Cerâmica estrutural  Fabricantes, Comerciantes, Fornecedores

As cerâmicas industriais são materiais avançados feitos de compostos como a alumina, a zircónia, o carboneto de silício e o nitreto de silício. Estas cerâmicas são valorizadas pela sua dureza, resistência a altas temperaturas, isolamento elétrico e estabilidade química.

As cerâmicas industriais superam os metais e os plásticos em ambientes agressivos, oferecendo durabilidade e fiabilidade. Apesar da sua fragilidade, são essenciais para aplicações de alta precisão e elevado desempenho no fabrico e na tecnologia modernos.

Aplicações da cerâmica industrial

As cerâmicas industriais são amplamente utilizadas em várias indústrias devido às suas propriedades excepcionais, como a resistência ao calor, a dureza e o isolamento elétrico. As principais aplicações incluem:

1. Eletrónica
Substratos, isoladores e suportes de chips para dispositivos de alta tensão e alta frequência.
Condensadores e resistências em circuitos electrónicos.

2. Indústria aeroespacial
Revestimentos de barreira térmica para pás de turbinas.
Componentes estruturais de alta temperatura em motores e naves espaciais.

3. Energia
Células de combustível, isoladores para redes eléctricas e componentes de turbinas eólicas.
Permutadores de calor e queimadores em sistemas de energias renováveis.

4. Fabrico industrial
Vedantes, rolamentos e ferramentas de corte resistentes ao desgaste.
Revestimentos de fornos, cadinhos e fornos para processos de alta temperatura.

5. Aplicações ambientais
Filtros para purificação de água e ar.
Substratos catalíticos para controlo de emissões.

As cerâmicas de engenharia são diferentes das cerâmicas tradicionais em termos de matérias-primas e processos. A estrutura fina específica faz com que tenham uma série de vantagens, tais como alta resistência, alta dureza, resistência ao desgaste, resistência à corrosão, resistência a altas temperaturas, isolamento, supercondutividade e biocompatibilidade, e são amplamente utilizadas nos domínios da defesa nacional, indústria química, metalurgia, eletrónica, maquinaria, aviação, aeroespacial, biomedicina, etc.

As cerâmicas de engenharia podem ser divididas em cerâmicas de óxido, cerâmicas de nitreto, cerâmicas de carboneto, cerâmicas de boreto, cerâmicas de siliceto, cerâmicas de fluoreto e cerâmicas de sulfeto de acordo com a sua composição química.

Cerâmica estrutural:
- Zircónia (3Y-TZP/5Y-TZP) - Resistência à flexão: 800-1500 MPa
- Alumina (96%-99,9%) - Dureza: 15-18 GPa HV
- Carboneto de silício (ligado por reação/sinterizado) - Condutividade térmica: 120 W/m-K

Componentes cerâmicos de alumina
As peças cerâmicas de alumina (Al₂O₃) são amplamente reconhecidas pelo seu excelente isolamento elétrico, elevada resistência mecânica e resistência superior ao desgaste. Com um teor típico de alumina que varia entre 90% e 99,9%, estes componentes apresentam uma estabilidade térmica excecional (até 1600°C) e inércia química, tornando-os ideais para aplicações em eletrónica, implantes médicos e maquinaria industrial. A sua baixa perda dieléctrica e elevada dureza (Mohs 9) contribuem ainda mais para a sua versatilidade em ambientes exigentes.

Componentes cerâmicos de zircónia
As cerâmicas de zircónio (ZrO₂) destacam-se pela sua notável resistência à fratura (6-8 MPa-m¹/²) e propriedades de endurecimento por transformação, que excedem as da maioria das cerâmicas de engenharia. Estabilizadas em fases cúbicas/tetragonais (3Y-TZP/5Y-TZP), demonstram uma excecional resistência à flexão (≥1000 MPa) e biocompatibilidade. Estas caraterísticas, combinadas com uma baixa condutividade térmica e resistência ao desgaste, tornam-nas preferidas para próteses dentárias, ferramentas de corte e revestimentos de barreira térmica em aplicações aeroespaciais.

Componentes cerâmicos de carboneto de silício
As cerâmicas de carboneto de silício (SiC) oferecem uma condutividade térmica sem paralelo (120-270 W/m-K) e resistência à oxidação a temperaturas extremas (até 1650°C no ar). A sua combinação única de propriedades semicondutoras, dureza de radiação e resistência à corrosão permite aplicações em reactores nucleares, sistemas de travagem avançados e eletrónica de alta potência. Com uma dureza que só perde para o diamante (Mohs 9,5), os componentes de SiC mantêm a estabilidade dimensional sob cargas mecânicas e térmicas severas.

1. Cerâmica de alumina (Al₂O₃)
Indústria eletrónica: Preferidas para substratos de CI e isoladores (CTE 6,5-8,5×10-⁶/°C) devido à rigidez dieléctrica >10 kV/mm
Área médica: Componentes processados por HIP (99,5% de pureza) para próteses e ferramentas cirúrgicas (em conformidade com a norma ISO 6474)
Utilização industrial: Revestimentos resistentes ao desgaste em equipamento mineiro (vida útil 3-5× superior à do aço)
2. Cerâmica de zircónio (ZrO₂)
Aplicações dentárias: Coroas 3Y-TZP com resistência à flexão de 1200 MPa e estética de dente natural
Engenharia de precisão: Rolos-guia em máquinas têxteis (rugosidade superficial 15) para garantir a consistência dos lotes em todas as aplicações.