Camila Felippe de Oliveira

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1 I PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA Camila Felippe de Oliveira Influência do Teor de Feldspato Espodumênio e Albita na Sinterização de Uma Massa Cerâmica Triaxial São João del-rei, 28 de setembro de 2012.

2 II Camila Felippe de Oliveira Influência do Teor de Feldspato Espodumênio e Albita na Sinterização de Uma Massa Cerâmica Triaxial Dissertação apresentado ao Curso de Mestrado da Universidade Federal de São João del-rei, como requisito para a obtenção do título de Mestre em Engenharia Mecânica Área de Concentração: Materiais e Processos de Fabricação Orientador: Dr. Kurt Strecker São João del-rei, 28 de setembro de 2012.

3 III FICHA CATALOGRÁFICA ELABORADA PELA BIBLIOTECA Título em Inglês: Influence the content of feldspar espodumene and albite on the sintering of a triaxial ceramic. Palavras-chave em Inglês: feldspar, lithium, sodium, espodumene, triaxial ceramic, characterization porcelain tile. Área de concentração: Materiais e Processos de Fabricação. Titulação: Mestre Banca examinadora: Dr. Kurt Strecker Dr. Marcelo José Bondioli Dra. Simone Pereira Taguchi Borges Data da defesa: 28/09/21012 Programa de Pós-Graduação: Engenharia Mecânica

4 IV PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA DISSERTAÇÃO DE MESTRADO Influência do Teor de Feldspato Espodumênio e Albita na Sinterização de Uma Massa Cerâmica Triaxial Autor: Camila Felippe de Oliveira Orientador: Dr. Kurt Strecker A Banca Examinadora composta pelos membros abaixo aprovou esta Dissertação São João del-rei, 28 de setembro de 2012.

5 Dedico este trabalho aos meus amados pais. V

6 VI Agradecimentos À Deus, que me permitiu chegar até aqui; Aos meus pais pelo incentivo em todos os momentos da minha vida; Ao meu orientador, que me mostrou os caminhos a serem seguidos; A todos os professores e amigos, que ajudaram de forma direta e indireta na conclusão deste trabalho.

7 VII Sou brasileira e não desisto nunca.

8 VIII Resumo As cerâmicas tradicionais em sua maioria são compostos triaxiais formados de argila, quartzo e feldspato. O feldspato é um fundente utilizado para reduzir a temperatura de queima. Os diferentes tipos de álcalis (sódio e lítio) existentes em cada fundente e a proporção entre eles influenciam a microestrutura final do produto, indicando utilizações específicas para cada uso. Nesse trabalho, foi investigado a influência do teor de feldspato de um grés-porcelanato utilizando feldspato sódico (albita) e feldspato lítico (espodumênio). O teor de feldspato nas amostras foram variados de 15 a 30 gramas em massa. Corpos de prova foram preparados através de prensagem uniaxial de pressão 28 MPa, em matriz uniaxial de 70x20 mm com aproximadamente 10 mm de espessura. As amostras foram sinterizadas em forno mufla em temperaturas de 1000, 1100, 1200 e 1280 C com patamar de 1 hora na temperatura máxima. Foram realizados ensaios para caracterização das matérias-primas por fluorescência de raios X, difração de raios X, e analisados os corpos de prova através da retração linear, absorção de água, porosidade e densidade aparente, resistência à flexão em três pontos, dilatometria, módulo de elasticidade e a coloração. Para análise da superfície fraturada foi utilizado a microscopia eletrônica de varredura. Os resultados obtidos foram relacionados com o tipo e o teor de feldspato utilizado e a temperatura de sinterização aplicada. Em particular foram estabelecidos os diagramas de gresificação, mostrando simultaneamente a retração linear e a porosidade em relação à temperatura de sinterização, determinando as melhores condições de sinterização. Os melhores resultados obtidos foram nos corpos de prova com 30 % de feldspato sinterizados à 1280ºC, independente do tipo de feldspato. Palavras Chave: feldspato, sódico, lítico, cerâmica triaxial, albita, espodumênio, caracterização do porcelanato.

9 IX Abstract Traditional ceramics are in its majority based on triaxial bodies containing clay, quartz and feldspar. The feldspar is used to reduce the firing temperature. The different types of alkali (sodium and lithium) and the content in each feldspar influences the microstructure of the final product, indicating for each specific use. In this work, the influence of the feldspar content, using feldspar containing Sodium (Na) and feldspar containing Lithium (Li) has been investigated. The overall amount of feldspar in the ceramic samples varied between 15 and 30 grams per weight. Specimens were prepared by cold uniaxial pressing in a steel die under a pressure of 28 MPa, on matrix uniaxial 70x20mm approximately 10mm thick. Sintering of the specimen was done in an electrical heated furnace in air at temperatures of 1000, 1100, 1200 and 1280 ºC for 1h. The samples were characterized by their, linear retraction, absorption, porosity and density apparent, flexural strength at three points, dilatometry, modulus of elasticity and staining. The phase composition of the sintered samples was investigated by X- ray diffraction analysis and the microstructure was observed by scanning electron microscopy of fracture surfaces. The results were related to the type and amount of feldspar sintering temperature used and applied. In particular it was established the vitrification curves, showing both the linear shrinkage and porosity in relation to the sintering temperature, determining the best sintering conditions. The best results were obtained by samples containing 30% feldspar at 1280 C independent the type of feldspar. Key-Words: feldspar, lithium, sodium, espodumene, albite, triaxial ceramic, characterization porcelain tile.

10 X Lista de Ilustrações 2.1 Micrografia de amostra cerâmica Esquema de sinterização com ou sem formação de fase líquida Fluxograma da metodologia experimental adotada Moinho de bolas Peneira elétrica vibratória Prensa hidráulica Forno elétrico Difratograma de raios x da argila São Simão Difratograma de raios x do caulim Difratograma de raio x do quartzo Difratograma de raios x do feldspato sódico Difratograma de raios x do feldspato lítico Difratograma de raios x sinterizado a 700ºC, com 15g feldspato Difratograma de raios x sinterizado a 700ºC, com 20g feldspato Difratograma de raios x sinterizado a 700ºC,com 25g feldspato Difratograma de raios x sinterizado a 700ºC, com 30g feldspato Difratograma de raios x sinterizado a 1000ºC, com 15g feldspato Difratograma de raios x sinterizado a 1000ºC, com 20g feldspato Difratograma de raios x sinterizado a 1000ºC, com 25g feldspato Difratograma de raios x sinterizado a 1000ºC, com 30g feldspato Difratograma de raios x sinterizado a 1280ºC, com 15g feldspato Difratograma de raios x sinterizado a 1280ºC, com 20g feldspato Difratograma de raios x sinterizado a 1280ºC, com 25g feldspato Difratograma de raios x sinterizado a 1280ºC, com 30g feldspato 49

11 XI 5.18 Gráfico de Gresificação com feldspato sódico Gráfico de Gresificação com feldspato lítico Gráfico de Porosidade x Temperatura com feldspato sódico Gráfico de Porosidade x Temperatura com feldspato lítico Gráfico de Densidade x Temperatura com feldspato sódico Gráfico de Densidade x Temperatura com feldspato lítico Gráfico de Ruptura em Flexão x Temperatura com feldspato sódico Gráfico de Ruptura em Flexão x Temperatura com feldspato lítico Micrografias de amostras sinterizadas a 1000 C com feldspato sódico Micrografias de amostras sinterizadas a 1100 C com feldspato sódico Micrografias de amostras sinterizadas a 1200 C com feldspato sódico Micrografias de amostras sinterizadas a 1280 C com feldspato sódico Micrografias de amostras sinterizadas a 1000⁰C com feldspato lítico Micrografias de amostras sinterizadas a 1100⁰C com feldspato lítico Micrografias de amostras sinterizadas a 1200⁰C com feldspato lítico Micrografias de amostras sinterizadas a 1280⁰C com feldspato lítico Micrografias de amostra sinterizadas a 1280ºC com 30g feldspato sódico Micrografias de amostra sinterizadas a 1280ºC com 30g feldspato lítico Micrografias de amostra sinterizadas a 1200ºC com 30g feldspato sódico Micrografias de amostra sinterizadas a 1200ºC contendo 30g feldspato lítico Micrografias de amostra sinterizadas a 1280ºC contendo 30g feldspato sódico Gráfico de Dilatometria x Retração linear com 15g feldspato sódico Gráfico de Dilatometria x Retração linear com 20g feldspato sódico Gráfico de Dilatometria x Retração linear com 25g feldspato sódico Gráfico de Dilatometria x Retração linear com 30g feldspato sódico 69

12 XII 5.43 Gráfico de Dilatometria x Retração linear com 15g feldspato lítico Gráfico de Dilatometria x Retração linear com 20g feldspato lítico Gráfico de Dilatometria x Retração linear com 25g feldspato lítico Gráfico de Dilatometria x Retração linear com 30g feldspato lítico Fotografia dos corpos de prova contendo feldspato sódico e lítico Gráfico de Módulo de Elasticidade x Temperatura com feldspato sódico Gráfico de Módulo de Elasticidade x Temperatura com feldspato lítico 75

13 Lista de Tabelas XIII 2.1 Classificação da cerâmica de revestimento segundo ANFACER Classificação dos porcelanatos segundo a norma NBR Classificação de placas cerâmicas esmaltadas quanto à resistência à abrasão Classes em ordem decrescente da resistência ao ataque químico Classes em ordem decrescente da resistência ao manchamento Análise química por fluorescência de raio x Distribuição detalhada dos álcalis nos feldspatos Formulações dos corpos de prova Variáveis de entrada e saída Absorção de água para amostras sinterizadas Retração Linear para amostras sinterizadas Porosidade Aparente para amostras sinterizadas Densidade Aparente para amostras sinterizadas Tensão de Ruptura à Flexão para amostras sinterizadas Módulo de Elasticidade para amostras sinterizadas Análise de variância dos resultados experimentais da Porosidade Análise de variância dos resultados experimentais da Absorção de água Análise de variância dos resultados experimentais da Tensão Ruptura em Flexão 78

14 Lista de Abreviaturas e Siglas XIV Alfabeto Latino: AA Absorção de água ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas ANFACER Associação Nacional dos Fabricantes de Cerâmica para Revestimento ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas b Largura [mm] DA Densidade aparente [g/cm³] DIL Análise dilatométrica DRX Difração de raio x F Força aplicada [N] h Espessura do corpo de prova [mm] L Distância entre os apoios [mm] L 0 Comprimento do corpo de prova verde [mm] L T Comprimento do corpo de prova à temperatura T [mm] MA Massa específica aparente ME Módulo de elasticidade MEA Massa específica aparente MEV Microscopia eletrônica de varredura MESH Unidade de granulometria Mi Massa do corpo de prova imerso em água [g] Ms Massa do corpo de prova seco após a sinterização [g] Mu Massa do corpo de prova úmido [g] N Número de réplicas [unitário] PA Porosidade aparente [%] RLq Retração linear pós queima [%]

15 T Altura [mm] T 1 Fator de correção para o modo fundamental flexional [adimensional] TRF Tensão de ruptura à flexão PEI Instituto de Esmalte para Porcelana Alfabeto Grego: E módulo de Young [Pa] ζ tensão aplicada [Pa] ε deformação elástica longitudinal [adimensional] Ҽ carga de ruptura [N] μ coeficiente de Poisson [adimensional] XV

16 SUMÁRIO XVI 1 INTRODUÇÃO 1 2 REVISÃO DA LITERATURA CERÂMICA PARA REVESTIMENTO PARÂMETROS PARA CLASSIFICAÇÃO MATÉRIAS-PRIMAS PARA GRÊS PORCELANATO ARGILA CAULIM QUARTZO FELDSPATO PROCESSAMENTO DE GRÊS PORCELANATO MOAGEM PRENSAGEM SECAGEM QUEIMA INFLUÊNCIA DO TEOR DE FELDSPATO PROPRIEDADE DO FELDSPATO LÍTICO 18 3 CARACTERIZAÇÃO DO GRÊS PORCELANATO ABSORÇÃO DE ÁGUA RESISTÊNCIA À FLEXÃO AVALIAÇÃO MICROESTRUTURAL RESISTÊNCIA À ABRASÃO RESISTÊNCIA AO GELO RESISTÊNCIA QUÍMICA E AO MANCHAMENTO MODULO DE ELASTICIDADE 22 4 MATERIAIS E MÉTODOS MATÉRIAS PRIMAS 24

17 XVII ARGILA SÃO SIMÃO CAULIM QUARTZO FELDSPATO FORMULAÇÕES UTILIZADAS PRENSAGEM SINTERIZAÇÃO DOS CORPOS DE PROVA CARACTERIZAÇÃO DOS CORPOS DE PROVA SINTERIZADOS RETRAÇÃO LINEAR ABSORÇÃO DE ÁGUA POROSIDADE E DENSIDADE APARENTE TENSÃO DE RUPTURA À FLEXÃO DILATOMETRIA DIFRAÇÃO DE RAIOS X MICROSCOPIA ELETRÔNICA DE VARREDURA CURVAS DE GRESIFICAÇÃO MÓDULO DE ELASTICIDADE COLORAÇÃO PLANEJAMENTO EXPERIMENTAL 35 5 RESULTADOS E DISCUSSÃO MATÉRIAS PRIMAS CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA CARACTERIZAÇÃO MINERALÓGICA CARACTERIZAÇÕES DOS CORPOS DE PROVA APÓS SINTERIZAÇÃO ANÁLISE MINERALÓGICA POR DIFRAÇÃO DE RAIO X 41

18 XVIII CURVA DE GRESIFICAÇÃO POROSIDADE E DENSIDADE APARENTE TENSÃO DE RUPTURA À FLEXÃO MICROSCOPIA ELETRÔNICA POR VARREDURA ANÁLISE DILATOMÉTRICA COLORAÇÃO MÓDULO DE ELASTICIDADE ANÁLISE ESTATÍSTICA DOS RESULTADOS EXPERIMENTAIS 75 6 CONCLUSÕES 79 7 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS 80 8 REFERENCIAS 81 9 ANEXOS 85

19 CAPÍTULO 1 INTRODUÇÃO Entre os produtos emergentes e destinados a ocuparem uma fatia do mercado nacional observa-se, o interesse pelo revestimento cerâmico denominado grês porcelanato. Este produto é não esmaltado e possui porosidade inferior a 0,3% (absorção de água). Além disto, placas de porcelanato apresentam excelentes características técnicas, destacando-se elevada resistência mecânica, resistência aos riscos e resistência ao manchamento por ataque químico (PINHEIRO, 2006). Os limites das resistências serão discutidos no tópico caracterização do grês porcelanato. A escolha das matérias-primas, a formulação da massa cerâmica, a compactação do produto e as condições de queima, determinam as transformações físico-químicas ocorridas durante a fabricação de um porcelanato, influenciando assim as propriedades finais do produto. Desde 2008, o mercado brasileiro de cerâmica vem ocupando a 2ª posição no mundo, como os principais produtores mundiais, em 2011 teve uma produção de 844,3 mil/m², constituído por 93 empresas, com maior concentração nas regiões Sudeste e Sul, e em expansão no Nordeste do país. É também um grande gerador de empregos, com cerca de 25 mil postos de trabalhos diretos e 200 mil indiretos, ao longo da cadeia produtiva. O mercado nacional de revestimentos cerâmicos ganhou um maior destaque devido aos reflexos da conjuntura econômica mundial, após a crise de 2008, ainda não estabilizada. (ANFACER, 2002) Devido à abundância de matérias-primas naturais, fontes alternativas de energia e disponibilidade de tecnologias, as indústrias brasileiras evoluíram rapidamente, produzindo e exportando produtos de alta qualidade. As qualidades das matérias-primas utilizadas na fabricação das cerâmicas triaxiais interferem nas propriedades do produto final, tais como: porosidade, resistência à fratura e acabamento. 1

20 2 Neste trabalho, a massa cerâmica foi formulada a partir de argila, caulim, quartzo e feldspato sódico ou feldspato lítico. As particularidades de cada um destes compostos, que no Brasil, variam de cada região, exigem beneficiamento para adaptação da formulação. Isto permite o uso de jazidas próximas das indústrias cerâmicas, diminuindo custos de transporte. A argila produz nas peças uma formação de fase líquida de forma gradual durante a sinterização, proporcionando uma maior resistência mecânica. (NAVARRO, 1999). O caulim aumenta o teor de alumina e auxilia na brancura do produto final. O quartzo participa da fusão com o feldspato e equilibra a viscosidade e fluxo vítreo (OLIVEIRA, 1998 e DROZDA, 2003). Por último, o feldspato diminui a temperatura de sinterização, atuando como fundente, formando fase vítrea, modificando a porosidades das peças (MOTTA, 2002 e LLORENS, 2000). A importância de um material fundente na massa cerâmica consiste na sua capacidade de diminuir a temperatura de formação de fase líquida durante o processo de sinterização. Este líquido formado tende a preencher as cavidades do corpo cerâmico, podendo eliminar assim a porosidade (WORRAL, 1982). O feldspato sódico ou potássico são, atualmente, os fundentes mais utilizados nas indústrias cerâmicas, por sua disponibilidade comercial. Na produção de placas cerâmicas de grês porcelanato o feldspato é a matéria-prima de maior valor significativo. Propomos a substituição dos feldspatos comumente utilizados pelas indústrias, pelo feldspato lítico, apesar de suas poucas reservas no Brasil. Com este trabalho, queremos verificar se a substituição parcial ou integral pelo feldspato lítico seja viável, caso tenha um potencial energético maior, fazendo com que a sinterização inicie em temperaturas menores. Analisando em termos de custos, o valor do feldspato lítico é um pouco mais elevado do que os feldspatos mais utilizados comercialmente, mas talvez a economia nos custos de produção, com a redução da conta de energia, a sua substituição seja plausível. Também a poucos estudos desta matéria-prima, sendo interessante para o ramo científico. Neste ponto, o resultado da pesquisa apresentado nesta dissertação será de grande relevância para o mercado nacional.

21 3 As principais características de uma placa cerâmica de grês porcelanato são: altíssima resistência à abrasão; resistência ao gelo; resistência aos ácidos e álcalis; uniformidade de cores; impermeabilidade; facilidade de manutenção; baixa densidade, menor espessura e maior resistência mecânica e amplas possibilidades de composições. (HECK, 1996). Esta pesquisa teve como objetivo o estudo do comportamento das amostras em substituição do feldspato sódico pelo feldspato lítico, em massas cerâmicas usadas na produção de placas cerâmicas para revestimento. O presente trabalho seguiu as seguintes etapas: 1) Seleção das matérias-primas; 2) Preparação das matérias-primas; 3) Caracterização das matérias-primas; 3) Formulação, conformação e queima de amostras de grês porcelanato; 4) Caracterização das amostras e análise de conformidade do produto; 5) Análise dos resultados obtidos dos feldspatos utilizados na produção de porcelanatos.

22 CAPÍTULO 2 REVISÃO DA LITERATURA 2.1 CERÂMICA PARA REVESTIMENTO Os materiais cerâmicos podem ser divididos em nove grupos que levam em conta, sobretudo, o tipo de utilização final. São eles: cerâmica estrutural ou cerâmica vermelha; cerâmica branca, cerâmica para revestimento; cerâmica refratária; isolantes térmicos; cimento; vidro; abrasivos e cerâmica avançada de alta tecnologia. A produção de materiais cerâmicos compreende uma sequência de etapas como: preparação das matérias-primas (moagem e mistura), conformação (extrusão, prensagem, colagem), processamento térmico (sinterização) e acabamento (polimento e esmaltada). (JORDÃO, 1988) Os materiais cerâmicos são fabricados a partir de matérias-primas que incluem argilas, quartzo, caulim, feldspatos, além de matérias-primas sintéticas como carbeto de silício (SiC), titanato de bário (BatiO₃) entre outros. (JORDÃO, 1988) Segundo a NBR-13816, placas cerâmicas para revestimento são materiais compostos de argila e outras matérias-primas inorgânicas, sendo conformados geralmente por extrusão ou por prensagem. As placas são então secadas e queimadas à temperatura de sinterização. Podem ser esmaltadas ou não esmaltadas. Quando sem esmalte, são ressaltadas as características de extrema resistência da superfície que, oferece uma completa impermeabilidade e resistência ao gelo. A placa não esmaltada pode ser levigada e polida apresentando superfícies que se aproximam dos mármores e dos granitos. Segundo a NBR-13816, o polimento é um acabamento mecânico aplicado sobre a superfície de um revestimento não esmaltado, resultando em uma superfície lisa, com ou sem brilho, não constituído por esmalte. Define esse polimento como a remoção, da ordem de décimos de milímetros, da camada superficial da placa. (OLIVEIRA, 1998) Segundo alguns critérios de classificação as placas cerâmicas podem ser denominadas de grês porcelanato. 4

23 5 Atualmente é o produto sobre o qual são possíveis as maiores intervenções nas linhas de produção e com o qual os técnicos ceramistas têm adquirido o prazer de fazer cerâmica, porque podem investir neste produto todo o patrimônio de conhecimentos técnicos de que dispõe. Por isso, grandes somas são investidas, sejam em pesquisas para inovação do produto sejam no processo de fabricação. (BIFFI, 2002) O grês porcelanato, também denominado grês fino porcelanato, granito cerâmico ou porcelanato, é um produto que encontra seus antecedentes no grês fino, branco ou colorido, de procedência norte européia. O nome grês porcelanato deriva de grês : denominação de materiais cerâmicos com estrutura compacta, caracterizados por uma fase cristalina imersa em uma fase vítrea predominante, e porcelanato : termo que se refere às características técnicas dos produtos que substancialmente lembram aquelas da porcelana. (BIFFI, 2002) De acordo com HECK, 1996, em meados dos anos 90 o grês porcelanato já estava consolidado no mercado como material cerâmico de características modernas e versáteis. Este destaque foi possibilitado pela introdução de técnicas de polimento e de decoração, bem como a produção de grandes formatos desde o 20x20 cm até 60x60 cm. Atualmente, com o avanço e o controle das técnicas de fabricação podem ser produzidas placas de porcelanato ainda maiores. O surgimento do grês porcelanato está associado à evolução conceitual e tecnológica de todas as fases do processamento produtivo, desde a reformulação das massas até a redefinição dos ciclos de queima e também ao desenvolvimento das técnicas de coloração e decoração. (OLIVEIRA, 1998) 2.2 PARÂMETROS PARA CLASSIFICAÇÃO DAS PLACAS CERÂMICAS A ABNT também classifica, segundo a norma NBR-13817, placas cerâmicas para revestimentos de acordo com alguns critérios como resistência à abrasão superficial, resistência ao manchamento e resistência ao ataque por agentes químicos.

24 A classificação normativa das placas cerâmicas tem como principal parâmetro a absorção de água, segundo a classificação BIa para placas cerâmicas obtidas por prensagem, a absorção de água deve ser 0,5%. Segundo a ANFACER, a correta especificação não deve ser baseada em uma única propriedade da placa cerâmica, e sim, em um conjunto de características técnicas que definem a sua utilização nos diferentes ambientes. Assim, é proposto uma classificação baseada na absorção de água e resistência mecânica à flexão, conforme Tabela 2.1. Tabela 2.1 Classificação da cerâmica de revestimento segundo ANFACER, 2002 Produto Grupos ISO Absorção H₂O (%) Módulo de resistência à flexão (MPa) Carga de ruptura (N) para Ҽ 7,5 mm Grês Porcelanato Ia < 0, Grês Ib 0,5 a 3, Semi-Grês IIa 3,0 a 6, Semi-poroso IIb 6,0 a 10, Poroso III 10,0 a A NBR estabelece as principais características técnicas para porcelanatos, e estes são subdivididos em duas categorias (técnico e esmaltado), conforme Tabela 2.2. Tabela 2.2 Classificação dos porcelanatos segundo a norma NBR Propriedade Físicas Unidades Área do produto < 50 cm² Área do produto > 50 cm² Técnico Esmaltado Técnico Esmaltado Absorção H₂O Média % 0,1 0,5 0,1 0,5 Individual (máx) % 0,2 0,6 0,2 0,6 Módulo de Média Mpa resistência à flexão Individual (mín) Mpa Carga de ruptura Ҽ < 7,5 mm N Ҽ 7,5 mm N Não se aplica Resistência à abrasão profunda mm³ 140 Não se aplica 140 Não se aplica

25 7 A norma NBR é específica para porcelanatos e determina, de forma a não deixar dúvidas, a classificação dos porcelanatos utilizando tanto parâmetros de propriedades físicas (absorção de água, resistência à flexão, à abrasão e carga de ruptura) quanto de propriedades químicas (resistência ao manchamento e aos agentes químicos) e de geometria das placas (retitude dos lados, ortogonalidade, curvatura central e lateral e empeno). A ANFACER cita que a NBR é um exemplo a ser seguido por outros países. 2.3 MATÉRIAS-PRIMAS PARA GRÊS PORCELANATO De modo geral, as matérias- primas cerâmicas são classificadas em dois grupos que são os plásticos (materiais argilosos em geral) e os não plásticos (fundentes, inertes, carbonatos e talcos). A seleção de matérias- primas componentes da massa cerâmica deve ter como critérios básicos as propriedades requeridas ao produto e as características inerentes ao processo de fabricação. Estas propriedades são criticamente dependentes da composição química e mineralógica das matérias primas empregadas. (RODRIGUEZ, 2004). Conforme uma classificação comercial, as massas cerâmicas adequadas para a produção de cerâmica de revestimento podem ser distinguidas em vermelhas e brancas. Em ambos os casos as matérias-primas utilizadas são constituídas por duas tipologias fundamentais: - matérias-primas argilosas; - matérias-primas complementares (feldspatos, quartzo, areias feldspáticas, e calcitas). (OLIVEIRA, 2000) A concepção de uma massa cerâmica do tipo grês, no que tange à formulação, considera vários fatores, tais como: cor, características técnicas, composição química e estabilidade das matérias-primas. As matérias primas utilizadas foram: argila, caulim, quartzo e feldspato. BIFFI (2002) aponta que para todos os componentes é exigida uma baixa concentração de óxidos corantes como Fe₂O₃ e TiO₂, para evitar contaminações cromáticas da cor natural da massa cerâmica, como coloração avermelhada e opaca.

26 8 2.4 ARGILA A argila é um material natural, terroso e de granulação fina, que, geralmente, adquire certa plasticidade quando umedecido com água; quimicamente as argilas são formadas por silicatos hidratados de alumínio, ferro e magnésio. Há variação considerável na terminologia das argilas e argilominerais nos diversos setores científicos e tecnológicos que se utilizam deste material. (SANTOS, 1989). Sabemos modernamente que todas as argilas são constituídas essencialmente por partículas cristalinas extremamente pequenas de um número restrito de minerais conhecidos como argilominerais. Quimicamente, os argilominerais são compostos por silicatos hidratados de alumínio e ferro, contendo ainda, geralmente, certo teor de elementos alcalinos e alcalino-terrosos. (SANTOS, 1989). A argila tem como função fornecer as características plásticas nas peças verdes, ou seja, antes da sinterização, garantindo melhores propriedades durante a fase de compactação e maior resistência mecânica após a secagem. Entende-se como plasticidade a propriedade que um sistema possui de se deformar pela aplicação de uma força e de manter essa deformação quando a força aplicada é retirada. A plasticidade em argilas é essencialmente resultante da atração entre as partículas de argilominerais e a ação lubrificante da água entre as partículas anisométricas lamelares. (SANTOS, 1989). Pode-se admitir que a plasticidade se desenvolva quando a argila tem água suficiente para cobrir toda a superfície acessível dos argilominerais com uma película de água rígida, isto é, não orientada, que age como meio lubrificante facilitando o deslizamento das placas umas sobre as outras quando uma tensão tangencial for aplicada. (SANTOS, 1989). Como as moléculas de água orientada estão presas na superfície dos argilominerais por ligações de hidrogênio, elas também servem para ligar as partículas de argilominerais entre si na forma úmida da argila, dando origem às várias formas da resistência mecânica da argila verde, argila antes da sinterização. (SANTOS, 1989).

27 9 A resistência mecânica das peças verde, é fornecida principalmente pela característica plástica dos materiais argilosos, sendo uma característica importante para o transporte das peças antes da queima e, principalmente, na etapa de decoração das peças esmaltadas. Além da plasticidade, as argilas utilizadas em massas cerâmicas para porcelanato necessitam apresentar características adicionais resumidas, por BIFFI, 2002, abaixo: aportar uma coloração clara na queima; aportar propriedades reológicas facilitando a fluidez; conferir com as próprias características fundentes uma boa densidade na queima; aportar características mecânicas ótimas nos queimados. Para atender as características descritas acima são utilizadas, freqüentemente misturadas entre si, argilas pouco plásticas, ricas em caulinita, e argilas particularmente plásticas, mais ricas em ilita e montmorilonita (Na,Ca) 0,3 (Al,Mg) 2 Si 4 O 10 (OH) 2.nH 2 O). As ilitas possuem a mesma estrutura da montmorilonita, conseguem absorver cátions (K+) para neutralizar sua carga negativa, permitindo a absorção de água. Pressões de compactação da ordem de 500 kg/cm² favorecem a redução de argilas plásticas em favor de argilas de menor plasticidade sem diminuir a resistência a verde. (BIFFI,2002). 2.5 CAULIM Caulim é o nome comercial dado a uma argila branca, ou quase branca, constituído essencialmente de caulinita. Os caulins são silicatos cuja composição química aproximase de Al₂O₃.2SiO₂.2H₂O, contendo outros elementos como impurezas. O caulim cerâmico deve possuir um teor de caulinita entre 75 e 85% e não ter minerais que afetem a cor de queima, como o Fe₂O₃, cujo teor deve ser menos que 0,9% de modo que a alvura após queima esteja na faixa de (SOUZA, 2007). Da mesma forma que as argilas, o caulim confere plasticidade, sendo fundamental, do ponto de vista composicional, para aumentar o teor de alumina e auxiliar na brancura do produto. (RODRIGUEZ, 2004).

28 10 Segundo BIFFI, 2002, além de conferir cor branca à massa cerâmica, o caulim é um aportador fundamental de óxido de alumínio (Al₂O₃), o qual, durante a fase de vitrificação da peça regula a reação de equilíbrio. Durante a queima, em temperaturas superiores a 1000 C, o caulim se converte para mulita (3Al₂O₃.2SiO₂), que, devido a sua estrutura acicular, atua como esqueleto contribuindo para o aumento da resistência mecânica, bem como reduzindo a deformação piroplástica da peça. Quando se necessita de uma peça branca, isenta de porosidade, muitos fabricantes de porcelana utilizam somente o caulim, como a parte de argila necessária para a composição da massa. No entanto o caulim apresenta uma pequena plasticidade quando comparada a outras argilas. (SOUZA, 2007). A cor clara nas peças de porcelanato é desejada por quem fabrica, não só pelo aspecto estético da peça em si, principalmente em porcelanatos polidos, como também pela interação do Fe₂O₃ e TiO₂ com os elementos dos pigmentos e corantes resultando em desvio de tonalidades em peças esmaltadas. As misturas de matérias-primas utilizadas na fabricação do grês caracterizam-se por serem compostas, geralmente, por uma porcentagem variável (30-50% em peso) de caulim e/ou argilas ilítico-cauliníticas. (SANCHEZ, 2001). 2.6 QUARTZO O quartzo é uma substância, geralmente inerte, adicionado às massas cerâmicas de porcelanato quando há a necessidade de equilibrar a relação SiO₂ e Al₂O₃ favorecendo a formação de mulita durante a queima. É usado também em cerâmicas porosas com a função de tornar a massa menos plástica favorecendo a liberação de substâncias gasosas e a saída de água. (BIFFI, 2002). O quartzo se dissolve parcialmente na fase líquida e uma nova fase cristalina se forma, a mulita (3Al₂O₃.2SiO₂).

29 11 O produto queimado é constituído de uma matriz vítrea, na qual partículas de mulita e as partículas de quartzo que não se dissolveram totalmente estão disperas. (SANCHEZ, 2001). O quartzo-α é estável até a temperatura de 573 C, acima da qual ocorre a transformação alotrópica para quartzo-β, modificando a sua estrutura cristalina para tetraedro hexagonal. (FARIAS, 2008). As temperaturas nas quais os grãos de quartzo começam a solidificar dependem fortemente do tamanho das partículas de quartzo; quanto menores as partículas, mais baixa é a temperatura de fusão. 2.7 FELDSPATO As altas pressões de compactação utilizadas atualmente na fabricação de porcelanatos não são suficientes para eliminar a porosidade intergranular. É necessário que durante a queima o preenchimento dos vazios intergranulares seja feito por um componente que esteja no estado líquido, que possua viscosidade adequada para que penetre nos capilares, e também, que possam dissolver os grãos refratários que não reagiram. (PEREZ, 2008). Esses componentes são denominados, na indústria cerâmica, como fundentes. Os feldspatos são os fundentes mais comumente empregados na fabricação de porcelanatos. Os feldspatos são minerais presentes em rochas eruptivas como silico-aluminatos de metais alcalinos e alcalinos-terrosos. Do ponto de vista químico distinguem os seguintes tipos (BIFFI, 2002): - Albita Na(AlSi₃O₈) feldspato sódico; - Espodumênio Li(AlSi₂O₆) feldspato lítico; - Ortoclásio K(AlSi₃O₈) feldspato potássico; - Anortita Ca(Al₂Si₂O₈) feldspato cálcico. A qualidade do feldspato é avaliada pela quantidade de ortoclásio e albita presentes nos feldspatos potássico e sódico. (CHATTERJEE et al., 2001).

30 12 O comportamento cerâmico mais característico dos minerais feldspáticos é a notável fusibilidade e a formação, com os outros elementos presentes, de eutéticos que possibilitam atingir a gresificação mesmo a temperaturas relativamente baixas. O teor de álcalis no mineral é um item essencial para as propriedades fundentes, sendo o valor teórico de K₂O e de Na₂O, respectivamente, nos feldspatos potássico e sódico de 16,9 e 11,8% em massa. Quanto mais o teor em álcalis se aproxima do valor teórico, maior é o valor do feldspato. Dependendo das características das matérias-primas, assim como da relação argila/feldspato (ingredientes majoritários da composição), as intensidades das transformações físico-químicas podem variar de forma considerável, o que acarretará em diferenças significativas nas propriedades do produto final. (SANCHEZ, 2001) O uso de matéria- prima fundente é indispensável na fabricação de porcelanato devido às razões já expostas. Contudo, no Brasil, existe uma acentuada escassez de feldspatos, principalmente junto às regiões sul e sudeste do país, principais pólos cerâmicos. A diminuição das reservas de matérias primas, associadas à grandes distâncias do local de utilização, vêm exercendo um aumento sobre os custos dos produtos finais. (LUZ, 2008) 2.8 PROCESSAMENTO DE GRÊS PORCELANATO Um dos aspectos fundamentais da produção de revestimentos cerâmicos são os baixos valores de porosidade, para isso, além das características das matérias-primas, as condições do processamento são também importantes. Cada fase deste processo tem sua incontestável importância e as propriedades do produto final dependem de um rigoroso controle em cada etapa MOAGEM Com o intuito de atender aos parâmetros de granulometria das massas para porcelanato é necessário que as matérias- primas estejam com tamanho de partículas, em média 325 mesh, ou seja, passante na peneira com abertura de malha 44 µm.

31 13 A moagem das matérias-primas é, então, indispensável. (DUTRA, 2010). A moagem é uma etapa crítica onde o controle sobre a granulometria deve ser mantido para garantir as condições de compactação e características do produto pós-queima. O moinho de bolas é um equipamento de moagem bastante utilizado na indústria cerâmica. Neles a moagem pode ser seca ou úmida e o processo pode ser contínuo ou intermitente, embora o mais comum na indústria cerâmica seja a moagem úmida e intermitente. (OLIVEIRA, 2000) Dois fatores da natureza das matérias- primas influenciam a otimização energética nos moinhos de bolas. O primeiro é a própria granulometria de partida de cada matériaprima e o segundo, e mais importante, tem a ver com a dureza de cada matéria prima. Quanto mais duro for a matéria prima mais energia será necessária para diminuir os seus grãos. (ARANTES, 2001) PRENSAGEM Nesta etapa, o pó é compactado em prensas hidráulicas com objetivo de dar forma à peça, e ao mesmo tempo, eliminar os vazios intergranulares. Segundo a NBR 13816, prensagem é o processo de fabricação de placas cerâmicas para revestimento cujo corpo é conformado em prensas, a partir de uma mistura finamente moída. A pressão de compactação tem efeito direto na densidade a verde da peça compactada. Segundo BIFFI, 2002, a maior densidade a verde resulta em melhor reatividade na queima, pois quanto mais as partículas estão em contato entre si, maior é a superfície de contato, com isso há maiores probabilidades de intensas reações. A pressão de conformação normalmente utilizada em porcelanatos é da ordem de 35 a 45 MPa, o que permite obter valores de densidade da placa cerâmica prensada entre 1,95 e 2,0 g/cm³. Pressões de compactação acima desta faixa levam a um aumento de porosidade do corpo queimado, pois podem dificultar a expulsão dos gases do suporte durante a queima e causar problemas de porosidade no esmalte, em consequência da formação de bolhas,

32 14 já que tais gases são expulsos tardiamente quando o esmalte já se encontra fundido e estendido (monoporosa). Quanto maior a porosidade inicial do compacto antes da queima, maior a retração, a quantidade de líquido necessária e o tempo requerido para a vitrificação e densificação. Tempos de queima mais longos, porém, são indesejados quando se pretende controlar a deformação piroplástica. Por isso é importante trabalhar com massas capazes de atingir eficiências de empacotamento razoavelmente elevadas. (RETRESPO e DINGER, 2003) A variação experimentada pela compacidade e pela estrutura porosa da massa durante a operação de prensagem, assim como a microestrutura resultante da peça depende, do comportamento mecânico dos grânulos e das características estruturais das partículas (forma, tamanho e distribuição). A velocidade com que a carga é aplicada, bem como o tempo de permanência na carga máxima, exercem um grande efeito na recuperação elástica e na saída de gases durante a compactação, praticamente não exercendo influência, sobre a compacidade e sobre a microestrutura da peça resultante. (ALBARO, 2001) SECAGEM Antes de ir ao forno, as peças de porcelanato passam por um processo de secagem, cujo objetivo é eliminar ao máximo a umidade anteriormente necessária na fase de compactação. Esta operação é considerada aparentemente simples, a evaporação da umidade residual da massa é suficientemente evidente e controlável. A secagem deve ser controlada, de modo a permitir a saída lenta (em escala industrial) da água livre, controlando assim, a fissuração por secagem. Nesta fase, verifica-se um aumento de resistência mecânica da peça cerâmica, atribuída a uma densificação causada pelo empacotamento e atração de partículas que aumentam as forças de ligação entre elas QUEIMA O objetivo da queima é consolidar o formato definido pela operação de conformação.

33 15 A queima, em porcelanatos, é o processo de aquecimento das peças em temperaturas usuais entre 1190 e 1230 C. Entre as temperaturas 250 a 300 C ocorre a liberação das oxidrilas dos hidróxidos. Entre as temperaturas 400 a 650 C, ocorre a eliminação da água de constituição, ou estrutural, dos diversos minerais argilosos. (SANTOS, 1989 e DUTRA, 2010) A partir dos 900 C começa a ocorrer a sinterização, ou seja, reações entre os elementos constituintes das matérias- primas, promovendo a formação de novas fases. Durante este aquecimento ocorre a vitrificação das substâncias fundentes, com a formação de fase líquida que, além de penetrar por capilaridade nos poros preenchendo-os ou isolando-os (levando a uma maior densificação), permite melhor reatividade dos elementos durante a sinterização. A metacaulinita aquecida a 980 C se decompõe em espinélio Si-Al e os silicatos de alumínio amorfos, continuando se aquecendo produzem dois tipos de mulita. A mulita primária entre 1150 C e 1250 C, e a mulita secundária que nucleia e cresce lentamente a partir da fase de silicato de alumínio amorfo. (RETRESPO, 2003) A temperatura de sinterização máxima é de aproximadamente 1300 C, onde todas as reações possíveis ocorrem durante a queima de placas cerâmicas de revestimento. A Figura 2.1 mostra a micrografia de um material cerâmico em grês porcelanato, sinterizado a 1200 C.

34 16 Figura Micrografias de amostra cerâmica. (DUTRA, 2010) A queima é feita em forno a rolos, com ciclos que variam de 45 minutos para queima de formatos de pequenas dimensões, aos 90 minutos necessários aos formatos de grandes dimensões com elevada espessura. (BIFFI, 2002) A curva de queima deve ser ajustada de modo que a taxa de aquecimento seja menor nos intervalos de temperatura em que a variação dimensional é maior. Dessa forma, evita-se o aparecimento de tensões internas entre diferentes regiões de uma mesma peça que estejas a temperaturas diferentes, tal como o centro e a superfície, o que poderia levar à deformação da peça ou até mesmo ao aparecimento de trincas.

35 17 Este problema é mais crítico em peças que há diferentes espessuras de parede e/ou o ciclo de queima é relativamente curto, pois a condutividade térmica dos materiais cerâmicos é relativamente baixa e a porosidade característica dos corpos verde a torna ainda mais baixa. (MARINO, 1998) Durante a sinterização de pós finos ocorrem três grandes alterações: aumento no tamanho de grão; mudança no formato dos poros; diminuição no tamanho e na quantidade de poros INFLUÊNCIA DO TEOR DE FELDSPATO A palavra feldspato é derivada do alemão, significa feld (campo) + spath (pedra), ou seja, pedra do campo. A importância de um material fundente na massa cerâmica consiste na sua capacidade de diminuir a temperatura de formação de fase líquida durante o processo de sinterização. Este líquido formado tende a preencher as cavidades do corpo cerâmico, podendo eliminar assim a porosidade. (WORRAL, 1982) Durante a sinterização do grês porcelanato, o feldspato se densifica, formando a fase líquida viscosa, que contribui para a baixa porosidade final das peças e conferir-lhes as propriedades desejadas. (HECK, 1996) No intervalo de sinterização, a variação da quantidade de fase líquida e sua viscosidade deve ser gradual com a temperatura, para que as alterações de contração linear, absorção de H₂O e deformação piroplástica também o sejam. (HECK, 1996) Durante a sinterização podem ocorrer dois tipos de recristalização. A Recristalização Primária: processo na qual nucleação e crescimento de grãos livres de deformação ocorre em uma matriz deformada plasticamente. Recristalização Secundária: processo onde há o crescimento de poucos grãos aumentando assim a dispersão de tamanho de partícula. Segue a Figura 2.2 com o esquema do processo de sinterização com ou sem a formação da fase líquida. Por meio de um processamento adequado, as propriedades dessas matérias-primas são alteradas em composição química, em estrutura cristalina e no arranjo das diversas fases componentes. (SANTOS,1989)

36 18 Figura 2.2 Esquema de sinterização com ou sem formação de fase líquida. (REILLA, 2002) 2.10 PROPRIEDADE DO FELDSPATO LÍTICO Recentemente, tem-se destacado a utilização de matérias-primas que contenham espodumênio em sua composição. Devido ao alto custo da forma sintética, como carbonato de lítio, tem-se utilizado, principalmente, a forma mineral, em maior ou menor concentração, a partir de rochas como pegmatitos graníticos. (SINTON, 2006) A utilização de espodumênio na composição de porcelanatos, substituindo parcialmente o feldspato sódico, tem apresentado uma temperatura de queima menor, promovendo a densificação por fluxo visocoso (TUCCI, 2004). Porcelanas triaxias foram analisadas, empregando-se, primeiramente, carbonato de lítio e, num segundo momento, rochas contendo espodumênio.

37 19 Os autores conseguiram uma redução de ºC na temperatura de gresificação e concluíram que os teores de Li 2 O não devem exceder ~1,5%, para não se perder em densificação das peças. (TULYAGANOV, 2006) O uso de espodumênio, contendo de 1 a 1,6% de Li 2 O à massa, mostrou-se benéfico para produção de porcelanas de alta alumina, com ganho de densificação, resistência mecânica e diminuição da temperatura de queima. (OBERZAN,2009) A fundência é uma consequência direta da concentração de óxidos alcalinos. Portanto, mesmo uma quantidade relativamente pequena de óxido de lítio na formulação final, cerca de 0,91%, é suficiente para promover uma maior densificação das peças. (BRAGANÇA, 2010) A maior capacidade de fundência do óxido de lítio é explicada pela formação de fase vítrea em menor temperatura, bem como a redução da viscosidade da mesma, como é esperado em decorrência da presença de óxidos alcalinos em vidros silicosos. (NAVARRO, 1991). O pequeno íon de lítio apresenta maior coeficiente de difusão, em função de seu menor raio iônico em relação ao Na + e ao K +, modificando as propriedades da fase vítrea, de modo a acelerar a densificação por fluxo viscoso. É bem conhecido que os íons alcalinos apresentam os maiores coeficientes de difusão em silicatos líquidos. (IQBAL, 2001) Comparando-se os fundentes albita e espodumênio, em uma formulação com quartzo e caulim, o espodumênio apresenta maior fundência, mesmo em formulações contendo menor quantidade total de óxidos alcalinos. Isso confirma a importância da presença do óxido de lítio em fundentes cerâmicos, cujo pequeno íon facilita a densficação por fluxo viscoso. (TUCCI, 2004) 3 CARACTERIZAÇÃO DO GRÊS PORCELANATO 3.1 ABSORÇÃO DE ÁGUA O grês porcelanato, é o produto caracterizado pelos valores mais baixos de absorção de água, valores inferiores a 0,5%. A extrema compacidade, é a consequência de uma queima a alta temperatura durante a qual o material sofre uma retração dimensional bastante elevada, fazendo-se notar o alto grau de gresificação e o desenvolvimento de fase vítrea no decorrer da queima. (BIFFI, 2002)

38 RESISTÊNCIA À FLEXÃO Devido à compactação do grês porcelanato, os níveis de resistência à flexão são altos. As espessuras mais difundidas para o grês porcelanato são 8 10 mm, contudo, para usos particulares as espessuras também podem variar entre mm. Os valores da carga de ruptura ocorrem em torno de Kg. O valor médio da resistência mecânica à flexão, segundo a norma Européia UNI EM 100, é MRF 27 N/mm 2, para um revestimento prensado e com AA < 0,5%. (BIFFI, 2002) 3.3 AVALIAÇÃO MICROESTRUTURAL As placas cerâmicas de grês porcelanato são caracterizadas por uma microestrutura densa, com baixa porosidade e em grande parte fechada. As fases cristalinas estão representadas fundamentalmente por grânulos residuais de quartzo e por pequenos cristais de mulita inclusos em uma fase amorfa vítrea. Nestes produtos completamente vitrificados, a porosidade é muito baixa (0,1% de absorção de água, 0,5% como intrusão de mercúrio) e por poros relativamente grandes (1 10 mm). A porosidade fechada está em torno de 6% com dimensões dos poros tendencialmente maiores do que aqueles dos poros abertos. (BIFFI, 2002) 3.4 RESISTÊNCIA À ABRASÃO A resistência à abrasão representa a oposição ao desgaste superficial dos esmaltes das placas cerâmicas causado pelo movimento de pessoas ou objetos, inerente, portanto, somente aos pisos. (ANFACER, 2004) Para produtos esmaltados, o método PEI (Instituto de Esmalte para Porcelana) prevê a utilização de um aparelho que provoca a abrasão superficial por meio de esferas de aço e materiais abrasivos. Segue a Tabela 3.1 que apresenta os grupos do PEI.

39 Tabela 3.1 Classificação de placas cerâmicas esmaltadas quanto a resistência à abrasão. Grupo Resistência à abrasão 0 Baixíssima 1 / PEI -1 Baixa 2 / PEI -2 Média 3 / PEI -3 Média Alta 4 / PEI -4 Alta 5 / PEI -5 Altíssima e sem mancha 21 No caso de produtos não-esmaltados, o método para a verificação da resistência à abrasão é pela medida do volume de material removido em profundidade da placa, quando submetido à ação de um disco rotativo e um material abrasivo específico. (ANFACER, 2004). 3.5 RESISTÊNCIA AO GELO A resistência ao gelo em placas cerâmicas de grês porcelanato, é definida quando a água não consegue penetrar no interior e não se estabelece o mecanismo de expansão devido à transformação da água em gelo. Com isso é uma característica importante em placas cerâmicas destinadas aos terraços, fachadas e sacadas em regiões com temperaturas baixas e em câmaras frigoríficas. (ANFACER, 2004) 3.6 RESISTÊNCIA QUÍMICA AO MANCHAMENTO É a capacidade que a superfície da placa tem de não alterar sua aparência quando em contato com determinados produtos químicos ou agentes manchantes. O resultado do ensaio permite alocar o produto em uma classe de resistência para cada agente manchante ou para cada produto químico especificado na norma. (ANFACER, 2004) A resistência ao manchamento está associada tanto com o volume da porosidade fechada, como também a distribuição de tamanhos desta porosidade. Poros com tamanho da ordem de 30-60μm tem o manchamento acentuado. (ARANTES, 2001) Seguem as Tabelas 3.2 e 3.3 com as classes conforme resistência química e ao manchamento, respectivamente.

40 Tabela 3.2 Classes em ordem decrescente da resistência ao ataque químico. RESISTÊNCIA AO ATAQUE QUÍMICO Classe A Ótima resistência a produtos químicos Classe B Ligeira alteração de aspecto Classe C Alteração de aspecto bem definida 22 Tabela 3.3 Classes em ordem decrescente da resistência ao manchamento. RESISTÊNCIA AO MANCHAMENTO Classe 5 Máxima facilidade de remoção da mancha Classe 4 Mancha removível com produto de limpeza fraco Classe 3 Mancha removível com produto e limpeza forte Classe 2 Mancha removível com ácido clorídrico/acetona Classe 1 Impossibilidade de remoção da mancha MÓDULO DE ELASTICIDADE O módulo de Young ou módulo de elasticidade é um parâmetro mecânico que proporciona uma medida da rigidez de um material sólido. É uma propriedade intrínseca dos materiais que depende da composição química, microestrutura e defeitos (poros e trincas). Este módulo é representado pela razão entre a tensão exercida e a deformação sofrida pelo material. A tensão é uma força ou carga por unidade de área que é aplicada sobre um material. Assim, o módulo de Young em pascal é calculado pela divisão da tensão aplicada sobre a deformação elástica longitudinal no corpo de prova.