15-5 Que materiais cerâmicos são os mais utilizados?

Passo 1

O enunciado pergunta quais são os materiais cerâmicos mais utilizados. Esse é um tópico de Ciência e Engenharia de Materiais, em especial na classificação de cerâmicas tradicionais e técnicas. Para responder, vamos:
  1. Revisar a divisão básica entre cerâmicas tradicionais e avançadas (técnicas).
  2. Listar os principais representantes de cada grupo, destacando os mais usados.

Passo 2

Cerâmicas tradicionais são aquelas à base de argilas, sílica e outras matérias-primas naturais, empregadas em construção civil e utensílios domésticos. Os principais tipos são:
  • Argilas (porcelana, tijolos, azulejos) com base em SiO2 e aluminosilicatos.
  • Cimentos hidráulicos (cimento Portland), compostos por silicatos de cálcio ( Ca3SiO5, Ca2SiO4).
  • Vidros comuns à base de SiO2.

Passo 3

Cerâmicas avançadas (ou técnicas) são materiais sintéticos de alto desempenho, divididos em:
  1. Óxidos: Al2O3 (alumina), ZrO2 (zircônia), TiO2 (titania).
  2. Não-óxidos: SiC (carboneto de silício), Si3N4 (nitreto de silício), BN (nitreto de boro).

Passo 4

Desses grupos, os mais usados em aplicações industriais e tecnológicas são:
  • Alumina ( Al2O3): boa resistência mecânica, isolamento elétrico e baixo custo relativo.
  • Zircônia ( ZrO2): alta tenacidade e resistência ao desgaste.
  • Carboneto de silício ( SiC): dureza e estabilidade térmica elevadas.
  • Nitreto de silício ( Si3N4): resistência mecânica a altas temperaturas e choque térmico.

Passo 5

Esses materiais despontam pela combinação de propriedades (dureza, estabilidade térmica, isolamento elétrico) e disponibilidade industrial. A alumina lidera em volume, seguida por zircônia e os não-óxidos SiC e Si3N4, usados em corte, rolamentos, componentes de motores e eletrônica de potência.

Resposta

  • Cerâmicas tradicionais: argilas (porcelana, tijolos, azulejos), cimentos hidráulicos ( Ca3SiO5, Ca2SiO4) e vidros ( SiO2).
  • Cerâmicas avançadas mais utilizadas:
    1. Alumina ( Al2O3)
    2. Zircônia ( ZrO2)
    3. Carboneto de silício ( SiC)
    4. Nitreto de silício ( Si3N4)

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