Resumo em Português:

Os depósitos de argilas plásticas para cerâmica branca ("ball clays") de alta qualidade não são comuns, estando localizados basicamente nos Estados Unidos e no Reino Unido. As "ball clays" são utilizadas em uma série de indústrias que vão desde a indústria cerâmica à de cosméticos. Assim, este trabalho tem por objetivo analisar argilas do tipo "ball clay" extraídas do litoral paraibano, realizando sua caracterização para fins cerâmicos. Sua caracterização foi realizada por meio da determinação da massa específica real, CTC, área superficial (BET), distribuição granulométrica, composição química, ATD/ATG, DRX e MET. Após caracterização, foram conduzidos ensaios tecnológicos para fins cerâmicos com as amostras. Com base nos resultados pode-se concluir que as amostras são argilas basicamente cauliníticas com queima branca em temperaturas de 1250 ºC e 1450 ºC. Além disso, apresentaram propriedades físico-mecânicas dentro das faixas indicadas na literatura para "ball clays" utilizadas em tecnologia cerâmica.

Resumo em Inglês:

Deposits of high quality ball clays are not common. They are mainly located in the United States and in the United Kingdom. Ball clays are used in several industries, from the ceramic industry to the cosmetic one. Thus, this work aims to analyse ball clays from the seabord of Paraíba State. The characterization of the samples for ceramic purposes was done through the determination of: specific mass, specific surface area, particle size distribution, chemical analysis, differential thermal analysis, thermogravimetric analysis, X-ray diffraction and transmission electron microscopy. Technological tests were also carried out for ceramic applications. The results show that the samples are basically composed of kaolinite and have white color after firing at 1250 ºC and 1450 ºC. Moreover, the physical-mechanical properties are in the range indicated in the literature to ball clays used in the ceramic industry.

Resumo em Português:

Este trabalho mostra os resultados de um estudo sobre o comportamento de sinterização de massas argilosas contendo resíduo borra de petróleo. Foram preparadas misturas contendo 0, 5, 10, 15 e 20% em peso de resíduo, sinterizados em nove diferentes temperaturas entre 750 ºC e 1150 ºC. A evolução na formação de fases cristalinas nos corpos cerâmicos durante a sinterização foi acompanhada por DRX. A sinterização foi também monitorada pelos parâmetros: retração linear, absorção de água, massa específica aparente e resistência à compressão. Os resultados mostraram que a sinterização dos corpos cerâmicos pode ser governada por diferentes mecanismos, dependendo da faixa de temperatura de sinterização empregada. Transformações de fases significantes ocorreram durante a sinterização. Além do mais, o resíduo que é rico em materiais não plásticos (quartzo e barita), é o responsável pela diminuição da retração linear e da resistência mecânica dos corpos sinterizados.

Resumo em Inglês:

This work presents the results of a study on the sintering behaviour of oil sludge waste containing clayey masses. Mixtures containing 0, 5, 10, 15 or 20 wt% waste were prepared, and sintered at nine different temperatures ranging between 750 ºC and 1150 ºC. The formation and evolution of crystalline phases were evaluated by X-ray diffraction. Sintering was also monitored by estimating the following parameters: linear shrinkage, water absorption, apparent density, and compressive strength. The results revealed that sintering is governed by different mechanisms according to the temperature. A series of phase transformations take place during sintering. In addition, the waste that is rich in barite and quartz particles, which are the responsible by reducing of the linear shrinkage and mechanical strength of the sintered bodies.

Resumo em Português:

Este trabalho apresenta o estudo da síntese por reação de combustão e sinterização de pós nanométricos de ferritas Ni-Zn. O efeito da concentração de Zn2+ no sistema Ni1-xZn xFe2O4 foi investigado. Os pós resultantes da combustão foram caracterizados por DRX, BET, MEV, picnometria de hélio e sedimentação (Horiba). Em seguida foram prensados uniaxialmente e sinterizados com taxa constante de aquecimento (TCA) de 5,0 ºC/min de 600 ºC até a temperatura de 1200 ºC, em um dilatômetro horizontal. Os compactos foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura. Os resultados mostram que foi possível obter pós de ferritas Ni-Zn com tamanho de partícula entre 18 - 27 nm usando a síntese por reação de combustão. Durante sinterização dos pós nanométricos observou-se três estágios distintos, os quais foram identificados através da Teoria de Bannister. A adição do Zn2+ não modificou o mecanismo de sinterização nos três estágios. Para os estágios inicial e final o mecanismo predominante foi por fluxo viscoso, atribuído ao rearranjo estrutural das nanopartículas e para o estágio intermediário foi difusão volumétrica.

Resumo em Inglês:

This work presents the study of the synthesis for combustion reaction and sintering of Ni-Zn nanometric ferrite powders. The effect of the concentration of Zn2+ in the system Ni1-xZn xFe2O4 was investigated. The resulting powders of the combustion were characterized by DRX, BET, MEV, picnometry of helium and sedimentation (Horiba). Uniaxially pressed samples were sintered with constant heating rate (TCA) of 5.0 ºC/min from 600 ºC to the temperature of 1200 ºC, in a horizontal dilatometer. The compact ones were characterized by scanning electron microscopy. The results show that was possible to obtain Ni-Zn ferrite powders with particle size among 18 - 27 nm using combustion reaction synthesis. During sintering of the nanometric powders it was observed three different stages, which were identified through the Theory of Bannister. The addition of Zn2+ didn't modify the sintering mechanism in the three stages. For the initial and final stages the predominant mechanism was for viscous flow, attributed to the structural rearrangement of the nanoparticles and for the intermediate stage the mechanism was volumetric diffusion.

Resumo em Português:

O presente trabalho procura avaliar a cinética de cura de um concreto refratário de alta alumina com ultrabaixo teor de cimento (2%) por meio da medida in-situ do módulo de cisalhamento, G, utilizando a técnica de ressonância mecânica de barras. As maiores vantagens do presente estudo com relação a outros semelhantes são a utilização de uma técnica não destrutiva que permite grande redução na quantidade de corpos de prova e a maior confiabilidade do resultado devido à maior sensibilidade do equipamento. Adicionalmente, o estudo sugere que o tempo para a desmoldagem seja baseado na rigidez elástica do concreto. Os resultados mostram que a taxa de variação do módulo de cisalhamento com o tempo apresenta picos associados aos processos desenvolvidos durante a cura dos concretos com e sem a adição de pó de alumínio como aditivo de secagem.

Resumo em Inglês:

This work attempts to evaluate the setting kinetics of a high-alumina refractory castable with ultra-low cement content (2 wt-%) via in-situ measurements of the shear modulus, G, applying a bar resonance method. The main advantages of the present study are the use of a non-destructive technique, which allows great reduction in the required number of samples and a better reliability in the results due to the higher sensitivity of the equipment. Moreover, the stiffness is suggested to be a more adequate parameter for castable demoulding. Results showed that temperature peaks are generated with the shear modulus changes along the setting time and that they were related to specific processes during castables setting, with or without aluminum powder added as drying agent.

Resumo em Português:

A estrutura cristalina original dos argilominerais pode ser alterada de um modo controlado através de tratamentos ácidos ou tratamentos químicos, resultando em produtos satisfatórios para serem usados como catalisadores. O objetivo deste trabalho é caracterizar a argila esmectítica vermelha de Boa-Vista, Paraíba (Brasil) na sua forma natural e após tratamentos químicos e térmicos. Os métodos usados foram fluorescência de raios X, análise térmica diferencial, difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, adsorção física de nitrogênio e reação modelo. Os resultados mostram que o tratamento ácido alterou parcialmente a estrutura da montmorilonita. Foi observado um importante aumento na área específica do sólido obtido. A reação obtida para o material tratado mostrou que a argila foi mais ácida que a natural conduzindo a uma melhor atividade catalítica.

Resumo em Inglês:

The original crystalline structure of clay minerals can be altered in a controlled way, through acid or thermal treatments, resulting then in suitable products to be used as catalysts. This paper aims to characterize the red smectite clays of Boa-Vista, Paraíba (Brazil) in their natural form, and after chemical, thermal and acid treatments by X-ray fluorescence, differential thermal analysis, dynamic X-ray diffraction, classic X-ray diffraction analysis, scanning electron microscopy, nitrogen adsorption and model reaction. The results show that acid treatment partially altered the structure of the montimorillonite. An important increase in the surface area of the solid obtained was observed. The obtained reaction for the treated material showed that the clay was more acid than the natural one, yielding a better catalytic activity.

Resumo em Português:

Os micropós de diamante de granulometria 40/28 mm foram sinterizados nas condições de alta pressão, de 6,0 a 8,0 GPa, e temperaturas de 1600 ºC a 1800 ºC. Com o objetivo da obtenção de policristais compactos de resistência mecânica determinada. Os experimentos foram realizados nos dispositivos de alta pressão do tipo bigorna com concavidade toroidal, em tempos variáveis de até 80 s. Foram obtidos compactos com diâmetro de 4,5 mm e altura de 5,0 mm. Foram determinadas as dependências entre a densidade dos policristais e tempo de duração do processo de sinterização sob três temperaturas. Estudou-se a cinética de grafitização dos grãos dos compactos sob a ação das altas pressões e temperaturas. Foi concluído que além de mecanismos de consolidação já estabelecidos, atua também o mecanismo de cisalhamento parcial.

Resumo em Inglês:

Diamond micro-powders of 28/20 mm mean particle size were sintered under conditions of high pressure of 6.0 and 7.0 GPa at temperatures from 1600 to 1800 ºC during various sintering times until 80 s, aiming to obtain polycrystalline compacts with required strength. The experiments were carried out by using an anvil type high pressure device with toroidal concavity. It was obtained samples with 4.5 mm diameter and 5.0 mm height. It was plotted the polycrystalline diamonds density dependency as a function of the process duration under the above mentioned sintering conditions. Another objective was the study of the graphitization kinetics of diamonds under the action of the sintering parameters. It was concluded that over the established consolidation mechanisms, also acts the partial shear mechanism.

Resumo em Português:

A adição de fibras poliméricas em concretos refratários é reconhecida como um eficiente modo de minimizar os riscos de explosão durante a secagem e aquecimento inicial. Sua atuação está baseada em gerar aumentos de permeabilidade, facilitando a saída do vapor de água pressurizado da estrutura do concreto. Fatores que podem afetar seu desempenho, como teor, tipo e comprimento das fibras empregadas, foram descritos por estudos anteriores dos autores. Até o momento, o modo como esse aumento de permeabilidade altera o processo de secagem não foi explorado de forma sistêmica. Neste trabalho, um mecanismo de atuação foi proposto, correlacionando a magnitude do aumento de permeabilidade gerado, a faixa de temperatura em que ocorre, os resultados de caracterização térmica das fibras de polipropileno empregadas (0,36% volume) e a cinética de desidratação do concreto.

Resumo em Inglês:

The addition of polymeric fibers in the refractory castables formulation is a well-known technique to reduce the risks of explosive spalling during the drying steps. Fibers are believed to be able to promote permeability increase, allowing an easier release of pressurized steam of the castable structure. Authors' previous works described same of the factors that can affect its performance, such as volumetric content, type and fiber length. Up to now, the way this permeability increase affects the drying behavior was not explored in a systematic way. In this work, a mechanism for the fibers performance was proposed, based on the correlation among the magnitude of the permeability generated, the temperature range it occurs, the thermal characterization of the polypropylene fibers and the dehydration kinetics of the castable.

Resumo em Português:

Neste trabalho, nanopartículas de SnO2 foram obtidas pelo método do precursor polimérico e caracterizadas por difração de raios X, isotermas de adsorção-dessorção, microscopia eletrônica de varredura e microscopia eletrônica de transmissão. Apenas a fase cassiterita (tetragonal) foi observada. O material obtido apresenta com alta área superficial e porosidade. Estas características são pré-requisitos para um bom sensor de gás. A sensibilidade ao NOx para o SnO2 foi estudado na faixa de temperatura compreendida entre 200 e 500 ºC. Observou-se uma baixa sensibilidade entre 200 e 350 ºC, porém, a partir de 400 ºC ocorreu um aumento de três vezes na sensibilidade do sensor. A máxima sensibilidade ocorreu em 400 ºC, com um tempo de resposta de 730 s.

Resumo em Inglês:

In this work SnO2 nanoparticles were obtained by the polimeric precursor method and characterized by X-ray diffraction, gas adsorption and desorption isotherms, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy. Only the cassiterite (tetragonal) phase was observed. The obtained material presents a high surface area and high porosity. These characteristics are prerequisites for a good gas sensor. The NOx sensibility was studied in the temperature range between 200 and 500 °C. A low sensibility between 200 to 350 °C is also observed; however, starting from 400 °C, an increase of three times in the sensor sensibility occurs. The maximum sensibility was measured at 400 °C with a response time of 730 s.

Resumo em Português:

Pós nanométricos de ferritas Ni-Zn-Sm foram sintetizados por reação de combustão usando a uréia como combustível. O efeito da substituição dos íons de Fe3+ por Sm3+ na microestrutura e parâmetros magnéticos do sistema Ni0,5Zn0,5Fe2-xSm xO4 com x = 0,0; 0,05; 0,075 e 0,1 mol % de Sm3+ foi investigado. Os pós foram compactados uniaxialmente e sinterizados a 1200 °C/2 h com taxa de aquecimento de 5 °C/min. As amostras foram caracterizadas por medidas de densidade aparente, densidade relativa, difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura e medidas magnéticas B-H. Os resultados evidenciam que a substituição dos íons Fe3+ por Sm3+ aumentou a densidade relativa de 95,4% para 100,0% da densidade teórica, reduziu o tamanho de grão de 2,87 para 0,62 mm e resultou em propriedades magnéticas adequadas para magnetos intermediários, atuando com bons absorvedores de radiação eletromagnética na faixa de microondas.

Resumo em Inglês:

Nanosize powders of Ni-Zn-Sm ferrites were synthesized by combustion reaction using urea as fuel. The influence of the addition of the rare-earth ion samarium on the, microstructure, relative density and magnetic properties of the Ni0.5Zn0.5Fe2-xSm xO4 ferrite with x = 0.0; 0.05; 0.075 and 0.1% mol of Sm3+ was studied. The samples were uniaxially compacted by dry pressing and sintered at 1200 ºC for 2 h with heating rate of 5 ºC/min. Apparent density, relative density, XRD, SEM and magnetic hysteresis loop tracer were used for analyzing the samples. The addition of Sm3+ altered the characteristics of the powders in an advantageous way and increased the relative density and decrease grain size of the of the samples after sintering at 1200 ºC/2h. It was found that the samples have sintered density to about 95.4 - 100% of the corresponding theoretical density, microstructure with grain size to range of the 0.62 to 2.87 mm, flux density maximum in the range of the 0.28 to 0.35 T, field coercivity in the range of the 92.73 to 480.06 A/m, and loss hysteresis 41.67 to 87.54 W/kg. The Ni-Zn-Sm ferrites resulted with magnetic properties adequate to news applications like intermediary, actuate as good absorbers of electromagnetic energy.

Resumo em Português:

O objetivo desta pesquisa é a avaliação da influência das condições de usinagem na superfície gerada de cerâmicas avançadas retificadas com rebolo diamantado com ligante resinóide. A qualidade superficial foi analisada utilizando-se a Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV)

Resumo em Inglês:

The aim of this research is to evaluate the influence of grinding and cutting conditions on surfaces of advanced ceramics ground with diamond grinding wheels containing a binding resin bond. The quality surface was analyzed by Scanning Electron Microscopy (SEM).