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Cerâmica, Volume: 58, Número: 347, Publicado: 2012
  • Editorial

  • Corrosão de refratários utilizados na siderurgia. Parte I: propriedades microestruturais

    Bragança, S. R.

    Resumo em Português:

    Neste trabalho foi realizada uma revisão dos principais aspectos encontrados na literatura especializada sobre corrosão de refratários, avaliando-se a viabilidade de determinados ensaios e relacionando-os com resultados experimentais. O principal fator de desgaste dos refratários é considerado o ataque químico que o material sofre, porém ele é influenciado também por solicitações térmicas e mecânicas, sendo muitas vezes fatores concomitantes. O aumento da vida útil dos refratários enfrenta a compreensão de fenômenos complexos e depende de fatores operacionais, cujo controle e quantificação são difíceis no dia-a-dia da empresa, além das propriedades físicas e químicas dos refratários. Na abordagem proposta, mostram-se dados da investigação do desgaste corrosivo de refratários básicos, incluindo-se análise microestrutural, procurando relacionar os resultados experimentais com a perspectiva teórica da literatura.

    Resumo em Inglês:

    In this study, main aspects found in the literature about refractories corrosion were reviewed, evaluating the feasibility of certain tests and relating them with experimental results. The main cause of refractories wear is considered the chemical attack that the material suffers, but it is also influenced by thermal and mechanical factors, often concomitantly. Increased life of refractories faces the understanding of complex phenomena and depends on operational factors, whose control is difficult in routine steel company processing. In addition the physical and chemical properties of refractories must be considered. In the proposed approach, research data of corrosive wear of basic refractories, including microstructural analysis, are related to the theoretical fundamentals found in literature.
  • Durabilidade de peças cerâmicas vermelhas com adição de rejeito de rocha ornamental isenta de granalha

    Rodrigues, D. V.; Xavier, G. C.; Saboya, F.; Maia, P. C. A; Alexandre, J.

    Resumo em Português:

    Para avaliação da degradação acelerada em laboratório sofrida pelos corpos de prova de cerâmica vermelha com adição de rejeito de rocha ornamental isento de granalha, foi utilizado um equipamento que lixivia com água quente e fria em tempos controlados, e também, congela a amostra em até -4 ºC. Os corpos de prova cerâmicos foram confeccionados com até 10% em massa de rejeito de rocha ornamental a seco, e em seguida, umedecidos e moldados por extrusão. Os materiais produzidos foram calcinados nas temperaturas de 700 ºC, 800 ºC e 900 ºC. Após 1060 h de degradação acelerada em equipamento de laboratório, analisaram-se as propriedades cerâmicas do material. Os resultados das resistências mecânicas foram comparados através da distribuição de Weibull, antes e depois da degradação. Nota-se que o material com adição de 10% de rejeito de rocha ornamental na massa cerâmica é mais confiável quando queimada a 900 ºC após a degradação, quando comparados com as amostras sem adição de rejeito, proporcionando maior durabilidade.

    Resumo em Inglês:

    For the evaluation of the accelerated degradation in laboratory of red ceramic specimens with addition of ornamental rock waste free from steel particles, an equipment that leach with hot and cool water and time control, and also freezing the specimen at -4 ºC was used,. The ceramic samples were made with up to 10 wt.% of the dry ornamental rock waste, and after humidifying and molding by extrusion. The specimens were fired at 700 ºC, 800 ºC and 900 ºC. After 1060 h of accelerated degradation lab test, ceramic properties were evaluated. The results of the strength were compared for Weibull distribution, before and after degradation. The specimens with addition of 10 wt.% waste is more durable and reliable when fired to 900 ºC after the degradation.
  • Catalisadores cerâmicos à base de CuO/CeO2 aplicados na reação de oxidação preferencial do CO

    Neiva, L. S.; Bispo, A.; Simões, A. N.; Andrade, H. M. C.; Gama, L.

    Resumo em Português:

    A oxidação preferencial do CO (PROX) é o método mais adequado para a purificação de fluxos gasosos ricos em H2. Catalisadores de CuO/CeO2 têm sido desenvolvidos e apresentados como uma alternativa bastante promissora para a reação de oxidação preferencial do CO-PROX-CO. O objetivo deste trabalho é sintetizar catalisadores cerâmicos a base de CuO/CeO2 por meio do método de síntese Pechini, caracterizar e analisar as suas estruturas e avaliar a performance catalítica destes materiais aplicados na reação de PROX-CO. Foram desenvolvidas duas amostras de catalisadores cerâmicos à base CuO/CeO2, uma contendo 0,1 mol de CuO e outra contendo 0,5 mol do mesmo óxido. De acordo com os resultados, ambas as amostras sintetizadas mostraram-se aptas a serem utilizadas em processos de conversão de CO para CO2. No entanto, a amostra que continha 0,1 mol de CuO mostrou-se mais ativa cataliticamente do que a amostra que continha 0,5 mol da mesma espécie ativa catalítica.

    Resumo em Inglês:

    The preferential oxidation of CO (PROX) is the most suitable method for the purification of gas streams rich in H2. CuO/CeO2 catalysts have been developed and presented as a promising alternative for the preferential oxidation reaction of CO - CO-PROX. The aim this work is to synthesize CuO/CeO2 ceramic catalysts by means of the synthesis Pechini's method, characterization and analysis the structures and evaluation of the performance of these materials used in catalytic reaction of CO-PROX. Two samples ceramic catalysts based on CuO/CeO2 were synthesized, the first containing 0.1 mol of CuO and the second containing 0.5 mol of CuO. According to the results, both synthesized samples were ready to be used in a process of converting CO to CO2. However, the sample containing 0.1 mol of CuO was more active than the catalyst sample containing 0.5 mol of the same active species.
  • Módulo elástico como ferramenta para avaliação da hidratação da magnésia e dos processamento de concretos refratários

    Souza, T. M.; Braulio, M. A. L.; Bonadia, P.; Pandolfelli, V. C.

    Resumo em Português:

    Considerando-se as dificuldades para a utilização de MgO em concretos refratários, técnicas anti-hidratação têm sido propostas com o objetivo de minimizar os efeitos deletérios causados pela reação da magnésia com a água. Em paralelo, surge a necessidade de investigar novas metodologias que permitam melhor avaliar os danos causados pela hidratação. Neste sentido, uma técnica promissora consiste no acompanhamento do módulo de Young durante as etapas de cura e secagem dos concretos. No presente trabalho, concretos refratários contendo magnésia cáustica ou sínter de MgO foram avaliados por meio do acompanhamento do módulo elástico utilizando-se o método de ressonância de barras. A avaliação das etapas iniciais de processamento (cura e secagem) dos concretos por meio do uso desta técnica apresentou-se como uma alternativa adequada para detecção dos efeitos causados pela hidratação do MgO. Os resultados obtidos também destacam que, em comparação com outras técnicas comumente empregadas, as medidas do módulo elástico permitem delinear com maior precisão a evolução da microestrutura em função do tempo, além de detectar antecipadamente os danos relacionados à formação de brucita, garantindo-se assim maior sensibilidade no monitoramento de tal reação.

    Resumo em Inglês:

    Considering the difficulties related to the use of MgO in refractory castables, anti-hydration techniques have been proposed, in order to minimize the drawbacks as a result of the magnesia hydration. In parallel, new methodologies should be investigated, aiming better evaluation of the damage caused by the hydration. In this context, a promising technique is the Young's modulus measurement during curing and drying processing steps of refractory castables. In this work, caustic magnesia-containing castables and dead-burned magnesia-containing ones were evaluated by following the elastic modulus profile using the resonance bar method. The evaluation of the initial stages of castables processing (curing and drying) using this technique seemed to be a proper route to detect MgO hydration. The results also highlighted that, compared with usual methods, the elastic modulus measurements results a better sample evolution profile as a function of time and earlier detection of the damage associated with brucite formation.
  • Efeitos da temperatura e concentração de La na forma de fótons ópticos transversais A1 no sistema PbTiO3

    Joya, M. R.; Barba-O, J. J.; Pizani, P. S.

    Resumo em Português:

    A transição de fase estrutural de ferroelétrico para paraelétrico foi estudada por espalhamento Raman em cerâmicas de titanato de chumbo (PbTiO3) dopadas com lantânio (La). O modo vibracional A1 contém alguns picos que tem sido associados na literatura com a concentração de PbTiO3 (Ca, Ba), e os efeitos das altas temperaturas ao se aproximar da temperatura de Curie (Tc). Um novo estudo Raman mostra que o comportamento anômalo do modo A1 não é apenas causado pelos efeitos da concentração ou da temperatura próxima de Tc, mas por anarmonicidade e defeitos na rede do PbTiO3 são termodinamicamente inevitáveis. Este efeito foi estudado em uma ampla faixa de temperatura de 10 K a Tc em cada amostra (La = 0, 5, 10, 15, 20%), mostrando que o efeito depende não somente das altas temperaturas no PT puro.

    Resumo em Inglês:

    The structural phase transition from ferroelectric to paraelectric was studied by Raman scattering in the ceramic lead titanate (PbTiO3) doped with lanthanum (La). A1 vibrational mode contains some sub-peaks that have been associated in literature with PbTiO3 concentration (Ca, Ba), and effects of high temperatures as it approaches the Curie temperature (Tc). Raman new study shows that the anomalous behavior of the A1 mode is not only caused by the effects of concentration or temperature near Tc, but by anharmonicity and defects in the network in the PbTiO3 thermodynamically are inevitable. This effect was studied by a wide temperature range from 10 K to Tc in each sample (La = 0, 5, 10, 15, 20%), showing that the effect depends not only on the high temperatures in the pure PT.
  • Organofilização de argilas bentoníticas com tensoativos não- iônicos visando seu uso em fluidos de perfuração base óleo

    Silva, I. A.; Costa, J. M. R.; Ferreira, H. S.; Menezes, R. R.; Neves, G. A.; Ferreira, H. C.

    Resumo em Português:

    O uso de tensoativos não iônicos vem substituindo os tradicionais tensoativos iônicos dentre outros motivos pelo seu elevado potencial de resistência a degradação térmica. Assim, este trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de argilas organofílicas através da incorporação de tensoativos não iônicos visando seu uso em fluidos de perfuração de poços de petróleo base óleo. Argilas bentoníticas natural, industrializadas e organofilizadas foram caracterizadas por análise química, difração de raios X e análises térmicas. Após a organofilização foi realizado o inchamento de Foster, visando a escolha dos tensoativos mais adequados aos meios líquidos orgânicos dispersantes: éster, diesel e parafina. Com as dispersões obtidas foram determinadas as propriedades reológicas através de viscosidades aparente e plástica. Os resultados evidenciaram que as argilas organofilicas apresentaram um aumento do espaçamento interlamelar e que as dispersões apresentaram propriedades reológicas dentro das especificações da Petrobrás, para uso como argilas organofílicas em fluidos de perfuração em base óleo.

    Resumo em Inglês:

    The nonionic surfactants use is replacing the traditional ionic surfactants among other reasons because of its high resistance to thermal degradation potential. This work aims the organoclays development through the nonionic surfactants incorporation in order to oil base drilling fluids use. The natural bentonite clay, and industrialized organophilizated were characterized by chemical analysis, X-ray diffraction and thermal analysis. After, the clay organophilization was performed by Foster swelling, seeking the most appropriate choice of surfactants to the liquid media organic dispersants, ester, paraffin and diesel. With the obtained dispersions were determined by plastic and apparent viscosities the rheological properties. The results showed that organoclays increase in the interlayer spacing and that the dispersions showed rheological properties within the Petrobras specifications for use in oil base drilling fluids.
  • Correlação entre a coloração esverdeada e as propriedades estruturais e eletrônicas de esmaltes celadon (I)

    Hidaka, M.; Takeuchi, K.; Wijesundera, R. P.; Kumara, L. S. R.; Watanabe, M.; Choi, Jae-Young; Sung, Nark Eon

    Resumo em Português:

    Esmaltes celadon foram investigados por meio de análise de fluorescência de raios X, e difração de raios X e espectros de absorção de raios X usando radiação síncrotron. Os esmaltes foram preparados por mistura de matérias-primas de celadon de feldspato Masuda, calcita, quartzo e 1 peso% a mais de Fe2O3 com tratamento térmico até 1300 °C. Foi verificado que as cores dos esmaltes dependem fortemente do teor de Fe2O3 e do tratamento térmico a alta temperatura sob atmosfera oxidante e desoxidante. As cores características verde azulada, marron esverdeada esbranquecida resultam das bandas de hibridização complexa 3d5L and 3d6L. A hibridização 3d6L é induzida por interação de troca eletrônica entre o orbital vazio 3d6 e íons Fe e um orbital 2p ocupado com íons oxigênio vizinhos nas cerâmicas complexas básicas (SiO2 - Al2O3 - CaO) no estado vítreo sob tratamento térmico desoxidante.

    Resumo em Inglês:

    Celadon glazes have been investigated by means of ordinary X-ray fluorescence analysis, and X-ray diffraction and X-ray absorption spectra using synchrotron radiation. The tentative glazes are prepared by mixing raw celadon materials of Masuda feldspar, limestone, quartz, and extra-added Fe2O3 of about 1wt% at thermal treatment till about 1300 °C. It is found that the glaze-colors strongly depend on the Fe2O3 amount and the high-temperature treatment under oxidizing and deoxidizing in the used kiln. Especially, the characteristic color of blue-green, white-green-brown, and white-blue-green result from complex hybridized 3d5L and 3d6L bands. The 3d6L hybridization is induced by an electronic exchange interaction between an empty 3d6 orbital of Fe ions and an occupied 2p orbital of surrounding O ions in the (SiO2 - Al2O3 - CaO) basic complex ceramics of glass-state under the deoxidizing thermal treatment.
  • Caracterização térmica de fragmento cerâmico arqueológico recentemente excavado em Nedunkur, Tamilnadu, India

    Meyvel, S.; Sathya, P.; Velraj, G.

    Resumo em Português:

    Os fragmentos cerâmicos arqueológicos escavados recentemente em Nedunkur, Tamilnadu, foram examindos usando análise termogravimétrica (TG) e análise térmica diferencial (ATD) com a finalidade de identificar as características mineralógicas dos materiais usados em sua produção. Alem disso, as reações térmicas associadas no aquecimento linear de temperatura ambiente até 1200 °C em atmosfera inerte foram observadas por TG-ATD. Os estudos de caracterização possibilitaram indicar as condições do processo de queima adotados e as temperaturas de queima adotadas pelos artesãos quando da fabricação.

    Resumo em Inglês:

    The archaeological pottery sherds excavated recently in Nedunkur, Tamilnadu, were analysed using Thermogravimetric (TG) and Differential Thermal analysis (DTA) with an objective of identifying the mineralogical characteristics of the raw materials used for their production. Besides, the thermal reactions associated over the linear temperature ramp from room temperature to 1200 °C in an inert atmosphere were also realized by TG-DTA. The characterization studies were able to indicate the conditions of firing process adopted and firing temperature attained by the artisans at the time of manufacture.
  • Matéria-prima da formação Corumbataí na região do pólo cerâmico de Santa Gertrudes, SP, com características naturais para fabricação de argila expandida

    Moreno, M. M. T.; Zanardo, A.; Rocha, R. R.; Roveri, C. D.

    Resumo em Português:

    Estudou-se um material da base da Formação Corumbataí, proveniente de uma mineração de argila, que apresenta restrições de uso em cerâmica devido à sua dureza e, principalmente, ao alto conteúdo de matéria orgânica. Verificou-se que o material apresenta características naturais ótimas para a fabricação de argila expandida diretamente a partir de fragmentos de rocha, mostrando comportamento piroplástico com expansão significativa se submetido à queima rápida. A caracterização da matéria-prima e do produto foi realizada mediante análise de carbono orgânico, difração de raios X, microscopia ótica e testes de queima. Foram determinadas as condições de queima para obter argila expandida utilizando forno de queima rápida e forno a rolos, ambos de laboratório, obtendo corpos com densidade variável (que podem chegar a valores menores que 0,5 g.cm-3) até o limite de expansão. Esta densidade é obtida devido à formação de poros fechados e uma película externa vítrea, que proporcionam uma resistência mecânica alta aos fragmentos expandidos.

    Resumo em Inglês:

    This paper refers to the study of the material of the base of the Corumbataí formation (Parana Basin, Brazil) of a clay mine, which presents limits for its use in ceramic tiles in dry grinding process due to its hardness and, especially, the high content of organic matter in relation to the clay overlaid. The characterization of the raw material and the product was accomplished by organic carbon analysis, X-ray diffraction, optical microscopy and test-firing. Firing conditions were determined to get expanded clay, using fast firing static kiln and a continuous roller kiln, both from laboratory equipment, getting samples with variable density up to the limit of expansion, with density that can reach values lower than 0.5 g.cm-3 because of the formation of closed pores and an external vitreous foil which provide a high mechanical resistance to the particles.
  • Caracterização elétrica de blocos varistores à base de SnO2

    Brito, R. L.; Pessôa, P. A. P.; Vasconcelos, J. S.; Santos, L. P. S. dos; Rangel, J. H. G.; Longo, E.; Sousa, V. C. de; Ramirez, M. A.; Oliveira, M. M.

    Resumo em Português:

    Neste trabalho foi realizado um estudo das propriedades elétricas de blocos varistores à base de SnO2. Foram avaliadas a não linearidade destas cerâmicas por meio da caracterização tensão-corrente, bem como a altura, largura e os portadores de cargas por espectroscopia de impedância, além das energias de ativação. Os valores de α foram relativamente baixos sendo o maior valor de 6,3 para o sistema 98,65%SnO2.1,00%Co2O3.0,05%Nb2O5.0,05%Cr2O3.0,25%Pr2O3 (SCNCrPr). O sistema 98,65%SnO2.1,00%Co2O3.0,05%Nb2O5. 0,05%Cr2O3.0,25%La2O3 (SCNCrLa) apesar de apresentar um tamanho médio de grão pequeno 1,66 μm, possuiu um valor muito baixo de Er, o que pode está associado a não formação de barreiras efetivas na região de contorno de grão, gerando uma corrente de fuga elevada da ordem de 230 μA.

    Resumo em Inglês:

    This paper reports on a study of the electrical properties of SnO2-based varistor blocks. The nonlinearity of these ceramics was evaluated based on their voltage-current characteristics, while the height, width and charge carriers were evaluated by impedance spectroscopy and activation energies. The α values were relatively low, with the SCNCrPr system showing the highest value: 6.3. Although the average grain size of the SCNCrLa system was small, i.e., 1.66 μm, its Er value was very low, which may be attributed to the non-formation of effective barriers in the grain boundary region, thus generating a high leakage current in the order of 230 μA.
  • Estudo da significância de variáveis de compactação e sinterização de pastilhas deβ-TCP utilizando planejamento de experimentos

    Oliveira, R. N.; Alencastro, F. S.; Soares, G. D. A.

    Resumo em Português:

    Dentre as cerâmicas de uso biomédico destaca-se o fosfato tricálcico do tipo β (β-TCP). Pós cerâmicos são normalmente compactados e sinterizados em altas temperaturas para sua densificação e consequente aumento da resistência mecânica. Uma forma de otimizar a densificação de corpos cerâmicos é analisar a significância das variáveis de processamento por meio de um planejamento de experimentos. O objetivo deste trabalho foi determinar a significância dos seguintes parâmetros: pressão de compactação uniaxial (28 e 111 MPa); calcinação prévia do pó (como recebido - não calcinado e calcinado a 650 °C); temperatura e tempo de sinterização (respectivamente, 900 e 1150 °C, 2 e 4 h). As pastilhas produzidas foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura, difração de raios X e espectroscopia no infravermelho, enquanto que a microdureza e a retração linear foram consideradas as respostas do planejamento. Observou-se que o aumento da pressão de compactação e da temperatura de sinterização foram os parâmetros mais importantes para a densificação das amostras. As pastilhas sinterizadas a 1150 °C apresentaram tamanho médio de grão entre 1 e 2 µm e retração linear máxima de aproximadamente 20%, bem superior à das amostras sinterizadas a 900 °C, que não apresentaram completa densificação. Não foram identificadas outras fases que não o β-TCP e também não foram observadas microtrincas nas amostras sinterizadas.

    Resumo em Inglês:

    Among the ceramic materials for biomedical applications, tricalcium phosphate type β (β-TCP) can be highlighted. Usually, ceramic powders are pressed and densified at high temperatures in order to improve the mechanical strength. One way to optimize the densification of ceramic bodies is to analyze the significance of processing variables using an experimental design. The purpose of this work is to determine the significance of the following parameters: uniaxial pressure (28 and 111 MPa); previous thermal treatment of the powder (as-received -non-calcined and calcined at 650 °C); sintering temperature and time (900 and 1150 °C, 2 and 4 h, respectively). The produced tablets were characterized by scanning electron microscopy, X-ray diffraction and infrared spectroscopy, while linear shrinkage and microhardness results were considered as responses of the experimental design. It was observed that the uniaxial pressure and sintering temperature were the most important parameters for samples densification. The average grain size of the tablets sintered at 1150 °C was approximately 1-2 µm and maximum linear shrinkage of, approximately, 20%, well above the values found for the samples sintered at 900 °C, which did not present complete densification. Phases other than β-TCP were not present in the sintered samples and no cracking was observed.
  • Caracterizações de argilas bentoníticas e síntese de argilas organofílicas para uso em nanocompósitos poliméricos: parte II

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

    Resumo em Português:

    Nanocompósitos poliméricos tem atraído um considerável interesse, o que se deve a estes materiais oferecerem combinações incomuns de propriedades. As argilas esmectíticas são comumente utilizadas como fase dispersa na obtenção dos nanocompósitos, em particular destaque para as argilas bentoníticas. Neste trabalho, foram estudadas três argilas bentoníticas sem modificação e após a modificação ou organofilização com o sal cloreto de estearil dimetil amônio. A capacidade de troca catiônica (CTC) das argilas bentoníticas sem modificação foi realizada. A eficiência da organofilização foi avaliada por fluorescência de raios X e o grau de expansão das argilas organofílicas foram estudados por difração de raios X. A argila 1346 apresentou maior CTC em relação às demais argilas. Além disso, os resultados indicaram a organofilização das argilas com o sal quaternário de amônio, o que foi observado pela presença do sal no espaçamento basal das argilas e pela expansão basal na reflexão d001 das argilas.

    Resumo em Inglês:

    Polymeric nanocomposites have attracted considerable interest due to this material offers unusual combinations of properties. The smectite clays are commonly used as the dispersed phase to obtain nanocomposites, in particular, bentonite clays. esthearildimethyl ammonium chloride. In this work three bentonite clay without modification and after modification with salt or organophilization stearyl dimethyl ammonium chloride were studied. The cation exchange capacity (CEC) of bentonite clay was carried out without modification. The efficiency of organophilization was evaluated by X-ray fluorescence and the degree of expansion of the organoclay by X-ray diffraction. The 1346 clay showed higher CEC than that of other clays. In addition, the results indicated that organophilization clays with quaternary ammonium salt, which was observed by the presence of salt in the basal spacing of clay and the expansion of the basal reflection d001 clays.
  • Efeito da adição de alumina nas propriedades físicas e mecânicas do β-fosfato tricálcico

    Rodrigues, P. L.; Almeida, F. S. de; Motisuke, M.; Sousa, E. de

    Resumo em Português:

    Dentre as biocerâmicas de fosfato de cálcio, o fosfato tricálcio (TCP) em sua forma polimórfica β, tem recebido grande atenção dos pesquisadores devido à sua excelente bioatividade e elevada taxa de reabsorção in vivo tornando-o candidato em potencial para a a fabricação de implantes ortopédicos temporários. Entretanto, esta biocerâmica apresenta uma limitação em seu processamento que está associada com a transformação da fase β para a fase γ. Desta forma se faz necessário o uso de aditivos de sinterização para se obter corpos de provas com boa densificação e, consequentemente, melhores propriedades mecânicas. Este trabalho tem como objetivo avaliar o efeito da adição de alumina nas propriedades físicas e mecânicas do β-fosfato tricálcico. As amostras foram conformadas por compactação uniaxial, seguida da prensagem isostática e, submetidas a tratamento térmico durante 2 h em varias temperaturas (1100, 1200 e 1300 °C). Os resultados mostraram que apesar da alumina não ocasionar uma melhora nas propriedades mecânicas dos biocompósitos nas temperaturas estudadas, esta conseguiu estabilizar a fase β-TCP.

    Resumo em Inglês:

    Among calcium phosphate bioceramics, tricalcium phosphate (TCP), in its polymorphic form β, receives many research efforts due to its excellent bioactivity and high resorbability rate making it suitable for the development of temporary orthopedic implants. However, this bioceramic presents a limitation in its processing which is associated with the β-γ phase transition. Then, it is necessary to use sintering additives for obtaining samples with higher densification and, consequently, higher mechanical properties. The aim of this work was to evaluate the effect of alumina addition on the physical and mechanical properties of β-tricalcium phosphate. Samples were prepared by uniaxial pressing followed by isostatic pressing. Afterwards, samples were submitted to heat treatments during 2 h at different temperatures (1100, 1200 and 1300 °C/2 h). Even though alumina was not responsible for increasing β-TCP/Al2O3 biocomposite mechanical strength, it acted as a good β phase stabilizer.
  • Investigação físico-química de uma barragem de concreto com mais de 50 anos de operação

    Portella, K. F.; Joukoski, A.; Swinka Filho, V.; Soares, M. A.; Ferreira, E. S.

    Resumo em Português:

    A usina hidroelétrica Guaricana, localizada no sul do Brasil, foi investigada após 50 anos de sua operação. O estudo mostrou que uma parte da argamassa extraída dos testemunhos alterou para etringita e outros sub-produtos. Defeitos internos nas superfícies polidas e de fratura das amostras foram detectados por CT e MEV. As amostras foram extraídas de duas partes da barragem do topo ao vale. A composição elementar e as fases químicas foram determinadas por EDS e difração de raios X. Análises da água do reservatório mostraram ser pouco agressivas à estrutura de concreto. As análises da água percolada pela barragem revelaram uma perda de massa de 3 kg/ano. Inspeções visuais locais, testes mecânicos e outras análises confirmaram a deterioração parcial do concreto, tais como dissolução e formação de estalactites e estalagmites, reação álcali agregado e etringita. Danos na argamassa de algumas amostras foram detectados em uma área particular ao longo da profundidade de análise da barragem. Também foi verificada uma recuperação autógena das trincas em determinadas áreas das galerias de inspeção.

    Resumo em Inglês:

    Guaricana hydroelectric power plant concrete dam, located in the South of Brazil, was investigated after 49 years of operation. A part of the mortar was altered to ettringite, and other by-products. The inner defects in the fracture and polished sample surfaces were detected by CT and SEM. The samples were extracted from two parts of the dam from top to valley. Elemental chemical composition and phases were determined by EDS and XRD analysis. The reservoir water showed that it was less aggressive to the concrete structure. Percolated dam water analyses revealed a mortar-mass loss of 3 kg/year. Onsite visual inspection, mechanical tests, and other usual forms of investigation confirmed concrete deterioration, such as leaching, stalactites and stalagmites formation, alkali-aggregate reaction and ettringite. Furthermore, mortar damage was detected in a particular area according to the dam depth, and autogenous healing of cracks were visible in some parts of the inspected galleries.
  • Síntese e caracterização de supercondutores de alta temperatura crítica Gd1-xPr x-123, x=0/0,1/0,2/0,3

    Huse, V. R.; Mote, V. D.; Purushotham, Y.; Dole, B. N.

    Resumo em Português:

    Materiais supercondutores de alta temperatura crítica com fórmula química Gd1-xPr xBa2Cu3O7-δ, x = 0/0,1/0,2/0,3 foram preparados pela rota cerâmica. Estudos de difração de raios X confirmam a estrutura perovskita ortorrômbica. Medidas de resistividade elétrica mostram que T C diminui com o aumento da concentração de Pr. A valência do cobre e o teor de oxigênio diminuem com o aumento do teor de praseodímio. O valor de n(CuO2) diminui com o aumento de x e a deficiência de oxigênio δ tem uma dependência linear com (2x+δ). Pesquisas em SQUID revelam qu o número do magneton de Bohr e a constante de Curie diminuem com o aumento da concentração de praseodímio. A aniquilação da supercondutividade pode ser devida à redução de portadores de carga em CuO2 ou quebra magnética dos pares.

    Resumo em Inglês:

    High Tc superconducting materials with chemical formula Gd1-xPr xBa2Cu3O7-δ, where x = 0.0, 0.1, 0.2 and 0.3 were prepared by ceramic route. XRD studies confirm the orthorhombic pervoskite structure. Electrical resistivity measurement shows that Tc decreases with increasing Pr concentration. Copper valency and oxygen content decreasing with increasing Pr content. Value of n(CuO2) decreases with increasing x and oxygen deficiency (δ) has a linear dependence with (2x+δ). SQUID investigation reveals that Bohr magneton number and Curie constant are decreasing with increasing Pr concentration. Annihilation of superconductivity may be owing to reduction in CuO2 charge carriers or magnetic pair breaking.
  • Caracterização físico-mecânica de compósitos porosos de hidroxiapatita-titânia confeccionados pelo método da esponja polimérica

    Galdino, A. G. S.; Zavaglia, C. A. C.

    Resumo em Português:

    Ao longo das últimas décadas as biocerâmicas vem sendo utilizadas como materiais para reconstrução óssea, na qual a hidroxiapatita é uma das biocerâmicas mais utilizadas. Entretanto, a resistência mecânica da hidroxiapatita não é tão alta quando comparada com outras biocerâmicas. Este trabalho teve como objetivo fazer a caracterização físico-mecânica de compósitos de HA-TiO2 porosos. As amostras de HA-TiO2 foram confeccionadas pelo método da esponja polimérica nas proporções de 70% - 30%, 60% - 40% e 50% - 50% HA - TiO2, calcinadas a 550 ºC para retirada da esponja polimérica e sinterizadas a 1250 ºC, 1300 ºC e 1350 ºC. As amostras foram submetidas a ensaios mecânicos de compressão e dureza Vickers e a ensaios físicos de absorção de água, densidade aparente, retração linear de queima e porosidade aparente. Os resultados mostraram ser relativamente melhores quando comparados com os da hidroxiapatita, e estão de acordo com os encontrados na literatura.

    Resumo em Inglês:

    Bioceramics have been used as bone reconstruction materials in the last decades, hydroxyapatite being one of the most used for this purpose. However, the hydroxyapatite mechanical strength is not so high when compared to other bioceramics. This work aimed on characterizing physically and mechanically HA-TiO2 composites. Samples were prepared by the polymeric sponge method with 70% - 30% wt., 60% - 40% wt. and 50% - 50% wt. of HA - TiO2, calcined at 550ºC for sponge burning out and sintered at 1250 ºC, 1300 ºC and 1350 ºC. The samples were submitted to mechanical essays of compression and Vickers hardness and to physical essays of water absorption, apparent density, burning linear retraction and apparent density. Results showed relatively better than those of pure hydroxyapatite and they are in agreement with the literature.
  • Processamento de cerâmica vermelha usando um ciclo de queima rápido

    Saleiro, G. T.; Holanda, J. N. F.

    Resumo em Português:

    Este trabalho descreve o processamento de cerâmica vermelha para construção civil usando ciclos de queima rápido. O ciclo de queima é uma variável importante no processamento de materiais de cerâmica vermelha, o qual contribui para um alto consumo de energia. As peças de cerâmica vermelha foram preparadas por extrusão industrial e queimadas nas temperaturas de queima variando de 700 ºC a 1100 ºC utilizando diferentes ciclos de queima (ciclo de queima lento - 1 ºC/min e ciclos de queima rápidos - 10 ºC/ min e 20 ºC/min). As propriedades tecnológicas (retração linear, absorção de água, porosidade aparente, massa específica aparente e tensão de ruptura à flexão) em função da temperatura de queima e ciclo de queima são investigadas. O desenvolvimento da microestrutura foi avaliado por SEM/SEI. Os resultados mostraram que as peças de cerâmica vermelha obtidas via processo de queima rápida exibiram propriedades tecnológicas e microestrutura comparáveis àquelas convencionalmente obtidas via queima lenta, resultando em grande vantagem na economia de energia.

    Resumo em Inglês:

    This work reports on the processing of red ceramic for civil construction using fast-firing cycles. The firing cycle is an important variable in the processing of red ceramic materials, which contributes to a high consumption of energy. The red ceramic pieces were prepared by industrial extrusion and fired at firing temperatures varying from 700 ºC to 1100 ºC using different firing cycles (slow-firing cycle - 1º C/min and fast-firing cycle - 10 ºC/min and 20 °C/min). The technological properties (linear shrinkage, water absorption, apparent porosity, apparent density, and flexural strength) as function of the firing temperature and firing cycle are investigated. The development of the microstructure was followed by SEM/SEI. The results showed that fast-firing red ceramics exhibits technological properties and microstructure comparable to conventionally fired red ceramics, resulting in great advantages in energy saving.
  • Seleção de eletrodos para caracterização elétrica de Y-BaCeO3 contendo ZnO como aditivo de sinterização

    Hosken, C. M.; Souza, D. P. F. de

    Resumo em Português:

    Neste trabalho é abordada a escolha da pasta de eletrodo para realização da caracterização elétrica de amostras de BaCeO3 dopado com ítrio e contendo ZnO como aditivo de sinterização. A sinterização ocorreu via fase líquida. Foi utilizada uma pasta de eletrodo de platina e outra de prata cujas temperaturas de cura são 1100 °C e 750 °C, respectivamente. A análise das interfaces amostra-eletrodo por microscopia eletrônica de varredura revelou que durante a cura da pasta de platina, devida a elevada temperatura, ocorreu exsudação de fase que permaneceu entre a superfície original da amostra e o eletrodo. Por conseqüência, durante a caracterização elétrica por espectroscopia de impedância foi detectada polarização adicional na interface amostra-eletrodo comprometendo a veracidade dos valores de resistividade elétrica do material em análise o que não ocorreu com o uso do eletrodo de prata devida sua menor temperatura de cura.

    Resumo em Inglês:

    This work deals with the choice of electrodes for realizing the electrical characterization of Yttrium doped-BaCeO3 sample which contains ZnO as sintering aid. The sintering occurred through liquid phase. It were used platinum and silver pastes which curing temperatures are 1100 °C and 750 °C, respectively. Scanning electron microscopy characterization of sample-electrode interfaces showed that during the curing of the platinum paste, due to the high temperature, occurred phase exudation which remained between the primary sample surface and electrode. Consequently, electrical characterization by impedance spectroscopy detected additional polarization at interface sample-electrode becoming non-veracious the electrical resistivity values of the material under analysis. No additional polarization was detected for silver electrodes due to the lowest curing temperature.
  • Estudo comparativo das argilas das olarias dos municípios de Alfenas e Areado, MG

    Gaspar Junior, L. A.; Varajão, A. F. D. C.; Souza, M. H. O.; Moreno, M. M. T.

    Resumo em Português:

    Os horizontes pedológicos dos perfis de solos desenvolvidos a partir das rochas pré-cambrianas dos municípios de Alfenas, MG e Areado, MG assim como os sedimentos colúvio-aluvionares associados têm sido intensivamente utilizados para fins cerâmicos (em particular em olarias de tijolos) sem um estudo detalhado para racionalizar sua utilização na indústria cerâmica. Entretanto apesar da proximidade destes dois municípios, segundo antigos trabalhadores das olarias dessas regiões, as argilas do município de Areado têm apresentado qualidade superior às das argilas do município de Alfenas. Tal fato levou ao desenvolvimento do presente trabalho cujo objetivo foi comparar as propriedades mineralógicas (descrição macroscópica e difração de raios X), químicas (elementos maiores por fluorescência por raios X e análise de carbono orgânico) e tecnológicas (distribuição granulométrica de prensagem; granulometria a laser, módulo de ruptura à flexão; absorção de água, porosidade aparente; retração linear de queima; cor de queima, entre outros) das argilas destes dois municípios para se conhecer a matéria-prima dessas duas regiões de modo a desenvolver aplicações tecnológicas adequadas. A melhor qualidade da matéria prima originada do município de Areado (Grupo AR) é devida à maior presença de argilominerais como a caulinita, illita e esmectita associados a uma granulometria mais fina, que contribuiu para uma melhor sinterização.

    Resumo em Inglês:

    The pedological horizons of soil profiles developed from pre-cambrian rocks of the municipalities of Alfenas and Areado, MG, Brazil, as well as the alluvial-colluvial sediments associated has been used intensively for ceramic potteries (particularly for bricks) but without a detailed study to rationalize their use in the ceramic industry. However, despite the proximity of these cities, according to skilled workers of the brickworks, the raw materials from Areado have shown higher quality than those from Alfenas. Such fact led to development of the present study aimed to compare the mineralogical (macroscopic description and X-ray diffraction), chemical chemical (X-ray fluorescence and organic carbon test) and technological (particle size distribution of pressing, laser scattering, mechanical strength, water absorption, apparent porosity, firing linear shrinkage, color of firing, etc) in order to gather knowledge about the raw material of the studied regions and develop suitable technological applications. The best quality of raw material originating from Areado (AR Group) is due to the larger amounts of clay minerals such kaolinite, illite and smectite associated with a finer grain size, which contributed to a better sintering.
  • Características de algumas argilas de Tamilnadu, India, e seus possíveis usos cerâmicos

    Manoharan, C.; Sutharsan, P.; Dhanapandian, S.; Venkatachalapathy, R.

    Resumo em Português:

    As técnicas de fluorescência de raios X, análise termogravimétrica-térmica diferencial, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier, difração de raios X, análise de tamanho de partículas e limites de Atterberg foram utilizadas para o estudo de propriedades físico-químicas, mineralógicas e térmicas de dois tipos de argilas de quatro diferentes localizações em Tamilnadu, India. As composições químicas e mineralógicas dessas argilas diferem consideravelmente. A mineralogia indica que argilas aluviais (G1 and G2) são compostas principalmente de quartzo, ilita, caulinita, plagioclases e pequenas quantidades de cloretos. As argilas vermelhas (R1 and R2) são também ricas em quartzo, caulinita bem ordenada, e minerais abundantes em ferro tais como goetita e hematita. Com relação à composição química, as argilas G1 e G2 contém alto teor de SiO2, baixo teor de Al2O3 e baixa perda ao fogo; as argilas R1 e R2, entretanto, contém teor moderado de SiO2, Al2O3, e alto teor de Fe2O3 e alta perda ao fogo. Os resultados indicam que argilas de depósitos aluviais tem características adequadas para a fabricação de tijolos. Entretanto, as argilas coletadas de depósitos de argilas vermelhas com propriedades adequadas para fabricação de telhas podem ser utilizadas na fabricação de tijolos após algumas modificações.

    Resumo em Inglês:

    X-ray fluorescence, themogravimetric-differential thermal analysis, Fourier Transform Infrared spectroscopy, X-ray diffraction, particle size analysis and Atterberg limits were used to study physico-chemical, mineralogical and thermal properties of two types of clays from four different locations of Tamilnadu, India. The chemical and mineralogical compositions of these clays differ considerably. The mineralogy indicated that the alluvial clays (G1 and G2) comprise highly quartz, illite, kaolinite, plagioclase and small amount of chlorite. The red clays (R1 and R2) were also rich in quartz, well-ordered kaolinite and abundant Fe-bearing minerals such as goethite and hematite. With respect to chemical composition, the G1 and G2 clays contained high amount of SiO2, low amount of Al2O3 and low loss on ignition, however, the R1 and R2 clays contain moderate amount of SiO2, Al2O3, and high amount of Fe2O3 and high loss on ignition. The results indicate that clays from alluvial deposit have adequate characteristics for common brick fabrication. However, clays collected from red clay deposit possessing adequate properties for roofing tile manufacturing and can be used for the manufacturing of common brick with some modification.
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