Resumo em Português:

Este trabalho mostra o avanço de pesquisas realizadas em cerâmicas eletrônicas à base de SnO2 e TiO2. A adição de diferentes dopantes, bem como a realização de tratamentos térmicos em atmosfera oxidante e redutora, influenciam na densificação, tamanho médio de grãos e nas propriedades elétricas da cerâmica varistora à base de SnO2. Resultados obtidos por medidas de espectroscopia de impedância mostram as variações de altura e largura da barreira de potencial em função da atmosfera de tratamento térmico. Altos valores de coeficiente de não-linearidade foram obtidos para os sistemas à base de SnO2, característicos de varistores de alta tensão tal como os varistores comerciais de ZnO. Neste trabalho, também serão apresentados estudos de cerâmicas policristalinas à base de TiO2 e (Sn,Ti)O2, as quais apresentam resposta elétrica I-V não linear típica de sistemas varistores de baixa tensão. Todos estes sistemas são potencialmente promissores à aplicação como varistor.

Resumo em Inglês:

The development of the research work on SnO2- and TiO2-based electronic ceramics is reported. The doping with different materials as well as the thermal treatments at oxidizing and reducing atmospheres influence the densification, the average grain size and the varistor performance of the tin oxide ceramics. The impedance spectroscopy results show the differences in height and width of the potential barriers depending on the atmosphere during thermal annealing. High non linear coefficients were obtained for SnO2-based systems, similar to the ones obtained for commercial ZnO high voltage varistors. Results on TiO2 and (Sn,Ti)O2 polycrystalline ceramics, with non-linear I-V characteristics typical for low voltage varistor systems, are also reported. All these ceramic systems are potential candidates for varistor devices.

Resumo em Português:

A espectrometria de absorção atômica com atomização eletrotérmica em forno de grafite, como método analítico, possui uma grande vantagem que é a sensibilidade na detecção, tendo assim grande aceitação como rotina analítica em laboratórios de aplicação e pesquisa. Apesar desta metodologia possuir grande poder de detecção, sua aplicação é limitada pelo custo de operação e pela interação química de alguns elementos com a superfície do tubo de grafite. Este trabalho apresenta uma metodologia para obtenção de uma camada de carbeto de tântalo na superfície do grafite, cujas propriedades permitem a atomização do analito sem interferência da camada formada. A metodologia apresentada neste trabalho é a imersão do tubo de grafite em solução aquosa de TaF7(2-). Os corpos de prova obtidos foram submetidos a tratamentos térmicos para a formação do carbeto de tântalo. A homogeneidade das camadas formadas e suas morfologias foram acompanhadas por microscopia eletrônica de varredura e a formação do carbeto de tântalo foi confirmada por difratometria de raios X.

Resumo em Inglês:

The atomic absorption spectrometry with electrothermal atomization in graphite oven, as an analytical method, possesses a great advantage of high sensibility detection; due to this advantage, it has been largely accepted as an analytical routine in application and research laboratories. In spite of its large detection power, the application of this methodology is limited by the operation cost and by the chemical interaction of some elements with the graphite tube surface. This work presents the methodologies of formation of tantalum carbide in the surface of graphite tubes by immersion of the graphite tube in aqueous solution of TaF7(2-). The samples obtained following this methodology were thermally treated in order to obtain the tantalum carbide. The homogeneity of the formed layers and their morphologies were characterized by scanning electron microscopy; the formation of tantalum carbide was confirmed by X-ray diffraction.

Resumo em Português:

Este trabalho apresenta a técnica de eletrodeposição de tântalo em meio de fluoretos fundidos, seguida de tratamento térmico para formação do carbeto de tântalo, como uma alternativa de pré-tratamento para tubos de grafite utilizados em determinações analíticas de espectrometria de absorção atômica em forno de grafite. Os experimentos de eletrodeposição foram executados utilizando-se como solução eletrolítica a mistura eutética LiF-NaF-KF com adição de 15% em massa de K2TaF7. Os ânodos de tântalo foram provenientes de sucata comercial de tântalo, o cátodo foi o próprio tubo de grafite a ser revestido. O revestimento de tântalo foi obtido com alta eficiência de corrente a 750 ° C, em densidade de corrente catódica de 20 mA.cm-2 e tempo de eletrólise de 120 min., sob atmosfera controlada de argônio. O tratamento térmico realizado em atmosfera de argônio, possibilitou a formação de uma perfeita camada de carbeto de tântalo, confirmada através de análise de difratometria de raios X. O depósito, analisado por microscopia eletrônica de varredura (M.E.V.), mostrou-se liso, aderente ao substrato, sem porosidades, incrustações ou microtrincas.

Resumo em Inglês:

This paper presents tantalum electrodeposition in molten fluorides followed by thermal treatment, as a pre-treatment technique to graphite tubes used in spectrometry of atomic absorption in graphite oven. The experiments were carried out using the eutectic FLINAK with addition of 15% (weight %) of K2TaF7. The tantalum anodes were made of tantalum commercial scrap; the cathode was the graphite tube to be electroplated. Tantalum coatings were obtained with high current efficiency at 750 omicron C temperature, 20 mA.cm-2 current density and 120 minutes electrolysis time, under controlled argon atmosphere. The thermal treatment under argon atmosphere was effective to obtain a perfect tantalum carbide layer; X-ray diffraction analysis confirmed tantalum carbide formation. Based on the scanning electronic microscopy analysis results, it was found that the tantalum carbide deposits were adherent to the substrate and were free of porosities, incrustations and microcracks.

Resumo em Português:

Este trabalho apresenta uma nova metodologia para a formação de uma camada de carbeto de tântalo em superfície de grafite, que consiste da imersão dos tubos de grafite em suspensões aquosas de tântalo e de óxido de tântalo, com posterior tratamento térmico a 2100 °C. Para facilitar a aderência dos compostos de tântalo sobre a superfície do tubo, utilizou-se álcool polivinílico (PVOH). Para obter uma camada de carbeto de tântalo homogênea e aderente, os parâmetros concentração das suspensões e temperatura dos corpos de prova antes da imersão, também foram analisados. A camada de carbeto de tântalo formada foi caracterizada utilizando microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difratometria de raios X.

Resumo em Inglês:

This work presents the methodology studied for the formation of a tantalum carbide layer in a graphite surface. The methodology consists of the immersion of the graphite tubes in aqueous suspensions of tantalum and tantalum oxide, with subsequent thermal treatment at 2100 °C. Poly (vinyl alcohol - PVOH) was used in order to facilitate the adherence of the tantalum composite on the tube surface. Parameters such as concentration and temperature of the suspension and the temperature and atmosphere of the thermal treatment were investigated in order to obtain an homogeneous and adherent layer of tantalum carbide. The tantalum carbide layer was characterized using scanning electron microscopy and analysis of phases by X-- ray diffraction.

Resumo em Português:

Este trabalho trata do desenvolvimento de uma metodologia para usar lodo gerado na estação de tratamento de esgoto de indústria têxtil na fabricação de materiais de construção. Os resultados mostram que é possível obter materiais de construção com boas propriedades mecânicas usando a quantidade apropriada de argila e lodo, e uma curva de queima adequada.

Resumo em Inglês:

This work deals with the development of a methodology to use the sludge generated in wastewater treatment plant of textile factory on fabrication of construction materials. The results show that it is possible to obtain construction materials with good mechanical properties using appropriate quantities of clay and sludge and proper heat treatment.

Resumo em Português:

A condutividade térmica de materiais refratários sílico-aluminosos e aluminosos com 35,81%-p <= Al2O3 <= 93,48%-p e porosidade total entre 15% e 81% foi determinada através da técnica de fio quente paralelo. Além de avaliar as correlações entre a condutividade térmica, o teor de alumina (Al2O3) e a porosidade (PA e PT), neste trabalho, foi introduzida a razão R (teor de alumina / porosidade total) que permitiu correlacionar a condutividade térmica simultaneamente com a composição química e a microestrutura dos refratários. O método dos mínimos quadrados foi utilizado para generalizar a correlação entre k e R para uma faixa mais ampla de temperaturas. A boa qualidade do ajuste alcançado pelo modelo empírico obtido (r² > 0,93) permite concluir que a utilização da razão R pode ser mais significa para a condutividade térmica de cerâmicas refratárias do que a utilização do teor de alumina ou quantidade de coríndon isoladamente. Estas relações são fundamentais no projeto de fornos e equipamentos que empreguem cerâmicas refratárias além de serem dados de entrada adequados para suprir programas de simulação computacional que visem à previsão do comportamento termomecânico destes materiais.

Resumo em Inglês:

Thermal conductivity of high alumina and fireclay refractories with 35.81 wt% <= Al2O 3 <= 93.48 wt% and total porosity between 15% and 81% was evaluated by parallel hot-wire technique. The R ratio (alumina content / total porosity), applied in this work, allowed correlating the thermal conductivity (k) with chemical composition and the physical properties of the evaluated refractories. The least square method was used to generalize the correlation between k and R to larger temperature range. The high correlation obtained (r² > 0.93) allows concluding that the use of R ratio is more effective in the thermal conductivity of refractory ceramics than using only the alumina content or the amount of corundum. These relationships obtained in this work are important in the project of furnaces and equipments that uses refractories. They are also suitable data to input computer simulation programs aiming to evaluate the thermomechanical behavior of refractory ceramics.

Resumo em Português:

As indústrias cerâmicas de um modo geral, no seu processo produtivo, utilizam matérias-primas provenientes de sedimentos argilosos e/ou alterações de minerais formadores de rochas. Trata-se portanto de um material com alto grau de heterogeneidade tanto do ponto de vista mineralógico quanto em relação ao grau de alteração dos seus minerais, dificultando sobremaneira a previsão do comportamento mecânico do produto final (tijolos, telhas, etc.). Uma prática que é comumente adotada durante a confecção de peças cerâmicas é a mistura de diferentes tipos de solo, realizada muitas vezes, de maneira intuitiva e empírica, onde as características do produto são fortemente dependentes das proporções usadas nessas misturas. O presente trabalho apresenta uma metodologia numérica, utilizando o planejamento em rede Simplex, na previsão das propriedades resultantes destas misturas. Dependendo do modelo escolhido (linear, quadrático, cúbico, etc.), o resultado de uma mistura genérica de até três componentes pode ser determinado numericamente a partir do conhecimento prévio das propriedades de cada componente original, bem como das misturas em determinadas proporções fundamentais. Estes resultados foram testados empiricamente em escala laboratorial e podem ser adaptados posteriormente ao processo produtivo, possibilitando a economia de matéria-prima e reduzindo a exploração predatória das jazidas.

Resumo em Inglês:

In general, the brick ceramic industry uses clayey soils from sedimentation basin and/or from weathered rock as raw material. Due to their nature, these soils, most of the time, are extremely heterogeneous at their natural state. This heterogeneity is not only related to their mineralogical composition but also related to their grading and the degree of mineral weathering. Therefore, an important question arises: how to predict a desirable specific behavior of these materials with such a variable characteristic ? It is very well known that ceramic workers apply an empirical procedure, combining different materials with known properties to manufacture these products. Thus, this paper presents a method to help in overcome this problem by applying a numerical routine which is used to predict specific final properties of different soil admixtures. It is also a helpful tool to determine the ideal admixture proportion that will show some required property, starting from the previously known behavior of the original components and some basic admixtures. The obtained results by carrying out laboratory tests in small ceramic bricks are compared to those predicted ones in order to verify the model suitability. This study is performed in a laboratory scale but it can be easily adapted to the industrial production process, enhancing the economy and preserving the environment from the predatory exploration of borrow areas.