Alunos:
Ricardo Darre Tiezzi
Gustavo Peres
Samira Mariana Nunes Polastre
Juliana Wada Ramos da Silva
Júlio
Características dos Materiais Cerâmicos
Os materiais cerâmicos podem ser caracterizados por serem
inorgânicos, não-metálicos e refratários.
Vantagens:
-Alta resistência a corrosão e a altas temperaturas;
-Mais leves que a maioria das ligas metálicas;
-Alta dureza;
-Matéria-prima abundante.
Aplicação nas mais diversas áreas: automotiva, aeronáutica,
informática, eletrônica, medicina, militar, comunicações,
química e etc.
Tipos de Cerâmicas
Tradicionais:
São aquelas
usadas há mais tempo pelo
homem, geralmente
encontradas na natureza.
Ex: vidro, cimento.
Especiais:
Foram desenvolvidas pelo homem mais recentemente. São os
carbetos (SiC), óxidos puros (Al2O3), vidros não-silicosos,
piezelétricos entre outros. São os mais empregados nos motores.
Comparação com outros materiais
Material
Melting
Temp.(oC)
Heat Capacity
(J/kg.K)
Coefficient of
Linear
Expansion
1/oCx10-6
Thermal
Conductiv-ity
(W/m.K)
Aluminum metal
660
900
23.6
247
Copper metal
1063
386
16.5
398
Alumina
2050
775
8.8
30.1
Fused silica
1650
740
0.5
2.0
Soda-lime glass
700
840
9.0
1.7
Polyethylene
120
2100
60-220
0.38
Polystyrene
65-75
1360
50-85
0.13
Aplicações em Motores
Desde que as cerâmicas especiais começaram a ser
desenvolvidas, estas passaram a ser empregadas na
industria automotiva. Um dos principais pontos de aplicação
são os motores, pois a característica de isolante térmico das
cerâmicas contribui enormemente para o rendimento do
motor, pois permite que o processo seja o mais próximo
possível do adiabático. Além disso, os dispositivos
piezelétricos são de grande utilidade na parte elétrica dos
motores atuais. Mas o uso destes materiais ainda é restrito
devido a fragilidade e ao alto custo destes materiais.
As principais substâncias utilizadas em motores são:
Alumina (Al2O3), Nitreto de Silício (Si3N4), Carbeto de Silício
(SiC) e Zircônia.
Cilindro
Válvulas
Camara de Mistura Diesel (Swirl Chamber)
Rotor de turbocompressor
Motor à Jato
Injeção eletrônica
Controle de válvulas
Sonda Lambda
Componentes injeção eletrônica diesel
Velas
Velas de ignição
Velas aquecedoras
Chips
Power-Saving Saturation Glow Plugs
Ponta de Balancim
O Motor de Cerâmica
Desde que as cerâmicas
passaram a ser
empregadas em motores,
sonha-se com a
construção de um motor
construído de cerâmica.
Graças as características
das cerâmicas, um motor
desses permitiria um alto
desempenho, aliado a um
baixo consumo de combustivel, lubrificação desnecessária, baixo peso e
uma baixa emissão de poluentes. Mas estes materiais dificultam muito a
construção e os custos são proibitivos. Apesar disso, protótipos já foram
feitos e é uma possibilidade para o futuro.
Bibliografia
http://www.geocities.com/CapeCanaveral/1614/
http://www.ndt.net/news/fhg_cera.htm
http://europa.eu.int/comm/environment/waste/submissions/bosch3.pdf
http://www.geocities.com/CapeCanaveral/1614/ceramic.html#The_future
http://matse1.mse.uiuc.edu/~tw/ceramics/prin.html
http://people.alfred.edu/~misture/demo/strong_appli.html
http://www.techmat.com.br/materiais.htm
http://www.findarticles.com/p/articles/mi_m3MKT/is_v94/ai_4166289
http://www.ultrahardmaterials.co.uk/ceramic_rotary_engine.htm
http://www.transportation.anl.gov/publications/transforum/v3n3/ceramic_components.html
http://www.atsspartec.com/ASPRO-Applications.htm
http://www.ornl.gov/~webworks/cppr/y2002/rpt/111731.pdf#search='ceramic%20engine%20components‘
http://www.kyocera.com
FORTULAN, C. A.; Influência dos métodos de injeção e de prenssagem isostática no desempenho das cerâmicas
estruturais. Universidade de São Paulo. São Carlos, 1997.