Resumo em Português:

Resumo Neste trabalho foi desenvolvido e validado um método rápido e inofensivo ao ambiente para a extração e quantificação de sulfatos solúveis em argilas vermelhas usando extração assistida por microondas (MAE) e determinação por turbidimetria. As condições favoráveis para a extração de sulfatos solúveis de argilas vermelhas por MAE foram: 1 g de amostra, com tamanho de partícula de 63 µm, dissolvido em 50 mL de água destilada, foi extraida em um forno micro-ondas a 70% de potência durante 5 min e então filtrada. Os sulfatos solúveis em argilas vermelhas foram quantificados em 420 nm. O procedimento proposto apresentou comportamento linear na faixa testada (5-7000 mg SO4 2-/kg de argila), com R2 0,9993. Os limites de detecção e de quantificação foram 4,30 e 14,33 mg/kg, respectivamente, com um coeficiente de variação de 1,41%. O método proposto neste trabalho permite determinar sulfatos solúveis em argila vermelho com uma recuperação de 94%.

Resumo em Inglês:

Abstract In this work a fast and environmentally friendly method for the extraction and quantification of soluble sulphates in red clay using microwave assisted extraction (MAE) and determination by turbidimetry was developed and validated. The favorable conditions for the extraction of soluble sulphates in red clay by MAE were: 1 g of sample, with particle size of 63μm, dissolved in 50 mL of distilled water, it was extracted using a microwave oven with 70% of power during 5 min, later the sample was centrifuged during 5 min and then filtered. The soluble sulphates in red clays were quantified at 420 nm. The procedure proposed showed linear behaviour in the tested rank (5-7000 mg SO4 2-/kg of clay) with R2 0.9993. The limits of detection and quantification were 4.30 and 14.33 mg/kg, respectively, with a variation coefficient of 1.41%. The method proposed in this work allows to determine soluble sulphates in red clay with a recovery of 94%.

Resumo em Português:

Resumo A exploração desordenada ao longo dos anos das argilas bentoníticas do município de Boa Vista, PB, resultou no esgotamento das variedades nobres. Assim, o que existe atualmente são bentonitas com elevado percentual de minerais acessórios, elementos contaminantes a exemplo do quartzo, os quais influem negativamente nas propriedades reológicas das dispersões. O presente trabalho propõe concentrar dispersões dessas argilas pouco nobres pela operação de hidrociclonagem e posterior secagem por spray dryer, visando à obtenção de amostras com valores de reologia de acordo com norma EP-1EP-00011-A da Petrobrás. Assim, preparou-se dispersões de três composições com as argilas Bofe, Chocolate, Verde-Lodo, Chocobofe e Sortida previamente selecionadas por planejamento experimental com concentrações de 4% em massa de argila para serem concentradas por hidrociclonagem. Os concentrados foram secos por spray dryer em duas condições de secagem. Os resultados evidenciaram a eficiência das operações de hidrociclonagem e secagem por spray dryer das misturas com notável melhoria nas propriedades reológicas.

Resumo em Inglês:

Abstract The uncontrolled exploitation over the years of bentonite clays in Boa Vista, PB, Brazil, resulted in the exhaustion of noble varieties. So, what currently exists are bentonites with a high percentage of accessory minerals, contaminants such as the quartz, which have a negative influence on the rheological properties of the dispersions. This paper proposes concentrate dispersions of these little noble clays by hydrocycloning operation and further drying by spray dryer, in order to obtain samples with rheology values of according to standard EP-1EP-00011-A of Petrobras. Thus, dispersions prepared of three compositions with the clays Bofe, Chocolate, Verde-Lodo, Chocobofe and Sortida previously selected by experimental design with concentrations of 4 wt.% of clay to be concentrated by hydrocycloning. The concentrates were dried by spray dryer in two drying conditions. The results showed the efficiency of hydrocycloning operations and drying by spray dryer of the mixtures with remarkable improvement in the rheological properties.

Resumo em Português:

Resumo Nanopartículas de magnetita têm sido objeto de inúmeras pesquisas científicas em diversas áreas, como por exemplo na biomedicina, devido à magnetização espontânea, estabilidade química e não toxicidade. Este trabalho tem como objetivo avaliar as propriedades microestruturais e magnéticas de nanopartículas de magnetita (Fe3O4) sintetizadas por reação de combustão induzida em forno de micro-ondas sob atmosfera de nitrogênio. A influência do fluxo de N2 durante a síntese na estrutura, morfologia e característica magnética do produto sintetizado foi investigada. As amostras foram caracterizadas por difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura e medidas magnéticas. Os resultados mostram que foi possível obter a fase magnetita com traços de hematita (Fe2O3). O fluxo de N2 e o tempo de exposição interferiram na estrutura e na característica magnética do produto sintetizado. Todas as amostras apresentaram pequenos aglomerados de formas irregulares e tamanhos que variam em aproximadamente 20 μm e magnetização de saturação entre 31 e 70 emu/g, mostrando ser materiais promissores para aplicações na biomedicina.

Resumo em Inglês:

Abstract The magnetite nanoparticles have been the subject of numerous scientific researches in various fields such as in biomedicine because of their spontaneous magnetization, chemical stability and non-toxicity. This work aims to evaluate the microstructural and magnetic properties of magnetite nanoparticles (Fe3O4) synthesized by combustion reaction induced in a microwave oven under an atmosphere of nitrogen (N2). The influence of N2 flow for synthesis in the structure, morphology and magnetic characteristics of the synthesized product was investigated. The samples were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy and magnetic measurements. The results show that it was possible to obtain the magnetite phase (Fe3O4) with traces of hematite (Fe2O3). The N2 flow and the exposure time modified the magnetic structure and the characteristic of the synthesized product. All samples showed small clusters of irregular shapes and sizes ranging from about 20 μm and saturation magnetization between 31 and 70 emu/g, being promising materials for application in biomedicine.

Resumo em Português:

Resumo Este trabalho analisou os dados obtidos a partir de ensaios a flexão em um lote de 40 corpos de provas de placas cerâmicos, preparados da mesma forma de acordo com a norma brasileira de ensaios NBR 13818:1997. Os dados de resistência à flexão obtidos nos testes, na forma de curvas tensão versus flexão, foram avaliados estatisticamente. Análises estatísticas detalhadas mostraram dois subgrupos diferentes de comportamento mecânico apresentado pelos corpos de prova cerâmicos testados. A análise fractográfica de amostras representativas destes dois grupos indicaram diferenças morfológicas relevantes nas fraturas obtidas destas amostras durante o ensaio. Essas diferenças puderam ser associadas com o comportamento mecânico apresentados pelas amostras analisadas.

Resumo em Inglês:

Abstract This study analyzed data obtained from bending tests of a batch of 40 samples of ceramic tiles, identically prepared in according to the Brazilian test standard NBR 13818: 1997. The Flexural or bending strength data obtained from the tests, in the form of stress vs. deflection curve, were statistically evaluated. Detailed statistical analysis showed two different subgroups of mechanical behavior exhibited by the ceramic samples tested. The fractographic analysis of representative samples from these two groups showed significant morphological differences in the fracture of these samples obtained during test. These differences could be associated with the mechanical behavior exhibited by analyzed samples.

Resumo em Português:

Resumo Hoje em dia a diversidade de materiais disponíveis para uso em engenharia é muito grande, há um aumento de materiais específicos para cada tipo de aplicação. Os geopolímeros têm sido estudados há décadas; são polímeros inorgânicos que podem proporcionar características de cimentação, que surgem como uma nova classe de materiais de alto desempenho, capazes de substituir total ou parcialmente o cimento Portland em várias aplicações. Neste trabalho foi estudada a influência da adição de diatomita em pastas geopoliméricos baseadas em metacaolinita. A utilização de uma nova matéria-prima abundante na natureza e de baixo valor, como a diatomita, é uma outra alternativa como fonte de sílica para produzir geopolímeros. A diatomita foi usada como um aditivo para melhorar algumas propriedades importantes das pastas de cimento com base em geopolímeros. O efeito da adição de diatomita nas propriedades das pastas geopoliméricas foi avaliado por comparação com as propriedades do geopolímero com base em metacaulim. Para analisar os efeitos de concentrações de diatomita em pastas geopoliméricas, foram realizados testes de filtrado, tempo de espessamento e resistência à compressão. Também são apresentados os resultados de difração de raios X e microscopia electrónica de varredura a fim de reunir informação para uma melhor compreensão da microestrutura do cimento geopolimérico. Os resultados mostraram que a adição de diatomita mudou drasticamente microestrutura e propriedades mecânicas de pastas geopoliméricas. Com o aumento na concentração de diatomita o volume do filtrado diminui, independente da temperatura.

Resumo em Inglês:

Abstract Today, the diversity of available materials for use in engineering is very large, resulting in an increasing of specific materials for each type of application. The geopolymers have been studied for various decades. They are inorganic polymers that can provide cementing characteristics that emerge as a new class of high performance materials, capable of totally or partially replace the Portland cement in various applications. In this work, we studied the influence of the addition of diatomite on geopolymeric pastes based on metakaolin. The use of a new raw material abundant in nature and low value like the diatomite is another alternative as silica source to produce geopolymers. The diatomite is an amorphous silica and in this work it was used as an additive to improve some important properties in cement pastes based in geopolymers. The effect of adding of the diatomite the geopolymeric properties of the slurries was evaluated by comparing them with the properties of the geo-polymer based on metakaolin. To analyze the effects of diatomite concentrations in geopolymeric pastes, filtrate tests were performed, thickening time and compressive strength. Also presents the results of X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) in order to gather information for a better understanding of the geopolymers cement microstructure. The results showed that the addition of diatomite changed drastically the microstructure and mechanical properties of geopolymer pastes. With the increasing in the concentration of diatomite, the filtrate volume decreases, independent on the temperature.

Resumo em Português:

Resumo Os processos fundição compreendem as etapas de fusão e vazamento de metais em moldes, obtendo a requerida forma sólida. Dentre os materiais dos moldes empregados, a fundição com molde em areia é o processo mais comum devido ao menor custo em relação aos demais. A indústria de fundição utiliza areia misturada a resinas orgânicas, inorgânicas e mistas para composição dos machos e moldes, nos quais o metal é vazado para formar diversas peças. Esse processo gera uma grande quantidade de areia residual, denominada areia de fundição (AF), que tem que ser descartada em aterros especiais. Neste sentido, este trabalho tem como objetivo analisar a viabilidade técnica do uso da AF em substituição à areia de construção convencional em argamassas álcali-ativadas. Essas argamassas foram preparadas a partir da álcali-ativação de cinza volante e metacaulim, com quatro teores distintos de substituição de AF: 25%, 50%, 75% e 100%. Após 7 e 28 dias de cura à temperatura ambiente as amostras foram submetidas a ensaios de resistência à compressão. A caracterização microestrutural foi realizada na idade de 28 dias com o auxílio do difratômetro de raios X e do espectômetro de infravermelho . Nos diferentes traços foi percebida a necessidade de aumento de água na composição da argamassa à medida que a proporção de AF foi aumentada. Este aumento de água influenciou na queda de resistência à compressão das argamassas, na medida em que o teor de substituição de AF foi aumentado.

Resumo em Inglês:

Abstract Casting processes comprise the steps of melting and pouring metal into molds, obtaining the required solid shape. Among the materials employed in molds, sand casting mold is the most common process due to lower cost. The casting industry uses sand mixed with organic, inorganic and mixed resins for the production of the cores and molds, in which the metal is cast to form several parts. This process generates a large amount of residual sand, called sand of casting, which has to be discarded in special landfills. Thus, this study aims to investigate the feasibility of using sand of casting to replace conventional sand of building in alkali-activated mortars. These mortars were prepared from alkali-activated fly ash, and metakaolin with four different sand of casting substitution levels: 25%, 50%, 75% and 100%. After 7 and 28 days of curing at room temperature the samples were tested for compressive strength. Microstructural characterization was performed at the age of 28 days with the help of X-ray diffractometer and infrared spectrometer. In the different traits were perceived a need to increase the water of the mortar composition as the proportion of sand of casting was increased. This increase in water influenced the decrease of compression strength of mortar to the extent that the level of replacement of sand of casting was increased.

Resumo em Português:

Resumo A versatilidade de materiais naturais como as argilas tem chamado a atenção para a sua aplicação em estudos científicos. Neste trabalho foi avaliado o enriquecimento dessas propriedades com a impregnação de SnO2 na superfície desse material, e seu comportamento como catalisador para a reação de transesterificação de óleo de soja. Para isso, uma bentonita foi selecionada, considerando os valores de capacidade de troca catiônica e teor de quartzo. A bentonita foi utilizada na forma pura e impregnada com SnO2 por dois métodos: solvotermal assistido por micro-ondas e Pechini modificado. Para avaliar a eficiência da impregnação, foram realizadas algumas caracterizações, como difração de raios X, adsorção de N2 e microscopia eletrônica de varredura, que mostraram uma melhor dispersão do SnO2 no suporte utilizando o método Pechini modificado, o qual também apresentou melhor eficiência no teste catalítico para obtenção de biodiesel, reduzindo em 41,3% a viscosidade do óleo utilizado.

Resumo em Inglês:

Abstract The versatility of natural materials such as clays has drawn attention for their application in scientific studies. This study evaluated the enrichment of these properties with the impregnation of SnO2 on the surface of the material and its behavior as a catalyst for the transesterification of soybean oil. With this purpose, a bentonite was selected considering the values of cation exchange capacity and quartz content. The bentonite has been used in the pure form and impregnated with SnO2 by two methods: the microwave-assisted solvothermal and the modified Pechini. Impregnation efficiency was evaluated by X-ray diffraction, N2 adsorption and scanning electron microscopy, which showed a better dispersion of the SnO2 when the modified Pechini method was used, and also showed higher efficiency for the catalytic production of biodiesel, reducing by 41.3% the viscosity of the used oil.

Resumo em Português:

Resumo O óxido de estanho (SnO2) é um material promissor com grande potencialidade para aplicações como sensores de gás e catalisadores. Nanoestruturas deste óxido apresentam maior eficiência de ativação devido a sua maior superfície efetiva. O presente trabalho apresenta resultados da síntese e caracterização do óxido de estanho em diferentes condições, via oxidação do estanho sólido com ácido nítrico. Resultados obtidos com a caracterização do pó de SnO2 principalmente por difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura, além de técnicas auxiliares como a espectroscopia por dispersão de energia, espalhamento de luz dinâmico e espectroscopia de infravermelho, indicaram que as condições estabelecidas para a síntese foram adequadas para a obtenção de grânulos nanométricos de óxido de estanho com estrutura cristalina tetragonal do tipo rutilo.

Resumo em Inglês:

Abstract Tin dioxide (SnO2) is a promising material with great potential for applications such as gas sensors and catalysts. Nanostructures of this oxide exhibit greater activation efficiency given their larger effective surface. The present study presents results of the synthesis and characterization of tin dioxide under different conditions via oxidation of solid tin with nitric oxide. SnO2 powder was characterized primarily by X-ray diffraction and scanning electron microscopy, as well as complementary techniques such as energy-dispersive X-ray spectroscopy, dynamic light scattering and Fourier transform infrared spectroscopy. The results indicated that the established synthesis conditions were suitable for obtaining rutile tin dioxide nanoparticles with a tetragonal crystal structure.

Resumo em Português:

Resumo Nos últimos 20 anos as empresas cerâmicas buscam incessantemente aprimorar suas tecnologias a fim de se tornarem mais competitivas no mercado mundial. O sistema de decoração mais utilizado na indústria cerâmica é o de rotocolor, entretanto este apresenta limitações que interferem na qualidade e produção dos revestimentos cerâmicos. Sendo assim, está aumentando o número de empresas que estão se adaptando ao novo sistema de impressão por jato de tinta para o processo de decoração de seus produtos. Baseado nesta informação este trabalho consiste em verificar as características das tintas do processo de decoração por jato de tinta e averiguar os benefícios da utilização deste sistema quando comparado ao sistema de rotocolor. O trabalho foi realizado mediante a pesquisa bibliográfica e a experimentos laboratoriais. Em laboratório foram realizados os seguintes ensaios: densidade e viscosidade em tempo de escoamento, distribuição do tamanho de partículas, determinação reológica, difratometria de raios X, microscopia óptica com aumento de 200x e colorimetria. Diante dos resultados obtidos foi possível detectar que as tintas apresentam características não nanométricas relacionadas ao contexto teórico que para ser um material nanométrico deve-se conter tamanhos de partículas todos abaixo de 100 nm, porém as tintas apresentam como menor tamanho o valor de 105,7 nm. Através destes resultados foi possível explicar alguns problemas técnicos que usualmente ocorrem nas impressoras e pela análise de micrografia demonstrou-se que a técnica de impressão digital é mais eficiente e proporciona maior qualidade aos produtos quando comparada à impressão por sistema de rotocolor. Detectou-se que ao alterar a temperatura de sinterização, ou seja, temperaturas necessárias perante as modificações usuais nos fornos de indústrias produtoras de placas cerâmicas de revestimento ocorre uma diferença de tonalidade em todas as cores com diferença de ΔE de até 6 pontos.

Resumo em Inglês:

Abstract Over the past 20 years ceramics companies seek incessantly improve their technologies to become more competitive in the world market. The decorative system most commonly used in ceramics industry is the rotocolor, however it has limitations that affect the quality and production of ceramic tiles. Thus, an increasing number of companies are adapting to the new printing system for inkjet decoration to their products. Based on this information this work is to verify the characteristics of the decorating process inks for inkjet and investigate the benefits of using this system when compared to rotocolor system. The work was performed by laboratory experiments and literature. The following laboratory tests were performed: density and viscosity flow time, particle size distribution, rheological determination, X-ray diffractometry, optical microscopy at 200x magnification and colorimetry. Based on these results it was possible to detect that the inks present not nanoscale features related theoretical context which to be a nanometric material is due to contain all particle sizes below 100 nm, but the inks present as smaller value of 105.7 nm. Through these results it was possible to explain some technical problems which usually occur in the printers and through the micrograph analysis it was demonstrated that the fingerprint technique is more efficient and provides higher quality compared to products by rotocolor printing system. It turned out that by changing the sintering temperature, ie necessary temperatures before the usual modifications in the ovens of industries producing coating ceramic tiles occurs a difference in shade in all colors of ΔE up to six points.

Resumo em Português:

Resumo Ferritas Ni-Co são cerâmicas magnetostritivas que possuem potencial de aplicação em sensores magnetostrictivos/ magnetoelásticos, bem como em compósitos magnetoelétricos. Ferritas espinélio do tipo Ni-Co com alto teor de Ni foram processadas por meio do método cerâmico e amostras foram sinterizadas no estado sólido a 1350 ºC e via fase líquida a 950 ºC com adição de Bi2O3. As amostras sinterizadas foram caracterizadas por meio de microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia Raman, magnetometria de amostra vibrante e dilatometria de capacitância. Utilizando-se pequenas adições de Bi2O3, na proporção de 0,6% molar, foi possível sinterizar a ferrita Ni-Co a 950 ºC, obtendo-se amostras de alta densidade relativa; no entanto, estas amostras sinterizadas via fase líquida apresentaram partículas de óxido de ferro na microestrutura. As amostras produzidas apresentaram sensibilidade magnetoelástica próxima à da esperada para CoFe2O4, com histerese magnética significativamente menor. Os resultados obtidos indicam que as propriedades magnéticas das amostras analisadas são adequadas para aplicações em sensores magnetomecânicos.

Resumo em Inglês:

Abstract Ni-Co ferrites are magnetostrictive ceramics that have potential application in magnetostrictive/ magnetoelastic sensors, as well as in magnetoelectric composites. Ni-rich Ni-Co spinel ferrite samples were processed by the ceramic method and bulk samples were sintered at 1350 ºC in the solid state and at 950 ºC with Bi2O3 liquid phase. The sintered samples were characterized by light microscopy, scanning electron microscopy, Raman spectroscopy, vibrating sample magnetometry and capacitance dilatometry. With Bi2O3 additions as small as 0.6 mol% it was possible to sinter the Ni-Co ferrite at 950 ºC, obtaining high-density samples; however, such liquid-phase sintered samples presented iron oxide particles. The studied samples presented magnetoelastic sensitivities very close to CoFe2O4, with significantly lower magnetic hysteresis. The results thus indicate that the magnetic properties of the samples analyzed are suitable for applications in magnetomechanical sensors.

Resumo em Português:

Resumo O objetivo desse trabalho é desenvolver catalisadores cerâmicos compostos por hexa-aluminatos de metais alcalinos terrosos (Ca e Ba) - CaAl12O19 e BaAl12O19, respectivamente, na forma de pó cerâmico, por meio dos métodos de síntese Pechini e da reação de combustão. Analisar a influência destes métodos de síntese sobre as características estruturais e físicas dos materiais obtidos faz parte dos objetivos deste estudo. Ambos os métodos de síntese empregados neste trabalho se mostraram eficientes para a reprodução dos materiais cerâmicos supramencionados. No entanto, com base nos resultados obtidos, o método Pechini mostrou-se mais adequado para a reprodução destes materiais por ter levado à obtenção de amostras compostas por hexa-aluminato de cálcio e de bário contendo menores teores residuais de matéria orgânica oriundas da metodologia de síntese além das mesmas terem apresentado características texturais mais apropriadas para um material cerâmico destinado a processos catalíticos heterogêneos de cargas gasosas.

Resumo em Inglês:

Abstract The aim of this work is to develop ceramic catalysts composed by hexaluminates alkaline earth metals (Ca and Ba) - CaAl12O19 and BaAl12O19, respectively, in the form of ceramic powder by means of Pechini and the combustion reaction methods. Analyze the influence of these synthesis methods on the structural and physical characteristics of the materials obtained is part of the objectives of this study. Both synthesis methods employed in this study were effective for the reproduction of the aforementioned ceramic materials. However, based on the results obtained, the Pechini method showed more suitable for reproduction of these materials of a matter brought to obtaining of samples composed by hexaluminate of calcium and barium containing lower residual amounts of organic matter derived from the methodology synthesis beyond them has been presented more appropriate textural characteristics for a ceramic material intended for the heterogeneous catalytic processes of gaseous loads.

Resumo em Português:

Resumo Sílica gel com propriedades similares à sílica comercial foi obtida a partir de escória de alto forno (EAF), utilizando digestão com ácido clorídrico. A EAF-sílica obtida foi caracterizada por diferentes técnicas, mostrando-se amorfa, com pureza 99,7% e área específica 282 m2/g. Apresentou caráter hidrofílico alto (12,27%), com água de constituição de ~ 6,18%, o que foi confirmado pela perda de massa durante a análise termogravimétrica. As partículas de EAF-sílica apresentaram tamanhos micrométricos (< 1 µm) em forma de agregados, distribuição granulométrica unimodal e D50 7,0 µm.

Resumo em Inglês:

Abstract Silica gel with similar properties to commercial silica was obtained from blast furnace slag (EAF) using digestion with hydrochloric acid. The EAF-silica was obtained and characterized by different techniques. The results showed that the EAF-silica obtained was amorphous, with 99.7% purity and specific area 282 m2/g. It presented high hydrophilic character (12.27%), with constitution water of ~ 6.18%, which was confirmed by mass loss in thermogravimetric analysis. The EAF-silica particles had micrometric sizes (< 1 µm) with aggregates, unimodal size distribution and D50 7.0 µm.

Resumo em Português:

Resumo O processo de beneficiamento de chapas por lapidação de vidro sodo-cálcico na indústria vidreira gera, por si só, um resíduo não aproveitado (rejeito). O rejeito deste material é encaminhado para aterros sanitários, ocasionando impactos ao meio ambiente. O presente trabalho objetivou caracterizar e avaliar o rejeito da lapidação de vidro sodo-cálcico (PV). Após sua aquisição, o PV foi processado por moagem e peneiramento e posteriormente caracterizado através das análises química/mineralógica (FRX, EDS e DRX), morfológica por MEV, de granulometria por difração a laser, análise termogravimétrica (TGA e DSC) e análises termofísicas. Observou-se que as partículas de PV são irregulares e micrométricas com a presença predominante de Na, Si e Ca, elementos característicos de um vidro amorfo sodo-cálcico. A avaliação das características química/mineralógica, morfológica, termofísicas e termogravimétrica do PV permitiu sugerir seu reaproveitamento como cargas de reforço ou de enchimento em materiais compósitos para obtenção de materiais isolantes térmicos.

Resumo em Inglês:

Abstract The beneficiation plate process by soda-lime glass lapping in the glass industry generates, an untapped residue (waste). The waste of this material is sent to landfills, causing impact on the environment. This work aimed to characterize and evaluate the waste of soda-lime glass (GP) lapping. After its acquisition, the GP was processed by grinding and sieving and further characterized by the chemical/mineralogical analysis (XRF, EDS and XRD), SEM morphology, particle size by laser diffraction, thermogravimetric analyses (TGA and DSC) and thermophysical analyses. It was observed that the GP particles are irregular and micrometric with the predominant presence of Na, Si and Ca elements characteristic of amorphous soda-lime glass. The assessment of the chemical/mineralogical, morphological, thermophysical and thermal gravimetric characteristics of GP suggest its reuse as reinforcing fillers or filler in composite materials to obtain thermal insulation.

Resumo em Português:

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

Resumo em Inglês:

Abstract Aluminous porcelain containing different Fe2O3 concentrations were sintered in oxidizing and reducing atmosphere. The microstructure and crystalline phase formation were investigated by scanning electron microscopy and X-ray diffraction. Electrical properties were investigated by Impedance spectroscopy. The results indicated that all samples showed mullite and corundum as major phases and small fractions of quartz. The addition of Fe2O3 caused the appearance of hematite in samples sintered in oxidizing atmosphere and metallic iron for the samples containing > 3%wt. and sintered in reducing atmosphere. The impedance spectrum indicates that the glass phase and crystal/glassy phase interface govern the overall electrical behavior of the samples. However, different firing atmospheres cause opposite effect on the electrical resistivity of the porcelain containing Fe2O3. The presence of hematite was considered to be responsible for the decrease in resistivity for samples sintered in oxidizing atmosphere, whereas the increase in the resistivity of the sample sintered in a reducing atmosphere was attributed to the high amount of glassy phase and porosity. These results indicate that reducing atmosphere during firing may favor the use of raw materials with higher concentrations of Fe2O3, since all iron oxide have been dissolved into the melting phase during the sintering of porcelain bodies.

Resumo em Português:

Resumo O desenvolvimento de atividades de valorização de resíduos sólidos pode viabilizar a produção de produtos industriais com elevado potencial de reaproveitamento como fonte alternativa mineral. Atualmente, os resíduos sólidos industriais tornaram-se uma importante linha de pesquisa na área de Engenharia. Apesar disso, poucos estudos têm sido realizados com interação efetiva de parâmetros ambientais, econômicos e sociais que demonstram aplicações destas matérias-primas pela indústria de transformação. Neste trabalho são apresentados e discutidos os resultados de investigação relacionados à valorização de um resíduo sólido industrial (casca cerâmica) gerado no processo de fundição de precisão por cera perdida. Este material apresenta características muito interessantes e adequadas à produção de filtros cerâmicos refratários. Desta forma, cerâmicos porosos foram obtidos através do processo da réplica poliméricae o seu desempenho testado industrialmente na filtragem de ferro fundido no estado líquido (1,76 kg/s). Os componentes metálicos produzidos apresentaram excelente acabamento superficial.

Resumo em Inglês:

Abstract The activities development of valorization of solid waste can facilitate the production of industrial products with high reuse potential as mineral alternative source. Currently, the industrial solid wastes have become an important line of research in Engineering. Nevertheless, few studies have been conducted with effective interaction of environmental, economic and social parameters that demonstrate applications of these raw materials in the manufacturing industry.In this paper are presented and discussed the research results related to the valorization of a solid industrial waste (ceramic shell) generated in the investment casting by lost-wax process.This material has very interesting features and suitable for the production of refractory ceramic filters.Thus, porous ceramics were obtained by the method of the replica polymeric and their performance tested in industrial filtering of cast iron liquid (1.76 kg/s). The produced metals components showed excellent surface finish.