Microestrutura, fases cristalinas e propriedades elétricas de porcelanas aluminosas contendo diferentes concentrações de Fe₂O₃ sinterizadas em atmosfera redutora e oxidante

Microstructure, crystalline phases and electrical properties of aluminous porcelain containing different Fe ₂ O ₃ concentrations sintered in reducing and oxidizing atmosphere

Resumo

Porcelanas aluminosas contendo diferentes concentrações de Fe₂O₃ foram sinterizadas em atmosfera oxidante e redutora. A microestrutura e fases formadas foram investigadas com o auxílio de difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura. Espectroscopia de impedância foi utilizada para estudar as propriedades elétricas. Os resultados indicaram que todas as amostras apresentaram mulita e coríndon como fases majoritárias e pequenas frações de quartzo. A adição de Fe₂O₃ provocou o surgimento de hematita nas amostras sinterizadas em atmosfera oxidante e, ferro metálico nas amostras contendo > 3%p sinterizadas em atmosfera redutora. Os espectros de impedância indicam que as características da fase vítrea e interface entre fase vítrea /fases cristalinas regem o comportamento elétrico global das amostras. Não obstante, diferentes atmosferas de queima provocam efeitos opostos na resistividade elétrica das porcelanas contendo Fe₂O₃. A presença de hematita foi considerada a responsável pela diminuição da resistividade elétrica nas amostras sinterizadas em atmosfera oxidante, enquanto que o aumento na resistividade elétrica das amostras sinterizadas em atmosfera redutora foi atribuído à elevada quantidade de fase vítrea e porosidade. Estes resultados indicam que atmosfera redutora durante a queima pode favorecer o uso de matérias-primas com maiores concentrações de Fe₂O₃, desde que todo óxido de ferro tenha se dissolvido na fase liquida durante a queima.

Palavras-chave:
porcelana; espectroscopia de impedância; Fe₂O₃ ; resistividade elétrica