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Tecnologia dos MateriaisCerâmicas e Compósitos
Módulo II – Mecânica
Instituto Federal de Santa Catarina
Campus Florianópolis
Departamento Acadêmico de Metal-Mecânica
Curso Técnico em Mecânica
Prof. Henrique Cezar Pavanati
E-mail: [email protected]
www.pavanati.com.br
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Materiais Cerâmicos e Compósitos
2/18Materiais e Processos de Fabricação
Tradicionalmente os materiais de construção mecânica
podem ser classificados em 4 grupos básicos:
Cerâmicos
Metálicos Poliméricos
Compósitos
Embalagem Tetra Pak
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Materiais Cerâmicos e Compósitos
3/18Materiais e Processos de Fabricação
MATERIAIS CERÂMICOS
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Materiais Cerâmicos e Compósitos
4/18Materiais e Processos de Fabricação
Materiais Cerâmicos
Características Gerais
• Em geral opacos mas podem
ser transparentes;
• Bons isolantes térmicos e
elétricos;
• Frágeis;
• Dureza elevada;
• Ponto de fusão elevado;
• Baixa tenacidade e baixa
ductilidade;
• Boa resistência à corrosão;
• Densidade média.
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Materiais Cerâmicos e Compósitos
5/18Materiais e Processos de Fabricação
Materiais Cerâmicos
Tipos
• Cerâmica Tradicional
• Cerâmica Avançada
Exemplos
• Tijolo, azulejo, porcelana,
vidro...
• Diamante, óxido de
zircônio, óxido de alumínio,
CBN (nitreto de boro cúbi-
co), carboneto de silício,
nitreto de titânio (TiN),
carboneto de titânio (TiC),
boretos de ferro, etc.
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6/18Materiais e Processos de Fabricação
Evolução no desenvolvimento das cerâmicas
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7/18Materiais e Processos de Fabricação
AplicaçõesVÍDEOS
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8/18Materiais e Processos de Fabricação
MATERIAIS COMPÓSITOS
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9/18Materiais e Processos de Fabricação
Ap
lic
açõ
es
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10/18Materiais e Processos de Fabricação
Materiais Compósitos (ou compostos)
Características Gerais
• São materiais produzidos de
modo a se obter uma
otimização de propriedades;
• Tem-se propriedades que
não se consegue num único
material;VÍDEO
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11/18Materiais e Processos de Fabricação
Materiais Compósitos
Tipos
• Mesma classe
• Classes distintas
Exemplos
• Folha de flandres, aços
galvanizados
• Pneu, embalagem tetrapak,
fibra de carbono, fibra de
vidro, fio condutor de
eletricidade com isolante
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12/18Materiais e Processos de Fabricação
Metal Duro (“Widia”)
• É uma liga formada por carboneto de tungstênio
(WC) e outros materiais com menor ponto de fusão
(ligantes ou aglomerantes) como: cobalto, níquel,
titânio e/ou cromo;
• As peças são obtidas por sinterização, para pro-
mover a união de todos os componentes;
• Devido a dureza elevada, resistência a compres-
são e ao desgaste, é o material mais utilizado em
ferramentas de corte para usinagem nas indústrias.
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13/18Materiais e Processos de Fabricação
Metal Duro - AplicaçõesVÍDEO
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14/18Materiais e Processos de Fabricação
Fibra de Carbono (material)
• A fibra de carbono é um compósito formado pelas
fibras de carbono e polímeros;
• A fibra é composta por finos filamentos de 5 a 10µm de
diâmetro. Já o polímero é, geralmente, um polímero
termofixo (resina epóxi, por exemplo).
• Após “dar forma” ao produto, a resina presente na
fibra deve ser aquecida para “curar” e dar a resistên-
cia necessária ao produto;
• Algumas fibras possuem densidade similar aos
polímeros (1,4 g/cm3) e limites de resistência superior
aos aços no sentido da fibra.
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15/18Materiais e Processos de Fabricação
Fibra de Carbono
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16/18Materiais e Processos de Fabricação
Fibra de Carbono - Aplicações
VÍDEO
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17/18Materiais e Processos de Fabricação
Utilização de materiais compósitos
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18/18Materiais e Processos de Fabricação
Distribuição dos materiais
no avião Boeing 787