Questão 22 - Cite e explique os processos de fabricação das cerâmicas e dos vidros.

Passo 1

O enunciado pede para citarmos e explicarmos os principais processos de fabricação de dois materiais cerâmicos distintos: as cerâmicas tradicionais e os vidros. O conteúdo envolve ciência e engenharia de materiais, em particular as etapas de preparação de insumos, conformação, tratamentos térmicos e acabamento. Vamos dividir a resolução em duas partes: primeiro cerâmicas, depois vidros.

Passo 2

Nas cerâmicas, as etapas típicas de fabricação são:
1. Preparação da matéria-prima. Começa com minerais (por ex. caulim, sílica, alumina) que são triturados e moídos até partículas finas. Adiciona-se água e aditivos (aglomerantes, plastificantes, desmoldantes) para obter uma pasta ou pó com características de fluxo controlado.
2. Conformação. Dá forma ao material úmido ou pastoso. Exemplos de técnicas: conformação por prensagem uniaxial ou isostática (pó seco ou úmido em matrizes), extrusão (peças tubulares ou perfis) e moldagem por injeção de cerâmica (CIM). Em moldagem por suspensão, usa-se slip casting, em que o líquido é absorvido por um molde de gesso, deixando a camada cerâmica aderida.
3. Secagem e pré-queima. Remoção gradual da umidade para evitar fissuras. Em cerâmicas refratárias, pode haver uma pré-queima (biscoito) a cerca de \,900\!-\!1000\,^\circ\mathrm{C} para fortalecer a peça antes do acabamento.
4. Sinterização. Aquecimento a alta temperatura (por ex. \,1000\!-\!1700\,^\circ\mathrm{C}) promove difusão sólida e densificação, reduzindo porosidade e aumentando resistência mecânica. A fase líquida (quando presente) melhora a coalescência dos grãos.
5. Acabamento e revestimento. Após o sinter, pode-se retificar, polir e aplicar esmaltes ou vidrados cerâmicos para conferir propriedades superficiais (estética, isolamento, resistência a desgaste ou corrosão).

Passo 3

Nos vidros, os processos de fabricação são semelhantes em filosofia, mas usam fusão de óxidos para obter estrutura amorfa. As etapas principais são:
1. Formulação e mistura do lote. Combina-se sílica ( \mathrm{SiO_2}), fundentes (carbonato de sódio, \mathrm{Na_2CO_3}), estabilizantes (calcário, \mathrm{CaCO_3}) e, conforme a aplicação, óxidos coloridos ou aditivos de propriedades especiais.
2. Fusão. A mistura vai ao forno a altas temperaturas ( \,1400\!\\ -\!1600\,^\circ\mathrm{C}), onde os óxidos se liquefazem formando vidro fundido homogêneo.
3. Conformação do vidro. Várias técnicas:
\bullet Float glass: o vidro fundido flui sobre banho de estanho, formando chapas planas com espessura controlada.
\bullet Sopro e moldagem: sopro manual ou automático para obter garrafas, moldes de pneus.
\bullet Extrusão e estampagem: perfis, tubos e placas técnicas.
4. Recozimento (annealing). Passagem lenta do vidro por leito de resfriamento controlado para eliminar tensões internas; evita trincas e garante estabilidade dimensional.
5. Tratamentos finais. Incluem têmpera (resfriamento rápido para aumentar resistência), laminação (colagem de filmes plásticos), usinagem (corte, furação, polimento) e gravação.

Resposta

Processos de fabricação de cerâmicas:
1. Preparação da matéria-prima (moagem e aditivos)
2. Conformação (prensagem, extrusão, slip casting, CIM)
3. Secagem e pré-queima
4. Sinterização ( 1000\!-\!1700\,^\circ\mathrm{C})
5. Acabamento e revestimento (esmaltação, polimento)
Processos de fabricação de vidros:
1. Formulação do lote (sílica, fundentes, estabilizantes)
2. Fusão ( 1400\!-\!1600\,^\circ\mathrm{C})
3. Conformação (float, sopro, extrusão, moldagem)
4. Recozimento (annealing)
5. Tratamentos finais (têmpera, laminação, usinagem)

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