Resumo em Português:

Foram encontradas mudanças reológicas em suspensões de esmectitas (montmorillonitas tipos Wyoming e Cheto) após modificações estruturais. Foi examinado o efeito do tamanho de partícula e troca de Na+ nas curvas de escoamento de suspensões de esmectitas 6% peso com e sem Na2CO3. As características mineralógicas, estructurais e físico-químicas foram estudadas por difração de raios X (DRX), espectroscopia no infravermelho (IV), capacidade de troca catiônica (CTC), determinações de Mg2+ e Al3+, de distribuição de tamanho de partículas e de índice de expansão (swelling index - SI). Moagem em moinho oscilatório modificou o tamanho das partículas. O tamanho de grão da montmorillonita e a desordem estrutural aumentaram após maiores tempos de moagem. O tratamento por moagem modificou a viscosidade aparente e o limite de escoamento das suspensões de montmorillonita. A montmorillonita homoiônica de Na do tipo Cheto com pequeno tamanho de partícula (obtido por moagem) melhorou as propriedades de escoamento. Entretanto, as propriedades reológicas foram piores que as de suspensões de montmorillonita do tipo Wyoming. Os diferentes tipos de montmorillonitas reagiram de modo diferente com adições de Na2CO3 e este comportamento pode estar relacionado com suas composições estruturais. A ativação por Na2CO3 melhorou as propriedades de escoamento da montmorillonita tipo Wyoming original após moagem por 30 s.

Resumo em Inglês:

Rheological changes were found in smectite (Wyoming- and Cheto-type montmorillonites) suspensions after structural modifications. The effect of the particle size and Na+ exchange on the flow curves of 6% wt/wt suspensions of smectites with and without Na2CO3 were examined. Mineralogical, structural and physicochemical characteristics were studied by X-ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy (IR), cationic exchange capacity (CEC), Mg2+, Al3+ determinations, particle size distribution and swelling index (SI). Grinding in an oscillating mill modified the particle sizes. The montmorillonite grain size and the structural disorder increased after larger grinding times. The grinding treatment modified the apparent viscosity and the yield stress of the montmorillonite suspensions. The homoionic Na Cheto-type montmorillonite with fine particle size (obtained by grinding) increased the flow properties. Nevertheless, rheological properties were lower than those of suspensions of the Wyoming-type montmorillonite. Montmorillonite-types reacted differently with Na2CO3 additions and this behavior may be related to their structural composition. The Na2CO3 activation improved the flow properties of the original Wyoming-type montmorillonite and after 30 s grinding.

Resumo em Português:

Este trabalho faz uma síntese de resultados obtidos para filmes finos de PZT processados por diferentes vias com objetivo de otimizar parâmetros estruturais, dielétricos e ferroelétricos. Filmes foram preparados em fornos convencionais e pelo método de tratamento térmico rápido (TTR). Os resultados foram comparados e mostraram que os filmes cristalizados usando TTR apresentaram uma melhor cristalização, comparado com os filmes cristalizados em forno convencional. Em conseqüência, melhores parâmetros dielétricos e ferroelétricos também foram obtidos, chegando a duplicar o valor da polarização remanescente (Pr) e aumentar significativamente a constante dielétrica (épsilon) dos filmes.

Resumo em Inglês:

This work make synthesis of results obtained from PZT thin films processed by different ways to optimizes structural, dielectric and ferroelectric parameters. Films were prepared using conventional furnace and rapid thermal annealing (RTA). Results were compared and showing that films crystallized by RTA showed better crystallization, if compared with films crystallized by conventional furnace. Thus, better dielectric and ferroelectric parameters were also obtained, duplicating values of remanent polarization (Pr) and increasing substantially the dielectric constant (epsilon) of the films.

Resumo em Português:

Neste trabalho avaliou-se o efeito das condições de processamento cerâmico na permeabilidade e resistência mecânica de filtros celulares. Esta avaliação compreendeu a fabricação e caracterização de filtros cerâmicos de 8 ppi (poros por polegada linear) no sistema Al2O3-SiC produzidos a partir de suspensões cerâmicas com diferentes ajustes granulométricos. O ajuste granulométrico tem por objetivo otimizar o empacotamento das partículas nos filamentos sólidos e, conseqüentemente, melhorar as propriedades mecânicas do filtro, porém sem comprometer a permeabilidade do mesmo. Neste estudo, a caracterização compreendeu tanto as propriedades reológicas das suspensões selecionadas bem como a caracterização física, fluidodinâmica e mecânica dos filtros obtidos.

Resumo em Inglês:

The objective of this work was to evaluate the effect of processing parameters on the permeability and mechanical resistance of cellular ceramic filters. Analyses included processing and characterization of 8 ppi Al2O3-SiC filters produced from ceramic suspensions with different particle size distributions. The purpose was to optimize the particle packing in the solid struts and thus improve the mechanical properties of the filter without reducing its permeability. Characterization included evaluation of rheological properties of suspensions as well as measurements of porosity, permeability and mechanical resistance of the produced filters.

Resumo em Português:

Neste trabalho foram estudadas as correlações existentes entre a condutividade térmica e as características físicas de materiais refratários comerciais com massa específica volumétrica na faixa entre 0,55 g/cm³ e 3,14 g/cm³ e porosidade total compreendida entre 15% e 81%. É apresentado e discutido um modelo empírico que correlaciona a condutividade térmica como função da massa específica volumétrica, fornecendo assim uma forma rápida para estimar a condutividade térmica de materiais refratários em função da temperatura (dentro da faixa de variação de teor de alumina, massa específica e porosidade empregados neste trabalho). Tal correlação é possível conhecendo-se apenas a massa específica volumétrica que é comumente avaliada no controle de qualidade durante a produção de refratários. Análises estatísticas são apresentadas para a validação do modelo proposto.

Resumo em Inglês:

Thermal conductivity was correlated to the properties of commercial refractory materials with bulk densities in the range of 0.55 g/cm³ and 3.14 g/cm³ and the total porosity between 15% and 81%. An empirical model correlating the thermal conductivity as a function of bulk density and temperature is presented and discussed. The proposed model provides a very fast route to estimate the thermal conductivity of refractories within the variation range of alumina content, bulk density and total porosity employed in this work. In order to apply the model, the only required property is the bulk density, which is commonly evaluated by the quality control during refractory production. Statistical analysis are employed to validate the proposed empirical model.

Resumo em Português:

A durabilidade de um concreto refratário está diretamente associada à facilidade com que gases e líquidos corrosivos penetram em sua estrutura porosa. Muitas vezes, contudo, a resistência ao escoamento não é uniforme no interior do material, podendo levar a resultados não representativos do corpo como um todo, dependendo da região de análise. Neste trabalho, o perfil de permeabilidade em função da profundidade foi investigado para concretos refratários auto-escoantes com ultrabaixo teor de cimento obtidos em diferentes temperaturas de tratamento térmico. Os resultados permitiram concluir que a eliminação de água de hidratação, a sinterização e o destacamento da matriz-agregado são os mecanismos principais responsáveis pela variação da permeabilidade entre 110 ºC e 1650 °C. A leve sedimentação dos agregados para o interior da amostra durante a moldagem e o empacotamento diferenciado da matriz na superfície exposta à atmosfera explicam o gradiente de permeabilidade observado nos concretos.

Resumo em Inglês:

The durability of refractory castables is ultimately related with the ability of fluids to penetrate and interact with the porous structure. In some cases, however, the flow resistance is not uniform within the refractory body, and a global analysis may result in misleading information about the refractory properties depending on the size and position of the sample. In this work, the permeability gradient was measured along the thickness of a self-flow ultra-low cement refractory castable as a function of the thermal treatment temperature. Results led to the conclusion that dehydration, sintering and microcracking are the key mechanisms for the variation in the permeability. The minor sedimentation of aggregates during casting and the better matrix packing on the sample surface explain the lower permeability at the surface exposed to atmosphere during the castable molding.

Resumo em Português:

Concretos multifuncionais oferecem como principal vantagem a possibilidade de aplicação do material refratário através de diversas técnicas de instalação (p.e. socagem, vibração, projeção, auto-escoamento) variando-se apenas o teor de água. Essa versatilidade durante a etapa de aplicação associada à necessidade de redução do estoque de materiais refratários nas indústrias siderúrgicas têm resultado em uma crescente demanda por concretos multifuncionais. No entanto, cabe avaliar se a versatilidade desse tipo de concreto durante a aplicação também é observada em etapas posteriores à instalação, particularmente nos processos de secagem e aquecimento do revestimento refratário. A permeabilidade é uma das principais características que influenciam a velocidade de secagem dos concretos e a possibilidade de explosão do revestimento durante o aquecimento. O objetivo deste trabalho foi comparar a permeabilidade de concretos refratários multifuncionais com composições normalmente aplicadas com técnicas específicas de instalação. Os resultados indicam que a distribuição granulométrica e o teor de água adicionada são os principais fatores determinantes da permeabilidade de concretos de alta alumina com ultra-baixo teor de cimento.

Resumo em Inglês:

The main advantage of multifunctional castables is their ability of being applied using different installation techniques (i.e., ramming, vibration, gunning, self-flowing, etc.). Such versatility during the placing procedure associated to the necessity of reducing the amount of spare refractory material in the steel-making industries have resulted in an increasing demand for multifunctional castables. However, it is important to evaluate whether the benefits of these castables during installation are also observed after the start-up of equipment, particularly along the drying and heating processes of the refractory lining. Permeability is one of the main properties that influences the drying rate and the susceptibility of castables to explosion during heating. The objective of this paper is to compare the permeability of multifunctional refractory castables with that of compositions usually applied through specific installation techniques. Results indicate that the particle size distribution and the water content are the key factors that determine the permeability of high-alumina ultra-low-cement castables.

Resumo em Português:

A facilidade de aplicação dos concretos tem sido uma das principais justificativas da substituição de peças moldadas por refratários monolíticos. Todavia, as inúmeras técnicas disponíveis para aplicação dos monolíticos têm resultado em uma diversificação muito acentuada das classes de concreto refratário (p. ex., vibrados, projetados, auto-escoantes, "shotcreting"). Em virtude disso, há atualmente uma crescente demanda por concretos de maior versatilidade, denominados multifuncionais, que possibilitem a utilização das mais variadas técnicas para aplicação. No entanto, ainda questiona-se se a versatilidade dos concretos multifuncionais durante a aplicação também implica em benefícios com relação à etapa de mistura e ao seu desempenho a altas temperaturas. O objetivo deste trabalho é identificar os requisitos necessários para a obtenção de concretos multifuncionais, e comparar o seu comportamento reológico e resistência à fluência a quente com concretos normalmente aplicados com técnicas específicas de instalação. Os resultados indicam que a distribuição granulométrica é a principal determinante da característica multifuncional de concretos de alta alumina com ultra-baixo teor de cimento.

Resumo em Inglês:

The ease of installation of castables has been one of the major reasons for the replacement of shaped materials by monolithics refractories. However, the extensive number of techniques available for the installation of monolithics has broadened in excess the classes of refractory castables in the market (i.e, vibratable, gunning, self-flow, shot-creting). Therefore, a significant demand for more versatile castable has emerged in the latest years. Expectations lay on the development of multifunctional castables that could be installed using most of the large variety of methods available. Nevertheless, it is still unknown if the versatility of multifunctional castables during installation would also result in benefits regarding the mixing step prior to application and the high temperature performance. The objective of this paper is to identify the main requisites necessary to obtain multifunctional castables and compare their rheological behavior and creep resistance at high temperature with that of castables installed with specific application techniques. Results indicate that the particle size distribution mainly determines the multifunctional feature of high-alumina ultra-low-cement castables.

Resumo em Português:

Neste trabalho são destacadas as técnicas de separação e de purificação de terras raras por precipitação fracionada e troca iônica, além das técnicas usualmente utilizadas no controle analítico destes materiais. A aplicação destas técnicas é mostrada neste trabalho para a obtenção de óxido ou nitrato de cério com pureza > 99%. O principal objetivo é a obtenção de precursores à base de cério para o processamento de cerâmicas de zircônia-céria ou céria contendo terras raras. A disponibilidade de cloretos mistos, matéria-prima para a preparação de terras raras individuais, e o conhecimento das técnicas de separação, purificação e controle analítico de terras raras no IPEN, permite sua obtenção local para uso em pesquisa e desenvolvimento.

Resumo em Inglês:

In this work techniques of fractioned precipitation and ion exchange for separating and purifying rare earth elements are outlined. Other techniques usually utilized in the analytical control of these elements are also briefly discussed. The application of these techniques for the preparation of cerium nitrate or cerium oxide of > 99% purity are demonstrated. The main purpose is to obtain cerium precursors for the processing of zirconia-ceria or ceria-rare earth ceramic materials. The raw material availability in the form of mixed chlorides, and the knowledge of these techniques at IPEN allows for obtaining these precursors in the local market for research and development purposes.