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Cerâmica, Volume: 56, Número: 340, Publicado: 2010
  • Adaptação de um equipamento para ensaios de desgaste de materiais cerâmicos

    Lorenzi, R. F. de L.; Perottoni, C. A.; Zorzi, J. E.

    Resumo em Português:

    É descrita em detalhes a montagem de um equipamento simples e de baixo custo para a medida da resistência ao desgaste de materiais cerâmicos. Para demonstrar a aplicação deste equipamento foram realizadas medidas de desgaste em amostras de alumina e zircônia parcialmente estabilizada com ítria. A resistência ao desgaste das amostras de zircônia foi medida antes e depois da formação de um recobrimento de ZrC, mediante tratamento térmico a 1600 ºC, com a peça envolta por carbono, em atmosfera de argônio. Foi observado que a formação de ZrC proporciona uma resistência ao desgaste similar à da alumina, aproximadamente 50% superior à da zircônia.

    Resumo em Inglês:

    The assembly of a simple, low cost equipment for the measurement of the wear coefficient of ceramic materials is described in some detail. This equipment was applied to the determination of the wear coefficient of alumina and yttria-partially stabilized zirconia. The wear resistance of zirconia was measured before and after the formation of a ZrC coating on the surface, as the result of a thermal treatment at 1600ºC with the sample wrapped in a carbon powder bed in an argon atmosphere. It was observed that the formation of ZrC provides a surface wear resistance similar to that obtained for alumina, almost 50% higher than that of bulk zirconia.
  • Aplicação da ferramenta SWOT para avaliação das técnicas de dano ao choque térmico em materiais refratários

    Gonçalves, L. R. G.; Cintra, G. B.; Teider, B. H.; Gallo, J. B.; Pandolfelli, V. C.

    Resumo em Português:

    A literatura indica diversos tipos de ensaios e diferentes métodos de avaliação de dano por choque térmico. Adicionalmente sabe-se que, em determinadas aplicações, esse tipo de dano é um dos principais responsáveis pela degradação do revestimento refratário. Neste contexto e buscando a melhor forma de reproduzir as condições em serviço do revestimento refratário, o presente trabalho foi realizado visando analisar qual tipo de ensaio de choque térmico e método de avaliação do dano são os mais adequados para avaliar o desempenho destes materiais. Essa análise foi baseada em uma revisão bibliográfica e resultados obtidos em laboratório, em que se comparou e avaliou as vantagens e desvantagens dos métodos mais relevantes encontrados na literatura. Por fim, com o auxilio da ferramenta SWOT foi possível verificar se o método adotado pelos autores desse trabalho é adequado para auxiliar na seleção do refratário para aplicação em calcinadores de leito fluidizado.

    Resumo em Inglês:

    The literature shows different tests and techniques for evaluating the thermal shock damage. Additionally, it is known that, for certain applications, this type of wear mechanism is one of the main causes of fluid flash calciner refractory degradation. Within this context and in order to find the best way to reproduce the refractory lining service conditions, this work was carried out to point out which thermal shock test and damage assessment method are more suitable to evaluate these materials. This analysis was based on a literature review and laboratory experiments, comparing and evaluating the advantages and disadvantages of the most important methods available. Finally, with the support of the SWOT tool it was possible to evaluate whether the method adopted by the authors of this work is appropriated for helping the selection of the refractories for calciners application.
  • Agentes ligantes e seus efeitos em concretos refratários alumina-magnésia

    Braulio, M. A. L.; Milanez, D. H.; Sako, E. Y.; Bittencourt, L. R. M.; Pandolfelli, V. C.

    Resumo em Português:

    Concretos refratários alumina-magnésia são comumente ligados por cimentos de aluminato de cálcio. Estes materiais apresentam, em temperaturas elevadas, uma reação de caráter expansivo decorrente da espinelização in-situ (MgAl2O4). Quando ligados por cimentos, reações adicionais (formação de CA2 e CA6) contribuem para a expansão. Uma alternativa para controlar a estabilidade volumétrica é a substituição do cimento tipicamente utilizado (~30%-p CaO) por outro de menor teor de cálcio (~20%-p CaO) ou por alumina hidratável. Tais substituições podem afetar as propriedades dos concretos, como a resistência mecânica a frio, a hidratação da magnésia e as propriedades durante e após a sinterização. Deste modo, o objetivo deste trabalho é avaliar o impacto destes ligantes no processamento de concretos alumina-magnésia. Sendo assim, pretende-se utilizar a fonte de ligante como uma ferramenta para a obtenção de concretos refratários com expansão engenheirada, visando-se aumentar a flexibilidade na seleção de materiais aplicados em panelas de siderurgia.

    Resumo em Inglês:

    The usual binder of alumina-magnesia castables is the calcium aluminate cement. Due to in-situ spinel (MgAl2O4) formation at high temperatures, these materials present an expansive behavior. When bonded with cement, further reactions (CA2 and CA6 formation) also contribute to the overall expansion. Changing the most common cement used (~ 30 wt.% CaO) for other containing less calcia (~ 20 wt.% CaO) or for hydratable alumina are suitable alternatives for controlling the castables' volumetric stability. Nevertheless, the binder replacement may affect castables properties, such as cold mechanical strength, MgO hydration degree and properties during and after sintering. Therefore, the objective of the present paper is to analyze the effects of these binders on the alumina-magnesia castables processing. As a result, the binder systems can be used as a tool for designing the alumina-magnesia castables expansion, increasing the flexibility on the selection of steel ladles linings.
  • Efeitos do carbono na evolução de segundas-fases e na densificação do nitreto de alumínio com Y2O3

    Molisani, A. L.; Goldenstein, H.; Yoshimura, H. N.

    Resumo em Português:

    Foi investigado o efeito da adição do carbono na evolução de segundas-fases e na densificação do AlN com 4% em massa de Y2O3. A mudança de composição da segunda-fase do AlN com Y2O3 foi induzida pela adição de 0,5% e 1,0% em massa de carbono. A sinterização sob atmosfera de nitrogênio foi realizada em forno com elemento resistivo de tungstênio entre 1650 ºC e 1850 ºC. A evolução de segunda-fase mostrou uma tendência para formar fases mais ricas em ítrio com o aumento do teor de carbono, o que atrasou a densificação do AlN com Y2O3 devido ao aumento da temperatura de formação de fase líquida. O efeito prejudicial causado pela adição de carbono diminuiu com o aumento da temperatura de sinterização, pois todas as amostras atingiram quase completa densificação após sinterização a 1800 ºC. A adição de carbono induziu uma evaporação significativa de compostos durante a sinterização, mas o comportamento de densificação foi pouco influenciado pela redução na fração de fase líquida existente na temperatura de sinterização e pelo gás aprisionado no interior dos poros fechados.

    Resumo em Inglês:

    The effect of carbon addition on the second-phases evolution and on the densification of AlN with 4wt.%.Y2O3 was investigated. The change of second-phase composition of AlN with Y2O3 was induced by the addition of 0.5wt.% and 1.0wt.% carbon. Sintering under nitrogen atmosphere was performed in tungsten heated furnace between 1650 ºC and 1850 ºC. The second-phase evolution had a tendency to form Y-richer phases with increasing carbon content, which delayed the densification of AlN with Y2O3 due to the increase of liquid-phase formation temperature. The harmful effect caused by the addition of carbon was diminished with increasing sintering temperature, since all samples achieved almost full densification after sintering at 1800 ºC. The addition of carbon induced significant evaporation of compounds during sintering, but the densification behavior was little influenced by the reduction in liquid-phase fraction formed at sintering temperature or the entrapped gas inside the closed pores.
  • Síntese de zeólita tipo NaA a partir de caulim para obtenção de zeólita 5A através de troca iônica

    Melo, C. R.; Riella, H. G.

    Resumo em Português:

    A síntese de zeólitas com o intuito de utilizá-las posteriormente como materiais adsorventes exige rigoroso controle das variáveis de processamento. Para cada tipo diferente de zeólita, existem variáveis de processo distintas para obtenção do tipo específico desejado. Neste trabalho os objetivos foram obter zeólita NaA partindo de caulim, para posteriormente obter zeólita 5A por meio de troca iônica com esta zeólita anteriormente sintetizada. Estas zeólitas, por sua vez, podem ser usadas como adsorventes altamente seletivos para adsorver, por exemplo, metais pesados de efluentes industriais. Os resultados obtidos foram satisfatórios, a metodologia utilizada mostrou-se eficiente. A partir do metacaulim comercial utilizado, obteve-se com sucesso zeólita tipo NaA, e por meio de trocas iônicas obteve-se zeólita 5A. A porcentagem de sódio trocada na zeólita final foi 61,4%.

    Resumo em Inglês:

    Zeolites synthesis as adsorbing materials requires accurate control of the variables. There are distinct process variables for obtaining specific desired types depending on each different kind of zeolite to be synthesized. This paper was aimed at obtaining NaA zeolites from kaolin in order to obtain zeolites A afterwards through ionic exchange with the previously synthesized zeolite. These zeolites can then be used as highly selective adsorbents to adsorb, for instance, heavy metals in industrial effluents. The results obtained were satisfactory, the methodology was efficient. From the commercial metakaolin used NaA zeolite was obtained successfully, and through ionic exchanges 5A zeolite was obtained. The exchangeable sodium percentage in the final zeolite was 61.4%.
  • Técnica para otimização de corpos cerâmicos usando projeto de misturas

    Silveira, J.; Leite, J. P.

    Resumo em Português:

    Na produção de revestimentos cerâmicos para parede e piso, são usadas misturas com matérias-primas de diversas regiões com características físicas e químicas diferentes. Essas mudanças de matérias-primas alteram as qualidades do produto final, o que implica em constante reformulação na composição de massas cerâmicas através de tentativas e erros, consumindo tempo e material. Isso configura a circunstância ideal para aplicar as técnicas de projeto de experimentos, freqüentemente usadas em outras áreas para modelar as propriedades mecânicas de corpos cerâmicos. No presente estudo, 21 formulações foram desenvolvidas a partir de seis matérias-primas utilizadas como fator de controle no projeto de experimento: talco, quartzo, calcário, filito, dolomita e argila. Essas misturas foram processadas em condições semelhantes aquelas usadas na indústria cerâmica: preparação da massa (moagem a úmido, secagem, granulação) preparação do corpo verde (prensagem e secagem) aquecimento (a 1180 ºC) e caracterização. Com os resultados experimentais foram calculados os modelos de regressão relacionando resistência à flexão, retração linear e absorção de água. Depois da análise estatística e verificação dos experimentos, o nível de significância e validades dos modelos foram confirmados, e uma técnica para otimização dos corpos cerâmicos foi desenvolvida, com expressões matemáticas denominadas função perda de qualidade.Os modelos de regressão e a técnica desenvolvida de perda de qualidade podem então ser usados para a melhor combinação daquelas seis matérias-primas para produzir um corpo cerâmico com propriedades específicas.

    Resumo em Inglês:

    In the production of wall and floor ceramic tiles, mixtures of raw materials from several origins with different physical and chemical characteristics are used. Those changes of raw materials alter the quality of the finished product, what implicates in the constant reformulation in the composition of the ceramic mass through try and error, consuming time and materials. This configures the ideal circumstance to apply the techniques of experiments design, often used in many areas to model properties of such ceramic bodies. In the present study, 21 formulations of six raw materials, namely talc, quartz, calcareous, phyllite, dolomite and clay were selected and used as control factors in the experiments design. Those formulations were processed under conditions similar to those used in the ceramics industry: powder preparation (wet grinding, drying, granulation and drying), green body preparation (pressing and drying), firing (at 1180 ºC) and characterization. With the experimental results, regression models were calculated, relating bending strength, linear firing shrinkage and water absorption. After statistical analysis and verification experiments, the significance and validity of the models were confirmed, and one technique for optimization of ceramic bodies was developed: a mathematical expressions denominated loss of quality function. The regression models and the developed technique of the loss quality can then be used for the best combination of those six raw materials to produce a ceramic body with specified properties.
  • O uso de técnica eletroquímica para a descontaminação de estruturas cerâmicas vítreas porosas

    Assis, O. B. G.; Silva, E. R.

    Resumo em Português:

    Apresentamos neste trabalho os resultados de ensaios preliminares para avaliar o uso de técnica de eletro-osmose para a remoção de contaminantes orgânicos em estruturas porosas cerâmicas, como filtros ou similares. A técnica consiste em forçar a migração de contaminantes retidos na estrutura interna ou na superfície dos poros por meio da aplicação de tensão controlada em célula eletroquímica projetada para este fim. As moléculas absorvidas na superfície cerâmica estarão sujeitas as ações cisalhantes de uma camada aquosa difusa móvel, e uma vez na condição iônica, migram na direção do campo de carga oposta, sendo posteriormente removidas. Nos ensaios de avaliação da técnica, escolhemos o fenol como contaminante padrão e os testes realizados em membranas vítreas microporosas imersas em solução aquosa. Os dados foram obtidos em função do tempo de aplicação da carga por medidas de densidade ótica e concentração de hidrogenação. Os resultados indicam remoções proporcionais a 70% do contaminante em estado diluído após 120 min de aplicação de carga.

    Resumo em Inglês:

    In this study the preliminary results of the use of electro-osmosis technique for the removal of organic contaminants in porous ceramic structure is presented. The method consists in provoke the migration of chemicals retained in the structure or adsorbed on the pores surfaces by application of a controlled tension in an electrochemical cell. The adsorbed molecules underwent shear stress due to a diffuse moving layer, which once in ionic state, the specimens are dragged and move towards the opposite charged electrode. Phenol was chose as standard contaminant and the tests carried out in vitreous porous membranes. The testes were performed in function of charge application and concentration assessed by optical densities. The results show a proportional removal of 70% of the contaminant in diluted condition after 120 min of charge application.
  • Caracterização dos argilominerais usados em matéria-prima cerâmica, da formação Rio do Rasto, Bacia do Paraná, no município de Turvo, SC

    Costa, J. A.; Mexias, A. S.; Gomes, M. E. B.

    Resumo em Português:

    No sudeste de Santa Catarina existem inúmeras minas de exploração de argilas destinadas à indústria cerâmica da região. Para o conhecimento desta matéria prima foi realizada a caracterização em detalhe de uma frente de lavra em atividade. A exploração é realizada em terrenos sedimentares da Formação Rio do Rasto (Permiano Superior) na Bacia do Paraná que afloram como morros testemunho. Foram coletadas quatorze amostras representativas dos níveis desta mina composta de argilitos com intercalação de siltitos de pequena espessura. As amostras foram analisadas por difratometria de raios X pelo método do pó na rocha total e na fração < 4 µm. A composição química foi determinada por fluorescência de raios X. Foram realizadas observações ao microscópio eletrônico de varredura (elétrons secundários) de fragmentos das amostras e microanálises por microssonda eletrônica de lâminas delgadas. Os resultados mostraram uma grande variação vertical da mineralogia, tendo sido identificados três níveis diferentes. Até 2,00 m há predomínio de esmectita. Entre 2,00 m e 5,50 m a esmectita é o principal argilomineral, mas com quantidade significativa de ilita/mica, e acima de 5,50 m há grande aumento do feldspato potássico e mica detrítica. Estudos de detalhe por difratometria de raios X (determinação do parâmetro b) e microanálises WDS por microssonda eletrônica permitiram identificar como montmorilonita a espécie argilomineral do grupo das esmectitas.

    Resumo em Inglês:

    In the southeastern part of Santa Catarina state, Brazil, many mines of clays used as raw material for the ceramic industry are found. A detail study of this material was developed in a mine in activity. The exploitation of clays is held in sedimentary rocks of Rio do Rasto Formation (Upper Permian) in the Paraná Basin. The outcrops are in hills testimonies. Fourteen samples were collected and represent the levels of this mine which consisted of argillites with intercalation of slim siltite layer. These samples were analyzed by X-ray diffraction using the powder method and in the fraction < 4 µm. The chemical composition was determined by X-ray fluorescence spectrometer. Petrographic observations in thin section were also performed. Scanning electron microscope images was obtained in samples fragments by secondary electron method. Electron microprobe microanalysis was performed in one thin section. The results showed large vertical variation in the mineralogy and it has been identified three different levels. Up to 2.00 m there is a predominance of smectite. Between 5.50 m 2.00 m the smectite is the main clay mineral, but with significant amounts of illite/mica and above 5.50 m occurs large increase in K-feldspar and detrital mica. Studies in detail by X-ray diffraction (determination of the b-parameter) and microanalysis by wavelength dispersive X-ray spectroscopy have identified montmorillonite clay mineral as the smectite mineral specie.
  • Mulitização em refratários utilizando diferentes fontes precursoras: revisão

    Magliano, M. V. M.; Pandolfelli, V. C.

    Resumo em Português:

    A mulita é uma fase cerâmica obtida pela reação entre alumina e sílica em temperaturas elevadas e amplamente utilizada em refratários devido as suas excelentes propriedades. Muitos trabalhos na literatura estudaram e analisaram a síntese de mulita, bem como sua incorporação em refratários, que pode ser feita pela adição do pó pré-formado ou pela obtenção in-situ. Esta revisão une os principais trabalhos publicados sobre síntese de mulita focando principalmente aspectos da cinética da reação, como a ocorrência de fase líquida metaestável durante a mulitização, etapa inevitável para o processo. O trabalho traz também um panorama geral das diversas fontes silico-aluminosas precursoras e das características e propriedades da mulita obtida a partir de cada uma delas. O estudo sugere que a utilização de sílicas e aluminas de alta reatividade favorece a mulitização reduzindo a temperatura de obtenção e a quantidade de fase líquida residual.

    Resumo em Inglês:

    Mullite is a ceramic phase currently applied in the refractory industries due to its excellent properties, high refractoriness and it is formed by the reaction of silica and alumina at elevated temperatures. In the literature, many works analyze its synthesis and reactions, as well as the in-situ formation or addition as pre-reacted powder. This review gathers the main works involving mullite synthesis, focusing on the mullitization kinetics, such as the formation of a metastable liquid phase. It also brings about a general view of the many different sources of silica and alumina, analyzing their characteristics and the properties of the resulting mullite. The study suggests that the use of high reactive alumina and silica favors the mullitization by reducing its formation temperature and the amount of residual liquid phase on the final product.
  • Avaliação da estabilidade térmica de sais quaternários de amônio para uso em argilas organofílicas nacionais: Parte I

    Barbosa, R.; Souza, D. D.; Araújo, E. M.; Mélo, T. J. A.

    Resumo em Português:

    A grande propagação da nanotecnologia nos tempos atuais requer estudos cada vez mais específicos para entender a evolução desses materiais. A obtenção de boas propriedades em nanocompósitos polímero/argila faz com que estudos mais aprofundados sejam realizados sobre a estabilidade térmica dos surfactantes nas temperaturas de processamento destes materiais. Neste trabalho, a estabilidade térmica de quatro sais quaternários de amônio, tais como brometo de hexadeciltrimetil amônio, cloreto de alquildimetilbenzil amônio, cloreto de estearildimetil amônio e cloreto de hexadeciltrimetil amônio foi avaliada, visando sua posterior intercalação em argilas bentoníticas nacionais, com o propósito de torná-las organofílicas para uso em nanocompósitos poliméricos. Os sais foram caracterizados termicamente por calorimetria exploratória diferencial e termogravimetria sob Ar e N2. Os resultados indicaram que os sais à base do ânion cloreto se degradaram em temperaturas similares e o sal à base do ânion brometo se degradou em temperatura superior. Além disso, este estudo indicou que o sal cloreto de estearildimetil amônio provavelmente terá sucesso na utilização como surfactante para o uso em nanocompósitos.

    Resumo em Inglês:

    The large propagation of nanotechnology in modern times requires more studies to meet their specific development. For obtaining good properties of polymer/clay nanocomposites more comprehensive studies on the thermal stability of surfactants in the processing temperatures of these materials are necessary. In this work, the thermal stability of four quaternary ammonium salts such as hexadecyltrimethyl ammonium bromide, alkyldimethylbenzyl ammonium chloride, esthearildimethyl ammonium chloride and hexadecyltrimethyl ammonium chloride was evaluated for their intercalation into national bentonite clay, with the aim to enable organophilic for using in polymer nanocomposites. The salts were thermally characterized by differential scanning calorimetry and thermogravimetryunder Ar and N2. The results indicate that the salts based on chloride ion degraded at similar temperatures and the based on the bromide anion degraded at higher temperature. Besides, these studies indicated that the esthearildimethyl ammonium chloride salt may be successful in obtaining as surfactant for the use in nanocomposite.
  • Uso de novos materiais para o capeamento pulpar (hidroxiapatita - HAp e fosfato tricálcico - β-TCP)

    Delfino, C. S.; Ribeiro, C.; Vieira, G. F.; Bressiani, A. H. A.; Turbino, M. L.

    Resumo em Português:

    O capeamento pulpar é uma medida importante e muito usada no cotidiano da prática odontológica e, quando realizado de forma consciente, baseado em um bom diagnóstico da condição pulpar no momento da exposição, pode prevenir o dente de sofrer uma intervenção endodôntica. Além do hidróxido de cálcio, outros materiais vêm sendo testados quanto a sua ação em promover o reparo pulpar pela formação de ponte de dentina, após capeamento pulpar direto. Uma das alternativas de materiais viáveis para o capeamento pulpar são as cerâmicas à base de fosfatos de cálcio, destacando-se a hidroxiapatita (HAp) e o fosfato tricálcico (β-TCP). Estes materiais não promovem a formação de área necrótica, característica da utilização do hidróxido de cálcio, são biocompatíveis e favorecem o reparo do tecido pulpar. Para avaliar os efeitos desses materiais no capeamento pulpar foi realizada esta revisão de literatura, abordando desde a resposta do tecido pulpar, até o protocolo para o uso clínico.

    Resumo em Inglês:

    Pulp capping is an important measure and one with a high rate of use in daily dental practice, and when it is conscientiously performed, based on good diagnosis of the pulp condition at the time of its exposure, it may prevent the tooth from requiring endodontic intervention. In addition to calcium hydroxide, other materials have been tested with regard to their action in promoting pulp repair by the formation of a dentin bridge after direct pulp capping. Some of the feasible alternative materials for pulp capping are calcium phosphate-based ceramics, with hydroxyapatite (HAp) and tricalcium phosphate (β-TCP) being outstanding. These materials do not promote formation of a necrotic area, characteristic of the use of calcium hydroxide, are biocompatible and favor pulp tissue repair. To evaluate the effects of these materials on pulp capping, this literature review was conducted, the approach being wide ranging in scope, from pulp response through to the protocol for clinical use.
  • Fabricação de blocos cerâmicos de vedação pela incorporação com lodo de lavanderia industrial

    Herek, L. C. S.; Bergamasco, R.; Tavares, C. R. G.

    Resumo em Português:

    O resíduo sólido (lodo) gerado durante o tratamento de efluentes de lavanderias industriais foi utilizado na fabricação de blocos cerâmicos de vedação em escala real, nas proporções de 0 (referência) e 20% de lodo em relação à massa cerâmica. Após a queima, em escala industrial, estes blocos cerâmicos foram avaliados com relação aos ensaios de resistência mecânica e absorção de água. Os blocos cerâmicos de vedação fabricados com lodo de lavanderia apresentaram uma diminuição na resistência mecânica com relação aos blocos de referência. Já o teor de absorção de água aumentou ao se adicionar lodo de lavanderia na fabricação destes blocos. No entanto, os resultados mostraram que o lodo de lavanderia pode ser aproveitado para incorporação em massa cerâmica na fabricação de blocos cerâmicos de vedação até 20%.

    Resumo em Inglês:

    The solid residue (sludge) generated in the treatment of effluents from industrial laundries was used for the full-scale production of ceramic sealing blocks, in the proportions of 0% (reference) and 20% with respect to the ceramic body. After firing in industrial scale, the mechanical strength and water absorption properties of the ceramic blocks were determined. The ceramic blocks produced with laundry sludge showed lower mechanical strength than the reference blocks. On the other hand, the amount of absorbed water increased when the sludge was added to the blocks. The results showed that the sludge from industrial laundries may be incorporated in the ceramic body, up to 20%, for the production of ceramic sealing blocks.
  • Efeito da modificação da composição química na sinterização e microestrutura de porcelanas de ossos bovinos

    Gouvêa, D.; Hirakata, S.; Kahn, H.

    Resumo em Português:

    Bone china é um tipo especial de porcelana que foi primeiramente desenvolvida no Reino Unido e é caracterizada pela alta resistência mecânica, grande alvura e translucidez. É fabricada com uma mistura de matérias-primas composta por aproximadamente 50% de cinza de ossos bovinos calcinados (OBC) e 25% de fundentes, 25% de caulim ou argilas plásticas. A modificação das proporções e tipos das matérias-primas originais, ou seja, a substituição de Cornish stone por feldspato para a fabricação de bone china acarreta numa alteração das proporções óxidos fundentes/SiO2. Quando fabricada com Cornish stone, a composição é de 50:25:25 (OBC:caulim:Cornish stone). A fabricação de bone china nesta proporção com OBC:caulim:feldspato já apresenta uma maior fundência e uma temperatura de sinterização inferior, mas muito próxima, da composição original inglesa. A modificação para a composição 60:20:20 faz com que ocorra um aumento da relação fundentes/SiO2, que leva a uma facilitação da sinterização devido à redução da viscosidade do vidro formado durante o processo. Nesta composição o material sinteriza a 1200 ºC, que é cerca de 80 ºC abaixo da temperatura de queima da composição inglesa original, e apresenta uma microestrutura final muito homogênea e de baixa porosidade.

    Resumo em Inglês:

    Bone china is a type of high quality porcelain body first developed in Britain in which calcined cattle bone (bone ash) is a major component (50%), but with also Cornish stone (25%) and kaolin (25%). Whiteness, strength and high translucency are the characteristic features of this ware. Cornish stone acts as a flux in the bone china, melting first and acting as a solvent for the other constituents. In this work Cornish stone was substituted by feldspar as a flux and the mixtures 50:25:25, 50:30:20 and 60:20:20 (Bone Ash:feldspar:kaolin) were sintered from 1000 to 1300 ºC (50 ºC steps). The samples were characterized by X-ray diffraction, mercury porosimetry, scanning electron microscopy, X-ray fluorescence and dilatometry. All samples sintered at temperatures lower than that of original bone china and the 60:20:20 composition presented complete densification at 1200 ºC, 80 ºC lower than the British pottery, and show a homogeneous microstructure.
  • Incorporação de cinza de lenha, lodo de estação de tratamento de água e cinza de casca de arroz em massa cerâmica: utilização da técnica de planejamento

    Medeiros, E. N. M de; Sposto, R. M.; Neves, G. de A.; Menezes, R. R.

    Resumo em Português:

    Este trabalho apresenta um estudo das propriedades físico-mecânicas de massas cerâmicas com a incorporação de resíduos de cinza de lenha, lodo de estação de tratamento de água e cinza de casca de arroz, visando a sua futura utilização na produção de blocos. Os procedimentos metodológicos consistiram na caracterização química e mineralógica, na análise granulométrica e no delineamento de misturas com argila e resíduos por meio da técnica de planejamento. Foram produzidos corpos de prova por prensagem, com variações de composições no intervalo de 0 a 50% de resíduo e 50 a 100% de argila. A queima foi realizada em forno tipo mufla. As propriedades físico-mecânicas avaliadas foram absorção de água e módulo de ruptura à flexão. Como resultados principais, concluiu-se sobre a viabilidade em se utilizar composições com até 25% de resíduo nas temperaturas de 800, 900 e 1000 ºC.

    Resumo em Inglês:

    This paper presents a study of the physical and mechanical properties of ceramic mass with the incorporation of waste ash wood, sludge from water treatment and rice husk ash to determine whether its future use manufacture of bricks. The procedures consisted in the chemical and mineralogical characterization, particle size analysis and design of mixtures with clay and waste through planning technique. Bodies were produced by uniaxial pressing, with variations of compositions in the range of 0 to 50% waste and 50 to 100% clay. The burning was carried out in muffle furnace. The physical and mechanical properties evaluated were water absorption and modulus of rupture strength. The main result, it was concluded on the feasibility of using compositions with up to 25% of waste at temperatures of 800, 900 and 1000ºC.
  • Compósito cimentício reforçado com fibras de carbono para recuperação de monumentos históricos

    Panzera, T. H.; Strecker, K.; Miranda, J. S.; Paiva, F. C.; Borges, P. H. R.

    Resumo em Português:

    O intemperismo, como fenômeno natural, atinge não somente materiais produzidos pelo homem, como também construções feitas de rochas naturais. No entanto, a evolução intempérica geralmente ocorre em ritmo muito lento em relação à duração dos empreendimentos humanos. Contudo, há situações em que este se acelera, afetando as obras de engenharia, sobretudo as obras de arte, monumentos históricos e fachadas de igrejas consideradas patrimônio da humanidade. O presente trabalho investigou o efeito da adição de fibra de carbono em compósitos cimentícios de resíduos de esteatito visando à recuperação de peças confeccionadas com este mineral, popularmente conhecido como "pedra-sabão". As propriedades físico-mecânicas tais como, densidade volumétrica e resistência mecânica à flexão foram investigadas neste experimento. Concluiu-se que a adição de fibra de carbono aumenta significativamente a resistência mecânica dos compósitos além da redução de seu peso específico, permitindo o reaproveitamento de um maior percentual de resíduos de esteatito no compósito final.

    Resumo em Inglês:

    Weathering is a natural phenomenon that affects both the engineering materials and natural rocks used for construction. The weathering evolution generally occurs at a slow pace when compared with the overall durability of the construction elements. However, in some cases the weathering may develop much quicker, affecting the engineering constructions and also historical buildings such as monuments and churches. This work investigated the effect of carbon fibre addition into cementitious composites made with residues of steatite, a mineral, also known as soapstone, for restoration of craftwork elements. The material's properties, such as bulk density and flexural strength were investigated. It is possible to conclude that the carbon fibre addition increases the flexural strength of the composites and reduces the specific weight, allowing for the use of a significant percentage of steatite in the formulation of the composites.
  • O efeito do teor de microsílica e de cimento refratário nas propriedades de LCCs usados em moldagem de alumínio

    Firoozjaei, E. A.; Saidi, A.; Monshi, A.; Koshy, P.

    Resumo em Português:

    O sistema de ligantes em concretos de baixo cimento é produzido com o uso de cimento de aluminato de cálcio, microsílica e alumina reativa. A razão cálcia/sílica tem importância crucial na formação de fase líquida a altas temperaturas e posteriormente na resistência a corrosão e nas propriedades mecânicas e físicas do refratário. Neste trabalho foram investigados os efeitos do teor de microsílica e de cimento na resistência à corrosão e nas propriedades mecânicas e físicas de refratários de baixo teor de cimento Andalusita (LCC). O teste da Alcoa foi usado para avaliar a resistência à corrosão dos concretos a 850 ºC e 1160 ºC. O estudo mostrou que um aumento na razão microsílica/cimento melhora as propriedades mecânicas e físicas do concreto, mas às custas da resistência à corrosão. Quando um teor fixo de BaSO4 foi adicionado ao material refratário base, observou-se um aumento de barium celsian junto com a formação de uma fase vítrea com o aumento da razão microsílica/cimento no refratário. Foi observado que a presença de fases vítreas diminui o efeito positivo da formação Ba-celsian na melhora da corrosão à resistência do refratário. Os resultados observados foram validados por meio de cálculos termodinâmicos que indicaram que a fase Ba-celsian era mais resistente que a Ca-anortita para aplicações envolvendo contato com alumínio líquido.

    Resumo em Inglês:

    The bonding system in low cement castables is achieved by the use of calcium aluminate cement, microsilica and reactive alumina. The lime/silica ratio critically impacts the liquid phase formation at high temperatures and subsequently the corrosion resistance and the mechanical and physical properties of the refractory. In the current study, the effects of microsilica and cement contents on the corrosion resistance and the physical and mechanical properties of Andalusite Low Cement Castables (LCCs) refractories were investigated. Alcoa Cup test was used to evaluate the corrosion resistance of the castables at 850 ºC and 1160 ºC. The study showed that an increase in the microsilica/cement ratio improves the physical and mechanical properties of the castable, but at the expense of the corrosion resistance. When a fixed amount of BaSO4 was added to the base refractory material, barium celsian along with glassy phase formation was observed to increase with the increase in the microsilica/cement ratio in the refractory. The presence of the glassy phases was noted to lower the positive effect of Ba-celsian formation on improving the corrosion resistance of the refractory. The observed results were validated using thermodynamic calculations which indicated that Ba-celsian phase was more resistant than Ca-anorthite for applications involving contact with molten aluminum.
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