As cer\u00e2micas estruturais, tamb\u00e9m conhecidas como cer\u00e2micas de engenharia, constituem uma classe de cer\u00e2micas avan\u00e7adas que exploram principalmente as propriedades mec\u00e2nicas, t\u00e9rmicas, qu\u00edmicas e outras caracter\u00edsticas dos materiais. As cer\u00e2micas estruturais apresentam propriedades de resist\u00eancia a altas temperaturas, resist\u00eancia ao desgaste, resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o, resist\u00eancia \u00e0 oxida\u00e7\u00e3o e baixa deforma\u00e7\u00e3o por flu\u00eancia a altas temperaturas. S\u00e3o capazes de suportar ambientes de trabalho adversos para os quais os materiais met\u00e1licos e polim\u00e9ricos n\u00e3o s\u00e3o adequados. S\u00e3o amplamente utilizadas na avia\u00e7\u00e3o, na ind\u00fastria de maquinaria, na ind\u00fastria autom\u00f3vel, na metalurgia, na ind\u00fastria qu\u00edmica, na eletr\u00f3nica e noutros setores, tendo-se tornado uma classe de materiais cer\u00e2micos em r\u00e1pido desenvolvimento. As cer\u00e2micas estruturais incluem, principalmente, cer\u00e2micas de \u00f3xido, cer\u00e2micas de nitreto e cer\u00e2micas de carboneto. A cer\u00e2mica de carboneto de sil\u00edcio \u00e9 apresentada em pormenor a seguir. O carboneto de sil\u00edcio, vulgarmente conhecido como carborundo, \u00e9 um composto t\u00edpico de liga\u00e7\u00e3o covalente que quase n\u00e3o existe na natureza. Em 1890, quando Eword e G. Acheson pretendiam sintetizar diamante adicionando sil\u00edcio ao carbono como catalisador, prepararam o carboneto de sil\u00edcio. Atualmente, este material continua a ser objeto de estudo e desenvolvimento.<\/p>\n
O carboneto de sil\u00edcio foi inicialmente utilizado devido \u00e0 sua extrema dureza, podendo ser transformado em diversos tipos de rebolos, tecidos abrasivos, papel abrasivo e outros materiais abrasivos, sendo amplamente utilizado na ind\u00fastria de processamento mec\u00e2nico. Durante a Segunda Guerra Mundial, descobriu-se que a cer\u00e2mica de carboneto de sil\u00edcio tamb\u00e9m podia ser utilizada como agente redutor e elemento de aquecimento na produ\u00e7\u00e3o de a\u00e7o, o que promoveu o seu r\u00e1pido desenvolvimento. Com a investiga\u00e7\u00e3o mais aprofundada, verificou-se que possui muitas propriedades excelentes, tais como estabilidade a altas temperaturas, elevada condutividade t\u00e9rmica, resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o \u00e1cida e alcalina, baixo coeficiente de expans\u00e3o e boa resist\u00eancia ao choque t\u00e9rmico.<\/p>\n
Existem, essencialmente, duas formas cristalinas de carboneto de sil\u00edcio, nomeadamente: o \u03b2-SIC\u2084 c\u00fabico e o \u03b1-SIC hexagonal. As unidades estruturais b\u00e1sicas da rede cristalina do carboneto de sil\u00edcio s\u00e3o os tetraedros SIC\u2084 e CSI\u2084, que se interpenetram. Os tetraedros partilham a mesma aresta para formar uma camada plana, e os v\u00e9rtices est\u00e3o ligados \u00e0 camada seguinte de tetraedros, formando uma estrutura tridimensional. Uma vez que diferentes sequ\u00eancias de empilhamento de tetraedros podem formar estruturas diferentes, foram identificadas, at\u00e9 ao momento, centenas de variantes. Geralmente, utilizam-se s\u00edmbolos concisos e intuitivos, nomeadamente as letras C, H e R, para representar o tipo de rede, e o n\u00famero de camadas contidas na c\u00e9lula unit\u00e1ria \u00e9 utilizado para indicar a diferen\u00e7a. Embora as constantes de rede destes polimorfos sejam diferentes, n\u00e3o h\u00e1 qualquer altera\u00e7\u00e3o \u00f3bvia nas subst\u00e2ncias que os comp\u00f5em. A cer\u00e2mica de carboneto de sil\u00edcio \u00e9 um composto de val\u00eancia t\u00edpico, mas tamb\u00e9m existem alguns tipos i\u00f4nicos. De acordo com c\u00e1lculos te\u00f3ricos, 78% da energia total da liga\u00e7\u00e3o SI-C pertence ao estado covalente e 22% pertence ao estado i\u00f3nico. Devido ao pequeno tamanho dos \u00e1tomos de S e C, ao comprimento da liga\u00e7\u00e3o e \u00e0 forte coval\u00eancia, a cer\u00e2mica de carboneto de sil\u00edcio apresenta uma s\u00e9rie de caracter\u00edsticas, tais como elevada dureza, certa resist\u00eancia mec\u00e2nica e dificuldade de sinteriza\u00e7\u00e3o.<\/p>\n
O carboneto de sil\u00edcio \u00e9 um composto est\u00e1vel t\u00edpico com liga\u00e7\u00f5es covalentes. Al\u00e9m disso, o seu coeficiente de difus\u00e3o \u00e9 baixo, o que dificulta a sua densifica\u00e7\u00e3o atrav\u00e9s de m\u00e9todos de sinteriza\u00e7\u00e3o convencionais. \u00c9 necess\u00e1rio adicionar alguns adjuvantes de sinteriza\u00e7\u00e3o para aumentar a energia superficial ou a \u00e1rea superficial e adotar processos especiais para obter cer\u00e2micas densas de carboneto de sil\u00edcio. De acordo com o processo de sinteriza\u00e7\u00e3o, o carboneto de sil\u00edcio pode ser dividido em cer\u00e2micas de carboneto de sil\u00edcio recristalizadas, cer\u00e2micas de carboneto de sil\u00edcio sinterizadas por rea\u00e7\u00e3o, cer\u00e2micas de carboneto de sil\u00edcio sinterizadas sem press\u00e3o, cer\u00e2micas de carboneto de sil\u00edcio sinterizadas por prensagem a quente, cer\u00e2micas de carboneto de sil\u00edcio sinterizadas por prensagem isost\u00e1tica a quente a alta temperatura e carboneto de sil\u00edcio obtido por deposi\u00e7\u00e3o qu\u00edmica de vapor. As propriedades do carboneto de sil\u00edcio preparado atrav\u00e9s de v\u00e1rios processos s\u00e3o bastante diferentes; ou seja, o SIC preparado pelo mesmo processo apresenta um desempenho inferior devido \u00e0s diferentes mat\u00e9rias-primas e aditivos utilizados.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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