por escórias alcalinas). Portanto, pode ser usada como material refratário especial e em bicos de fundição, bem como em cadinhos para a fusão de metais como platina, paládio e ródio. A zircônia não é molhável por ferro ou aço fundido, podendo ser usada como revestimento de panelas de aço e calhas de fluxo de aço, e como tijolos refratários em lingotamento contínuo de aço.
3. Nitreto de Boro (BN): Um Material de Alta Temperatura Conhecido como Grafite Branco
O nitreto de boro possui três polimorfos: hexagonal, hexagonal compacto e cúbico. O nitreto de boro hexagonal tem uma estrutura em camadas semelhante à do grafite e se apresenta como um pó branco, com muitas propriedades similares às do grafite, sendo por isso também chamado de grafite branco. Ele pode apresentar propriedades antiaderentes a metais, assim como o grafite, mas possui maior resistência à temperatura e melhor estabilidade.
Aproveitando suas propriedades, como alto ponto de fusão, baixo coeficiente de expansão térmica e estabilidade a quase todos os metais fundidos, ele pode ser usado como cadinho para fundição de metais em altas temperaturas.
