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quinta-feira, 6 de abril de 2017

Cerâmica fabricada a frio é mais forte que concreto


Foto de uma das peças produzidas (esquerda) e estrutura interna, mostrando a coesão e a homogeneidade dos grânulos (direita). Imagem: ETH Zurich/Peter Rüegg
Sinterização a frio
No final do ano passado, uma equipe norte-americana lançou um inovador processo de sinterização "a frio" com potencial para revolucionar a fabricação de cerâmicas.
A novidade requer as aspas porque houve uma redução substancial do calor exigido para assar as peças, mas os fornos ainda são necessários.
Agora, Florian Bouville e André Studart, do Instituto ETH de Zurique, na Suíça, criaram um novo método de fabricação de cerâmicas que dispensa totalmente a queima - a sinterização ocorre a temperatura ambiente. Para comparação, a fabricação de cimento, tijolos, pisos, revestimentos e louças requer fornos com temperaturas bem superiores a 1000° C.
Em vez da queima, as matérias-primas são compactadas sob alta pressão em um processo com um consumo muito baixo de energia.
Geomimetismo
A dupla usou como matéria-prima um pó muito fino de carbonato de cálcio, o mesmo usado na indústria de cerâmica. Só que, em vez de aquecê-lo para obter uma peça, eles adicionaram uma pequena quantidade de água e o compactaram.
"O processo de fabricação é baseado no processo geológico de formação rochosa," explica Bouville.
As rochas sedimentares são formadas naturalmente a partir de sedimentos que são comprimidos ao longo de milhões de anos através da pressão exercida por depósitos sobrepostos. Esse processo transforma o sedimento de carbonato de cálcio em calcário - com uma pequena ajuda da água presente no ambiente.
Como os pesquisadores usaram carbonato de cálcio em partículas extremamente finas (nanopartículas), o processo de compactação não demorou tanto - leva apenas uma hora para que as peças fiquem prontas. "Nosso trabalho é a primeira evidência de que uma peça de material cerâmico pode ser fabricada a temperatura ambiente em um curto período de tempo e com pressões relativamente baixas," diz Studart.
Mais forte do que o concreto
O material resultante também apresentou altíssima qualidade. Os testes mostraram que a cerâmica sinterizada a frio suporta cerca de 10 vezes mais força do que o concreto antes de se quebrar, e é tão rígida como pedra ou concreto. Em outras palavras, é difícil deformá-la.
Até agora, a equipe produziu apenas pequenas amostras de material, do tamanho de uma moeda, e usando uma prensa hidráulica de laboratório - como as normalmente usadas na indústria, mas de pequeno porte.
"O desafio é gerar uma pressão suficientemente alta para o processo de compactação. Peças maiores exigem uma força correspondentemente maior," diz Bouville, acrescentando que peças de cerâmica do tamanho de azulejos podem ser viáveis usando a nova técnica.

Matéria colhida na íntegra em: Inovação Tecnológica
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