Resumo em Português:

O aquecimento utilizando microondas possui muitas vantagens com relação aos métodos convencionais de aquecimento, como redução no tempo de processamento, economia de energia e melhora na uniformidade microestrutural dos corpos cerâmicos. Assim esse trabalho tem por objetivo a utilização da sinterização híbrida com microondas na queima rápida de materiais cerâmicos. Foram utilizados materiais que requerem altas temperaturas para densificação. Foram sinterizados materiais que apresentam bruscas e acentuadas mudanças nas suas propriedades dielétricas com a elevação da temperatura, zircônia, e materiais com baixas perdas dielétricas na temperatura ambiente, que apresentam dificuldades de aquecimento com microondas em baixas temperaturas, alumina e mulita. Foi utilizando material susceptor como agente auxiliar de aquecimento. Com base nos resultados obtidos pode-se concluir que o sistema de sinterização híbrida desenvolvido pode ser utilizado com sucesso na sinterização rápida e uniforme dos materiais estudados, sendo possível a sinterização de zircônia em ciclos de 20 min, mulita em ciclos de 16 min e alumina em ciclos de 40 min.

Resumo em Inglês:

Thermal processing by microwaves offers several advantages over conventional heating methods, such as shorter processing times, energy savings and improved microstructural homogeneity of ceramic bodies. Thus, this work focused on the fast hybrid microwave sintering of ceramic materials that require high sintering temperatures for densification. The materials studied here were zirconia, which displays abrupt and severe increases in dielectric loss with rising temperature, and alumina and mullite, which show low dielectric losses at ambient temperature and are difficult to microwave at low temperatures. A susceptor was used as an auxiliary heating agent. The results indicate that the sintering system developed here can be used efficiently for the rapid, homogeneous sintering of all the ceramics in question. Zirconia was sintered in 20 min, mullite in 16 min and alumina in 40 min heating cycles.

Resumo em Português:

Foi estudado o efeito da adição de Al2O3 nas propriedades de cerâmicas à base de ZrO2 tetragonal estabilizada com ítria (Y-TZP) visando sua aplicação como material dentário. Amostras contendo 0, 10, 20 e 30% em peso de Al2O3 foram compactadas por prensagem uniaxial a frio (80 MPa) e em seguida sinterizadas ao ar a 1500, 1550 e 1600 °C por 120 min. Os efeitos destas condições de sinterização nas propriedades dos materiais foram analisados por difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura. As propriedades mecânicas de dureza e tenacidade à fratura foram determinadas, utilizando-se o método de indentação Vickers. Além disso, algumas amostras foram submetidas a ensaio de flexão em 4 pontos. Cerâmicas de elevada densidade relativa foram obtidas, com dureza variando entre 13,4 e 15,8 GPa, dependendo da quantidade de Al2O3 adicionada à matriz de ZrO2. Por outro lado, não foi verificada uma influencia significativa da adição de Al2O3 na tenacidade à fratura, que apresentou valores próximos de 8 MPa.m½, em quase todas as situações. A boa dureza, a elevada tenacidade à fratura, a boa resistência à fratura (sigmaf = 685 MPa) e o módulo de Weibull (m=11) apresentados pelos materiais com adições de 20% de Al2O3, indicam a confiabilidade do compósito como um potencial biomaterial para uso na implantodontia.

Resumo em Inglês:

In this work, the influence of Al2O3 addition on the tetragonal ZrO2 ceramic properties was studied, aiming the use of this ceramic as dental materials. Samples containing 0, 10, 20 e 30 wt.% were cold pressed (80 MPa), and sintered in air, at 1500, 1550 e 1600 °C, for 120 min. The effects of the sintering conditions were analyzed by X-ray diffraction and Scanning Electron Microscopy. Hardness and fracture toughness were determined by Vicker's indentation method. Furthermore, samples were submitted to the 4 point bending test. Dense ceramics were obtained, with hardness values varying around 13.4 and 15.8 GPa, depending on the Al2O3 content added in the ZrO2 matrix. On the other hand, no significant difference in the fracture toughness was detected by the Al2O3 addition, with K IC around 8 MPa.m½, in all conditions. The high hardness, fracture toughness, flexural strength (sigmaf = 685 MPa) and reliability (m=11) presented by the ceramic composites with 20wt.% Al2O3, indicates the potential of these materials as bioceramics for dental materials.

Resumo em Português:

A porcelana de ossos - bone china - é uma cerâmica de corpo especial de grande dureza e translucidez exclusivamente fabricada na Inglaterra e em outras poucas partes do mundo, mas não no Brasil. Suas matérias-primas são compostas por aproximadamente metade de cinza de ossos, além de caulim e feldspato. O trabalho apresenta a obtenção e caracterização de cinza de ossos a partir de ossos bovinos com o objetivo da fabricação de porcelanas. No processo de preparação da cinza de ossos envolve o uso de autoclave, descarnagem manual, calcinação e moagem dos ossos. As condições de preparação foram estudadas em função das condições de calcinação, moagem e lavagem do osso. A calcinação foi estudada através de análises térmicas e difração de raios X de diferentes partes do animal. O pó obtido foi caracterizado por análises químicas, medida de granulometria por difração de laser, e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados mostraram que a matéria-prima obtida neste trabalho possui propriedades similares das originalmente utilizadas nas indústrias inglesas com baixo teor de ferro e partículas coloidais e que podem ser calcinadas a temperaturas inferiores a 1000 °C.

Resumo em Inglês:

Bone china is a special kind of porcelain, very hard and translucent, nowadays manufactured almost exclusively in England and in few other parts of the world, but not in Brazil. Its raw-materials comprise about fifty percent of bone ash, together with kaolin and a feldspar mineral. This paper presents the preparation and the characterization of bone ash obtained from bovine bones, with the objective of obtaining bone china. The preparation of the bone ash involves the use of an autoclave, manual removal of the meat, firing, and milling the bones. The preparation conditions were studied as a function of the firing conditions, milling, and washing the powder bones. The firing step was studied by thermal analyses TG-DTA and X-ray diffraction, whereas the obtained powder was characterized in terms of its chemical composition (X-ray fluorescence), particle size distribution (laser diffraction), and scanning electron microscopy. The results indicate that the obtained raw-material exhibits similar properties to the ones of the bone ash used by the English industry, with low iron content and colloidal particles when calcined at temperatures lower than 1000 °C.

Resumo em Português:

Ligantes hidráulicos, como os cimentos de aluminato de cálcio e as aluminas hidratáveis, são os responsáveis pelo desenvolvimento de resistência mecânica de concretos refratários (desmoldagem) influenciando também as suas propriedades reológicas (trabalhabilidade). Tal influencia se deve ao processo de hidratação desses materiais cujo controle depende do conhecimento do efeito das diferentes variáveis na cinética desse processo. A adição de matriz ao cimento influencia o seu comportamento de hidratação, bem como a extensão do período de indução, a composição das fases e dos produtos de hidratação. Aditivos podem atuar como retardadores dificultando o processo de dissolução do cimento, por meio da formação de barreiras insolúveis ao redor das suas partículas e favorecendo a formação de hidratos mais solúveis. Podem também atuar como aceleradores favorecendo a formação de hidratos menos solúveis e pela formação de núcleos iniciadores do processo de crescimento dos cristais dos hidratos. Assim, neste trabalho foi estudada a influência de diferentes tipos de matriz e aditivos no processo de hidratação de diferentes ligantes hidráulicos.

Resumo em Inglês:

Hydraulic binders such as hydratable alumina and calcium aluminate cement present a major influence on the rheological properties and mechanical strength development of castables, defining their workability and demoulding times, respectively. Such behavior is related to the hydration process and its control depends on the knowledge of the variables that determine the kinetics of the involved reactions. The matrix addition to cement influences the hydration behaviour, as well as, the length of the induction period, the composition of the phases and of the hydration products. Additives such as the retarders can inhibit the process of cement dissolution, by the build up of insoluble barriers around the cement particles, and enhance the formation of more soluble hydrates. They can also behave as accelerators inducing the formation of less soluble hydrates and speeding up the beginning of the hydrate nucleation. In this context, the objective of this work was to evaluate the influence of different kind of matrix and additives on the hydration process of different sources of the hydraulic binder.

Resumo em Português:

Este trabalho tem por objetivo caracterizar a chamada "fração argila", isto é, com fração granulométrica < 2 µm, e avaliar por meio de dilatometria, análise termogravimétrica e térmica diferencial, e difração de raios X, seu efeito no comportamento de queima de uma argila sedimentar caulinítica. A amostra foi obtida por técnica de sedimentação baseada na lei de Stokes e submetida à caracterização mineralógica, química e morfológica por meio de difração de raios X, fluorescência de raios X e microscopia eletrônica de transmissão. Os resultados indicaram que a fração granulométrica < 2 µm da argila apresenta uma composição mineralógica constituída de caulinita, haloisita, mineral micáceo, goetita e gibsita. Durante a queima, a "fração argila" é a principal responsável pela sinterização da argila.

Resumo em Inglês:

This work has for objective to characterize the so-called "clay fraction", i.e., that fraction with particle size < 2 µm, and to evaluate by dilatometry, thermogravimetric and differential thermal analysis, and X-Ray diffraction, its effect on the firing behavior of a sedimentary kaolinitic clay. The "clay fraction" sample was obtained by the sedimentation technique based on the Stokes law and submitted for mineralogical, chemical and morphological characterization by X-Ray diffraction, X-Ray fluorescence and transmission electron microscopy. The results showed that the clay's granulometric fraction with size < 2 µm displays a mineralogical composition formed by kaolinite, haloisite, micaceous mineral, goethite and gibbsite. During the firing, this "clay fraction" is the main responsible for the sintering of the clay body.

Resumo em Português:

Expressivo número de municípios amazonenses se encontra localizado em áreas carentes em agregados pétreos, o que leva os construtores de pavimentos a adotarem alternativas que, em retrospecto histórico, propiciam pavimentos de deficiente resistência mecânica. Conquanto mais eficaz e apropriado do ponto de vista técnico, o concreto betuminoso usinado à quente é normalmente evitado por conta da indicada carência estadual em agregados pétreos. Em face do peculiar contexto amazonense, revela-se recomendável à circunstância em testilha a adoção de agregados sintéticos de argila calcinada (ASAC), com matéria-prima abundante (argila) no Amazonas. Trabalhos anteriores, realizados pelo Grupo de Geotecnia da Universidade Federal do Amazonas, demonstram que solos argilosos, costumeiramente empregados para produção de material cerâmico, podem produzir agregados sintéticos com adequadas propriedades mecânicas. Nesta pesquisa, amostras com características similares às desses solos foram encontradas na rodovia BR-319, que liga Manaus (AM) a Porto Velho (RO). Trata-se de estrutura, em geral, a ostentar péssimas condições de tráfego, incluída, de maneira justificável, como um dos alvos da política pública de recuperação de rodovias, conduzida pelo Ministério dos Transportes. Neste estudo, dosaram-se misturas asfálticas com agregado sintético e com seixo rolado oriundo do leito dos rios amazonenses, a fim de se comparar o desempenho mecânico de tais misturas por meio da determinação do módulo resiliente (MR). Os resultados, em regra, denotam que as misturas asfálticas confeccionadas com agregado sintético de argila calcinada, quando confrontadas com aquelas confeccionadas com o material natural (seixo), apresentaram: (a) maiores resistências à tração e aos módulos resiliente; (b) baixa tendência à deformação, assim como uma recuperação elástica considerável e (c) menor susceptibilidade às deformações permanentes.

Resumo em Inglês:

A substantial number of municipal districts in the State of Amazonas are located in areas which are poor in stony materials. And this has led pavement builders into adopting alternatives which have historically produced pavements with low mechanical strength. Whist more effective and appropriate from a technical standpoint, the asphalt concrete has been usually left aside due to the referred lack of stony materials. Because of the specific situation in the State of Amazonas the adoption of synthetic calcinated clay aggregates (SCCA), with an abundant raw material (clay) in the State of Amazonas is recommended in lieu of the traditional practice. Previous works carried out by the Federal University of Amazonas Geotechny Group have demonstrated that the clay soil commonly used in the production of ceramic materials can yield synthetic aggregates with adequate mechanical properties. In this research work, samples featuring similar characteristics as those of the soils in question have been found along the BR-319 highway connecting the Manaus (AM) city to Porto Velho (RO) city. The transportation structure in general is in deplorable conditions. Justifiably so, the recovery of this highway has been earmarked as one of the targets for the Ministry of Transportation. In this study, asphalt mixtures were blended with synthetic aggregates and pebbles taken from the river bed in order to compare the mechanical performance of such mixtures by means of the determination of the resilient modulus (RM). The results, as a rule, have shown that the asphalt mixtures comprising synthetic calcinated clay aggregates when compared with those comprising the naturally-found material (river bed pebbles) have shown: (a) greater tensile and resilient modulus strengths; (b) low deformation tendency, as well as a considerable elastic recovery and (c) less susceptibility to permanent deformation.

Resumo em Português:

Aditivos químicos podem ser adicionados aos concretos refratários com diferentes propósitos, como por exemplo, visando a dispersão das partículas finas da matriz por meio de mecanismos de dispersão eletrostáticos/eletroestéricos (dispersantes) e para controlar o processo de hidratação das partículas do agente ligante (retardadores/aceleradores). O estado de dispersão da matriz de um concreto refratário apresenta uma grande influência no comportamento reológico desse material, determinando as técnicas utilizadas para a sua aplicação. Os concretos bombeáveis tem crescido em importância tecnológica devido principalmente à possibilidade de se moldar peças que se encontram distantes do local de mistura, de maneira rápida, eficiente, sem desperdícios e com menor custo. Todavia, para que as vantagens tecnológicas deste processo sejam melhor exploradas, é necessário que o comportamento reológico e as características de endurecimento (tempo de pega) do concreto sejam compatíveis com o processo. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo avaliar simultaneamente a capacidade de diferentes aditivos quanto à dispersão das partículas da matriz, bem como a sua influência no processo de hidratação de diferentes tipos de ligantes hidráulicos, utilizando-se medidas da fluidez e da trabalhabilidade destes concretos refratários.

Resumo em Inglês:

Chemical additives may be added to the castables for different purposes, as for example, to disperse matrix fine particles through electrostatic/electrosteric mechanisms (dispersants) and to control the hydration process of cement particles (retarders/accelerators). The state of dispersion of the castables matrix particles presents a direct influence in their rheological behavior, defyning the techniques that can be used for their installation. The growing demand for automatically transported refractory castables has stimulated the use of pumpable castables due to its fast and high quality placing, without losses and with reduced costs. However, in order to explore the technological advantages of this process it is necessary that the rheological behavior and setting characteristics of castables are in tune with the process. In this context, the objective of this work was simultaneously evaluate the influence of the different additives on the matrix particles dispersion and the hydration process of different hydraulic binder, through fluidity and setting time measurements of refractory castables.

Resumo em Português:

A crescente utilização de processos automatizados durante a etapa de bombeamento e na projeção de concretos refratários é o resultado do entendimento simultâneo das características microestruturais de empacotamento e da natureza reológica destes materiais. A projeção a úmido de concretos refratários desperta interesse tecnológico por não necessitar de moldes para o revestimento de equipamentos siderúrgicos. A técnica consiste em aplicar o material pulverizado sobre a superfície de instalação, onde a fluidez do concreto projetado é instantaneamente reduzida devido à ação de aditivos coagulantes, resultando em uma elevada taxa de deposição. O presente trabalho teve como objetivos identificar os fatores que influenciam o desempenho da projeção a úmido por meio da avaliação de concretos comerciais para canais de corrida, estabelecer critérios sistêmicos para formulação e aperfeiçoar uma técnica para caracterização reológica multi-estágios. Os resultados têm possibilitado o estabelecimento de critérios tecnológicos para a classificação de desempenho e para o desenvolvimento desta importante classe de materiais.

Resumo em Inglês:

The growing utilization of automated systems for pumping and projection of refractories castables is the result of the simultaneous understanding of packing´s microstructural characteristics and rheological nature of these materials. The wet-shotcrete of refractories castables presents a great technological interest because there is no need of molds for lining large areas. The process consist of applying the sprayed castable on the surface to be lined or repaired. As the material hits the surface to be coated the fluidity must be totally vanished by the action of setting additives, resulting in a high deposition rate. The present work has the objective to identify the factors that influence the performance of the wet-shotcrete through the evaluation of commercial castables for blast furnace trough. Additionally, a systemic criteria for rheological multi-characterization was established. The results obtained generated a technological path to classify the performance and the development of this important class of ceramic refractory materials.

Resumo em Português:

Amostras policristalinas de La5/8-yPr yCa3/8MnO3, 0 <; y <; 0,625, foram produzidas pelo método da mistura estequiométrica de óxidos e caracterizadas através de medidas resistividade elétrica ro(T, H) como função da temperatura T e do campo magnético aplicado H. Todas as amostras apresentam uma transição de fase do tipo metal-isolante T MI e aquelas com y > 0,35 também mostram uma transição para o estado de ordenamento de carga/orbital T OC. Uma análise das medidas de ro(T, H) sugere a coexistência de pelo menos duas fases distintas nesses materiais: uma ferromagnética-metálica FMM e uma segunda, com ordenamento de carga/orbital e comportamento isolante OCI. Os resultados também permitem concluir que as frações volumétricas dessas fases podem ser manipuladas, alterando-se parâmetros termodinâmicos como T e H. A magnetorresistência MR(T), determinada através das medidas de ro(T, H), foi observada ocorrer em uma larga faixa de temperatura e em todas as amostras pertencentes à série. Amostras ricas em Pr (y > 0,35) revelam um efeito de magnetorresistência colossal amplificado devido à coexistência e competição das FMM e OCI cujas frações volumétricas podem ser alteradas via mudança da temperatura e aplicação de um campo magnético externo.

Resumo em Inglês:

Polycrystalline samples of La5/8-yPr yCa3/8MnO3; 0 <; y <; 0.625; were synthesized by the solid-state reaction method and studied by several techniques including electrical resistivity rho(T, H) measurements. The occurrence of an insulator-to-metal transition was observed for all samples at a temperature T MI, and for samples with y > 0.35 a transition to a charge and orbital-ordered state was also observed. The rho(T, H) data analyses suggest the coexistence of at least two ordered phases in these samples: a ferromagnetic metallic phase FMM and a charge and orbital-ordered insulating COI phase.The data also indicate that the volume fraction of these phases can be changed by the variation of thermodynamic parameters like temperature T and magnetic field H. The magnetoresistance MR(T) determined from rho(T, H) data were observed in a large temperature range for all samples. In addition, samples with y > 0.35 were found to display a pronounced colossal magnetoresistance effect due to a severe competition between FMM and COI coexisting phases.

Resumo em Português:

A cinética de decomposição térmica de magnesita indiana foi estudada por análise termogravimétrica sob condição não-isotérmica. O método da aproximação da integral de Coats e Redfern foi usado para determinar os parâmetros cinéticos. Usando estes parâmetros, foram analisadas diferentes funções cinéticas com os dados experimentais para avaliar o mecanismo de decomposição do carbonato de magnésio e foi observado que a reação de decomposição segue o mecanismo cinético de contração de esfera.

Resumo em Inglês:

Kinetics of thermal decomposition of Indian magnesite was studied by thermo-gravimetric analysis under non-isothermal condition. Coats and Redfern Integral approximation method was used to determine the kinetic parameters. Using the kinetic parameters different kinetic functions were analyzed with the experimental data to ascertain the decomposition mechanism of magnesium carbonate and it was observed that the decomposition reaction followed a contracting sphere kinetic mechanism.

Resumo em Português:

As cerâmicas feldspáticas dentárias são rotineiramente empregadas para reconstruções protéticas dentárias unitárias ou extensas, associadas a uma subestrutura metálica. Tendo em vista a sensibilidade técnica na confecção deste tipo restauração dentária, o objetivo deste estudo foi analisar a influência de múltiplas queimas e técnicas de condensação na presença de defeitos na microestrutura de cerâmicas feldspáticas dentárias. Os pós de duas diferentes marcas comerciais de cerâmicas feldspáticas convencionais dentina (A e B) foram caracterizados por difração de raios X (DRX) e, em seguida, por granulometria com um granulômetro associado a um programa analisador de tamanho de partículas. Para a caracterização da microestrutura foram confeccionadas amostras das cerâmicas A e B por meio de três técnicas: 1- condensada sem vibração ultrasônica e queima única; 2- condensada sob vibração ultrasônica e queima única; 3- condensada sob vibração ultrasônica e quatro queimas. As amostras foram lixadas e polidas, caracterizadas microestruturalmente por microscopia eletrônica de varredura (MEV-EDS) e microscopia ótica, e compararadas a uma cerâmica feldspática dentária termoprensável (C). A análise por DRX mostra a leucita como a única fase cristalina. A distribuição do tamanho de partículas das cerâmicas A e B apresentou aspecto trimodal, com presença de partículas um pouco maiores para a cerâmica B. A análise microestrutural da superfície revelou a presença de poros em todas as cerâmicas. No entanto, a quantidade de poros foi maior nas amostras que foram confeccionadas sem vibração e absorção de água e sinterizadas por queima única. As amostras que foram submetidas a quatro queimas apresentaram um menor volume de poros, porém com o aparecimento de trincas geradas durante o resfriamento. A técnica manual de condensação adequada sob vibração ultrasônica e posterior tratamento térmico em forno proporcionou uma quantidade de poros semelhantes à cerâmica termoprensável.

Resumo em Inglês:

Feldspar-based dental ceramics joined to metallic substructures are frequently used for unitary or extensive dental prosthetic restorations. As the manufacturing technique significantly affects the performance of dental ceramic restorations, the aim of this study was to evaluate the effect of multiple firing cycles and compaction method on the formation of microstructural defects in feldspar-based dental ceramics. Commercial powders of two dentin feldspar-based ceramics (A and B) were characterized by XRD and particle size distributions. After that, ceramic samples were produced by compaction without ultrasonic vibration and fired once, compaction with ultrasonic vibration and fired once, and finally, compaction with ultrasonic vibration and fired four times. The fired materials were ground and polished, characterized by SEM-EDS and optical microscopy. A hot-pressed feldspar-based ceramic (C) was used for comparison purpose. The XRD analysis showed the presence of leucite as the only crystalline phase. The particle size distributions of both ceramics tested were trimodal with the presence of larger particles in B ceramic. The microstructural analysis revealed the presence of pores in the fired ceramics. The volume of pores was larger in the compacted samples without ultrasonic vibration. The samples submitted to four firing cycles had a smaller number of pores, however, with the presence of cracks generated during cooling because of differences in thermal expansion coefficients. Therefore, the results showed that the adequate compaction and firing procedure involved ultrasonic vibration followed by firing once, which provides microstructural characteristics similar to hot-pressed ceramics.

Resumo em Português:

São apresentados os resultados de um estudo sobre a granulação a seco de uma massa cerâmica para grês porcelanato. A preparação da massa é uma das etapas mais importante na ciência de processamento cerâmico. A massa cerâmica foi formulada usando caulim, albita e quartzo em proporções pré-determinadas. As matérias-primas foram moídas a seco e em seguida microgranulada utilizando um granulador intensivo contra corrente Eirich. Foram determinadas as seguintes características da massa cerâmica granulada: composição química, distribuição de tamanho de grânulos, morfologia, massa específica aparente, massa específica vibrada, plasticidade, índice de Hausner e o comportamento de compactação. Com base nos resultados pode-se concluir que o processo via seca foi efetivo na granulação da massa cerâmica para grês porcelanato.

Resumo em Inglês:

This work presents the results of a study concerning on the dry granulation of a porcelain stoneware tile paste. The paste preparation step is very important in ceramic processing science. The ceramic paste was formulated using kaolin, albite and quartz in determined proportions. The raw materials were dry-ground and then microgranulated by using a Eirich granulator of high intensity. The following parameters for the granulated ceramic paste were determined: chemical composition, granule size distribution, morphology, apparent density, tap density, plasticity, Hausner index, and compaction behavior. According with the results the dry process was effective in the granulation process of the porcelain stoneware tile paste.

Resumo em Português:

A otimização da composição é uma etapa de fundamental importância no processamento cerâmico. Neste trabalho, planejamento experimental foi aplicado a fim de se avaliar a relação entre propriedade e a composição de um sistema obtido a partir de matérias-primas naturais extraídas no Pegmatito do Seridó, na região fronteiriça RN-PB. Para o estudo do sistema ternário foram combinadas variáveis de processo (temperatura: 1100 e 1200 ºC; patamar de calcinação: 0 e 2 h), com a utilização de planejamento de misturas, de acordo com o planejamento simplex centróide. Os percentuais mínimos de cada componente na mistura foram de 10% v/v. Foram avaliadas as propriedades reológicas de suspensões aquosas das misturas com 50% v/v, otimizadas com PAA-Na. Determinou-se a porosidade aparente e massa específica aparente, além da retração de queima. A composição mineralógica das peças cerâmicas obtidas a 1200 ºC foi basicamente mulita e quartzo. O estudo permitiu especificar a região de composição que leva à maior densidade após sinterização, com um número relativamente pequeno de amostras.

Resumo em Inglês:

The optimization of the composition is an important step in the development of ceramic products. In this work, experimental design was used in order to evaluate the relationship between properties and the composition of a system obtained from mixtures of natural raw materials extracted from "Pegmatito do Seridó", located near the border of the RN and PB states in Brazil. The processing variables (temperature: 1100 and 1200º C and calcinations time: 0 and 2 h) and simplex centroid design were combined for the study of the ternary system. The smallest percentage of each component in the mixture was of 10% v/v. The rheological properties of aqueous suspensions obtained with 50% w/w were optimized with PAA-Na. The apparent porosity and apparent specific gravity were determined, besides retraction, after thermal treatment. The mineralogical composition of the ceramic pieces obtained at 1200 ºC was basically mullite and quartz. The study allowed specifying the composition region which leads to the highest density after sintering, with a low number of samples.

Resumo em Português:

Cerâmicas de titanato e zirconato de chumbo dopadas com neodímio foram sinterizadas em um forno de microondas de uso doméstico modificado. Neste tipo de aquecimento, a energia eletromagnética é transferida diretamente para o material, sendo convertida em calor pelo material cerâmico, reduzindo o tempo e energia durante o processamento. Desta forma, foram produzidos corpos cerâmicos com tempo de sinterização que variou até 30 min, a 1100 e 1200 ºC. As fases foram investigadas por meio de difratometria de raios X. Corpos cerâmicos com densidade de 95% da teórica foram obtidos com tempo de sinterização de 10 min em 1100 ºC, com uma taxa de aquecimento de 400 ºC/min. Para as cerâmicas com densidade superior a 90% da teórica foram medidos os valores de constante dielétrica e fator de perda.

Resumo em Inglês:

Ferroelectric ceramics based on lead zirconate titanate doped with neodymium were sintered using a modified microwave oven. In this process the energy is transferred directly to the material through the interaction between molecules of the material with the electromagnetic field. The microwave sintering process has an advantage to reduce the time and save energy. This type of process involves energy conversion, opposing to heat transfer. Ceramic parts were produced by thermal treatments at 1100 ºC and 1200 ºC up to 30 min. The formed crystalline phases were investigated by X-ray diffraction. Ceramic parts with densities above 95% of the theoretical density were produced in 10 min by heating at 1100 ºC, with heating rate of 400 ºC/min. Values of dielectric constant and loss factor of ceramics with density above 90%T.D. were determined.

Resumo em Português:

Os cimentos de aluminatos de cálcio (CAC) são os ligantes hidráulicos mais utilizados em concretos refratários. No entanto, a presença de CaO em sua composição pode limitar seu uso em elevadas temperaturas nos sistemas Al2O3-SiO2 e Al2O3-MgO. Como importante alternativa ao uso do CAC, destaca-se a sílica coloidal, que proporciona, dentre outras vantagens, maior velocidade de secagem e reatividade ao sistema. Estudos anteriores dos autores deste trabalho indicaram que a adição de microssílica e alumina hidratável podem otimizar o desempenho de concretos contendo sílica coloidal como agente ligante. No entanto, investigações sobre esses sistemas em elevadas temperaturas de trabalho são escassas na literatura. Neste trabalho, o comportamento em diferentes temperaturas de sistemas contendo sílica coloidal foi avaliado quanto à retração linear após queima, porosidade aparente, resistência mecânica a frio e a quente. Como referência, foi utilizada uma formulação de concreto contendo cimento de aluminato de cálcio como agente ligante.

Resumo em Inglês:

Calcium aluminate cements (CAC) are the most used hydraulic binders in refractory castables. However the presence of CaO in the castable composition reduces the refractoriness in the Al2O3-SiO2 and Al2O3-MgO systems. In this context, colloidal silica has been pointed out as an important alternative for the CAC use because promotes, among another advantages, easier drying behavior and higher reactivity to the system. Previous works of the authors have indicated that the microsilica and hydratable alumina addition to colloidal silica containing castables can optimize their performance. Nevertheless, researches in these systems at high working temperatures (above 350 ºC) are scarce in the literature. In this work, the colloidal silica bonded castables behaviors at different working temperature were analyzed through the fired linear shrinkage, apparent porosity, mechanical strength and hot modulus of rupture. The obtained results were compared to the CAC containing castable compositions.

Resumo em Português:

Zeólita A e hidroxisodalita foram sintetizadas a partir de um rejeito industrial do processo de beneficiamento de caulim para papel, de indústrias da região amazônica. Esse rejeito é composto essencialmente por caulinita e possui razão SiO2/Al2O3 igual à requerida para esses dois tipos de zeólitas. Dessa maneira, o processo de síntese passou por duas etapas: primeiramente o caulim foi submetido ao tratamento térmico, através de calcinação a 700 °C por 2 h, para transformação de caulinita em metacaulinita. A metacaulinita obtida reagiu com NaOH em solução, em condições hidrotermais, através de autoclavagem estática, nas temperaturas de 80, 110 e 150 °C por 24 h. Os materiais de partida foram identificados e caracterizados por difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) e os produtos sintetizados, por meio de DRX, MEV, análises térmica diferencial e termogravimétrica, e espectroscopia de infravermelho. No processo realizado a 150 ºC foi obtida uma mistura de zeólita A e hidroxisodalita. A 110 ºC houve a formação de zeólita A. Contudo, na menor temperatura de síntese (80 °C) não houve formação de material cristalino para as condições do processo estabelecidas.

Resumo em Inglês:

Zeolite A and Hydroxysodalite were synthesized after kaolin wastes from kaolin processing industries for paper coating, located in the Amazon region. The waste is mainly composed by kaolinite, which has the same SiO2/Al2O3 ratio requested for those two zeolites. Thereby, synthesis process may occur in two steps: 1) the kaolin was submitted to thermal treatment, through calcination process at 700 °C for 2 h, in order to obtain the metakaolinite phase. The metakaolinite obtained reacted with NaOH solution, in hydrothermal conditions, using autoclaves, at the following temperatures: 80, 110 and 150 °C for 24 h. The starting materials were identified and characterized by means of X-Ray Diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM) analysis and synthesis products were characterized by means of XRD, SEM, Thermal Methods (DTA-DTG) and Fourier Transformed Infrared Spectroscopy (FTIR). A mixture of Zeolite A and Hydroxysodalite was obtained through this process at 150°C. In the temperature of 110 ºC there was only the Zeolite A formation. Nevertheless, in the lowest synthesis temperature (80°C) there was no crystalline material formation for the established conditions.

Resumo em Português:

O presente trabalho reporta estudos sobre a cristalização em vidros teluretos 20Li2O-80TeO2 induzida a partir de tratamentos térmicos realizados sobre vidros com tamanho de partículas entre 38 µm e 75 µm. Estes estudos foram conduzidos em duas matrizes vítreas tratadas e não tratadas termicamente para aliviar as tensões após o quenching, utilizando-se de forma combinada às técnicas de difração de raios X, calorimetria diferencial de varredura e espectroscopia no infravermelho. Os resultados revelaram a presença de três fases cristalinas distintas durante o processo de cristalização e apontaram para uma hierarquia tal que as fases alfa-TeO2 e gama-TeO2 cristalizam-se antecipadamente à fase Li2Te2O5 no vidro 20Li2O-80TeO2 sujeito a tensões mecânicas induzidas durante a síntese. No vidro 20Li2O-80TeO2, livre de tensões mecânicas, não foi possível discriminar esta hierarquia de cristalização.

Resumo em Inglês:

This work report crystallization studies on tellurite 20Li2O-80TeO2 glasses induced from heat thermal annealing on glasses with particle size between 38 µm and 75 µm. These studies were conducted on two glass matrix heat thermal annealed and non-annealed to remove the stress after the quenching, by using the X-Ray diffraction analysis, Fourier transform infrared spectroscopy and differential scanning calorimetry techniques. The results shown the presence of three distinct crystalline alpha-TeO2, gamma-TeO2 and Li2Te2O5 phases during the crystallization process, suggesting a crystallization hierarchy on the glass matrix under stress, since the gamma-TeO2 and alpha-TeO2 phases crystallization occurs before the Li2Te2O5 phase. On the glass stress free, this crystallization hierarchy was not clearly determined.