1. Componentes químicos primários
A maioria das cerâmicas é baseada em óxidos metálicos, carbonetos, nitretos ou silicatos. Os elementos comuns incluem:
* Oxigênio (O) - encontrado em óxidos (por exemplo, Al₂o₃, SiO₂, Zro₂).
* Silício (Si) - Chave em silicatos (por exemplo, argila, mulita, cordierita).
* Alumínio (Al) - presente em alumina (Al₂o₃), Mullite (3al₂o₃ · 2Sio₂).
* Magnésio (Mg) - usado em magnésia (MGO), cordierita (2MGO · 2al₂o₃ · 5sio₂).
* Zircônio (ZR) - encontrado na zircônia (Zro₂).
* Carbono (C) e nitrogênio (N)-em cerâmica não óxido (sic, si₃n₄, tic, BN).
2. Cerâmica tradicional (baseada em argila)
Normalmente são baseados em silicatos e incluem:
* Minerais de argila (caulinita, Montmorillonite) - Forneça plasticidade quando molhada.
* Sílica (SiO₂) - adiciona estrutura (por exemplo, quartzo, pederneira).
* Feldspato (kalsi₃o₈, naalsi₃o₈) - atua como um fluxo para diminuir a temperatura de fusão.
* Giz (caco₃) - usado em porcelana e whiteware.
Exemplo: Porcelana = caulina (argila) + sílica + feldspato.
3. Cerâmica Avançada (Engenharia)
Estas são cerâmicas sintéticas de alta pureza com propriedades superiores:
Tipo de cerâmica Componentes principais Propriedades -chave
Alumina (Al₂o₃) Alumínio + oxigênio Alta dureza, isolamento elétrico
Zircônia (zro₂) Zircônio + oxigênio Alta tenacidade, resistência ao desgaste
Carboneto de silício (sic) Silício + carbono Extrema dureza, condutividade térmica
Nitreto de silício (si₃n₄) Silício + nitrogênio Alta resistência, resistência ao choque térmico
Nitreto de boro (BN) Boro + nitrogênio Lubrificidade, condutividade térmica
Cordierite (2MGO · 2AL₂O₃ · 5SIO₂) Mg, al, si, o Baixa expansão térmica
4. Aditivos e componentes secundários
A cerâmica geralmente inclui aditivos para modificar propriedades:
* Ligantes (por exemplo, PVA, cera) - Ajuda na modelagem antes de disparar.
* AIDS de sinterização (por exemplo, y₂o₃ em zro₂) - aumente a densificação.
* Pigmentos (por exemplo, fe₂o₃, COO) - para coloração.
* Controladores de porosidade - para criar cerâmica porosa (por exemplo, filtros).
5. Fase vítrea (em algumas cerâmicas)
* A cerâmica tradicional geralmente contém uma fase vítrea (sílica vítrea) formada durante o disparo, que liga as partículas.
6. Classificação por composição
Categoria Exemplos Componentes principais
Cerâmica de óxido Al₂o₃, Zro₂, MGO Metal + oxigênio
Cerâmica não óxido Sic, si₃n₄, lata Metal + carbono/nitreto
Cerâmica de silicato Porcelana, tijolo Argila + sio₂ + fluxo
Cerâmica composta Al₂o₃-SiC, Zro₂-Toughned Cerâmica mista
Conclusão
A cerâmica é feita de uma combinação de elementos metálicos e não metálicos, com suas propriedades determinadas por composição e processamento.
* A cerâmica tradicional depende de argila, sílica e feldspato.
* A cerâmica avançada usa óxidos de alta pureza, carbonetos ou nitretos para desempenho superior.