Resumo em Português:

Este trabalho teve por objetivo avaliar o efeito da incorporação de 50% em peso de argilito na microestrutura de uma cerâmica argilosa queimada a 950 e 1050 °C. As amostras foram inicialmente selecionadas e lixadas a 1000 e 1200 mesh. A microestrutura das cerâmicas queimadas foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura, microscopia óptica e difração de raios X. Os resultados mostraram que o argilito alterou a microestrutura da cerâmica, que acarretou um melhor desempenho técnico.

Resumo em Inglês:

This work has as its objective to evaluate the effect of the incorporation of 50 wt.% of argillite in the microstructure of a clayey ceramic fired at 950 and 1050 °C. Initially the specimens were selected and sanded to 1000 and 1200 mesh. The microstructure of the firing ceramic was evaluated by scanning electron microscopy, optical microscopy and X-ray diffraction. The results showed that the argillite changed the microstructure of the ceramic, generating a better technical performance.

Resumo em Português:

Na produção de componentes cerâmicos, além de se buscar propriedades especificas e superiores, também se busca produzir peças com dimensões que atendam aos requisitos do projeto. Um dos exemplos da importância do controle dimensional é a produção de cerâmicas do tipo piezoelétricas à base de titanato-zirconato de chumbo, aplicadas em transdutores hidroacústicos, cujo processamento não é trivial, sendo dispendioso e de risco ao manuseio (por causa da presença de chumbo), principalmente se a geometria especificada for hemisférica. Para a otimização do processamento (conformação e sinterização) destas cerâmicas pode-se utilizar outros insumos, como alumina, menos agressivo ao meio ambiente, maior disponibilidade, maior facilidade para processamento, de baixo risco ao manuseio, bem como, de baixo custo. Por esta razão, neste trabalho foram utilizadas duas composições à base de alumina, A (96,1% Al2O3, 3,0% SiO2, 0,9% MgO) e B (99,1% Al2O3, 0,9% MgO) e temperaturas de sinterização de 1550 ºC e 1650 ºC. O objetivo deste estudo foi produzir uma cerâmica com geometria hemisférica, de alta densidade, com controle dimensional relativo, por meio de prensagem uniaxial para conformação. Observou-se que a melhor relação entre o controle dimensional e a alta densificação foi obtida com a composição A e sinterização a 1550 ºC, em presença de fase líquida pela adição de SiO2. Apesar de os resultados para a composição B com sinterização a 1650 ºC terem sido aparentemente melhores, esta composição teve sua densificação comprometida e muito abaixo da esperada. Com os resultados obtidos da relação entre controle dimensional e processamento, podem-se aplicar algumas das etapas utilizadas para a produção de cerâmicas à base de PZT com alta densidade, por uma técnica de conformação simples, e geometria complexa (hemisférica), exigida como requisito de projeto de transdutores hidroacústicos.

Resumo em Inglês:

In the production of ceramic components, specific and better properties are required to produce pieces according to the project. One example of the importance of the dimensional control is the production of piezoelectric ceramic for hydro-acoustic transducers. Its processing is not trivial, is expensive and risky to handle (due to the presence of lead), particularly for hemispheric shape. For the optimization of the processing (mechanical consolidation and sintering) of these ceramics, other materials may be used, such as alumina, less aggressive to the environment, with higher availability, easier processing, low risk for handling, as well as low cost. In this work two compositions based on alumina were used, A (96.1% Al2O3, 3.0% SiO2, 0.9% MgO) and B (99.1% Al2O3, 0.9% MgO), and two sintering temperatures, 1550 °C and 1650 °C. The objective of this study was to produce a ceramic with complex hemispherical geometry, high density and relative dimensional control, consolidated by dry pressing. It was observed that the best ratio of dimensional control and high densification was achieved with the A composition and sintering temperature 1550 °C, by liquid phase formed by adding SiO2. Although the results for composition B sintered at 1650 °C were apparently the best, this composition had densification much lower than expected. With the results of the relationship between dimensional control and processing can carry some of the steps used for the production of PZT-based ceramics with high density, by a simple mechanical consolidation and complex geometry (hemispherical) required for hydro-acoustic transducers.

Resumo em Português:

Ante a carência de materiais pétreos na região amazônica (déficit prejudicial ao seu emprego, nas obras civis, como agregado graúdo), desenvolveu-se pesquisa científico-tecnológica voltada a materiais alternativos, por meio da qual se constatou a viabilidade técnica do Agregado Sinterizado de Argila Calcinada - ASAC, na composição de misturas asfálticas destinadas aos pavimentos rodoviários amazônicos. Por outro lado, levantamentos demonstraram abundância na Amazônia da matéria para a sua confecção, que permitirá sua obtenção em larga escala, mesmo em locais de difícil acesso, motivos pelos quais se mostra indispensável aferir os custos do seu processo produtivo. Estabeleceu-se metodologia de análise de custos de confecção de produtos de cerâmica vermelha, que pode ser utilizado para produção do ASAC. Em junho de 2012 o exame preliminar constatou para o ASAC preço 40% superior ao do seixo (tradicional opção regional ao agregado pétreo), ao passo que, quanto ao agregado tradicional, detectou-se preço muito abaixo da média usual, com tendência de recuperação, de sorte que a produção do agregado sinterizado apresenta-se vantajosa, no médio e longo prazos. Com efeito, a análise mais detalhada, em que o processo produtivo foi adaptado à produção do agregado artificial, apontou fato promissor: o preço final com valor 24% acima do seixo rolado. No contexto da produção para a aplicação direta na obra civil, a situação se inverte, porquanto apenas os custos diretos de produção compõem o custo do ASAC, revelando-se 34,5% inferior ao preço do agregado aluvionar, este, ressalta-se, abaixo da sua média histórica. Computando-se custos adicionais de transporte para o seixo rolado, quando o local da obra é distante dos centros comerciais, a vantagem financeira do ASAC aumenta de forma expressiva, a ponto de alcançar preço 77% inferior ao do seixo rolado (por exemplo, para uma distância média de 400 km).

Resumo em Inglês:

Faced with a shortage of stone materials in the Amazon region (deficit detrimental to their employment in civil works such as coarse aggregate), developed scientific-technological research focused on alternative materials, through which verified the feasibility of Aggregate Sintered Calcined Clay - ASAC, to composition of asphalt mixtures for road pavements to Amazon. Moreover, surveys showed plenty of matter in the Amazon for its confection, which allow obtaining a large scale, even in hard to reach places, reasons is indispensable to assess the costs of its production process. It was established methodology for analyzing cost of making red ceramic products, which can be used to produce the ASAC. In June 2012, the preliminary examination found, for ASAC, price 40% higher than the pebble (traditional regional option to aggregate stony), while, on the traditional aggregate, we detected a price far below the usual average, with recovery trend, so that the production of sintered aggregate proved to be advantageous in the medium and long term. Indeed, the further analysis, in which the production process was adapted for production of the artificial aggregate, appointed fact promising: the price final value 24% above the pebble. In the context of production for direct application in civil work, the situation is reversed, since only the direct production costs comprise the cost of ASAC, revealing 34.5% less than the price of alluvial aggregate, this, it is emphasized, below its historical average. Computing the additional transport costs to the pebble, when the construction site is far from the shopping centers, the financial advantage of the ASAC increases significantly, to the point of achieving price 77% lower than the pebble (e.g. for an average distance of 400 km).

Resumo em Português:

O objetivo deste trabalho foi a obtenção de ferritas de bário tipo W com estequiometria BaCo2-xNi xFe16O27 por meio do método cerâmico tradicional, que é muito difundindo nas indústrias de processamento cerâmico por ser econômico e de relativa facilidade na obtenção de pós-cerâmicos. Materiais aditivados podem afetar as propriedades elétricas, magnéticas e a microestrutura das ferritas por diferentes mecanismos. Assim, temos como objetivo investigar o efeito da substituição dos elementos cobalto e níquel na microestrutura da hexaferrita tipo W com fórmula estequiométrica BaCo2-xNi xFe16O27, x = 0,0, 0,6, 1,0 e 2.

Resumo em Inglês:

The purpose of this work was to obtain W-type barium ferrites with a BaCo2-xNi xFe16O27 composition using the traditional ceramic method commonly used in the ceramic processing industry because it is a cost-effective and relatively easy route for preparing ceramic powders. Doping materials can affect the electrical, magnetic and microstructural properties of ferrites by different mechanisms. Hence, we examined the effect of substituting the elements cobalt and nickel in the microstructure of W-type hexaferrite with a stoichiometric composition of BaCo2-xNi xFe16O27 with x = 0.0, 0.6, 1.0 and 2.

Resumo em Português:

Os efeitos da adição de SrO, TiO2 e SrTiO3 na sinterização, na microestrutura e na condutividade elétrica do eletrólito sólido céria-gadolínia foram sistematicamente investigados. Foram preparadas pelo método convencional de mistura dos reagentes de partida seguida de reação em estado sólido composições contendo 1, 2,5 e 5% mol dos aditivos. Diversas técnicas de caracterização foram utilizadas. Os resultados mostraram que os aditivos exercem influência em todas as propriedades estudadas, mas de forma diferente dependendo do tipo e do teor. De forma geral, o SrO tornou desprezível o bloqueio aos portadores de carga nos contornos de grão, mas prejudicou a densificação. O TiO2 promoveu aumento substancial na densificação da céria-gadolínia, mas também no bloqueio exercido pelos contornos de grão, além de ser responsável pela exsolução do gadolínio e pela formação da fase pirocloro Gd2Ti2O7, quando adicionado em teores acima do limite de solubilidade. O SrTiO3 não produziu alterações significativas na densificação, e resultou em aumento da condutividade intergranular pela diminuição da energia de ativação para o processo de condução.

Resumo em Inglês:

The effects of SrO, TiO2 and SrTiO3 additions to gadolinia-doped ceria solid electrolyte were systematically investigated. Ceria-20 mol% gadolinia containing 1, 2.5 and 5 mol% of the secondary additives were prepared by mixing of the starting powders followed by solid state reaction at high temperature. Several characterization techniques were used. The results show that the final properties depend on the type and content of the additives. The blocking of charge carriers at the grain boundaries became negligible, but increase of porosity resulted in decrease of the relative density with SrO additions. Densification has been improved with minor amounts of TiO2, although this additive promoted the exsolution of the dopant from the matrix and consequent formation of the pyrochlore phase Gd2Ti2O7 for contents higher than the solubility limit. Additions of SrTiO3 did not influence the densification. However, increasing contents of this additive resulted in increase of the intergranular conductivity along with decreasing the activation energy for ion conduction.

Resumo em Português:

O desafio clínico na reconstrução de defeitos ósseos tem estimulado vários estudos em busca de alternativas para reparar esses defeitos. As cerâmicas são consideradas como suportes sintéticos e são utilizadas em odontologia e ortopedia. Este estudo teve como objetivo avaliar por micro fluorescência de raios X por energia dispersiva (µ-EDXRF) e microscopia eletrônica de varredura-espectroscopia de dispersão de energia (MEV-EDS), a influência dos implantes de Al2O3 sem recobrimento e recobertos com apatita, na regeneração óssea. Doze amostras de implantes de Al2O3 foram preparadas e metade destas amostras (n = 6) foi revestida com apatita pelo método biomimético modificado e em seguida o material cerâmico foi implantado na tíbia de coelhos. Três grupos experimentais foram testados: Grupo C - controle, procedimento cirúrgico sem implante de cerâmica, Grupo Ce - implantes de Al2O3 sem recobrimento (n = 6) e Grupo CeHA - implantes de Al2O3 recobertos com apatita (n = 6). A deposição de tecido ósseo foi determinada através da medição do teor em peso de Ca e P na interface osso-implante através de mapeamento de superfície por µ EDXRF e através da análise pontual por EDS. Observou-se depois de 30 dias de tratamento, uma maior deposição de Ca e P para o grupo tratado com CeHA (p <0,001) em comparação ao grupo C. Os resultados sugerem que a cerâmica recoberta com hidroxiapatita (CeHA) pode ser um auxiliar de deposição óssea no modelo de defeito tibial em coelhos.

Resumo em Inglês:

The clinical challenge in the reconstruction of bone defects has stimulated several studies in search of alternatives to repair these defects. The ceramics are considered as synthetic scaffolds and are used in dentistry and orthopedics. This study aimed to evaluate by micro energy-dispersive X-ray fluorescence spectrometry (µ-EDXRF) and scanning electron microscopy-energy dispersive spectroscopy (SEM-EDS), the influence of uncoated and apatite-coated Al2O3 implants on bone regeneration. Twelve samples of Al2O3 implants were prepared and half of this samples (n = 6) were apatite-coated by the modified biomimetic method and then the ceramic material were implanted in the tibia of rabbits. Three experimental groups were tested: Group C - control, surgery procedure without ceramic implant, Group Ce - uncoated Al2O3 implants (n = 6) and Group CeHA - apatite-coated Al2O3 implants (n = 6). The deposition of bone tissue was determined by measuring the weight content of Ca and P through surface mapping of bone-implant interface by µ-EDXRF and through point analysis by EDS. It was observed after thirty days of treatment a greater deposition of Ca and P in the group treated with CeHA (p <0.001) compared to group C. The results suggest that ceramic coated with hydroxyapatite (CeHA) can be an auxiliary to bone deposition in tibia defect model in rabbits.

Resumo em Português:

O uso dos ossos bovinos, subproduto da indústria de gado de corte, na manufatura de produtos cerâmicos pode ser uma alternativa para a valorização desse material no mercado. A produção de um tipo especial de porcelana conhecida como "bone china" emprega cerca de 50% em peso de ossos calcinados, valorizando a utilização de matéria-prima reciclada na manufatura de louças de qualidade refinada. No caso de porcelanas processadas por colagem de barbotina, o tratamento realizado sobre os ossos, para a remoção da matéria orgânica, afeta diretamente as propriedades reológicas das suspensões contendo esta matéria-prima. O presente estudo avalia a influência das condições de calcinação sobre as características físico-químicas dos ossos para a aplicação em porcelanas processadas por colagem de barbotina. Foram analisadas as propriedades do pó de ossos por meio de espectrocopia por infravermelho, difração de raios X, granulometria a laser, área superficial específica e microscopia eletrônica de varredura. O comportamento reológico dos ossos em suspensão é avaliado em função da concentração de sólidos e do tipo e quantidade de dispersante utilizado em solução. Os resultados obtidos indicam que a temperatura de calcinação afeta as propriedades do pó, alterando sua reologia e a quantidade de dispersante necessária à estabilização das suspensões.

Resumo em Inglês:

The use of bovine bone, a byproduct of the cow meat industry, in the manufacture of ceramic products can be an alternative for a higher value of such material on the market. The production of a special type of porcelain known as "bone china" employs about 50% by weight of calcined bones, emphasizing the use of recycled raw material in the manufacture of quality refined porcelain. In the case of porcelain processed by slip casting, the treatment performed on bone, to remove the organic matter directly affects the rheological properties of the slips containing this raw material. The present study evaluates the influence of calcination conditions on the physicochemical characteristics of the bones for use in porcelain processed by slip casting. We analyzed the properties of the bone powder by means of infrared spectroscopy, X-ray diffraction, laser particle size, specific surface area and scanning electron microscopy. The rheological behavior of the bone slip is evaluated as a function of solids concentration and the type and amount of dispersant used in solution. The results indicate that the calcination temperature affects the properties of the powder, changing its rheology and amount of dispersant required for stabilizing suspensions.

Resumo em Português:

A utilização da energia de micro-ondas no processamento de materiais cerâmicos apresenta vantagens quanto ao tempo de processo e homogeneidade microestrutural. Este trabalho tem como objetivo estudar a monoqueima de porcelanas de decoração esmaltada em um substrato de geometria complexa utilizando o aquecimento ultrarrápido híbrido por micro-ondas. As peças foram conformadas por colagem de barbotina e, ainda a verde, esmaltadas por imersão e queimadas pelo processo de monoqueima em forno convencional e em forno de micro-ondas. As peças queimadas por micro-ondas apresentaram características físicas, como aparência da superfície, adesão do esmalte, densidade aparente e resistência mecânica igual ou superior ao processo convencional de queima em apenas 24 min, equivalente a menos de 10% do tempo utilizado na sinterização convencional.

Resumo em Inglês:

The use of microwave energy in ceramic processing offers advantages such as shorter processing times and high structural homogeneity. The purpose of this work is to produce glazed porcelain samples by microwave hybrid sintering. Glazed porcelain samples with complex geometry were formed by slip casting, green glazed by immersion and subjected to one-step microwave and conventional sintering. The microwave sintered samples presented the same or superior physical characteristics of surface appearance, glass adhesion, apparent density and porosity, and modulus of rupture than the conventionally sintered samples in only 24 min of total sintering time, i.e., less than 10% of the conventional sintering time.

Resumo em Português:

As estações de tratamento de água são unidades industriais empregadas em grande escala no tratamento de água doce bruta para o consumo humano. No entanto, o processo de tratamento de água bruta gera enorme volume de lodo que necessita ser descartado. No Brasil este lodo tem sido descartado principalmente nos recursos hídricos mais próximos, resultando em problemas ambientais, econômicos e sociais. Neste trabalho foi feito um estudo objetivando avaliar a influência da adição do lodo de estação de tratamento de água (ETA) sobre as propriedades tecnológicas de tijolo solo-cimento para uso na construção civil. As matérias-primas utilizadas foram solo, lodo de ETA e cimento Portland. Corpos cimentício cilíndricos contendo até 5% em peso de lodo de ETA em substituição parcial do solo foram preparados por prensagem uniaxial e curados em câmara úmida por 28 dias. Os tijolos solo-cimento foram caracterizados em termos de absorção de água, massa específica bulk e resistência à compressão simples. Análise microestrutural dos tijolos curados foi acompanhada por microscopia confocal e difração de raios X. Os resultados indicaram que a incorporação do lodo de ETA influencia diretamente nas propriedades tecnológicas dos tijolos solo-cimento. Além do mais, o lodo de ETA estudado pode ser incorporado em tijolo solo-cimento numa quantidade de até 1,25% em peso como substituto parcial do solo natural.

Resumo em Inglês:

The water treatment plants are industrial units used in large scale in the treatment of raw fresh water for human consumption. However, the process of raw water treatment generates large volume of sludge that needs to be discarded. In Brazil this sludge has been disposed mainly on water resources closer, resulting in environmental, economic and social problems. In this work, a study was done to evaluate the influence of the addition of sludge of water treatment plant (WTP) on the technological properties of soil-cement bricks for use in civil construction. The raw materials used were soil, WTP sludge, and Portland cement. Cylindrical pieces containing up to 5 wt.% of WTP sludge in partial replacement of soil were prepared by uniaxial pressing and cured in a humid chamber for 28 days. The soil-cement bricks were characterized in terms of water absorption, bulk density, and compressive strength. Microstructural analysis of the cured bricks was monitored by confocal microscopy and X-ray diffraction. The results indicated that the incorporation of WTP sludge directly influence the technological properties of soil-cement bricks. Moreover, the WTP sludge studied can be incorporated into soil-cement brick in an amount of up to 1.25 wt.% as partial replacement of natural soil.

Resumo em Português:

Um estudo do processo de extração de lítio de β-espodumênio foi realizado visando a obtenção do lítio e geração de um subproduto zeolítico. A retirada de lítio foi avaliada por meio de medidas de absorção atômica do sobrenadante. As análises de difração de raios X do resíduo gerado e de precipitados indicaram o principio de formação da zeólita A, quando NaOH é utilizado no procedimento de síntese. A adição de aluminato de sódio não é favorável ao processo de extração, pois proporciona a formação compostos mais estáveis com o lítio.

Resumo em Inglês:

A study of the extraction process of lithium from β-spodumene was conducted to obtain lithium and the generation of a zeolite as byproduct. The removal of lithium was measured using atomic absorption measurements of the supernatant. X-ray diffraction analysis of residues and precipitates shows the formation of zeolite A, when NaOH is used in the synthesis procedure. The addition of sodium aluminate is not favorable to the extraction process because it yields more stable compounds with lithium.

Resumo em Português:

Na região norte do Brasil são encontradas grandes reservas minerais, as quais tem sido exploradas nas últimas décadas gerando normalmente grande volume de rejeito para o meio ambiente. No caso específico do caulim, o principal produto exportado é para cobertura de papel (commodity) que apresenta baixo valor agregado. Sua produção, também gera um rejeito volumoso composto essencialmente de caulinita, de elevada pureza, porem fora de especificação para cobertura de papel que é descartado e ou utilizado em outras aplicações menos nobre. Como as zeólitas são materiais mais nobres e apresentam na sua estrutura cristalina sílica e alumina este trabalho teve como um dos objetivos o desenvolvimento de processo de produção da zeólita analcima a partir de um rejeito de caulim menos nobre, diatomito e solução de hidróxido de sódio. Por outo lado, os métodos descritos na literatura para obtenção de zeólitas são desenvolvidos em meio alcalino e utilizam normalmente um excesso de hidróxido de sódio no meio reacional ocasionado problema econômico e ambiental. Assim este trabalho descreve o processo de síntese da zeólita analcima semi-contínuo, no qual o excesso de hidróxido utilizado foi recuperado e reutilizado em um novo ciclo de processo. O processo foi desenvolvido em cinco ciclos consecutivos em autoclave através da reação de caulim calcinado, diatomito como fonte de sílica adicional, solução aquosa de hidróxido de sódio fresco e solução de hidróxido de sódio reciclada. A reação do processo foi desenvolvida a 210 °C por 24 h. O produto obtido no final de cada ciclo foi a zeólita analcima caracterizada por fluorescência de raios X, difração de raios, análise termogravimétrica-térmica diferencial, e microscopia eletrônica de varredura. O processo de produção de analcima apresentou elevado rendimento e o reaproveitamento do hidróxido de sódio por meio de reciclo mostrou-se tecnicamente viável.

Resumo em Inglês:

In the north of Brazil large mineral reserves are found, which have been exploited in recent decades typically generating large volumes of waste to the environment. In the specific case of the kaolin is the main product exported is for paper coating (commodity) with low value. Its production also generates a massive waste composed mainly of high purity kaolinite, but with no specification to cover paper, being discarded or used in other less noble application. As zeolites are more noble materials and present silica and alumina, one of the goals of this work was the development of the production process of the zeolite analcime from kaolin waste, diatomite and sodium hydroxide solution. In the other hand, the methods described for obtaining zeolites are developed in an alkaline medium, typically using an excess of sodium hydroxide in the reaction, causing environmental and economic problems. The synthesis process of zeolite analcime semi-continuous is described, using excess of sodium hydroxide to be recovered and reused in a new process cycle. The process consisted in five consecutive cycles in an autoclave by reaction of calcined kaolin, diatomaceous earth as a source of additional silica, aqueous solution of sodium hydroxide, and fresh sodium hydroxide solution, and recycled. The reaction process was developed at 210 °C for 24 h. The product obtained at the end of each cycle was analcime zeolite characterized by XRF, XRD, DTA / TG, SEM. The production process of analcime showed high yield and reuse of sodium hydroxide through recycle to be technically feasible.

Resumo em Português:

A finalidade deste estudo foi realizar e avaliar testes de laboratório de corrosão para a solução de problemas tais como desgaste de materiais refratários no processamento de alumínio, por exemplo. Os testes de corrosão estáticos em cadinhos foram feitos em forno resistivo de laboratório a 850 °C durante 2 h ao ar. Dois padrões de tijolos refratários sílico-aluminosos foram usados como material sob corrosão. Cloreto de sódio e cloreto de potássio puros foram aplicados como meios corrosivos. Os resultados dos testes foram avaliados por análise EDX semi-quantitativa macroscópica, microscópica, química. O cloreto de sódio mostrou mais significativa penetração e interação química na área penetrada. A análise de EDX confirma a criação de uma camada de reação entre os cloretos e os elementos de revestimento refratário. Os produtos da reação penetram mais profundamente no revestimento A. Os íons potássio penetram nos grãos do revestimento mais intensamente que os íons sódio.

Resumo em Inglês:

The aim of this study was to realize and evaluate laboratory corrosion tests for a solution of problems such as wear of refractory materials at processing of aluminum, for example. The static crucible corrosion tests were carried out in laboratory resistive furnace at 850 °C during 2 h air atmosphere. Two standards of alumina-silica shaped refractory bricks were used as a corroding material. Pure sodium chloride and potassium chloride were applied as a corrosive media. The results of tests were evaluated by macroscopic, microscopic, chemical and semiquantitative EDX analysis. Sodium chloride shows more significant penetration and chemical interaction in penetrated area. EDX analysis confirms creation of the reaction layer between chlorides and elements of refractory lining. The products of reactions penetrate more deeply into A lining. K ions penetrate into the grains of the lining more intense than Na ions.

Resumo em Português:

Argilas porosas heteroestruturadas - PCHs - são sólidos lamelares com propriedades ácidas e adsortivas que servem de catalisadores ou suporte de catalisadores formados pelo mecanismo de gabarito. O presente trabalho traz informações sobre as argilas porosas heteroestruturadas - PCHs. Aspectos históricos sobre o desenvolvimento dos materiais lamelares até os PCHs são abordados, bem como informações detalhadas sobre aspectos de síntese, aplicações, a influência de cada reagente na formação destes materiais e as técnicas de caracterização essenciais utilizadas para comprovar a sua formação.

Resumo em Inglês:

Porous heterostructured clays - PCHs - are lamellar solids with acid and adsorptive properties serving as catalysts or catalyst supports formed on a template mechanism. This work provides information about porous heterostructured clays. Historical aspects of the development of lamellar solids to porous heterostructured clays will be discussed, and detailed information on synthesis and applicationaspects, as well as on the influence of eachreagent on these materials and the characterization techniques used to prove their formation will be given.

Resumo em Português:

A sílica é uma importante matéria prima para a produção de silicatos solúveis, silício e seus derivados: carboneto de silício e silicone, os quais são convertidos na forma lamelar através do processo sol-gel. Este composto, que tem sido extensivamente estudado, por ser estruturalmente organizado pode ser usado para a adsorção selectiva de substâncias tóxicas ou imobilização de espécies foto-ativas. Espectroscopia de impedância foi utilizada em um estudo sobre as propriedades eléctricas de sílica lamelar dopadas com os seguintes sais metálicos: cloreto de níquel, cloreto de manganês e cloreto de cobre, a fim de observar o efeito dos cátions na sua estrutura. Neste estudo, a seguinte ordem de condutividade foi obtido: cloreto de manganês cloreto de níquel cloreto de cobre. Este efeito também foi observado usando análise de difração de raios X.

Resumo em Inglês:

Silica is an important raw material in the production of soluble silicates, silicon and its derivatives: silicon carbide and silicone, which are converted into the lamellar form using the sol-gel process. This compound, which has been extensively studied because it is structurally organized, can be used for selective adsorption of toxic substances or immobilization of photo-active species. Impedance spectroscopy was used in a study of the electrical properties of lamellar silica doped with the following metal salts: nickel chloride, manganese chloride, and copper chloride, in order to observe the cation effect in their structure. In this study, the following order of conductivity was obtained: manganese chloride nickel chloride copper chloride. This effect was also observed using X-ray diffraction analysis.

Resumo em Português:

Neste trabalho, buscou-se observar a atuação de três tipos de diamantes, dois naturais e um sintético, para determinar qual deles apresenta vida útil maior ou com maior desgaste em relação aos demais. A metodologia empregada nesse estudo foi o de dressar um rebolo de óxido de alumínio e, a cada vinte passadas com um avanço da profundidade de dressagem de 40 µm por passada, tirar uma imagem da ponta na posição horizontal e outra na posição vertical deste diamante num microscópio estereoscópio. Após isso, o dressador foi recolocado na retificadora para a realização de uma nova dressagem. O critério para o fim do ensaio foi o faiscamento, gerado pelo contato do rebolo com a base do dressador, que indicou o fim do contato do diamante com o rebolo. Após os ensaios, foram calculadas as áreas gastas de cada diamante de acordo com cada imagem obtida por meio do auxilio de um software gráfico. Os dados foram então dispostos em gráficos.

Resumo em Inglês:

This study attempted to observe the performance of three types of diamonds, two natural and one synthetic, to determine which features longer life and greater wear than the others. The methodology employed in this study was to dressed an aluminum oxide grinding wheel, and every twenty paces with a advance of depth dressing of 40 µm per passes, take an image of the tip in a horizontal position and the other in the vertical position of this diamond in a stereoscopic. Thereafter, the dresser was replaced in the rectifier to conduct a new dressing. The criteria to completion of the test was the spark generated by the grinding wheel contact with the base of the dresser, which indicates the end of the contact with the diamond wheel. After the tests, was calculated the areas worn of each diamond in accordance with each image obtained through the aid of a graphics software. The data were then arranged in graphs.

Resumo em Português:

As propriedades mecânicas de concretos são fortemente dependentes das propriedades e proporções de agregados presentes na formulação. Em particular, devido à sua elevada porosidade, agregados leves são muito mais deformáveis do que a matriz de cimento e sua influência sobre a resistência do concreto é complexa. Este trabalho tem como objetivo o estudo do desempenho físico de concreto formulado com substituição de 30% de agregados analisar a influência das propriedades desses agregados sobre o comportamento mecânico de concretos leves depois de uma abordagem experimental. Como um primeiro passo, que caracterizou os concretos leves. Em seguida, procedeu-se à busca de uma formulação de concreto leve, adequado em termos de implementação e para substituir agregados graúdos por cargas de calcário. O concreto obtido tem bom desempenho mecânico até uma resistência à compressão de 34,99 MPa, uma resistência à tracção de 6,39 MPa à flexão e módulo de elasticidade de cerca de 36 MPa.

Resumo em Inglês:

The mechanical characteristics of the lightweight aggregate concretes (LWAC) strongly depend on the proportions of aggregates in the formulation. In particular, because of their strong porosity, the lightweight aggregates are much more deformable than the cementations matrix and their influence on concrete strength is complex. This paper focuses on studying the physical performance of concrete formulated with substitution of 30% of coarse aggregates by limestone dust. In this article an attempt is made to provide information on the elastic properties of lightweight concrete (LWC) from tests carried out under uniaxial compression conditions. The results of Young modulus, Poisson's ratio, and compressive and flexural tensile strength tests on concrete are presented. The concretes obtained present good mechanical performances reaching 34.99 MPa compressive strength, 6.39 MPa flexural tensile strength and in front of 36 MPa Young modulus.

Resumo em Português:

Foi conseguida a produção de tijolos porosos e leves de aceitável resistência â flexão. Foi usado resíduo de serragem como aditivo para a produção de poros em tijolos. Foram feitas análises de MEV-EDS, DRX e FRX das matérias-primas e do refratário. As misturas contendo os resíduos foram preparadas em diferentes proporções (até 30%). A porosidade aparente a 1600 °C foi investigada por avaliação de densidade, absorção de água, retração sob aquecimento e resistência a flexão. Investigação microestrutural foi feita por microscopia de luz natural e microscopia de luz polarizada. Os resultados mostram que as amostras testadas mantiveram a forma sem sofrer qualquer deformação até 1600 °C. O uso de resíduo de serragem diminuiu a densidade dos tijolos para 1,24 g/cm³.

Resumo em Inglês:

Production of porous and light-weight bricks with acceptable flexural strength is accomplished. Sawdust was used as an additive to an earthenware brick to produce the pores. SEM-EDS, XRD and XRF analysis of the raw materials and the elaborated refractory were performed. Mixtures containing sawdust were prepared at different proportions (up to 30%). Apparent porosity at 1600 °C was investigated with the bulk density, water absorption, firing shrinkage and flexural strength. Microstructural investigation was carried out by both natural light microscopy and polarized light microscopy. The results obtained showed that the samples tested here maintained their shape without undergoing any deformation up to 1600 °C. The use of sawdust decreased the fired density of the bricks down to 1.24 g/cm³.

Resumo em Português:

Amostras de ZnS dopadas com Mn com formula de composição Zn1-xMn xS, x = 0, 0,02, 0,05 e 0,10 foram preparadas por método químico. As amostras foram caracterizadas pelas propriedades estruturais, morfológicas e óptica por difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de transmissão (MET), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e espectrometria UV-vis. Difratogramas de DRX confirmaram a estrutura cúbica do ZnS puro sem fases secundárias para o ZnS puro e dopado com Mn. O valor do parâmetro de rede aumenta um pouco com a concentração de Mn por causa da substituição de Mn na rede do ZnO. Imagens MET mostram que as partículas tem forma esférica com tamanho médio de partícula 3-4 nm. As espécies químicas dos cristais crescidos foram identificadas por FTIR. Os espectros de absorção óptica mostram a diminuição do gap de banda com o aumento da concentração de Mn.

Resumo em Inglês:

Mn doped ZnS samples with composition formula Zn1-xMn xS where x = 0, 0.02, 0.05 and 0.10 were prepared by chemical method. Samples characterized for its structural, morphological and optical properties by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscope (TEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and UV-vis spectrometry. XRD patterns confirm cubic zinc blend structure with no secondary phases for pure and Mn doped ZnS. Lattice constant value increases slightly with Mn concentration due to the substitution of Mn in ZnO lattice. TEM images show that the particles have spherical in shape with an average particle size 3-4 nm. The chemical species of the grown crystals are identified by FTIR spectra. Optical absorption spectra show decrement in band gap with increasing Mn concentration.

Resumo em Português:

A fotocatálise é um processo de oxidação avançada capaz de transformar uma grande variedade de poluentes orgânicos tóxicos em substâncias inofensivas em condições ambientes. Porém, a utilização do dióxido de titânio na fase anatase em produtos cerâmicos é limitada devido à transformação para fase rutilo em temperaturas superiores a 400 °C. As pesquisas apontam caminhos promissores para inibir a formação da fase rutilo através da introdução de dopantes na estrutura do semicondutor. Neste trabalho, foi realizada uma revisão dos principais aspectos encontrados na literatura especializada sobre fotocatálise com dióxido de titânio, em particular a relação entre estrutura química e atividade fotocatalítica.

Resumo em Inglês:

Photocatalysis has been considered as an advanced oxidation process capable of transforming a large variety of toxic organic pollutants into harmless substances at ambient conditions. However, the use of titanium dioxide as anatase in ceramic products is limited due to transformation to rutile at temperatures higher than 400 ºC. The studies show promising ways for inhibiting the formation of rutile through the introduction of dopants in the semiconductor structure. This work is a review of the main aspects found in specialized literature with photocatalytic titanium dioxide, particularly the relationship between chemical structure and photocatalytic activity.

Resumo em Português:

A zircônia tetragonal policristalina estabilizada por ítria (Y-TZP) vem sendo amplamente empregada na Odontologia como material de infraestrutura (IE) de coroas e próteses parciais fixas devido às suas características mecânicas como alta resistência e tenacidade à fratura. O objetivo desta revisão de literatura é buscar evidências em estudos in vitro e in vivo a respeito do comportamento mecânico, adesão e longevidade clínica de próteses fixas confeccionadas com IE de Y-TZP. Foram obtidos artigos, na base de dados online Medline/Pubmed, seguindo a seguinte combinação de palavras-chaves: zircônia tetragonal estabilizada por ítria ("Y-TZP"), adesão ("adhesion"; "bonding"), propriedades mecânicas ("mechanical properties"), estudos clínicos ("long-term clinical trials"), longevidade ("longevity"). A busca abrangeu os anos de 1990 a 2012. De acordo com a literatura, a Y-TZP apresenta propriedades mecânicas superiores às demais cerâmicas odontológicas devido a um mecanismo de tenacificação associado à transformação de fase cristalina (transformation toughening). Ainda, a silicatização associada a silanização tem sido indicada como o tratamento de superfície mais adequado para cimentação adesiva de IE em Y-TZP, além do uso de um cimento resinoso contendo monômeros fosfatados (MDP). Nos estudos clínicos, a Y-TZP tem mostrado altas taxas de sucesso como IE de coroas unitárias e PPFs. Apesar do comportamento mecânico e de união da Y-TZP não estarem completamente esclarecidos, estudos apontam resultados promissores em relação à aplicação clínica deste material.

Resumo em Inglês:

Yttrium stabilized tetragonal zirconia polycrystal (Y-TZP) has been widely used in Dentistry as framework material for dental crowns and fixed partial dentures (FPDs) due to its mechanical characteristics, such as high fracture strength and toughness. The objective of this literature review is to search for scientific evidence concerning the mechanical behavior, adhesion and clinical longevity of Y-TZP-based restorations. Literature was obtained from online Medline/Pubmed database using the following key-words combination: Y-TZP; adhesion; bonding; mechanical properties; long-term clinical trials; longevity. Articles from 1990 to 2012 were searched. According to the literature, Y-TZP-based ceramic shows superior mechanical properties when compared to other dental ceramics due to a crystal phase transformation toughening mechanism. In addition, silica coating associated with silanization is recommended as the most successful surface treatment for Y-TZP adhesive cementation, and the use of a MDP-containing resinous cement system. According to the clinical studies, Y-TZP has high success rates when used as framework material for single crowns and FPDs. Although the mechanical and adhesive behavior of Y-TZP is not completely understood, studies show Y-TZP as a promising ceramic for clinical application.

Resumo em Português:

Este estudo avalia a eficiência, viabilidade e espontaneidade de processos de adsorção do íon nitrato em caulinita sem tratamento e modificada com uréia, empregando como material de partida o rejeito de processamento de caulim do rio Jari. Os materiais foram caracterizados por difração de raios X, fluorescência de raios X e espectroscopia IV (DRX, FRX e FTIR). As medidas de pH de equilíbrio foram efetuadas por potenciometria e as concentrações de equilíbrio (Ce) de nitrato medidas por cromatografia iônica. Quantidades adsorvidas no equilíbrio (qe), constantes de distribuição (Kd=qe/Ce), fator de separação (R L) e variação de energia livre de Gibbs (ΔGº), foram calculados com base nos dados experimentais de adsorção. Os resultados de DRX e FTIR confirmaram a formação do complexo caulinita-uréia a partir do tratamento efetuado no rejeito de caulim. Os seguintes dados foram obtidos nos processos de adsorção de nitrato, no rejeito de caulim natural e tratado com uréia: q max= 18,17 e 14,1 mmol kg-1; Kd=0,7-2,2 e 0,45-1,5 L Kg-1; R L= 0,35-0,85 e 0,25-0,80; ΔGº= -9,3 a -5,8 e -9,1 a -5,4 kJ mol-1, respectivamente. Os valores de Kd, ΔGº e R L são típicos de processos de adsorção física (fisissorção), viáveis e espontâneos e os de q max indicam que a retenção de nitrato em rejeito de caulim natural é mais eficiente do que em rejeito modificado com uréia.

Resumo em Inglês:

This study evaluates the the efficiency, feasibility and spontaneity of the adsorption of nitrate ion in natural and modified kaolinite with urea, using as starting material kaolin waste processing from Jari River. The materials were characterized by X-ray diffraction, X-ray fluorescence, Fourier transform IR spectroscopy (XRD, XRF and FTIR, respectively). The equilibrium pH measurements were performed by potentiometry and the equilibrium concentrations (Ce) nitrate was measured by ion chromatography. Amounts adsorbed at equilibrium (qe), distribution constant (Kd = qe / Ce), separation factor (R L) and variation of Gibbs free energy (ΔG °) were calculated based on experimental data adsorption. The results of XRD and FTIR confirmed the formation of the kaolinite-urea from treatment carried out on kaolin waste. The following data were obtained from the adsorption of nitrate on natural kaolin waste and treated with urea: qmax = 18.17 and 14.1 mmol kg-1; Kd = 0.7 to 2.2 and 0.45 - 1.5 L kg-1; R L = 0.35 to 0.85 and 0.25 to 0.80; ΔG ° = -9.3 to -5.8 and -9.1 to -5.4 kJ mol-1, respectively. The values of Kd , ΔGº and R L are typical of physisorption processes, feasible and spontaneous and those qmax indicate that the retention of nitrate on natural kaolin waste is more efficient than on kaolin waste modified with urea.