Sinterização De Cerâmicas Em Microondas

A obtenção de materiais através do aquecimento por meio de energia de micro-ondas vem sendo amplamente aplicado na indústria devido as vantagens em relação aos métodos tradicionais de aquecimento. O uso da energia de micro-ondas oferece benefícios como por exemplo redução no tempo de processamento e economia de energia.

A aplicação dessa energia inclui aquecimento para reticulação de borrachas, imobilização de resíduos e cura de resinas e processos de secagem de cerâmicas. O principal benefício do uso de tal energia em processos ativados termicamente vem da especificidade de absorção da energia de micro-ondas e aquecimento volumétrico dos materiais. A energia de micro-ondas transforma-se em calor dentro do material, e isso economiza energia e reduz tempo de processamento. Por isso, tal energia está sendo aplicada em escala industrial.

No caso dos cerâmicos, as micro-ondas são usadas para sinterização, síntese, secagem ou eliminação de orgânicos. Ao sinterizar materiais cerâmicos pelo aquecimento direto com micro-ondas, alguns problemas ocorrem como aquecimento inicial difícil, instabilidade térmica que proporciona um superaquecimento catastrófico. E por fim, o gradiente térmico característico do processo de aquecimento volumétrico que pode levar à heterogeneidades severas de temperatura. Para minimizar os gradientes, faz-se o isolamento. Segundo autores, o isolamento pode não ser a melhor opção, o que estimulou o desenvolvimento das técnicas de sinterização híbrida.

Sinterização é um tratamento térmico para unir partículas, em uma estrutura sólida, através de processos de transporte de massa, que ocorre em escala atômica, que podem conduzir ou não, a densificação do corpo.

A sinterização rápida, como o nome diz, é oriunda do rápido aquecimento das peças, em elevada temperatura, e em curto período de tempo, onde pode obter produtos de maior densidade relativa e menor tamanho de grão, com relação à sinterização convencional. Isso ocorre devido se passar o menor tempo possível em baixas temperaturas.

A sinterização rápida convencional tem seu uso limitado. Devido ao desenvolvimento de tensões térmicas na peça, originadas de gradientes de temperatura presentes no processo de sinterização. Tais tensões podem levar à trincas e deteriorização das propriedades mecânicas do material. Também pode ocorrer o crescimento irregular dos grãos ao longo da peça, gerando heterogeneidade micro estrutural.

O aquecimento por meio de micro-ondas possibilita ultrapassar as limitações do processo de queima rápida convencional, visto que permite um aquecimento volumétrico da peça de forma rápida e mais uniforme.

Voltando a falar em sinterização híbrida, esta possibilita obter microestruturas uniformes em ciclos de aquecimento rápidos e controlados. Essa sinterização com micro-ondas, também chamada de sinterização assistida, apresenta um aquecimento no qual possibilita uma distribuição de temperatura uniforme no corpo cerâmico durante a sinterização em alas temperaturas, independente de haver necessidade de auxílio para o aquecimento inicial do material em baixas temperaturas.

Tendo por base essas informações, pode-se concluir que a sinterização de cerâmicas por meio da energia de micro-ondas é um processo que proporciona muitos benefícios, como dito, economia de energia e