Resumo em Português:

A brasagem direta é uma técnica bem conhecida para união de cerâmicas entre si bem como aos metais, segundo a qual as ligas de adição requeridas são consideradas uma relativa desvantagem devido ao aumento nos custos do processo. Neste trabalho, a brasagem indireta da zircônia à zircônia mecanicamente metalizada com Ti foi alcançada com sucesso, usando-se ligas de adição convencionais. A metalização mecânica especialmente aplicada aos óxidos cerâmicos é uma técnica bem sucedida que foi patenteada pelo Forschungszentrum Juelich, Alemanha, e tem sido tema de pesquisas nos últimos 10 anos. Esta metalização particular é feita à temperatura ambiente com baixo custo de produção, sendo ambientalmente segura. Zircônia parcialmente estabilizada com ítria (Y-PSZ) foi mecanicamente metalizada com Ti e as condições de molhamento foram avaliadas usando as ligas de adição Ag-28Cu e Au-18Ni. Estas ligas de adição convencionais dissolvem parte do revestimento de titânio, tornando-se ligas ativas na temperatura de brasagem para reagir com o óxido de zircônio e acentuar o molhamento na superfície cerâmica. Os melhores resultados foram selecionados para os testes de brasagem em forno de alto-vácuo (< 3×10-5 mbar). A detecção de vazamento de gás hélio foi efetuada na interface cerâmica/cerâmica à temperatura ambiente; amostras de juntas estanques confiáveis foram examinadas por análise microestrutural e pela técnica linescan através de análise por difração de raios X na seção transversal das mesmas. Perfis de microdureza foram feitos através da interface da junta onde zircônia passou por efeito de escurecimento durante o processo de brasagem. Juntas brasadas de boa qualidade foram produzidas quando apenas uma das superfícies cerâmicas em contato foi previamente metalizada, devido à difusão de titânio desta superfície para a outra face cerâmica não-metalizada.

Resumo em Inglês:

Direct brazing is a well-known technique for joining ceramics either themselves or to metals, whereby the required costly active filler alloys are considered a handicap of this process. In this work the indirect brazing of zirconia to zirconia mechanically metallized with Ti was successfully achieved using conventional filler alloys. The mechanical metallization specially applied to oxide ceramics is a successfully technique that was patented by Forschungszentrum Juelich, Germany, and it has been the subject of applied researches in the last 10 years. This particular metallization is made at room temperature with low cost production and is environmentally safe. Partially stabilized zirconia with yttria was mechanically metallized with Ti and wetting conditions were evaluated using Ag-28Cu and Au-18Ni fillers. These conventional fillers dissolve part of the Ti-coating becoming on-site at brazing temperature an active filler alloy which reacts with the zirconium oxide to improve wetting on the ceramic surface. Better results were selected for brazing tests in a high-vacuum furnace (< 3×10-5 mbar). Helium gas leak detection was made at the ceramic/ceramic interface at room temperature; samples from reliable vacuum tight joints were examined by microestructural analysis and linescan technique by energy dispersive X-ray analysis in its cross-section. Microhardness profiles were made across the joint interface where zirconia undergone darkening after brazing process. Sound brazed joints were produced even when just one ceramic surface of the joint assemble was previously metallized, due to titanium diffusion from the metallized ceramic surface to the other ceramic side at the joint assemble.

Resumo em Português:

Concretos refratários alumina-magnésia apresentam um comportamento expansivo devido à espinelização in-situ, sendo que a fonte de magnésia e o seu tamanho de grão influenciam tal reação. Neste estudo, o aumento do tamanho de grão da magnésia utilizada resultou em expansão excessiva, gerando trincamento e deteriorando as propriedades mecânicas do material. Avaliações por microscopia eletrônica de varredura indicaram microestruturas distintas para concretos contendo diferentes tamanhos de grão (< 45 µm e < 100 µm), apσs sinterização em 1500 ºC. Para a composição contendo a magnésia mais fina, as fases comumente observadas na literatura foram detectadas: espinélio e CA6. No entanto, o concreto contendo uma magnésia mais grosseira apresentou também a formação de forsterita e monticelita ao redor de grãos de magnésia remanescentes. Sendo assim, o objetivo deste estudo é avaliar como a alteração de apenas uma variável de um concreto refratário pode afetar significativamente as suas propriedades, devido ao desenvolvimento de microestruturas distintas.

Resumo em Inglês:

The expansive behavior of alumina-magnesia refractory castable, attributed to the in-situ spinel formation, is affected by the magnesia source and its grain size. In the present work, increasing MgO grain size induced cracking, and, consequently, reduced the mechanical properties as a result of a large expansion. Scanning electron microscopy evaluations after firing at 1500 ºC showed distinct microstructures for castables containing different grain sizes (< 45 µm and < 100 µm). For the composition with finer magnesia, phases commonly detected in the literature were observed: spinel and CA6. Nevertheless, besides those two phases, the castable with the coarse magnesia also presented forsterite and monticellite around the magnesia remaining grains. Hence, the objective of this work is to analyze how the refractory castable properties could be considerably affected even by changing a single parameter: the magnesia grain size.

Resumo em Português:

A síntese de nanopartículas e a sua caracterização têm sido a grande mola propulsora do desenvolvimento de materiais nano-estruturados. Pouca atenção tem sido dedicada aos fenômenos físico-químicos relacionados às enormes superfícies intrínsecas destes materiais. Dentre eles, o titanato de bário ocupa uma posição de destaque devido ao seu grande potencial na geração de produtos de alta tecnologia. Neste estudo o BaTiO3 foi sintetizado pelo método dos precursores poliméricos, que proporciona a geração de nanopartículas de grande uniformidade química. Contudo, o uso de cátions que formam carbonatos de alta estabilidade pode inviabilizar o uso do método. Os pós de titanato de bário preparados apresentaram elevada área de superfície específica, porém com formação de fases parasitas de carbonato de bário e carbonatos adsorvidos na superfície do titanato de bário. O estudo da química de superfície utilizando métodos como espectroscopia de infravermelho e análises eletrocinéticas permitiu a caracterização deste contaminante e demonstraram indícios de condições específicas de dissolução do carbonato de bário, que podem possibilitar a descontaminação do titanato de bário.

Resumo em Inglês:

The advance in new nanostructured materials technology is promoted by the development of new synthesis and characterization methods. The attention on the enormous specific surface area intrinsically associated to this material family and specifically on the physical-chemistry properties has been underestimated. BaTiO3 is an important material for producing ferroelectric ceramics and special attention is focused on the large potential offered by the properties of nanoparticles of this oxide. Our work proposes the understanding of the surface properties of BaTiO3 nanoparticles prepared by the polymeric precursor method. We dedicated a particular attention to the carbonates species formed during the polymeric precursor pyrolysis on the powder surface for which characterization was done by DRIFT and dynamic electrophoretic mobility. The powder synthesis and the structure were investigated by X-ray diffraction, thermal analysis and electron microscopy. The simultaneous analysis by dynamic electrophoretic mobility and DRIFT versus pH carbonated shows that it is possible to eliminate the carbonate species adsorbed onto the powder surface.

Resumo em Português:

O objetivo deste trabalho foi avaliar algumas propriedades mecânicas de cerâmica vermelha como uma função da temperatura de queima. A massa argilosa usada foi caracterizada por meio da determinação da composição química, difração de raios X, distribuição do tamanho de partícula, morfologia, plasticidade e comportamento dilatométrico. Foram conformadas peças cerâmicas por prensagem uniaxial e queimadas a 850 ºC, 950 ºC e 1050 ºC. As peças queimadas foram avaliadas em termos de tensão de ruptura a flexão, módulo de elasticidade flexural, parâmetro de Weibull, tensão característica, massa específica aparente, absorção de água e área superficial específica. A evolução da microestrutura foi acompanhada via microscopia eletrônica de varredura e difração de raios X. Os resultados mostram que a temperatura de queima influencia diretamente nas propriedades mecânicas de cerâmica vermelha. Uma quantidade significativa de poros abertos foi eliminada, principalmente para temperaturas acima de 950 ºC. Os dados de tensão de ruptura a flexão resultaram em distribuição de Weibull, cujos parâmetros de Weibull estão compreendidos na faixa 8,59 -12,42.

Resumo em Inglês:

The aim of this work was to evaluate some mechanical properties of red ceramic as a function of the firing temperature. The clayey mass was characterized in terms of chemical composition, X-ray diffraction, particle size distribution, morphology, plasticity, and dilatometric behavior. Test specimens were prepared by uniaxial pressing and fired at 850 ºC, 950 ºC, and 1050 ºC. Fired test specimens were characterized in terms of flexural strength, elastic modulus, Weibull parameter, characteristic strength, apparent density, water absorption, and specific surface area. The microstructural evolution was accompanied by scanning electron microscopy and X-ray diffraction. The results showed that the firing temperature directly influenced in the mechanical properties of red ceramic. A high content of open pores was eliminated mainly above 950 ºC. The flexural strength test data resulted in Weibull distributions, whose Weibull parameters are in the range 8.59-12.42.

Resumo em Português:

A indústria de produção de alumina eletrofundida gera atualmente um resíduo durante o seu processamento, entretanto, a inclusão do resíduo em um ciclo produtivo representa uma alternativa de reciclagem importante tanto econômica como ambientalmente. Assim, esse trabalho tem por objetivo a caracterização do resíduo da produção de alumina eletrofundida e a avaliação de sua aplicabilidade como matéria-prima cerâmica alternativa para a produção de blocos e telhas cerâmicos. O resíduo foi caracterizado através da determinação de sua composição química e mineralógica, por difração de raios X e determinação de sua distribuição de tamanho de partículas. Foram formuladas composições de massa cerâmica incorporadas com o resíduo e confeccionados corpos-de-prova por prensagem uniaxial. Os corpos-de-prova foram queimados e em seguida foram determinados a absorção de água, a retração de queima e o módulo de ruptura à flexão. Pode-se concluir que o resíduo apresenta elevada finura e constituído basicamente por alumina e pequenos teores de metais e óxidos fundentes e que é possível a incorporação de até 20% de resíduo em formulações para a produção de blocos e telhas cerâmicos

Resumo em Inglês:

The industry of electro-fused alumina production actually generates a waste during its processing, however, the inclusion of wastes into productive cycles represents an alternative form of restoration, which is interesting from both environmental and economic standpoints. This work has as aim the characterization of the electro-fused alumina production waste and the evaluation of its suitability a alternative ceramic raw material for the production of bricks and roof tiles. The waste was characterized by chemical composition determination, X-ray diffraction and particle size distribution determination. Several formulations were prepared and samples bodies were prepared by uniaxial pressing. The sample bodies were fired at different temperatures. Sintered samples were characterized in terms of water absorption, firing linear shrinkage and mechanical strength. The results showed that the waste is basically composed by alumina and small amounts of metals and fluxing oxides and that is possible incorporations of up to 20% in formulations for the production of ceramics bricks and roof tiles.

Resumo em Português:

A acidez da estrutura da zeólita ZSM-22 foi determinada por análise térmica. A energia de ativação, calculada pelo método de Ozawa, envolveu uma energia de termodecomposição de 18,44 kJ.mol-1. O valor do fator pré-exponencial A foi de 2,2746. Suas propriedades texturais foram determinadas por análise de dessorção/adsorção de nitrogênio, cujos resultados indicaram a existência de microporosidade, com área de superfície de 257 m².g-1, volume de microporos de 0,041 cm³.g-1 e diâmetro de poros de 32,6 Å. Análises de luminescência, utilizando európio como sonda, sugerem que a acidez é distribuída uniformemente dentro da estrutura da zeólita.

Resumo em Inglês:

The acidity and stability of ZSM-22 zeolite structure have been studied by thermal analysis. The activation energy calculated by Ozawa method to the events related to thermodecomposition was 18.44 kJ.mol-1. The value of the pre-exponential factor A was 2.2746. Its textural properties have been determined by nitrogen adsorption desorption analysis, whose results indicated microporous properties, with surface area 257 m².g-1, micropore volume 0.041 cm³.g-1 and pore diameter 32.6 Å. Luminescence analyses, using europium as probe, suggest that the acidity is distributed uniformly within the zeolite structure.

Resumo em Português:

A presença de cimento de aluminato de cálcio e alumina hidratável pode afetar significativamente o comportamento de hidratação do óxido de magnésio (MgO) em suspensões aquosas. Entre outros efeitos, destaca-se a formação do composto conhecido como hidrotalcita (Mg6Al2(CO3)(OH)16·(4H2O)), que pode potencializar ou inibir os danos causados pela hidratação do MgO, dependendo da quantidade em que é gerado. Este trabalho investigou como a presença desses ligantes afeta a hidratação do MgO e suas conseqüências em formulações de concretos refratários usando testes de hidratação-desidratação, medidas de pH, expansão volumétrica aparente, resistência à tração por compressão diametral e porosidade. Por meio de comparações com composições de referência sem-ligante e sem-ligante-e-sem-MgO, foi verificado que os efeitos danosos da hidratação do MgO podem ser significativamente reduzidos por meio do ajuste do tipo e do teor de ligante aos concretos.

Resumo em Inglês:

The presence of calcium aluminate cement and hydratable alumina can significantly modify the magnesia sinter hydration behavior in aqueous suspensions. As a consequence of these studies, the present paper investigates how these binders content could affect magnesia hydration in refractory castables using hydration-dehydration tests, pH, AVE, mechanical strength and porosity measurements. Besides this, because for these materials the aspects related to mechanical strength, porosity and refractoriness also must be taken into account, binder-free, magnesia-free and magnesia-and-binder-free samples were also tested as references. It was found out that the deleterious effects of magnesia hydration can be greatly minimized by the binder content.

Resumo em Português:

O porcelanato tem se destacado no mercado atual de revestimentos cerâmicos, pois apresenta excelentes características técnicas e estéticas. Neste trabalho foram selecionadas matérias-primas cerâmicas tradicionais e adotada uma formulação padrão convencionalmente reportada na literatura, visando à substituição da fase fundente (feldspato) da composição por dois tipos de matérias-primas formadoras de fase líquida em alta temperatura. O objetivo foi avaliar essas matérias-primas como alternativas técnicas e de menor custo, uma vez que, em uma massa de porcelanato, a quantidade de fundente é muito grande, e representa aproximadamente 50% do total das matérias-primas utilizadas. A nefelina sienito foi a matéria-prima natural substituta escolhida por pertencer à família dos feldspatóides e que possui características físico-químicas semelhantes ao feldspato, portanto, uma elevada fundência. O segundo fundente foi um material sintético, denominado fluxo, com características físico-químicas bem diferentes e uma fundência ainda maior. A substituição ao feldspato ocorreu de maneira total e/ou parcial, por meio de combinações entre os fundentes alternativos. As massas foram processadas a partir da mistura de pós, moagem a úmido, secagem, desaglomeração, compactação e queima. Além das curvas de gresificação, técnicas como sedimentometria, dilatometria, medidas de porosidade aparente, ensaio de resistência mecânica à flexão a três pontos, microscopia eletrônica e difratometria de raios X foram utilizadas para a caracterização dos materiais após queima em diversas temperaturas. Os principais resultados mostraram que, a princípio, é possível a combinação das matérias-primas nefelina e fluxo como material alternativo ao feldspato, pois elas proporcionam a gresificação em temperaturas mais baixas. Composições com ambos fundentes apresentaram baixos valores de absorção de água (< 0,1%) e elevada resistência mecânica (45 MPa) quando comparadas a padrão, apesar de maior deformação piroplástica. A presença da nefelina não altera qualitativamente a formação de fases e o fluxo gera novas fases cristalinas.

Resumo em Inglês:

The porcelainized stoneware has been outstanding in the current market of ceramic tiles because it offers excellent technical and esthetic features. In this research, traditional ceramic raw materials were selected and a standard formulation reported in the literature was adopted, aiming to replace the vitreous phase former (feldspar) from the composition by two fluxing agents at high temperature. The objective was to evaluate these materials as a technical alternative at lower cost since, in the porcelain, the amount of flux former is very large, and represents approximately 50% of all raw materials used. The nepheline syenite was the natural raw material selected to replace the feldspar due to the fact that it belongs to the family of feldspathoids, and has similar physicochemical characteristics, and therefore a high fluxing efficiency. The second vitreous phase former was a synthetic material, named flux agent, with physical and chemical characteristics very different from those of the feldspar and even greater fluxing efficiency. The replacement of feldspar occurred in a complete and/or in part, through combinations of the alternative fluxes. The masses were processed from mixing of powders, wet milling, drying, desagglomeration, compaction and firing. In addition to the curves of vitrification, techniques, as sedimentometry, dilatometry, apparent porosity measurements, flexure strength test, electron microscopy and X-ray diffraction were used to characterize the material sintered at different temperatures. The most important results show that it is possible to combine nepheline and synthetic flux as an alternative material other than feldspar, because they promote vitrification at lower temperatures. Compositions with both fluxes showed low values of water absorption (< 0.1%) and high mechanical strength (45 MPa) when compared to the standard, despite of the higher pyroplastic deformation. The presence of nepheline does not change qualitatively the formation of phases and the synthetic flux generates new crystalline phases.

Resumo em Português:

Géis bifásicos de Al2O3-SiO2 foram sintetizados pela rota sol-gel de sais inorgânicos seguindo interação coloidal de fase aquosa sendo investigado o efeito da adição de Cr2O3 na formação de cerâmicas de mulita a partir deste gel bifásico. O pó do gel foi totalmente caracterizado por meio de análise química, medida de área de superfície específica, densidade e espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier. O gel calcinado foi compactado com adições de Cr2O3 em três diferentes proporções (~ 1, 2 e 3 peso%) e tratado termicamente a diferentes temperaturas (~ 1400, 1500 e 1600 ºC). As análises de microestrutura e de composição de fases das massas sinterizadas foram feitas por microscopia eletrônica de varredura e difração de raios X. A morfologia dos cristais de mulita mudaram significativamente na presença de aditivos. Foi observado que mais que 7% de mulita foi formada com a adição de no máximo somente 3% de aditivo. Usando o aditivo, a redução máxima da porosidade aparente foi 30% e a máxima melhoria na densidade dos compactos sinterizados foi 14%. A resistência à flexão e a tenacidade à fratura dos compactos sinterizados também melhorou em 16% e 6% respectivamente na presença do aditivo Cr2O3 nas condições experimentais adotadas.

Resumo em Inglês:

Diphasic Al2O3-SiO2 gel was synthesized by sol-gel route from inorganic salts following aqueous phase colloidal interaction and the effect of Cr2O3 additive on the formation of mullite ceramics from this diphasic gel was investigated. The gel powder was thoroughly characterized by chemical analysis, measurement of surface area, bulk density and FTIR spectroscopy. The calcined gel was compacted with Cr2O3 additives in three different proportions (ca. 1, 2 and 3 wt%) and heat treated at different elevated temperatures (ca, 1400, 1500 and 1600 ºC). The analyses of microstructure and phase composition of the sintered masses were carried out by scanning electron microscopy and XRD technique. The morphology of the mullite crystals changed significantly in the presence of the additives. It has been observed that more than 7% more mullite has been formed with the addition of maximum 3% additive only. Using the additive, the maximum reduction in apparent porosity was about 30% and maximum improvement in density in the sintered compacts was about 14%. The flexural strength and fracture toughness of the sintered compacts also improved by 16% and 6% respectively in the presence of the Cr2O3 additive under the experimental condition.

Resumo em Português:

Este trabalho teve por objetivo reformular uma típica massa de telhas produzida no município de Campos dos Goytacazes, RJ, variando a quantidade de areia. As matérias-primas, massa argilosa e areia, foram inicialmente submetidas a ensaios de caracterização mineralógica, química e física. Foram preparados corpos de prova por extrusão para queima nas temperaturas de 850, 950 e 1050 ºC. As propriedades avaliadas foram plasticidade, absorção de água, retração linear de queima e tensão de ruptura à flexão. Os resultados indicaram que as propriedades avaliadas melhoraram com a utilização de areia.

Resumo em Inglês:

This work has as objective to reformulate a typical roofing tile body produced at Campos dos Goytacazes, RJ, Brazil, varying the amount of sand. The raw materials, clayey body and sand, were initially submitted to mineralogical, chemical and physical characterization tests. Specimens were prepared by extrusion to fire at 850, 950 and 1050 ºC. The evaluated properties were: plasticity, water absorption, firing linear shrinkage and flexural rupture strength. The results indicated that the evaluated properties improved with the use of sand.

Resumo em Português:

Este estudo é centrado na identificação de uma composição adequada de matérias-primas para produtos cerâmicos a partir de argilas vermelhas disponíveis em Sri Lanka. As matérias-primas foram caracterizadas por meio de determinação de distribuição de tamanho de partículas, composição química e mineralógica. Foram preparadas diferentes formulações e medidas a retração linear, a absorção de água e a resistência à flexão. As microestruturas das amostras queimadas foram observadas em microscópio eletrônico de varredura. O produto de melhor qualidade foi obtido com amostras com maior quantidade de ilita em uma mistura de 80 peso% de silte e 20 peso% de areia. A presença de maiores concentrações dos óxidos metálicos Na2O, K2O e Fe2O3 (total ~21 peso%) na fração silte das amostras resultou em melhores propriedades tecnológicas. A resistência à flexão e a absorção de água do produto são 26,82 MPa and 6,51%, respectivamente. Nas matérias-primas com menores concentrações dos óxidos Na2O, K2O e Fe2O3, maiores quantidades de fração silte (até 90 peso%) devem ser adicionadas para obter um produto de qualidade otimizada.

Resumo em Inglês:

This study focuses on the identification of an appropriate composition of raw materials for ceramic products from commonly available red clays in Sri Lanka. The raw materials were characterized in terms of particle size distribution, chemical and mineralogical composition. Different formulations of samples were prepared, and the linear shrinkage, water absorption and flexural strength of the final products were measured. Microstructures of fired samples were observed under a scanning electron microscope. The best quality product was obtained when the sample contains a high amount of illite clay in a mixture of 80 wt.% clay-silt and 20 wt.% sand. The presence of higher concentrations of the metal oxides Na2O, K2O and Fe2O3 (total ~21 wt.%) in the clay-silt fraction of samples has resulted in obtaining higher technological properties of the body. The flexural strength and the water absorption of the product are 26.82 MPa and 6.51% respectively. If the raw materials contain lower amounts of the oxides Na2O, K2O and Fe2O3, higher amounts of clay-silt fraction (up to 90 wt.%) must be added to obtain an optimum quality product.

Resumo em Português:

Investigou-se a atuação de uma rocha com espodumênio como fundente em massas cerâmicas, analisando-se sua reatividade com outras matérias-primas, como quartzo e caulim. Primeiramente, caracterizou-se petrograficamente o pegmatito de onde se extrai esse fundente. Posteriormente avaliou-se o comportamento de moabilidade, fundência e deformação piroplástica da rocha com espodumênio. Analisou-se então sua influência nas propriedades tecnológicas finais das peças, principalmente em relação à temperatura de queima, às fases e à microestrutura. Comparou-se a gresificação com outros fundentes comerciais como a albita e o feldspato. O espodumênio mostrou maior capacidade de reduzir a temperatura de gresificação das peças que os fundentes tradicionais, promovendo a densificação por fluxo viscoso.

Resumo em Inglês:

A spodumene rock was used as a flux in ceramic bodies, analyzing its reactivity to other raw materials such as quartz and kaolin. The petrology properties of the pegmatite (parent rock) from which the flux is extracted was characterized. The grindability, fluxing strength and pyroplastic deformation of the spodumene rock were investigated. The influence on technological properties of the final pieces, mainly in relation to the firing temperature, phases formation and microstructure were also further analyzed. The firing behavior to other commercial flux such as albite and feldspar were then compared. The spodumene rock was considered an effective flux, capable of reducing the firing temperatures of the tested bodies by viscous flow.

Resumo em Português:

Corpos-de-prova de zircônia parcialmente estabilizada com ítria foram moldados por prensagem uniaxial, sinterizados e nitretados em plasma de micro-ondas à pressão atmosférica. A camada de ZrN sobre zircônia formou-se a uma taxa de 4 µm.min-1, podendo atingir uma espessura de 500 µm. As amostras foram caracterizadas por meio de medidas de dureza e resistência ao desgaste. A superfície nitretada apresentou dureza superior e resistência ao desgaste similar ao substrato de zircônia.

Resumo em Inglês:

Samples of yttria partially-stabilized zirconia were molded by uniaxial pressing, sintered and nitrided in an atmospheric pressure microwave plasma. This procedure leads to the formation of a ZrN layer whose growth rate and thickness reached 4 µm.min-1 and 500 µm, respectively. The samples were characterized by means of hardness and wear resistance tests. The nitrided surface exhibits superior hardness and wear resistance similar to that of the zirconia substrate.

Resumo em Português:

Aluminas hidratáveis são compostos obtidos a partir da calcinação incompleta da gibsita Al(OH)3, que podem reagir com água e possuem ação ligante em suspensões cerâmicas. A substituição do cimento de aluminato de cálcio pelas aluminas hidratáveis em concretos refratários contendo óxido de magnésio (MgO) pode gerar diversos benefícios em relação às propriedades termomecânicas e refratariedade. No entanto, os efeitos da combinação desses materiais e suas conseqüências para a hidratação do MgO ainda não foram investigados sistemicamente. Neste trabalho, quatro fontes de MgO e aluminas hidratáveis foram combinadas em diferentes proporções e hidratados simultaneamente. Após investigações utilizando difração de raios X, termogravimetria e expansão volumétrica aparente, verificou-se que a relação MgO/Al2O3 e as diferenças de reatividade de cada matéria prima podem afetar significativamente o processo de hidratação. Além disso, foi observado que essa combinação pode ser utilizada como uma interessante técnica anti-hidratação para o MgO.

Resumo em Inglês:

The substitution of calcium aluminate cement by hydratable aluminas in MgO-containing refractory castables can afford several benefits for these materials mechanical properties and refractoriness. Nevertheless, the way that hydratable aluminas affects MgO hydration and its consequences were not yet systemically explored. In the present work, four sources of magnesia and alumina were combined at different ratios and hydrated simultaneously. They were investigated by X-ray diffraction, thermogravimetry and apparent volumetric expansion measurements. It was found that the magnesia/alumina ratio and the differences of reactivity of each raw material can greatly affect both hydration processes, generating different hydrated compounds. It was also verified that this combination can be suitably used as powerful MgO anti-hydration technique.

Resumo em Português:

A resistência ao dano por choque térmico é uma característica importante dos materiais refratários visto que determina o desempenho e vida útil destes materiais em várias aplicações. Portanto é desejável a aplicação de técnicas mais sensíveis para avaliação do dano por choque térmico e monitoração da nucleação e expansão de trincas e microtrincas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial da caracterização da variação do amortecimento para quantificar o dano por choque térmico e para estimar o módulo de ruptura retido, complementarmente à caracterização do módulo de Young dinâmico. Foram estudadas as variações do amortecimento, do módulo de Young retido e a correlação destas variações com a resistência mecânica de um concreto refratário de alta alumina para distintas variações de temperatura e número de ciclos. As alterações encontradas no amortecimento foram proporcionais à resistência mecânica retida de forma similar a ocorrida para o módulo de Young retido. Também foram detectadas alterações no amortecimento não registradas no módulo de Young.

Resumo em Inglês:

Resistance to thermal shock damage is an important characteristic in refractory materials, since it determines their performance and service life in many applications. Therefore, the use of more sensitive techniques is desirable to improve the evaluation of thermal shock damage and monitoring of nucleation and propagation cracks and microcracks.The aim of this work was to evaluate the potential of damping change characterization to quantify thermal shock damage and to estimate the retained mechanical strength in complement to the dynamic Young's modulus test. Variations in damping and retained Young's modulus and their correlation with the mechanical strength of a high alumina refractory castable were evaluated at different thermal shock temperatures and number of cycles. The changes in damping were proportional to the retained mechanical strength, similarly to the retained Young's modulus. Changes in damping were also detected which were not indicated by the Young's modulus measurements.