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Título: Caracterização mecânica e microestrutural de cerâmicas porosas obtidas a partir de diferentes aluminas
Autor(es): Galdino, André Gustavo de Sousa
Orientador(es): Nogueira, Ricardo Emílio Ferreira Quevedo
Coorientador(es): Silva, Marcelo Henrique Prado da
Palavras-chave: Ciência dos materiais
Data do documento: Jul-2003
Citação: GALDINO, A. G. S. (2003)
Resumo: O interesse em cerâmicas porosas vem aumentando, à medida que novos processos vão sendo desenvolvidos, e as aplicações decorrentes representam oportunidades tecnológicas e econômicas substanciais. Para cada aplicação, há pelo menos uma propriedade relevante e que deve ser avaliada, dependendo da função: física, química e biológica. Dentre as várias aplicações de cerâmicas porosas, podem ser citadas: separadores de células para bateria, queimadores, suportes para catálise, filtros, sensores de gás, dentre outras. A alumina se destaca como matéria-prima para corpos cerâmicos devido as suas propriedades tais como alta dureza, elevada resistência ao desgaste, baixo coeficiente de atrito, alta resistência à corrosão tanto à temperatura ambiente quanto em altas temperaturas ao ar, a ausência de transformações no estado sólido, e o fato de que o material mantém sua resistência mesmo a altas temperaturas (1500ºC – 1800ºC). O objetivo deste trabalho é avaliar algumas propriedades mecânicas da alumina (Al2O3) com diferentes níveis de porosidade. As amostras foram produzidas pelos métodos da esponja polimérica, adição de cera polimérica e barras cerâmicas com e sem bicarbonato de sódio. A sinterização foi realizada em duas temperaturas: a 1450ºC e 1550ºC. As propriedades analisadas foram: resistência à flexão e dureza através das normas da ASTM, porosidade aparente, densidade aparente, retração linear de queima, retração linear de secagem e absorção de água, pelo método de Souza Santos para argilas. Os resultados obtidos mostraram-se bastante satisfatórios, onde foi mostrado que os corpos cerâmicos porosos obtiveram valores de resistência à flexão e dureza coerentes com os da literatura. Realizou-se também uma caracterização via difração de raios – x (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) das amostras confeccionadas pelos dois métodos. De forma geral, pode-se concluir que as amostras obtidas pelos dois métodos comportaram-se de forma semelhante; entretanto, as amostras confeccionadas pelo método da adição de cera polimérica apresentaram menor homogeneidade de poros do que as produzidas pelo método da esponja polimérica.
Abstract: The interest in porous ceramics is increasing, as new processes and technologies are going to be developed and hence applications represent technological and economical opportunities. For each application, there is at least one important property that must be evaluated, depending on its function: physical, chemical and biological. There are many applications for porous ceramics bodies, such as: battery fuel cell separators, burners, catalyst supports, filters, gas sensors, etc. Alumina is a wild raw material used because of its properties, such as high hardness, high wear resistance, low friction coefficient, high resistance to corrosion at room temperature and at high temperature on air, the absence of transformations within the entire temperature range of solid state, and the fact that the material retains its strength even at very high temperatures (1500ºC – 1800ºC). This research describes the evaluation of some mechanical properties of alumina (Al2O3) with different levels of porosity obtained by the polymeric sponge method and by adding polymeric wax at 1450ºC and 1550ºC. Flexural strength and hardness were assessed using ASTM specifications. Apparent porosity, apparent density, linear shrinkage after sintering, linear shrinkage after drying and water absorption by Souza Santos clay method. Data showed to be satisfactory, where it was shown that porous ceramic bodies had flexural strength and hardness values corroborating with literature. Analyses were performed by x – rays diffraction (XRD) and scanning electronic microscopy (SEM) for both samples made by each method. In a general way, both samples made by each method had a similar behavior; however, samples made by adding polymeric wax presented less porosity homogeneity than those made by polymeric sponge method, and showed better sinterization at both temperatures either.
Descrição: GALDINO, A. G. S. Caracterização mecânica e microestrutural de cerâmicas porosas obtidas a partir de diferentes aluminas. 2003. 107 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2003.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/2524
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