No mercado, estamos mais familiarizados com materiais cerâmicos especiais: carboneto de silício, alumina, zircônia e nitreto de silício. É importante analisar a demanda abrangente do mercado e as vantagens de cada um desses materiais.
O carboneto de silício tem como vantagens o preço relativamente baixo, boa resistência à erosão e alta resistência mecânica. Sua maior desvantagem é a facilidade de oxidação e a dificuldade de sinterização. A alumina é a opção mais barata, e o processo de preparação de suas matérias-primas em pó é bastante consolidado, enquanto a zircônia e o óxido nitroso de silício apresentam desvantagens evidentes nesse aspecto, o que também representa um dos principais entraves ao desenvolvimento desses dois últimos materiais. O nitreto de silício, em particular, é o mais caro.
Em termos de desempenho, embora a resistência, tenacidade e outras propriedades mecânicas do nitreto de silício e da zircônia sejam muito superiores às da alumina, o que parece oferecer uma boa relação custo-benefício, na realidade, existem muitos problemas. Primeiramente, a zircônia possui alta tenacidade, devido à presença de estabilizadores, mas essa alta tenacidade é sensível ao tempo, não podendo ser utilizada em altas temperaturas. A sensibilidade à temperatura ambiente restringe seriamente o desenvolvimento de oxidação indesejada, sendo, portanto, a menos resistente entre as três opções disponíveis no mercado. Já o nitreto de silício, também uma cerâmica popular nas últimas duas décadas, apresenta bom desempenho em termos de resistência ao desgaste, resistência ao choque térmico e outras características, mas sua temperatura de uso é inferior à das outras duas. Além disso, o processo de preparação do nitreto de silício é mais complexo do que o da alumina. Embora a aplicação da fase de nitreto de silício seja muito melhor do que a da zircônia, em comparação geral, seu desempenho ainda é inferior ao da alumina.
O baixo custo, o desempenho estável e a diversificação de produtos da cerâmica de alumina tornaram-se sua principal aplicação, e essa utilização persiste até os dias atuais.
Data da publicação: 22 de janeiro de 2022