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Cerâmica, Volume: 51, Número: 320, Publicado: 2005
  • Editorial

  • Caracterização estrutural por difração de raios X de alta resolução de SiAlONs sinterizados com diferentes aditivos

    Santos, C.; Suzuki, P. A.; Strecker, K.; Kycia, S.; Silva, C. R. M.

    Resumo em Português:

    A técnica de difração de raios X de alta resolução foi utilizada para a caracterização estrutural da solução sólida, formada a partir de nitreto de silício (Si3N4), denominada alfa-SiAlON. Cerâmicas de alfa-SiAlON foram produzidas utilizando aditivos à base de AlN-Y2O3 ou AlN-CRE2O3. O óxido misto, CRE2O3, é uma solução sólida formada por Y2O3 e óxidos de terras raras. Os resultados mostraram a formação de solução sólida nos materiais sinterizados e não foi detectada segregação de óxidos utilizados como aditivos de sinterização. A similaridade das propriedades estruturais, morfológicas e mecânicas entre SiAlONs produzidos com aditivos contendo Y2O3 ou CRE2O3 indica a possibilidade de substituição do Y2O3 por CRE2O3 na produção de alfa-SiAlONs por um custo mais baixo.

    Resumo em Inglês:

    Solid solutions formed by silicon nitride, known as SiAlONs, were prepared using different additives, such as AlN-Y2O3 or AlN-CRE2O3. The mixed oxide CRE2O3 is a solid solution formed by Y2O3 and rare-earth oxides. The high-resolution X-ray diffraction results of the sintered material show the formation of a solid solution. No segregation of second phases was detected. The similarities of structural, morphological and mechanical properties among SiAlONs prepared from different additives containing Y2O3 or CRE2O3 show the possibility of the production of alpha-SiAlON using CRE2O3 rather than Y2O3 as additive at lower cost.
  • Avaliação das propriedades físicas e mecânicas de concretos produzidos com vidro cominuído como agregado fino

    López, D. A. R; Azevedo, C. A. P. de; Barbosa Neto, E.

    Resumo em Português:

    O presente trabalho insere-se na proposta da utilização racional dos recursos naturais não renováveis. Ele tem por objetivo, estudar a viabilidade técnica da utilização de vidro não reciclado como material agregado ao concreto, especificamente pela comparação das propriedades mecânicas de concretos fabricados com o novo componente, visando a sua utilização para fins estruturais. A comparação foi realizada por meio do estudo das propriedades mecânicas de concretos produzidos primeiramente com a substituição da areia por vidro moído e, numa segunda parte, pela adição do vidro moído sobre a massa de areia. Os resultados desta pesquisa mostraram que com a substituição de 5% em peso do agregado fino (areia) por vidro numa granulometria variando entre 150-300 µm houve um aumento de ~ 60% na resistência à compressão do concreto fabricado, o que seria causado pela diminuição da porosidade do concreto por causa da penetração de vidro fino nos vazios. A utilização de outras faixas granulométricas acarretou aumentos menores, porém todos superiores aos valores apresentados pelo corpo de referência. Por outro lado, a adição de vidro moído na granulometria 150-300 µm em percentagens de até 20% sobre o peso do agregado fino (areia) teve um efeito bem diferente sobre o concreto produzido. A maior resistência à compressão, 56,6% superior à do material de referência, foi obtida com a adição de 5% em peso de vidro fino sobre o peso da areia. Acima desta percentagem, houve uma diminuição da resistência à compressão do concreto. Isto estaria influenciado pelo aumento da quantidade de material seco que deveria ser hidratado, uma vez que a relação água/cimento foi constante.

    Resumo em Inglês:

    This work consists on the proposal of rational utilization of non-renewable natural resources. It has the objective of studying the technical viability of utilization of ground waste glass as material aggregate to concrete specifically by the comparison of its effects on mechanical properties of concretes fabricated with the new component, aiming its utilization for structural purposes. The comparison was made on the basis of mechanical properties of produced concrete, both by replacing part of the sand by ground waste glass and by addition of ground waste glass over the mass of fine aggregate sand. The results of the research show that fine aggregate (sand) substitution for 5wt.% of crushed glass with a particle size varying in the range150-300 µm produced an increase of 60% in the compressive strength of concrete. This would be explained by decrease of concrete porosity due to penetration of fine glass in the empty space gaps. The use of other particle sizes caused minor increases on strength, but the values were always superior to that of reference concrete. On the other hand, the addition of ground waste glass, with particle size varying between 150 and 300 µm in percentages up to 20wt.% over the mass of fine aggregate, had very different effects on mechanical properties of the produced concrete. The greater compression strength, 56% superior to the reference concrete, was obtained by addition of 5 wt. of fine glass over the sand weight. The increase of the added glass mass produced a decrease of compressive strength of the produced concrete. This could be influenced by the increase of dry material that should have been hydrated, once the water/cement ratio was kept constant.
  • Incorporação de lama de mármore e granito em massas argilosas

    Silva, J. B.; Hotza, D.; Segadães, A. M.; Acchar, W.

    Resumo em Português:

    A utilização de resíduos industriais como aditivos na fabricação de produtos cerâmicos vem despertando um crescente interesse dos pesquisadores nos últimos anos e está se tornando prática comum. Este trabalho descreve a variação do comportamento de uma argila utilizada numa indústria de cerâmica vermelha, resultante de adições de uma lama de mármore e granito, tal como é produzida em uma indústria de beneficiamento de pedras ornamentais do estado do Rio Grande do Norte. Misturas de argila e rejeito (10 - 50% em peso) foram compactadas uniaxialmente e sinterizadas a temperaturas entre 950 e 1150 °C. Os resultados obtidos por análise química e mineralógica (DRX e FRX), análises térmicas (DTA, TG e dilatometria), medidas de distribuição granulométrica, porosidade, absorção de água e tensão de ruptura à flexão, revelam que a lama de mármore e granito pode ser incorporada na massa de argila sem perda ou comprometimento das propriedades dos corpos sinterizados de cerâmica vermelha.

    Resumo em Inglês:

    The use of industrial waste materials as additives in the manufacture of ceramic products has been attracting a growing interest from researchers in recent years and is becoming common practice. This work describes the changes in the behavior of the clay material used in a red-ceramic industry due to additions of a granite and marble sludge, produced in an ornamental stone processing industry in Rio Grande do Norte. Mixtures of clay and waste material (10 - 50 wt.%) were uniaxially pressed and sintered at temperatures ranging from 950 to 1150 °C. Results from chemical and mineralogical analysis (XRD and XRF), thermal analysis (DTA, TG and dilatometry), particle size distribution, porosity, water absorption and flexural strength, show that the granite and marble sludge can be added to the clay material with no detrimental effect on the properties of the sintered red-clay products.
  • Caracterização de cerâmicas sinterizadas por fluxo viscoso

    Gibertoni, C.; Paulin, P. I.; Morelli, F.; M. R.

    Resumo em Português:

    Este trabalho visou o estudo de cerâmicas sinterizadas por fluxo viscoso com ênfase na formação de fases e desenvolvimento microestrutural. Foram estudadas composições de grês porcelanato, preparadas a partir de mistura de argila plástica, caulim, feldspato, quartzo e talco: i) uma composição baseada em formulação encontrada em literatura, e ii) composições preparadas com a finalidade de se observar o efeito da adição de um formador de fase vítrea obtido em laboratório, em substituição ao feldspato. A formação de uma grande quantidade de fase líquida viscosa, durante o processo de queima do grês porcelanato a elevadas temperaturas, favoreceu a eliminação da maioria dos poros e, como conseqüência, a densificação do corpo. A adição da fase vítrea resultou em amostras com boas propriedades físicas e necessidade de menores temperaturas de queima. Portanto, é possível substituir a matéria-prima de maior custo - o feldspato - por uma fase vítrea inerte, sem comprometimento do processamento, propriedades físicas e estéticas do produto final.

    Resumo em Inglês:

    This work describes an investigation carried out for ceramics sintered by viscous flow with emphasis on phase formation and microstructural development. In this work, compositions prepared by mixing ball clay, kaolin, feldspar, quartz and talc were studied They consisted of a composition based on the formulation of stoneware tileand reported in the literature and compositions intentionally prepared to observe the effect of the addition of a vitreous phase former, replacing feldspar on the phase formation and final characteristics. The formation of a great amount of liquid viscous phase during the firing process of the stoneware tiles at high temperatures provided the elimination of the majority of the pores and, consequently, the densification of the body. The addition of vitreous phase former resulted in samples with good physical properties fired at relatively low temperatures. In addition, it was possible to replace a costly raw material, i.e., feldspar by an inert vitreous phase former previously obtained, without affecting the processing, physical and visual properties of the final product.
  • Defloculação de massas cerâmicas triaxiais obtidas a partir do delineamento de misturas

    Gomes, C. M.; Reis, J. P. dos; Luiz, J. F.; Oliveira, A. P. N. de; Hotza, D.

    Resumo em Português:

    A avaliação das propriedades reológicas de suspensões é uma parte importante no desenvolvimento de massas cerâmicas. Em processamento via úmida, o fator reológico pode ser limitante ao emprego tanto de determinada matéria-prima quanto do agente defloculante. Nesse sentido, a abordagem integrada da formulação de massas cerâmicas triaxiais juntamente com o auxílio do delineamento de misturas visa a diminuição do número de experimentos necessários para determinação de propriedades ótimas do sistema em estudo, sejam essas propriedades físicas ou reológicas. O presente trabalho tem como objetivo estudar a defloculação de massas cerâmicas triaxiais (argila/feldspato/quartzo) obtidas a partir do delineamento de misturas, através da obtenção de um modelo matemático que represente a concentração ideal de defloculante apresentada por cada composição cerâmica do diagrama triaxial. Para tanto, foram preparadas suspensões aquosas (55% de sólidos), utilizando silicato de sódio anidro (razão molar SiO2:Na2O igual a 1.3) como agente defloculante. Curvas de defloculação foram obtidas com o objetivo de determinar a concentração ideal de defloculante. Os resultados mostraram que o aumento na fração argilosa das composições estudadas conduziu a um aumento no consumo de defloculante.

    Resumo em Inglês:

    The evaluation of the rheological properties of suspensions is an important step in the ceramic slurries development. Mainly in wet processing, the rheological factor can be a limitation to the employment of determined raw material as well as the deflocculant agent. In this sense, the integrated approach of triaxial ceramics formulation and the mixture design come as an important aid to decrease the number of experiments necessary to determine the optimum properties of a system, which can be physical or rheological properties. The present work is directed towards to study the deflocculation of triaxial ceramic slurries (clay/feldspar/quartz) obtained from the mixture design, through the determination of a mathematical model that represents the ideal deflocculant concentration presented by each ceramic composition of the triaxial diagram. Aqueous suspensions (55% solids content) were prepared, using dehydrated sodium silicate (1.3 silica modulus) as deflocculant agent. Deflocculation curves were obtained. The results showed that the increase on clay mineral fraction lead the suspensions to higher deflocculant consumption.
  • Síntese de Al2O3/SiC em forno de microondas: estudo de parâmetros do processo

    Deksnys, T. P.; Menezes, R. R.; Fagury-Neto, E.; Kiminami, R. H. G. A.

    Resumo em Português:

    Estudos demonstram a eficiência do método de moagem prévia do aluminossilicato precursor para a síntese da fase Al2O3/SiC por meio da reação de redução carbotérmica em forno de microondas. No presente trabalho, além da moagem do precursor, outros parâmetros de reação foram estudados, como tempo de reação, potência da radiação emitida e fluxo de gás. As reações foram realizadas em forno de microondas semi-industrial, com adaptação para inserção de gás inerte. Dois tipos de reatores foram avaliados: um reator cilíndrico, termicamente isolado, e um reator tubular de leito fixo, nos quais foram colocados os precursores peletizados. Existe uma relação direta entre a saturação da atmosfera de reação com a cinética de redução carbotérmica do aluminossilicato. Esse comportamento, aliado a elevadas potências de emissão, favorecem a formação da fase Al2O3/SiC em períodos de tempo reduzidos.

    Resumo em Inglês:

    Results presented elsewhere have confirmed the feasibility of the previous milling process of the starting materials for the synthesis of Al2O3/SiC by the microwave-assisted carbothermal reduction. In the present work, parameters such as precursor milling, reaction time, microwave's power level and gas flow have been investigated. Reactions were carried out in a semi-industrial microwave oven (Cober Inc., USA), which allowed the inert gas insertion. Two reactions arrangement were developed to perform the synthesis: a cylindrical reactor, thermally insulated and a pipe fluidized bed reactor. Into both reactors, the precursor was applied in a palletized form to react. There is a direct relation between the reaction atmosphere saturation and the kinetics of the carbothermal reduction. This behavior, in addiction to high power levels of microwave radiation (>1.5 KW), favors the formation of Al2O3/SiC in a short time.
  • Estudo do nitreto de alumínio para aplicações termo-mecânicas

    Baldacim, S. A.; Silva, O. M. M.; Santos, C.; Silva, C. R. M.

    Resumo em Português:

    O nitreto de alumínio é muito utilizado como material semicondutor em dispositivos óptico-eletrônicos na qual sua alta condutividade térmica permite uma boa dissipação de calor. Por outro lado, devido à alta resistência mecânica e boa estabilidade estrutural à alta temperatura, tem sido crescente o seu estudo para aplicações termo-mecânica levando em considerações os avanços tecnológicos no processamento e caracterização destes materiais. Neste trabalho serão apresentados os resultados dos estudos de prensagem a quente do nitreto de alumínio aditivado com 5%, 10% e 20% de uma mistura contendo Al2O3 + Y2O3. A massa específica foi determinada de acordo com a norma ASTM C20-87, as fases presentes por difração de raios X e as análises microestruturais por microscopia eletrônica de varredura. A microdureza e tenacidade à fratura foram avaliadas pelo método de indentação Vickers. Os resultados promissores alcançados de densificação, próximos à densidade teórica, e propriedades mecânicas, mostraram a viabilidade da utilização do AlN em aplicações estruturais.

    Resumo em Inglês:

    Aluminum nitride is applied as semiconductor material in optical-electronic devices due to its high thermal conductivity and high heat dissipation. On the other hand, due to high mechanical strength and high-temperature structural stability this material has been studied for thermomechanical application. In this work the results of the physical and mechanical properties of aluminum nitride sintered by hot uniaxial pressing with 5%, 10% and 20% of YAG (Al2O3+Y2O3 ) additions are presented. The specific mass was determined by ASTM C20-87 standard, crystalline phases identified by X-ray diffraction and microstructural analysis performed by scanning electron microscopy. The microhardness and fracture toughness values were determined on the polished surface, at room temperature, using Vickers indentation method. The excellent results obtained for densification and mechanical properties show the viability of the use of aluminum nitride in structural applications.
  • Desenvolvimento de um sistema de fachada ventilada com placas cerâmicas de grês porcelanato voltado para a construção civil do Brasil

    Müller, A.; Alarcon, O. E.

    Resumo em Português:

    No presente estudo buscou-se desenvolver e analisar um protótipo de sistema de fixação de placas cerâmicas de grês porcelanato em fachada ventilada a partir de tecnologia existente no país. Além disso, procurou-se analisar aspectos como os efeitos da operação de execução de furos no material cerâmico, além de propriedades relacionadas com a interação das placas cerâmicas com parafusos expansores para fixação, como torque máximo no aperto destes parafusos e resistência da união entre parafusos e placas. Desta forma, desenvolveu-se um procedimento para execução de furos não-passantes nas placas cerâmicas, onde os parafusos expansores são inseridos. Análise utilizando microscópio eletrônico de varredura mostrou que na operação de execução dos furos são introduzidas ranhuras e abertos poros na superfície dos furos. Desenvolveram-se metodologias de ensaio para determinação de propriedades tais como torque máximo no aperto dos parafusos expansores para fixação das placas cerâmicas e resistência da união entre estes parafusos expansores e placas cerâmicas. No painel do protótipo de fachada ventilada, executado em uma edificação nas condições reais (Tijucas, SC, próximo a Florianópolis - latitude 27º03'S, longitude 48º45'W), não se verificaram patologias durante um período de análise visual de aproximadamente 2 anos.

    Resumo em Inglês:

    The aim of the present study is to develop and analyze a prototype of porcelainized stoneware tiles fixing system in ventilated façade based on existing technology in the country. Moreover, the aim is to analyze aspects as the effects of holes execution operation in the ceramic material, besides properties related to the interaction of the tiles with expander screws for their fixation, as maximum torque for tightening these screws and union strength between screws and tiles. In this way, a procedure for no-pass holes execution in the tiles was developed, where the expander screws are inserted. Analysis using scanning electron microscopy shows that grooves are introduced and pores are opened in holes surface with the operation of holes execution. Testing methodologies for determining properties such as maximum torque for tightening of the expander screws for tiles fixing and union strength between these expander screws and tiles were developed. In the panel of the ventilated façade prototype, executed in a building in the real conditions (Tijucas, SC, near to Florianópolis - latitude 27º03'S, longitude 48º45'W), it was not verified pathologies during a visual analysis period of approximately 2 years.
  • Efeito da adição de fonolito na sinterização de argila caulinítica

    Andrade, P. M.; Neto, H. S. N.; Monteiro, S. N.; Vieira, C. M. F.

    Resumo em Português:

    Este trabalho tem por objetivo avaliar o comportamento de queima de uma argila caulinítica incorporada com fonolito visando à obtenção de revestimento cerâmico prensado do tipo semiporoso. Foram preparadas composições com adição de fonolito a uma argila caulinítica nas proporções de 20 e 40% em peso. Para efeito comparativo, avaliou-se uma massa cerâmica industrial proveniente do pólo cerâmico de Santa Gertrudes. Foram preparados corpos de prova cilíndricos por prensagem uniaxial a 25 MPa para queima em temperaturas variando de 1050 a 1200 ºC. Nas amostras queimadas, foram realizados ensaios tecnológicos para determinação da retração linear e absorção de água em função da temperatura de queima. A avaliação microestrutural das composições estudadas foi realizada por difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados mostraram que a adição de fonolito melhora significativamente a sinterização da argila caulinítica, sobretudo, em temperaturas acima de 1150 ºC, onde ocorre uma redução brusca da porosidade. Apesar do maior teor de óxidos alcalinos em comparação com uma massa industrial de revestimento cerâmico, as misturas argila/fonolito só alcançaram uma absorção de água de 10% , máxima para revestimentos semiporosos, em temperaturas cerca de 80 ºC superior à massa industrial.

    Resumo em Inglês:

    This work had as its objective to evaluate the firing behavior of a kaolinitic clay incorporated with phonolite aiming at semiporous pressed ceramic tiles. Compositions were prepared with addition of 20 and 40 wt.% of phonolite to a kaolinitic clay. For comparison, an industrial ceramic body from Santa Gertrudes, State of S. Paulo, was also evaluated. Cylindrical specimens were prepared by uniaxial pressure at 25 MPa followed by firing at temperatures varying from 1050 to 1200 ºC. The fired specimens were submitted to the following tests: linear shrinkage and water absorption as function of the firing temperature. The microstructural evaluation of the compositions was accomplished by X-ray diffraction and scanning electron microscopy. The results showed that the phonolite addition significantly improve the sintering of the clay, mainly, above 1150 ºC with sharp decrease of the porosity. Although the clay/phonolite mixtures showed higher amount of alkaline oxides as compared with the industrial ceramic tile body, the required water absorption of 10% for semiporous tiles was only reached at temperatures around 80 ºC higher than the industrial body.
  • Métodos transientes de troca de calor na determinação das propriedades térmicas de materiais cerâmicos: II - o método do fio quente

    Santos, W. N. dos

    Resumo em Português:

    A condutividade térmica, a difusividade térmica e o calor específico, conhecidos como propriedades térmicas são as três propriedades físicas de um material mais importantes do ponto de vista de cálculos térmicos. Elas são essenciais na determinação dos parâmetros de resistência ao choque térmico em refratários e na determinação dos fatores de dissipação de calor em fornos e fornalhas. A condutividade térmica é um parâmetro importante em problemas envolvendo transferência de calor em regime estacionário, enquanto que a difusividade térmica é importante em estados não estacionários de troca de calor. O calor específico, propriedade importante em altas temperaturas, está associado ao consumo de energia durante o aquecimento. Normalmente essas três propriedades são determinadas separadamente por técnicas e equipamentos individuais. Hoje são conhecidos vários métodos para a determinação da condutividade térmica e difusividade térmica. Recentemente, os métodos transientes de troca de calor têm sido os métodos preferidos na determinação das propriedades térmicas de materiais. Neste trabalho é feita uma descrição e uma análise crítica de um dos métodos mais utilizados na determinação das propriedades térmicas de materiais cerâmicos: o método do fio quente. Com este método é possível determinar simultaneamente, a partir do mesmo transiente térmico experimental, as três propriedades térmicas. Resultados numéricos são também apresentados.

    Resumo em Inglês:

    Thermal conductivity, thermal diffusivity and specific heat, namely as the thermal properties, are the three most important physical properties of a material that are needed for heat transfer calculations. They are essential in thermal shock parameters determination or in calculations of heat dissipation factors in furnaces and kilns. Thermal conductivity is an important parameter in problems involving steady state heat transfer, while the thermal diffusivity is important in non-steady heat transfer calculations. The specific heat is also a decisive property of ceramic materials in high temperature applications, and it is associated with heat consumption during the heating process. Normally these properties are determined separately by individual techniques and apparatus. Nowadays, several different techniques for the determination of the thermal diffusivity and thermal conductivity may be found in the literature. Recently, transient techniques have become the preferable way for measuring thermal properties of materials. In this work it is presented a description as well as a critical analysis of one experimental technique employed worldwide for thermal properties measurements of ceramic materials: the hot wire technique. With this technique it is possible to determine simultaneously from the same temperature transient the three thermal properties. Numerical results are also presented.
  • Análise mineralógica de argilas sedimentares brasileiras usadas em cerâmica vermelha

    Souza, G. P.; Sousa, S. J. G.; Terrones, L. A. H.; Holanda, J. N. F.

    Resumo em Português:

    O presente trabalho é focado sobre a análise mineralógica de amostras de argilas sedimentares coletadas de depósitos localizados na região de Campos dos Goytacazes-RJ (Brasil). Estas amostras são representativas e largamente usadas na produção de blocos cerâmicos e telhas. As amostras foram selecionadas com o intuito de analisar suas características com respeito à composição química, perda ao fogo, difração de raios X, morfologia, análise de tamanho de partícula, plasticidade e análise térmica. As argilas vermelhas sedimentares têm baixa quantidade de SiO2, alta quantidade de Al2O3 e alta perda ao fogo. Além disso, foi determinado que o caráter das argilas é tipicamente caulinítico.

    Resumo em Inglês:

    The present work focuses on the mineralogical analysis of sedimentary clay material samples collected from deposits located in the Campos dos Goytacazes-RJ (Brazil) region. These samples are representative and widely used by the ceramic plants in production of bricks and roofing tiles. The samples were selected with the objective of analyzing their characteristics regarding chemical composition, loss on ignition, X-ray diffraction, morphology, particle size, plasticity and thermal analysis. The sedimentary red clays have low amount of SiO2, high amount of Al2O3, and high loss on ignition. In addition, it was found that the character of the clays is typically kaolinitic.
  • Otimização de uma metodologia para análise mineralógica racional de argilominerais

    Varela, M. L.; Nascimento, R. M. do; Martinelli, A. E.; Hotza, D.; Melo, D. M. A.; Melo, M. A. F.

    Resumo em Português:

    O método proposto para análise mineralógica racional de argilominerais faz uso dos resultados fornecidos pelas análises por difração de raios X (DRX) e fluorescência de raios X (FRX), além de introduzir uma correção no teor de quartzo presente na amostra por meio da curva de quartzo livre levantada para cada tipo de argila analisada. Tais dados servem para montar os sistemas de equações lineares onde cada linha representa um elemento presente em uma das fases detectadas por DRX e cada coluna a fase propriamente dita. A solução desse sistema linear dá-se por meio da sub-rotina A.X = B, que fornece como resposta a provável constituição mineralógica, em percentual, dos constituintes da matéria-prima em questão. A junção dessas duas técnicas, análise química e análise racional, possibilita um estudo mais detalhado da matéria-prima a ser usada na produção de massa cerâmica.

    Resumo em Inglês:

    The method proposed herein for the rational mineralogical analysis of ceramics uses conventional results obtained by X-ray diffraction (XRD) and X-ray fluorescence (XRF) in addition to a free quartz content correction evaluated for different types of clays. All this information was collected and used to assemble matrix systems containing linear equations. Each line of the system represents an element present in one of the crystallographic phases detected by XRD, and each column the phase itself. The solution of the equation systems is found from sub-routines such as A.X = B, whose output is the likely mineralogical composition of the constituents of a particular clay. The joint use of chemical and rational analyses provides a powerful tool to establish the detailed composition of raw materials used in the formulation of industrial ceramic mixtures.
  • Moagem de pós de carbeto de silício em moinho planetário

    Santos, M. A. P. dos; Costa, C. A.

    Resumo em Português:

    Pó de alfa carbeto de silício (alfa-SiC) foi cominuído em moinho planetário durante os períodos de tempo de ½, 2, 4 e 6 h. A velocidade de rotação foi de 300 rpm, o meio de moagem foi álcool isopropílico e os corpos moedores foram esferas de zircônia estabilizada com céria. Os pós cominuídos foram caracterizados quanto ao tamanho e distribuição de tamanho de partícula, a composição química, as fases cristalinas e a morfologia. Observou-se uma grande redução no tamanho de partículas, que passaram de micrométricas para submicrométricas e até nanométricas, alteração da distribuição das mesmas de bimodal para unimodal, e a geração de aditivação secundária causada pelo meio de moagem.

    Resumo em Inglês:

    Alpha silicon carbide (alpha-SiC) powder was comminuted in planetary mill during ½, 2, 4 and 6 h. The rotation speed was 300 rpm, the medium of milling was isopropyl alcohol and the grinding bodies were spheres of ceria-stabilized zirconia. The milling powders were characterized concerning the size and particle size distribution, the chemical composition, the crystalline phases, and morphology. A large reduction of the particle size, that had changed from micrometrics to submicrometrics and even nanometrics, a change of their distribution from bimodal to unimodal, and the generation of secondary aditivation caused by medium of milling were observed.
  • Amorfização do ZrW2O8 induzida por altas pressões

    Perottoni, C. A.; Jornada, J. A. H. da

    Resumo em Português:

    O tungstato de zircônio, ZrW2O8, ocupa um lugar de destaque entre os compostos cujas propriedades físicas incomuns têm despertado, nos últimos anos, a atenção da comunidade científica internacional. Isto se deve ao fato de que este composto exibe expansão térmica negativa, isotrópica, sobre um amplo intervalo de temperatura. Materiais com expansão térmica negativa em uma ou duas dimensões são bem conhecidos. No entanto, o tungstato de zircônio é um dos raros exemplos de compostos que exibem esta propriedade não-usual isotropicamente, nas três dimensões. Esta propriedade está intimamente ligada à flexibilidade intrínseca da estrutura do ZrW2O8. Neste artigo serão revistas as evidências experimentais da amorfização do tungstato de zircônio sob altas pressões. Também será discutida a conexão entre a expansão térmica negativa e a amorfização em altas pressões do ZrW2O8, bem como algumas aplicações deste interessante material cerâmico.

    Resumo em Inglês:

    Zirconium tungstate, ZrW2O8, occupies an especial place among the compounds whose physical properties has been attracted the attention of the scientific community. The main reason for that is that this compound exhibits isotropic negative thermal expansion over a large temperature range. Materials with negative thermal expansion in one or two dimensions are well known. However, zirconium tungstate is a rare example of compound that exhibits negative thermal expansion isotropically, in three dimensions. This property is intimately related to the intrinsic flexibility of the ZrW2O8 crystal structure. The experimental evidences for pressure-induced amorphization of zirconium tungstate will be reviewed in this paper. The relationship between negative thermal expansion and pressure-induced amorphization of ZrW2O8 will be discussed, as well as some applications of this interesting ceramic material.
  • Efeito do vapor d'água na síntese pelo método do precursor polimérico da alumina contendo aditivos

    Castro, R. H. R.; Gouvêa, D.

    Resumo em Português:

    A presença de H2O nos processos de síntese e transformação de fase da alumina tem usualmente função catalisadora, diminuindo as temperaturas dos processos e facilitando os possíveis rearranjos atômicos. Neste trabalho mostrou-se que o vapor de H2O durante a síntese pode não apenas acelerar os processos diminuindo as energias de ativação, mas também induzir diferentes formas de ação de aditivos. O estudo foi possível utilizando-se o método dos precursores poliméricos para a síntese dos pós, que permite um controle absoluto do teor de H2O na etapa de cristalização do material. Alumina contendo Mn ou Mg como aditivos foram sintetizadas na ausência de H2O e na presença de excesso controlado desta e fases diferentes para cada situação foram observadas. Uma explicação do fenômeno é descrita em função da dependência da cristalização da gama-Al2O3 na presença de H+ para compensação das vacâncias catiônicas.

    Resumo em Inglês:

    It is commonly accepted that the presence of H2O during the synthesis and phase transformation of alumina causes decreasing temperatures of these processes since it increases the atomic motilities. In addition to this general concept, in this work H2O vapor is also shown to play an important role on the influence of additives in alumina based systems. Alumina powders containing Mn or Mg were synthesized by the polymeric precursor method under H2O vapor or dry atmosphere during the crystallization stage. Each atmosphere promoted a different phase and an explanation for the phenomenon was given bases on the gamma-Al2O3 crystallization dependence on the H+ presence due to the required cationic vacancies compensations.
  • Obtenção in situ do compósito alfa-SiAlON-SiC

    Santos, C.; Souza, J. V. C. de; Kelly, C. A.; Ribeiro, S.; Silva, O. M. M.; Silva, C. R. M.; Strecker, K.

    Resumo em Português:

    O objetivo desse trabalho foi a preparação in situ do compósito alfa-SiAlON-SiC com desenvolvimento de solução sólida de nitreto de silício (SiAlON) durante a sinterização, utilizando o óxido misto de ítrio e terras raras (CRE2O3), fabricado na FAENQUIL, como estabilizador da fase alfa-Si3N4. Uma fração de 20% em volume da mistura AlN-CRE2O3, na proporção 9:1 (mol%), foi misturada a 80% em volume de Si3N4. A essa mistura (Si3N4-AlN-CRE2O3), foram adicionadas quantidades variadas de beta-SiC (entre 0 e 20 peso%). As misturas de pós foram moídas e, em seguida, compactadas por prensagem uniaxial e, subseqüente prensagem isostática a frio. Os compactos foram submetidos a sinterização a 1950 0C por 1 h e sob pressão de 1 MPa de N2. As amostras sinterizadas foram caracterizadas quanto às fases presentes, transformação Si3N4-SiAlON e aspectos microestruturais. Os resultados revelaram alfa-SiAlON e beta-SiC como únicas fases cristalinas. Além disso, não houve cristalização parcial da fase intergranular remanescente, e observou-se que variadas adições de SiC não interferiram na solubilidade e conseqüente formação de alfa-SiAlON, porém o crescimento de grãos alongados de alfa' é inibido em função da adição de quantidades maiores de SiC.

    Resumo em Inglês:

    The objective of this work is to obtain in situ alpha-SiAlON-SiC composites, by silicon nitride solid solution development, during sintering, using rare earth and yttrium oxide mixture (CRE3O3) as stabilizer of the alpha-Si3N4 phase. A fraction of 20 vol.% of AlN-CRE2O3 mixture was mixed to 80 vol.% of Si3N4. Different contents of beta-SiC powders were mixed to the Si3N4-AlN-CRE2O3 powder mixture. The powder mixtures were milled and compacted by uniaxial and cold isostatic pressing. The green bodies were sintered at 1950 °C during 1 h under 1 MPa of N2 pressure. The sintered samples were characterized by X-ray diffraction and scanning electron microscopy, in order to assess the crystalline phases and microstructural aspects, respectively. The results revealed the presence of alpha-SiAlON and beta-SiC as the only crystalline phases present in the material. No partial crystallization of remaining intergranular phase was detected. No alpha-SiAlON solubility variation was observed by the use of different SiC contents, but different grain of a' grains are related to SiC addition in the mixtures.
  • Obtenção e avaliação de propriedades tecnológicas de corpos cerâmicos à base de argila e vidros reciclados

    Godinho, K. O.; Holanda, J. N. F.; Silva, A. G. P. da

    Resumo em Português:

    Pós de rejeitos de três diferentes tipos de vidro foram incorporados a uma massa cerâmica usada na fabricação de telhas. A influência do tipo de vidro adicionado, da quantidade adicionada, do tamanho de partícula de vidro, do método de mistura do aditivo à massa argilosa e da temperatura de queima sobre a tensão de ruptura à flexão, a absorção de água e a retração linear foi investigada. Verificou-se que a adição de vidro atua na queima no sentido de aumentar a tensão de ruptura e a retração linear e de diminuir a absorção de água. Quanto maior a quantidade adicionada de vidro mais intenso é este efeito. O vidro de tubo de TV influencia as propriedades mais marcantemente devido ao maior teor de óxidos fundentes. O tamanho de grão e o modo de mistura do vidro agem sobre a dispersão do aditivo na massa argilosa. As propriedades de queima satisfizeram as especificações de telha e de pisos semi-poroso, semi-grês e grês em diferentes temperaturas de queima.

    Resumo em Inglês:

    Three different kinds of waste glass powders were added to a clayey formulation used for the production of roof tiles. The influence of the glass composition, the added amount, the glass powder particle size, the glass - clay mixture technique and the sintering temperature upon the bending strength, the water absorption and the linear shrinkage was investigated. The glass additions increase the bending strength and the linear shrinkage while the water absorption decreases. The more the glass amount added to the formulation the more intense is this effect. The glass of TV cathodic ray tube is the most influent addition due to the high amount of flux in its composition. Particle size and mixture technique are related to the dispersion of the additive in the clayey formulation. The properties fulfilled the roof tiles, wall tiles, semi-gres and gres specifications at different firing temperatures.
  • Pós nanométricos de BaZrO3: preparação e caracterização de cerâmicas

    Antonelli, E.; Bernardi, M. I. B.; Hernandes, A. C.

    Resumo em Português:

    Cerâmicas de BaZrO3 foram produzidas a partir de pós sintetizados pelo método de Pechini modificado. Os pós apresentaram tamanho médio de partícula de ~130 nm e 100% de fase cristalina de BaZrO3 depois de tratados termicamente a 800 °C / 2h. Os corpos sinterizados apresentaram alta densidade relativa (98%) e tamanho médio de grão de ~1 µm, para a condição experimental otimizada de 1250 °C / 6 h, em atmosfera ambiente. As temperaturas de calcinação e sinterização, fase cristalina, densidades dos corpos cerâmicos e a microestrutura foram determinadas e comparadas com amostras de referência preparadas por reação no estado sólido.

    Resumo em Inglês:

    BaZrO3 ceramics were obtained from powders synthesized by Pechini´s modified method. The powders showed average particle size of ~130 nm and 100% of crystalline phase after heat-treated at 800 °C / 2 h. The sintered ceramics presented high relative density (98%) and average grain size of ~ 1 µm for experimental condition of 1250 °C / 6 h, at ambient atmosphere. The calcination and sintering temperatures, crystalline phase, relative density and microstructure were determinate and the results were compared to a reference sample produced by solid state reaction.
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