Processamento de Materiais
Cerâmicos
SELEÇÃO E PREPARAÇÃO DE
MATÉRIAS PRIMAS
Objetivos do Trabalho
 Histórico
 Massas Cerâmicas
 As Matérias-Primas
 Seleção e Preparação
 Moagem
 Equipamentos de moagem
 Separação Granulométrica
 Preparação da Massa Cerâmica
 Atomização
Histórico
 A descoberta do fogo pelo homem foi fundamental
para o surgimento da cerâmica.
 Ele descobriu que o barro secava e endurecia após
ficar exposto ao calor do fogo.
 Suprir necessidades de condicionar alimentos, água
e sementes, o homem começou a moldar o barro com
água e a queimar a peça no calor do fogo.
A palavra é de origem grega, "keramos", que
significa "terra queimada" ou “argila queimada”.
Histórico
 O aparecimento dos produtos cerâmicos se fez, na
antiguidade, em países que haviam abundância de
argila;
 Os tijolos eram feitos a base de uma pasta de argila,
secada ao sol;
 Na estrutura da massa entravam proporções
elevadas de areia e palha;
Histórico
 Os Egípcios se distinguiram na elaboração de tijolos
nas formas e aspectos mais variados;
 Os Romanos estabeleceram a fabricação de tijolos
como atividade industrial;
 Os Mulçumanos foram os grandes propagadores da
arquitetura do tijolo;
 Atualmente está presente no nosso cotidiano.
Massas Cerâmicas
 Materiais argilosos e não-argilosos;
 Fundentes e refratários;
 Aditivos (orgânicos e inorgânicos);
 São Classificadas em:
 Massa Simples ou natural;
 Massa Composta ou artificial;
As Matérias-Primas
 O que é Matéria-Prima ?
 sf. A substância bruta principal e essencial com que se faz
alguma coisa. (Aurélio versão 2002)
 Podem ser naturais ou sintéticas;
Jazida Natural
Laboratório
As Matérias-Primas
 Matérias-Primas naturais
 Obtidas de fontes naturais; compostos por minerais extraídos
de rochas e sedimentos formados há tempos passados e que
sofreram influências de fatores externos.
 Matérias-Primas Sintéticas
 Obtidas em laboratórios com o intuito de se aperfeiçoar uma
característica não encontrada nas matérias-primas naturais.
As Matérias-Primas
 Podem ser plásticas ou não-plásticas;
 Plasticidade
 Capacidade do material se deformar sem romper e manter a
forma depois de retirada a carga, sempre na presença de água.
Seleção e Preparação
“O desempenho de um produto cerâmico final vai
depender da escolha das matérias-primas e do
processamento do material.”
Seleção e Preparação
 Depois de determinadas as características desejadas
do produto final é feita uma caracterização da
matéria-prima.
 Existem alguns ensaios de caracterização que
auxiliam na escolha da matéria-prima para o
produto final.
Seleção e Preparação
 Difração de Raio X
 Identificação do tipo de argila.
 Microscopia Eletrônica
 Identificação por meio da morfologia observada.
 Análise Térmica diferencial
 Registra os picos de transformações endotérmicas e
exotérmicas.
Seleção e Preparação
 A matéria-prima geralmente é extraída da natureza e
não está pronta para o uso;
 É feita uma preparação através de



moagem;
separação granulométrica;
atomização;
Moagem
 O que é Moagem?
 Processo de trituramento e esmerilhamento
 Utilizado para reduzir o tamanho de partícula do material.
 Na moagem ocorrem:
 Liberação de impurezas
 Redução de porosidade
 Dispersão de aglomerado e agregado
 Aumento de partículas coloidais
 Homogeneização da suspensão
Equipamentos de moagem
 A granulometria desejada é obtida em um ou mais
estágios, denominados britagem primária, britagem
ou moagem secundária e moagem terciária ou fina;
 Os equipamentos de britagem produzem um
material pouco fino e equipamentos de moagem fina
requerem uma matéria prima com granulometria
inicial já reduzida.
Equipamentos de moagem
 Britagem primária - Britadores, desintegradores,
moinhos de impacto.
 Britagem ou moagem secundária – desintegradores,
moinhos de impacto, moinho de martelos,
laminadores e moinhos de anéis.
 Moagem fina ou terciária – laminadores rápidos e
articulados, moinhos de martelos, moinhos
pendulares e moinhos de bolas.
Equipamentos de moagem
Moinho de Bolas
Moinho de Martelos
Separação Granulométrica
 Peneiramento é o processo de separação de um
material granular em duas ou mais diferentes
classes de tamanho de partículas, mediante uma
ou mais superfícies vazadas com aberturas de
dimensões definidas;
 Existem várias formas de separação
granulométrica através de peneiramento;
 O material retido na tela da peneira é denominado
oversize e o passante, undersize.
Separação Granulométrica
 Equipamentos divididos em 3 tipos:
 Grelhas : barras metálicas paralelas com espaçamento regular
entre si;
 Crivos : chapas metálicas planas ou curvas, com sistema de
furos de várias formas e dimensões determinadas;
 Telas : fios metálicos trançados em duas direções ortogonais,
formando entre si “aberturas” ou “malhas” de dimensões
determinadas;
 Esses equipamentos são ainda divididos em fixos ou
móveis, de acordo com o movimento de trabalho dos
equipamentos;
Separação Granulométrica
Esteira de Peneiramento
Representação esquemática de
uma grelha fixa
Tela
Separação Granulométrica
Peneira Vibratória Circular
Câmara de Decantação
Separação Granulométrica
Célula de Flotação Callow
Preparação da Massa
 Fabricada a partir da composição de duas ou mais
matérias-primas, além de aditivos e água.
As massas podem ser classificadas em:
 Suspensão , também chamada barbotina, para
obtenção de peças em moldes de gesso ou resinas
porosas;
 Massas secas ou semi-secas , na forma granulada,
para obtenção de peças por prensagem;
 Massas plásticas , para obtenção de peças por
extrusão, seguida ou não de torneamento ou prensagem.
Atomização
 Evaporação parcial da água da barbotina;
 Formação de aglomerados esféricos (pó atomizado);
 Características e propriedades adequadas como
tamanho e formato;
 Preparando assim o material para o processo de
alimentação da prensa e prensagem;
Atomização
Atomizador
Processo de Atomização
 Processo de secagem que consiste na pulverização de
um produto líquido ou semi-sólido dentro de uma
câmara que é submetida a aplicação de corrente
controlada de ar quente (> 130ºc) e assim conseguese uma evaporação eficiente dos solventes presentes,
tendo como produto uma separação rápida de
sólidos e solventes contidos com uma deterioração
mínima do produto, o processo tem como produtos
finais o inicial em pó.
Processo de Atomização
Atomizadores (“Spray-drier”)
 Câmara de secagem;
 Pressão injetada da barbotina para dentro da
câmara, pelos diâmetros bicos pulverizadores;
 Densidade e viscosidade da barbotina se determina
a granulometria dos aglomerados;
 As gotículas formadas apresentam um movimento
ascendente em fluxo de ar quente em forma de
espira.
Atomização
Atomização
Ilustração precisa da evolução da
atomização de um grão cerâmico:
1 - formação da gota logo à saída do bico
de pulverização,
2 - evaporação do líquido e inchamento
(formação de um “balão” interno), nesta
fase existe ainda movimentação das
partículas sólidas,
3 - explosão provocada pela elevada
pressão internada fase vapor,
4 - formação da partícula sólida.
Defeitos Relacionados a Atomização
A variação na umidade do pó atomizado pode gerar
defeitos :
 Nas características mecânicas a cru das peças
prensadas e trincas na etapa de secagem.
 Determinação do teor de umidade dos pós deve ser
realizada com frequência dentro da indústria;
 Determinação da resistência a cru;
 Controlar os equipamentos de distribuição da água,
a temperatura do ar dentro da câmara;
Defeitos Relacionados a Atomização
 O excesso de umidade pode gerar baixo escorrimento
dos grãos, sujeira nos estampos das prensas e o
aparecimento de “coração negro” .
 Deixar o pó atomizado (úmido) em “descanso” nos
silos de estocagem por alguns dias, a fim de
uniformizar a umidade.
Defeitos Relacionados a Atomização
 “Coração negro” consiste em uma região escura
(geralmente cinza) que se estende, paralelamente à
face e próxima a meia altura da espessura, ao longo
da peça. A sua origem está relacionada à presença de
compostos de carbono (matéria orgânica), óxido de
ferro nas argilas e excesso de umidade no pó
atomizado.
Referências
 ABCERAM, Associação Brasileira de Cerâmica. Processos
de Fabricação. Disponível em:
<http://www.abceram.org.br/site/?area=4&submenu=50>
 LABRINCHA, J.A.; RIBEIRO, M.J.; VENTURA, J.M. A
atomização como processo de obtenção de pós cerâmicos
para indústria cerâmica. Disponível
em:<http://www.ceramicaindustrial.org.br/pdf/v06n05/v
6n5_5.pdf>
 UFPR, Dissertação. Disponível em:
http://www.pipe.ufpr.br/portal/defesas/dissertacao/075.p
df
 NETCERAMICS, Processo de Fabricação. Disponível
em:http://www.netceramics.com/Informa%C3%A7
%C3%B5esT%C3%A9cnicas/ProcessodeFabrica%C3
%A7%C3%A3o/tabid/394/language/ptBR/Default.aspx
 CARRISSO, R. C. C.; CORREIRA, J.C.G.
Classificação e Peneiramento. Disponível em:
<http://www.cetem.gov.br/publicacao/CTs/CT2004
-183-00.pdf>.
Agradecimento
 Obrigado à todos pela atenção!
Ana Carolina Massonetto Santos
Renan de Souza Felix
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