bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Alumina para utilização cerâmica, obtida a partir do rejeito de beneficiamento de caulim
Authors: Flores S. M. P. , Neves R. F.
Published: April 2005

O beneficiamento de caulim para cobertura de papel produz grandes volumes de rejeito, constituído essencialmente do argilomineral caulinita, usado neste trabalho como material de partida para síntese de alúmen de amônio, visando a obtenção de alumina livre de sódio e de baixa granulometria para utilização cerâmica. O método de síntese desenvolvido para obtenção do alúmen de amônio constitui-se das etapas: calcinação do rejeito, lixiviação sulfúrica da metacaulinita, seguida da neutralização/cristalização da solução de Al2(SO4)3 com NH4OH concentrado. No processo, são estudadas as variáveis: temperatura de calcinação (650 °C, 700 °C, 750 °C) e tempo de calcinação do rejeito (30, 60 e 120 min), concentração de H2SO4, temperatura de lixiviação (70 °C, 80 °C e 90 °C) sobre a cinética de lixiviação do alumínio. Estudou-se também o efeito do pH na cristalização do alúmen de amônio, apresentando-se as análises químicas, DRX, ATD, ATG e granulometria dos materiais utilizados e sintetizados.
Caulins brasileiros: alguns aspectos da geologia e da mineralogia
Authors: Wilson Ian Richard , Santos Helena de Souza , Santos Pérsio de Souza
Published: April 2005

A dimensão do Brasil e a diversidade da geologia se reflete em vários meios nos quais montagens de caulinita foram formadas. Os meios geológicos dos caulins brasileiros podem ser divididos nos seguintes grupos - caulins sedimentares, caulins oriundos de pegmatitas, de rochas graníticas, de rochas vulcânicas, e caulins derivados de anortosito. As argilas sedimentares são encontradas principalmente na bacia amazônica e aquelas adjacentes ao rio Jari estão sendo exploradas comercialmente para exportação como argilas para recobrimento de papel. Os caulins amazônicos são caracterizados por alto teor de ferro e titânia (estruturais) com baixos níveis de álcalis e exibindo cristais de caulinita euédricos. As pegmatitas do sudeste, quando não recobertas com óxido de ferro, tem extremamente baixos teores de ferro e titânia e uma mistura de caulinita 7Å / haloisita 10Å ocorre em todos depósitos. As pegmatitas do nordeste produzem caulins constituídos somente por caulinitas euédricas com ausência de haloisita. Os caulins de granito tem geralmente maiores teores de ferro quando comparados com pegmatitas e são raros os depósitos constituídos somente por caulinita, sendo comum uma mistura de caulinita 7Å / haloisita. Os caulins obtidos da pegmatita e do granito são utilizados como cobertura de papel e em cerâmica em geral. Argilas de origem vulcânica são utilizadas em cerâmicas na região. Os caulins obtidos de anortosito são semelhantes em níveis de ferro e titânia àqueles obtidos de caulins graníticos. Montagens de caulinita e pequenas quantidades de haloisita 7Å são encontrados. Essas argilas são usadas tanto em cerâmicas de mesa quanto em preenchimentos para papel.
Características elétricas do sistema varistor ZnO.Bi2O3.Co2O 3.MnO2 dopado com Ni2O3
Authors: Costa Ana Cristina F. M. , Costa Edson Guedes da , Santana Lisiane Navarro L. , Pontes Luiz Renato A.
Published: April 2005

Este trabalho tem como objetivo analisar o efeito do óxido de níquel sobre as propriedades elétricas do sistema varistor ZnO.Bi2O3.Co2O3.MnO2 . Os sistemas foram sinterizados a 1100ºC, 1150 ºC, 1200 ºC e 1250 ºC, por 1 hora. A caracterização elétrica foi feita por meio de medidas de densidade de corrente em função do campo elétrico aplicado. A caracterização microestrutural foi obtida por meio de difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura. As melhores propriedades elétricas foram obtidas para o sistema contendo 1,0% em mol de óxido de níquel, sinterizado a 1100 oC. A elevação da temperatura de sinterização causou uma redução nas propriedades elétricas, provavelmente devido a formação de uma microestrutura mais heterogênea.
Characterization of high-energy milled alumina powders
Authors: Tomasi Roberto , Rabelo Adriano A. , Chinelatto Adriana S. A. , Reis Laudo , Botta Fo Walter J.
Published: April 2005

The utilization of reactive high-energy milling has been reported for the synthesis of ceramic powders namely, metal oxides, carbides, borides, nitrides or mixtures of ceramics or ceramic and metal compounds. In this work, high-energy milling was used for reduction of alumina powders to nanometric particle size. The ceramic characteristics of the powders were analyzed in terms of the behavior during deagglomeration, compaction curves, sintering and microstructure characterization. It was observed that the high energy milling has strong effect in producing agglomeration of the nanosized powders. This effect is explained by the high-energy impact of the balls, which may fracture particles or just cause the particles compacting. In this case, strong agglomerates are produced. As the powder surface area increases, stronger agglomerates are produced.
Refractory oxides containing aluminium and barium
Authors: Davies T. J. , Biedermann M. , Chen Q-G. , Emblem H. G. , Al-Douri W. A.
Published: April 2005

Oxides containing aluminium and barium, optionally with chromium, are refractory with several possible industrial uses. A gel precursor of an oxide having the formula BaO.n(Al2xCr2yO3), where 1<n<6.6, (x+y)=1 and 0<y<0.5 was prepared by mixing a solution of a barium salt with a solution of an aluminium salt or a solution of an aluminium salt and a chromium III salt, then forming a gel which was fired to obtain the desired oxide. Filaments may be drawn as the gel is forming or extruded from a semi-rigid gel. FT-lR, XRD and 27Al NMR studies showed that barium is not incorporated directly into the gel structure. Barium aluminium oxides were obtained only after liquefaction of barium species. A powder mixture suitable for firing to an oxide of the formula BaO.m [Al2xCr2y O3] where 4.6<m<6.6, (x+y)=1 and 0<y<0.5 was prepared from source materials barium hydroxide, barium oxide, barium carbonate and barium mono-aluminate, alumina and/or a hydrated alumina and chromium III oxide, the relative amounts being varied to give the desired values of m and y on firing. A preferred oxide has the formula BaO.6Al2O3 (m=6 and y=0). Strong ceramic shapes have been prepared from this. XRD studies of oxide compositions (n or m=6 and y=0) sintered at high temperature showed that barium mono-aluminate is a low-temperature intermediate phase. Chromium III reduces the temperature required to form a barium aluminium oxide. Previously published work is summarised.
Termoluminescência de materiais e sua aplicação em dosimetria da radiação
Authors: Campos Letícia L.
Published: April 2005

A dosimetria termoluminescente é uma ferramenta versátil para a avaliação da dose de radiação ionizante. A grande variedade de materiais cerâmicos e suas diferentes formas físicas permitem a determinação da qualidade da radiação em um intervalo de doses de m Gy a kGy. Umas das maiores vantagens dos dosímetros TL são as suas pequenas dimensões e o fato de não necessitarem de cabos ou equipamentos auxiliares durante a medida da dose. Como conseqüência disso, eles são adequados para um grande número de aplicações. Esse artigo tem como objetivo apresentar uma breve revisão dos princípios básicos, dos cálculos teóricos da TL, o modelo simplificado de termoluminescência, algumas aplicações na dosimetria das radiações ionizantes e os trabalhos desenvolvidos no IPEN nessa área.
Síntese de pós de zircônia cúbica policristalina
Authors: Freitas D. , Kuranaga C. , Machado A. J. S. , Nono M. C. A.
Published: April 2005

Este trabalho aborda a preparação de pós cerâmicos de zircônia (ZrO2) estabilizada com um concentrado de óxidos de Ítrio e terras raras (OTR). O objetivo principal deste trabalho é a obtenção de eletrólitos sólidos de zircônia para aplicação em sensores de oxigênio. O método de preparação adotado foi o de co-precipitação química dos respectivos hidróxidos em meio amoniacal (NH4OH). Foram preparadas amostras variando a concentração de OTR, entre 10 e 35% em massa. São apresentados e discutidos os resultados de análise de fases por difração de raios X, auxiliada por um programa computacional e um modelo matemático para cálculo dos parâmetros de rede, análises químicas, termo-gravimétrica e termo-diferencial (ATG/ATD).
Mulita a partir de hidróxido de alumínio e de sílica da casca de arroz
Authors: Souza M. F. de , Yamamoto J.
Published: April 2005

Mulita foi sintetizada a partir do hidróxido de alumínio, Al(OH)3, purificado de rejeito industrial, e de sílica obtida a partir da queima, a 500 oC, da casca de arroz purificada. Ainda que o processo de formação da mulita se inicie a 1300 oC as experiências foram conduzidas a 1600 oC durante 8,0 h a fim de se medir a densidade final das peças e se observar o efeito da adição de ítria no processo. As densidades aparentes encontradas foram de 2,70 g/cm3 e 2,84 g/cm3, respectivamente, para a mulita pura e para a formulação mulita com 5,0% em peso de Y2O3. A microestrutura da mulita dopada com ítria mostra alguns grãos longos, até 30 mm. A análise de EDS mostrou que o ítrio foi incorporado na mulita
Aluminosilicates compacts by alkoxide route: influence of Ba addition
Authors: Quaranta N. E. , Benavidez E. R.
Published: April 2005

The sol-gel route was employed to obtain three different powders with the stoichiometric composition corresponding to mullite (3 Al2O3.2SiO2): (i) commercial alumina and silica from sol-gel, (ii) alumina and silica by alkoxide partial hydrolysis, (iii) alumina and silica by alkoxide simultaneous hydrolysis. Tetraethylorthosilicate (TEOS) and aluminium tri-sec-butoxide were used as alkoxide precursor. Moreover, 5 wt% of barium, incorporated to precursor solutions as Ba-acetilacetonate, was used as additive to study its influence on densification and mullite phase formation. The precursor powders were pressed uniaxially to form green compacts, after that all samples were heated to 1350 °C for 2 hours to obtain densified pellets. X-ray diffration patterns of powders, obtained by milling of sintering compacts, showed important differences. In barium doped samples a higher grade of densification and a greater glassy phase formation were observed.
Conformação de monolitos cerâmicos de cordierita via eletroforese
Authors: Picinini C. A. , Bergmann C. P. , Marques C. M. , Cataluña R.
Published: April 2005

A técnica de conformação eletroforética é apresentada como uma alternativa viável para a produção de monolitos cerâmicos de cordierita. A matriz utilizada para a conformação das estruturas cerâmicas contém 109 condutos em paralelo. Os monolitos produzidos foram ensaiados quanto à área superficial, porosidade e resistência mecânica. Demonstra-se que a produção de monolitos por esta via é possível não só quanto sua facilidade de construção como também pela suas características adequadas para a utilização em substratos catalíticos.
Pesquisa e desenvolvimento em cerâmicas eletro-eletrônicas no IPEN
Authors: Muccillo R. , Muccillo E. N. S.
Published: April 2005

O Grupo de Cerâmicas Eletro-eletrônicas do IPEN desenvolve trabalhos de pesquisa em materiais cerâmicos avançados para utilização em dispositivos sensores de espécies químicas e em células de combustíveis a eletrólitos sólidos. As principais áreas de atuação do grupo são em 1) síntese, processamento e caracterização elétrica de materiais cerâmicos, 2) estudo de correlação microestrutura-propriedades elétricas de materiais cerâmicos, 3) projeto, desenvolvimento, montagem e testes de sensores eletroquímicos de espécies químicas. Os principais materiais estudados são condutores iônicos (à base de ZrO2, ThO2 e outros), protônicos (à base de BaCeO3), varistores à base de SnO2, supercondutores cerâmicos de alta temperatura crítica (das famílias Y-Ba-Cu-O e Bi-Sr-Ca-Cu-O) e compósitos de matriz cerâmica (dos tipos isolante em matriz condutora iônica e condutor iônico em matriz supercondutora). A infra-estrutura experimental dispõe de analisador de impedância, difratômetro de raios X, equipamento de análise térmica simultânea, fornos para sinterização e laboratório químico. O trabalho de pesquisa do Grupo é financiado por projetos FAPESP e PRONEX.
Avaliação da influência dos parâmetros de spray a plasma sobre a cristalinidade de recobrimentos de hidroxiapatita
Authors: Silva S. N. da , Branco J. R. T. , Pereira M. de M.
Published: April 2005

Os parâmetros de spray a plasma influenciam na cristalinidade do recobrimento na medida em que determinadas condições de operação alteram a entalpia da tocha, produzindo variado grau de fusão das partículas do pó, além em de poder ainda causar modificações nas condições de resfriamento e solidificação. Neste trabalho, os efeitos dos principais parâmetros - corrente elétrica de ionização do plasma, proporção da mistura dos gases de reação e distância do bico da tocha (anodo) até o substrato - sobre a cristalinidade de recobrimentos de hidroxiapatita foram avaliados. Os experimentos foram conduzidos utilizando o planejamento fatorial a três variáveis em dois níveis, com réplicas. O pó de hidroxiapatita utilizado foi da Calcitek-USA. O índice de cristalinidade dos recobrimentos nas diferentes condições foi determinado com base em método de análise quantitativa utilizando espectros de difração de raios X. O parâmetro de processo que mostrou ter maior efeito sobre a cristalinidade foi a distância tocha-substrato. O índice de cristalinidade medido para os recobrimentos produzidos variou de 20-68%. O tratamento térmico dos recobrimentos elevou o índice de cristalinidade para 99%.
Adsorption of sulphuric acid on smectite from acidic aqueous solutions
Authors: Tavani E. L. , Volzone C.
Published: April 2005

The adsorption of sulphuric acid on smectite from acidic aqueous solutions was studied. The amounts of cations dissolved in each equilibrium solution were determined by chemical analysis. Simultaneously, the original smectite and the smectite after each test were characterized by infrared, X-ray diffraction and swelling index. The results obtained permitted us to determine that the substitutions of the exchange cations and the chemical attack occurred at very different acid concentrations and treatment times. It was established that during the acid treatment of the smectite, a progressive damage of its crystalline structure was produced. Finally, the influences of the substitution of exchange cations and of the chemical attack in the swelling index were determined.
Análise termodinâmica visando estabelecer as condições ideais de síntese da ferrita de cobre a partir de solução aquosa a baixa pressão
Authors: Moore F. , Ribeiro K. M. , Almendra E. R. , Ogasawara T.
Published: April 2005

A literatura assinala que a ferrita de cobre é uma das ferritas possíveis de obtenção a partir da solução aquosa a baixa pressão, isto é, um precipitado misto de hidróxidos de ferro e de cobre submetido a um tratamento de cristalização em temperaturas e pressões ordinárias (inferior a 100 ° C e aproximadamente 1 atm de pressão) resultará em ferrita de cobre cristalina. Utilizando o Programa de Aplicativos HSC Chemistry for Windows 3.0, foram construídos diagramas eH-pH para grande número de atividades de Cu e Fe na solução aquosa, na condição de atividade de cobre igual à ferro. A partir destes gráficos uma solução aquosa potencialmente neutra, diagramas de pFe-pH (onde pFe=-loga Fe) foram construídos para cada uma das 3 temperaturas selecionadas (25, 150 e 300 ° C). A análise dos diagramas revela que o domínio pFe-pH de estabilidade da ferrita cuprosa, CuFeO2, decresce com a elevação do sistema de 25 °C para 150 °C e 300 °C. Entretanto, as previsões dos diagramas obtidos concordam bem com os fatos experimentalmente conhecidos na literatura.
Características de plasticidade de argilas para uso em cerâmica vermelha ou estrutural
Authors: Campos L. F. A. , Macedo R. S. de , Kiyohara P. K. , Ferreira H. C.
Published: April 2005

Nos estudos de caracterização de argilas plásticas para uso em cerâmica vermelha é usual a determinação das características mineralógicas por ATD e de plasticidade através dos índices de Atterberg. Os métodos convencionais utilizados para determinação do LL, LP e IP merecem muita atenção por apresentarem alguns inconvenientes. No caso específico da tecnologia cerâmica para moldagem de tijolos furados por extrusão poucos dados são encontrados, relativos à faixa de plasticidade adequada. Pretende-se neste trabalho estudar a mineralogia de 15 amostras de argilas plásticas usadas na indústria de cerâmica vermelha do estado da Paraíba, pelo método de ATD, bem como sua faixa de plasticidade por meio dos índices de Atterberg determinados pelo método de Casagrande e cone de penetração. Os resultados obtidos indicam tratarem-se de argilas quaternárias recentes cauliníticas com matéria orgânica e com LP variando de 15,42% a 36,72%, LL variando de 24,70% a 71,00% e IP variando de 6,82% a 34,28% pelo método de Casagrande e LP variando de 6,60% a 47,70%, LL variando de 26,50% a 71,60% e IP variando de 4,00% a 47,70% pelo cone de penetração, que são faixas de plasticidade recomendadas para argilas plásticas para utilização na indústria de cerâmica vermelha.
Utilização de uma resina preparada pelo método da solução líquida de citratos como ligante durante a preparação de filtros cerâmicos à base de alumina
Authors: Gouvêa D. , Savaglia Neto W. A. , Capocchi J. D. T.
Published: April 2005

Este trabalho propõe a preparação de filtros cerâmicos macroporosos pela técnica da impregnação de espumas de poliuretano e utilização de uma resina preparada pelo método Pechini contendo íons alumínio e manganês como ligante. Nas temperaturas inferiores à de combustão da resina a parte orgânica age com ligante. Após a decomposição térmica, o produto da combustão, ou seja, alumina contendo íons Mn, passa a ser um ligante inorgânico mas apresentando composição química semelhante à do filtro. Os filtros assim preparados apresentaram três famílias de distribuições de tamanho de poros (50,2 e 0,2 mm) e a densidade da estrutura do material, considerando-se apenas a porosidade referente as duas últimas distribuições, é de 87% da densidade teórica.
Caracterização de cinzas volantes para aproveitamento cerâmico
Authors: Silva N. I. Warpechowski da , Calarge L. M. , Chies F. , Mallmann J. E. , Zwonok O.
Published: April 2005

Cinzas volantes são minerais produzidos a partir da queima de carvão mineral. A Usina Termelétrica de Candiota, RS produz aproximadamente 1.000.000 toneladas/ano de cinzas, sendo que 80% volantes e 20% pesadas. O aproveitamento deste material em compostos cerâmicos é altamente recomendável pois, como resíduo sólido da queima do carvão, sua disposição no meio ambiente acarreta vários problemas ambientais sérios e custos volumosos. Mineralogicamente as cinzas volantes são constituídas por mulita, quartzo e hematita, e material amorfo determinado por difração de raios X; na caracterização química foram determinados os elementos maiores e como menores Mn, Zn, Cu, Pb, Hg, Cr, Cd e Ni. Para a caracterização física realizou-se ensaios de análise granulométrica, superfície específica, MEG, limites de Atterberg e índice de atividade pozolânica (cimento e cal).
Efeito da adição de dopantes durante a síntese do precursor columbita para a preparação da cerâmica ferroelétrica relaxora PMN
Authors: Cavalheiro A. A. , Bertochi M. A. Z. , Varela J. A.
Published: April 2005

O Niobato de Chumbo e Magnésio (PMN) é um material que possui propriedades ferroelétricas de relaxação. Essa propriedade pode ser acentuada ou alterada mediante a adição de dopantes. Neste trabalho foi demonstrado como a adição dos íons Ba2+/Ti4+ e Pb2+/Ti4+, ou somente o íon K+, altera as características do precursor columbita obtido pelo método Pechini e da cerâmica PMN. Através da análise dos resultados obtidos por DRX e IV, constatou-se que a dopagem com os pares de íons Ba2+/Ti4+ e Pb2+/Ti4+ leva à retenção de maior quantidade de matéria orgânica nos carvões precursores e à formação de fases secundárias. Quando adiciona-se somente o íon K+, o comportamento do precursor columbita é similar ao puro. No entanto, seus efeitos positivos podem ser verificados na cerâmica PMN, como o aumento no tamanho de grão e a elevação em Tm.
Comportamento de curva-R de refratários de MgO-C
Authors: Rodrigues J. A. , Pandolfelli V. C.
Published: April 2005

Refratários de MgO-C com 8 e 13 %-p (%-pêso) de carbono foram estudados quanto às suas propriedades mecânicas e termo-mecânicas. O módulo de ruptura, o módulo elástico, o coeficiente de expansão térmica linear, a tenacidade à fratura, a energia total de fratura e os parâmetros de resistência ao dano por choque térmico, R'''' e Rst, foram caracterizados. A resistência ao dano por choque térmico foi investigada através da aplicação de um único ciclo de choque térmico com a sua severidade variando no intervalo de 200 °C a 800 °C. Os métodos das linhas radiantes, elasto-plástico e energético foram aplicados para a obtenção das curvas-R. A forma e o comportamento de curva-R desses materiais também foram investigados. A partir das curvas-R obtidas, deduziu-se os valores médios de R, sendo esses valores comparados com a energia total de fratura, como critério de confiabilidade nas curvas-R encontradas. Com isso pôde-se investigar, para esses refratários, o efeito do teor de carbono sobre o nível e a forma da curva-R, assim como o efeito dos diferentes métodos de determinação da curva-R. Os resultados indicam claramente que embora o aumento do teor de carbono, na forma de flocos de grafite, enfraqueça o material, em termos de resistência mecânica, esse mesmo carbono causa o aumento significativo da energia total de fratura e da resistência ao dano por choque térmico. Conluíu-se que, surpreendentemente, o método das linhas radiantes para a determinação da curva-R dos refratários de MgO-C é o mais adequado e confiável. A importância disso está no fato desse método ser o mais simples e de não requerer instrumentação onerosa, tendo como base tão somente a mecânica elástica linear. Isso sugere uma metodologia de caracterização termo-mecânica simples para ser usada na fabricação e na recepção de refratários, quando se tratar de resistência ao dano por choque térmico.
O processo de polarização em cerâmicas de PZT
Authors: Lente M. H. , Póvoa J. M. , Eiras J. A.
Published: April 2005

Neste trabalho o processo de reorientação dos domínios durante a polarização foi investigado em cerâmicas de PZT "puras" e dopadas com Nb2O5 ou Fe2O3 a partir de medidas do transiente de corrente elétrica e histerese ferroelétrica. Os resultados experimentais possibilitaram identificar os mecanismos responsáveis para a polarização e suas contribuições para a polarização total. A relaxação da polarização após a remoção do campo elétrico c.c. foi calculada e comparada com os resultados de envelhecimento destas cerâmicas. O processo de reorientação dos domínios mostrou ser altamente influenciado pela presença de impurezas.
Resistência mecânica a quente de concretos refratários aluminosos zero-cimento auto-escoantes contendo adições de microssílica e microssílica coloidal
Authors: Gerotto M. V. , Pileggi R. G. , Pandolfelli V. C.
Published: April 2005

Concretos refratários aluminosos contendo microssílica apresentam um grande potencial de aplicação tecnológica pela possibilidade de formação da fase mulita através da reação entre Al2O3 e SiO2. Porém, segundo o diagrama Al2O3 - SiO2 - CaO, seu uso é limitado a temperaturas próximas a 1300 ºC uma vez que a presença do CaO, contido no cimento de aluminato de cálcio, leva a formação de fases líquidas que prejudicam fortemente a sua resistência mecânica a altas temperaturas. Recentemente foi mostrado a possível presença de uma fase metaestável de baixo ponto de fusão inerente ao diagrama Al2O3- SiO2 que poderia ser a responsável pela redução na resistência mecânica a quente, mesmo para um concreto isento de CaO. A fim de se analisar essa hipótese, foram formulados concretos refratários aluminosos com diferentes teores de microssílica e totalmente isentos de cimento, aluminas de transição (ro-Al2O3) ou de qualquer ligante hidráulico. Os resultados obtidos confirmaram a formação dessa fase metaestável. Com intuito de melhorar o empacotamento do concreto e a reatividade de sua matriz, favorecendo a formação de mulita, foram adicionalmente preparados concretos contendo sílica coloidal e microssílica. O potencial para aplicações tecnológicas dos concretos refratários obtidos são apresentados e discutidos.
Simulação da difusão do zinco e do oxigênio, e análise da durabilidade de varistor de ZnO utilizando o planejamento fatorial
Authors: Pariona M. M. , Pianaro S. A.
Published: April 2005

A durabilidade do varistor de ZnO está relacionada com suas características elétricas, microestruturais, térmicas e com o fenômeno de transporte de massa nos contornos de grão durante o processo de operação do varistor. O estado de polarização nos contornos de grão está relacionado com a difusão do zinco, do oxigênio e dos dopantes durante a aplicação do potencial elétrico e/ou da temperatura. Quando o potencial elétrico é retirado e o estado de polarização não recupera seu estado natural, significa que o dispositivo adquire os piores parâmetros e o varistor sofre degradação, comprometendo sua durabilidade. Neste trabalho, foi simulada a difusão do zinco intersticial e das vacâncias de oxigênio em ZnO. Foi também simulada a durabilidade do varistor, através do planejamento fatorial dos parâmetros elétricos, térmicos e geométricos que caracterizam o dispositivo. Através destes resultados, verificou-se que a difusão do zinco intersticial controla principalmente as propriedades elétricas. Observou-se, também, que quando aumenta a temperatura e a queda de tensão registrada em 0,5 mA/cm², a durabilidade do varistor fica comprometida.
Estudo da estabilidade de dispersões de SnO2 utilizando L-Arginina ou quitosana como dispersantes
Authors: Castro R. H. R. de , Gouvêa D.
Published: April 2005

O estudo da estabilidade de dispersões cerâmicas se faz cada vez mais necessário para o controle dos processos de conformação. Pouco se conhece a respeito das dispersões de SnO2 em meio aquoso e da sua estabilização com diferentes dispersantes. A utilização de moléculas com cargas positivas em pH próximo ao do ponto isoelétrico do SnO2 , como a L-Arginina e a Quitosana, mostrou-se efetiva para a formação de potenciais zeta positivos em dispersões aquosas deste pó. Medidas de potencial zeta através do sinal eletroacústico mostraram que é possível obter-se dispersões estáveis com potencial zeta de + 30 mV para dispersões aquosas de SnO2 contendo Quitosana.
Avaliação de sistemas gelificantes para a produção de cerâmicas porosas através da técnica "gelcasting" de espumas
Authors: Ortega F. S. , Inostroza P. A. S. , Pandolfelli V. C.
Published: April 2005

A associação da técnica "gelcasting" com o processo de aeração de suspensões cerâmicas permitiu o desenvolvimento de uma nova classe de espumas cerâmicas com propriedades sem precedentes entre as cerâmicas porosas. Um dos pontos mais importantes deste processo é a reação de gelificação, a qual enrijece a suspensão após a produção de espuma. Recentemente, alguns sistemas de monômeros tais como acrilato de amônio, hidroximetil-acrilamida, ácido metacrílico, metacrilamida e metileno-bisacrilamida foram descritos na literatura como agentes capazes de gelificar suspensões cerâmicas. Neste trabalho, estes sistemas foram estudados considerando critérios exigidos no processamento de espumas cerâmicas, como tempo de reação, interferência sobre o mecanismo de dispersão e comportamento reológico da suspensão, influência sobre o volume de espuma produzido, e resistência mecânica a verde dos corpos obtidos. Estudou-se também um sistema alternativo, baseado na formação de ligações cruzadas entre moléculas de álcool polivinílico (PVAl), o qual, ao contrário dos demais sistemas, não é inibido pela presença de oxigênio. Os resultados permitem uma maior clareza na seleção de sistemas gelificantes visando a produção de espumas cerâmicas através de gelcasting.
Evolução estrutural do filme cerâmico de forsterita obtido sobre o aço silício de grão orientado
Authors: Vasconcelos D. C. L. , Cesar M. G. M. M. , Vasconcelos W. L.
Published: April 2005

Neste trabalho é descrita a formação, sobre o aço silício de grão orientado, de um filme cerâmico obtido a partir de MgO contendo os aditivos TiO2 e SrSO4. O material foi tratado termicamente a 900 0C, 1000 0C e 1200 0C e por 15 horas a 1200 0C. O recobrimento foi analisado por microscopia eletrônica de varredura (MEV), microssonda eletrônica (EDS), difração de raios X e espectroscopia de centelhamento (GDS). A evolução morfológica observada se passa com a formação de uma camada contínua de óxidos na superfície mais externa do material. Com a elevação da temperatura a camada mais externa torna-se mais espessa e aumenta o teor de Mg nas partículas presentes na sub-camada. É possível verificar a presença de forsterita cristalina na superfície das amostras tratadas a temperaturas superiores a 1000 0C. A profundidade de penetração do Mg no material aumenta com a elevação da temperatura, passando de cerca de 75 nm a 900 0C para aproximadamente 1,9 mim a 1200 0C.
Otimização do processamento para a fabricação de filtros no sistema Al2O3-SiC
Authors: Salvini V. R. , Pupim A. M. , Innocentini M. D. M. , Pandolfelli V. C.
Published: April 2005

Neste trabalho avaliou-se o efeito das condições de processamento cerâmico na permeabilidade e resistência mecânica de filtros celulares. Esta avaliação compreendeu a fabricação e caracterização de filtros cerâmicos de 8 ppi (poros por polegada linear) no sistema Al2O3-SiC produzidos a partir de suspensões cerâmicas com diferentes ajustes granulométricos. O ajuste granulométrico tem por objetivo otimizar o empacotamento das partículas nos filamentos sólidos e, conseqüentemente, melhorar as propriedades mecânicas do filtro, porém sem comprometer a permeabilidade do mesmo. Neste estudo, a caracterização compreendeu tanto as propriedades reológicas das suspensões selecionadas bem como a caracterização física, fluidodinâmica e mecânica dos filtros obtidos.
Perfil de permeabilidade em concretos refratários
Authors: Innocentini M. D. M. , Studart A. R. , Pileggi R. G. , Pandolfelli V. C.
Published: April 2005

A durabilidade de um concreto refratário está diretamente associada à facilidade com que gases e líquidos corrosivos penetram em sua estrutura porosa. Muitas vezes, contudo, a resistência ao escoamento não é uniforme no interior do material, podendo levar a resultados não representativos do corpo como um todo, dependendo da região de análise. Neste trabalho, o perfil de permeabilidade em função da profundidade foi investigado para concretos refratários auto-escoantes com ultrabaixo teor de cimento obtidos em diferentes temperaturas de tratamento térmico. Os resultados permitiram concluir que a eliminação de água de hidratação, a sinterização e o destacamento da matriz-agregado são os mecanismos principais responsáveis pela variação da permeabilidade entre 110 ºC e 1650 °C. A leve sedimentação dos agregados para o interior da amostra durante a moldagem e o empacotamento diferenciado da matriz na superfície exposta à atmosfera explicam o gradiente de permeabilidade observado nos concretos.
Mapeamento de argilas do Estado da Paraíba
Authors: Menezes R. R. , Neves G. A. , Ferreira H. C.
Published: April 2005

O Brasil é um grande produtor de materiais cerâmicos possuindo um grande número de jazidas de argilas. Essas argilas são de grande importância na fabricação de grés sanitários, porcelanas, cerâmicas de revestimento bem como tijolos e telhas. Na Paraíba e regiões circunvizinhas é observada uma acentuada atividade industrial nessas áreas. Os pesquisadores da região têm dedicado grande esforço na caracterização bem como na avaliação da possibilidade de uso destas argilas. Esses estudos possibilitaram um mapeamento das jazidas do estado já estudadas e analisadas. Assim, este trabalho tem por objetivo complementar o trabalho de mapeamento das jazidas de argilas já estudadas no Estado da Paraíba, visando seu uso em cerâmica vermelha, branca e/ou refratária. Pelo mapeamento conclui-se que os estudos ainda são insuficientes para abrangência de todo Estado, concentrando-se nas regiões de maior densidade demográfica, sendo que várias bacias hidrográficas ainda não tiveram estudos representativos.
Permeabilidade de concretos refratários avançados
Authors: Pardo A. R. F. , Innocentini M. D. M. , Menegazzo B. , Pandolfelli V. C.
Published: April 2005

O conhecimento da permeabilidade de um material refratário tem despertado um interesse cada vez maior, auxiliando o estudo da cinética de secagem do material e a previsão da sua vida útil. Neste trabalho, são correlacionadas as constantes de permeabilidade, segundo a equação de Forchheimer, com a resistência mecânica à flexão dos concretos auto-escoantes sem cimento, contendo como fase hidratável o produto denominado comercialmente Alphabond. Os concretos foram tratados termicamente até 1650 ºC para se observar a variação da permeabilidade com a temperatura, possibilitando assim a observação dos efeitos das alterações estruturais sofridas pelo concreto durante a secagem e a sinterização sobre a permeabilidade. São apresentados, para efeito de comparação e discussão, os resultados obtidos para concretos de ultra-baixo teor de cimento, com e sem a adição de microssílica.
Reologia, cinética de polimerização e resistência mecânica de sistemas para a produção de espumas cerâmicas via "Gelcasting"
Authors: Ortega F. S. , Sepulveda P. , Pandolfelli V. C.
Published: April 2005

A associação da aeração de suspensões cerâmicas contendo um agente espumante ao processo "gelcasting" possibilitou o desenvolvimento de uma nova classe de cerâmicas porosas com propriedades sem precedentes. Um dos pontos mais importantes deste processo é a polimerização de precursores orgânicos dissolvidos na fase líquida, resultando na formação in situ de um gel, o qual enrijece a suspensão imediatamente após a formação da espuma, impedindo o colapso desta. Recentemente, alguns sistemas de monômeros tais como acrilato de amônio, hidroximetilacrilamida, ácido metacrílico, metacrilamida e metileno-bisacrilamida foram descritos como agentes gelificantes adequados para a produção de corpos densos. Entretanto, estudos sobre sistemas gelificantes visando a produção de espumas cerâmicas não são conhecidos, apesar da enorme importância desta etapa no processo, e do maior número de restrições existentes na produção de corpos porosos. Neste trabalho, os sistemas supracitados foram avaliados considerando critérios exigidos no processamento de espumas cerâmicas, tais como tempo de reação para a solidificação da espuma, interferência sobre a dispersão e comportamento reológico da suspensão, resistência mecânica a verde antes e após a secagem. Combinações de diferentes tipos de monômeros foram também investigadas com relação aos parâmetros acima citados. Os resultados obtidos permitem uma maior compreensão dos fenômenos observados no processo, além de fornecer subsídios para a seleção de sistemas gelificantes adequados à produção de cerâmicas porosas através desta nova técnica.
Characterization and testing of refractories for glass tank melters
Authors: Velez M. , Karakus M. , Reidmeyer M. R. , Headrick W. D. , Moore R. E.
Published: April 2005

Current and future research goals in our laboratories include the study of the attack of glass-contact refractories and of crown refractories in glass tank melters, under either air-gas or oxyfuel conditions. There is an emphasis on evaluation and characterization of critical parameters of commercial refractories such as microstructure, porosity and mechanical properties. A second focus is the evaluation of the performance of refractory alternatives to traditional crown and superstructure refractories including their physical aspects, crown design, and joint quality.
A influência simultânea do teor de alumina, da porosidade total e da temperatura na condutividade térmica de refratários sílico-aluminosos e aluminosos
Authors: Akiyoshi M. M. , Silva M. G. da , Silva A. P. da , Pandolfelli V. C.
Published: April 2005

A condutividade térmica de materiais refratários sílico-aluminosos e aluminosos com 35,81%-p <= Al2O3 <= 93,48%-p e porosidade total entre 15% e 81% foi determinada através da técnica de fio quente paralelo. Além de avaliar as correlações entre a condutividade térmica, o teor de alumina (Al2O3) e a porosidade (PA e PT), neste trabalho, foi introduzida a razão R (teor de alumina / porosidade total) que permitiu correlacionar a condutividade térmica simultaneamente com a composição química e a microestrutura dos refratários. O método dos mínimos quadrados foi utilizado para generalizar a correlação entre k e R para uma faixa mais ampla de temperaturas. A boa qualidade do ajuste alcançado pelo modelo empírico obtido (r² > 0,93) permite concluir que a utilização da razão R pode ser mais significa para a condutividade térmica de cerâmicas refratárias do que a utilização do teor de alumina ou quantidade de coríndon isoladamente. Estas relações são fundamentais no projeto de fornos e equipamentos que empreguem cerâmicas refratárias além de serem dados de entrada adequados para suprir programas de simulação computacional que visem à previsão do comportamento termomecânico destes materiais.
Análise da resistência ao choque térmico de refratários contendo carbono
Authors: Quintela M. A. , Melo T. M. F. de , Lage I. J. , Pandolfelli V. C. , Rodrigues J. A.
Published: April 2005

Face à complexidade, ao custo e à duração dos testes cíclicos para avaliação da resistência ao choque térmico, os refratários contendo carbono têm sido tipicamente selecionados com base na sua superior condutividade térmica. Por essa razão, é importante uma avaliação das principais propriedades dos refratários, visando não apenas estabelecer critérios de seleção, mas, também, permitir à engenharia de projetos efetuar modificações na sua microestrutura, possibilitando assim superior desempenho do revestimento. Este trabalho apresenta os principais aspectos teóricos e a técnica adotada na Usiminas para avaliação da resistência ao choque térmico de materiais contendo carbono. A metodologia contempla a medida da energia de fratura utilizando a técnica de CMOD (crack mouth opening displacement) e a determinação dos parâmetros de resistência ao dano por choque térmico, R'''' e Rst.
Estudo de suspensões de zircônia e magnésia em etanol
Authors: Marcos P. J. B. , Castro R. H. R. , Gouvêa D.
Published: April 2005

A utilização de suspensões como etapa intermediária no processamento da mistura ZrO2-MgO surge como uma alternativa para a obtenção de homogeneidade no produto final. Emerge daí uma relação entre o controle da estabilidade destas suspensões e a obtenção de homogeneidade no produto. O comportamento de suspensões de misturas de óxidos é dependente da característica físico-química da superfície de cada componente, bem como da sua quantidade relativa. Neste trabalho foi estudado o comportamento de cada componente da mistura ZrO2-MgO isoladamente, em suspensão aquosa e etílica, e da mistura em si. Em suspensão etílica, o ZrO2 apresentou elevado potencial negativo, enquanto o MgO, potencial positivo. A explicação destes fenômenos foi relatada mediante análises de espectroscopia de infravermelho por reflectância difusa (DRIFT), revelando reação entre o solvente e a superfície dos óxidos em estudo. É proposto um novo mecanismo para o efeito desaglomerante das suspensões etílicas de ZrO2, em função do elevado potencial eletrostático da suspensão. Por fim, o estudo da suspensão da mistura dos dois materiais na proporção de 3% em massa de MgO (~8,6% em mol) mostrou que, tanto o paH quanto o potencial zeta finais são determinados pela superfície deste último óxido, mesmo estando ele em menor quantidade.
Fluência em filtros cerâmicos de Al2O3
Authors: Salvini V. R. , Innocentini M. D. M. , Rodrigues J. A. , Pandolfelli V. C.
Published: April 2005

O comportamento de fluência em materiais cerâmicos sólidos é afetado pela sua microestrutura. Fundamentalmente, são três os parâmetros que influenciam o comportamento de fluência nestes materiais: o constituinte mineralógico, a fase vítrea e a porosidade. Além destes fatores microestruturais, a fluência em cerâmicas celulares depende também da sua macroestrutura, constituída de um arranjo tridimensional de filamentos sólidos interligados. Assim, a análise dos resultados de fluência nestes materiais compreende duas etapas: na primeira deve-se identificar o modo de deformação dos filamentos cerâmicos (macroestrutura) e na segunda, identificar o(s) mecanismo(s) de fluência da microestrutura através dos parâmetros n (expoente da tensão aplicada) e Q (energia de ativação do processo). Neste trabalho avaliou-se a fluência em filtros cerâmicos de Al2O3 de 10 ppi sob compressão de 0,034; 0,051 e 0,068 MPa às temperaturas de 1500, 1550 e 1600 ºC ao ar. De acordo com os resultados obtidos, supõe-se que o modo de deformação por flambagem dos filamentos paralelos a carga aplicada é um dos principais fatores que contribui para o aumento da taxa de deformação do filtro e, portanto, dos valores de n e Q. Além do modo de deformação dos filamentos, observou-se que o tipo de ensaio de fluência (com ou sem troca de carga) também influencia a determinação dos valores de n e Q.
Aplicação de espumas cerâmicas produzidas via "gelcasting" em biorreator para tratamento anaeróbio de águas residuárias
Authors: Ortega F. S. , Rocha K. M. , Zaiat M. , Pandolfelli V. C.
Published: April 2005

O desenvolvimento da biotecnologia anaeróbia de tratamento de águas residuárias, resultou em novas configurações de biorreatores, nas quais uma importante característica é a existência de condições favoráveis à imobilização de biomassa ativa responsável pela degradação biológica de resíduos poluentes. Características como a resistência à degradação biológica e boa resistência mecânica associadas a uma estrutura celular fazem das espumas cerâmicas excelentes candidatas à fabricação de suportes para imobilização da biomassa. Neste trabalho, utilizou-se o processo "gelcasting" associado à aeração de uma suspensão para produzir suportes de espuma cerâmica. Foram utilizadas alumina e caulinita, materiais estes em que predominam cargas superficiais positiva e negativa, respectivamente, na faixa de pH 7, em que operam os reatores. Após a queima, as espumas foram caracterizadas quanto à densidade aparente e à permeabilidade, e em seguida submetidas a um ciclo de 35 dias em reator diferencial alimentado com esgoto sanitário sintético. Materiais como argila expandida e borracha de etileno-propileno (EPR) foram submetidos a ciclo similar e comparados aos materiais cerâmicos. Os resultados permitem avaliar as vantagens e desvantagens das espumas cerâmicas como suporte para a imobilização de microorganismos frente a outros materiais.
Influência do tipo de ácido usado e da sua concentração na ativação de uma argila bentonítica
Authors: Foletto E. L. , Volzone C. , Morgado A. F. , Porto L. M.
Published: April 2005

A ativação ácida de uma argila tem por finalidade aumentar as suas propriedades adsortivas e catalíticas. Nesse estudo, uma amostra de argila bentonítica, proveniente da Província de Mendoza (Argentina), foi ativada com diferentes concentrações (4 e 8 N) por ácido sulfúrico e clorídrico. Para verificar a influência das concentrações e do tipo de ácido usado na ativação da argila, utilizou-se técnicas de difração de raios X, análise térmica diferencial e termogravimétrica e análise química. Os resultados mostraram que houve modificação na estrutura do material argiloso após o ataque ácido. O tratamento com ácido sulfúrico e clorídrico sobre uma mesma bentonita originou produtos com diferentes características estruturais.
Efeito da temperatura de calcinação e do teor de dopante nas propriedades físicas da céria-gadolínia preparada pela complexação de cátions com ácido cítrico
Authors: Rocha R. A. , Muccillo E. N. S.
Published: April 2005

Soluções sólidas de céria-gadolínia foram preparadas pela técnica de complexação de cátions utilizando o ácido cítrico como agente complexante. Os principais objetivos foram avaliar as condições ideais de calcinação para a obtenção de pós nanométricos com elevada sinterabilidade, e verificar o efeito do teor de dopante na densificação e na resistividade elétrica de cerâmicas sinterizadas. Os principais resultados mostram que soluções sólidas contendo partículas < 10 nm podem ser obtidas a temperaturas relativamente baixas. O óxido de gadolínio favorece a densificação da cerâmica. Para a composição típica Ce0,8Gd0,2O1,9 a densidade relativa medida é > 99% para sinterização a 1500 ºC.
Concretos de alto desempenho: um novo conceito em refratários
Authors: Pileggi R. G. , Studart A. R. , Inocentinni M. D. M. , Pandolfelli V. C.
Published: April 2005

A história recente da indústria de refratários tem sido caracterizada pela contínua evolução dos concretos. Atualmente, são comuns os auto-escoantes, os bombeáveis, os de projeção, além dos tradicionais vibráveis, entre outros. Contudo, a classe reológica de um concreto define sua distribuição granulométrica, a qual também é responsável pelo comportamento de mistura, velocidade de secagem, consumo de água, fluência do material, etc. O presente trabalho teve como objetivo desenvolver um novo tipo de concreto, denominado de Alto Desempenho, o qual alia fácil mistura, fluidez elevada com baixo consumo de água, alta velocidade de secagem e reduzida deformação por fluência. As formulações estudadas foram projetadas no software PSDesigner, sendo misturadas e avaliadas em um reômetro para concretos. Os resultados demonstram que determinadas composições, baseadas no modelo de Andreasen com q = 0,26, resultam em concretos de alto desempenho.
Solidificação direcional do eutético Al2O3/GdAlO3 por fusão a laser
Authors: Andreeta E. R. M. , Rodrigues J. A. , Andreeta M. R. B. , Agulló-Rueda F. , Hernandes A. C.
Published: April 2005

Fibras eutéticas de Al2O3/GdAlO3 livres de poros foram produzidas empregando-se a técnica de fusão a laser denominada Laser Heated Pedestal Growth - LHPG. A microestrutura analisada em microscópio eletrônico de varredura foi denominada como do tipo "escrita chinesa", com a presença de padrões fibrosos em algumas amostras. Resultados de espectroscopia microRaman possibilitaram indexar as fases presentes e revelaram uma maior continuidade da fase GdAlO3 fibrosa, em comparação à "escrita chinesa". Ensaios de flexão a três pontos resultaram em valores de módulo de ruptura no intervalo de 490 MPa a 1316 MPa.
Influence of the growth parameters of TiO2 thin films deposited by the MOCVD method
Authors: Bernardi M. I. B. , Lee E. J. H. , Lisboa-Filho P. N. , Leite E. R. , Longo E. , Souza A. G.
Published: April 2005

The synthesis of TiO2 thin films was carried out by the Organometallic Chemical Vapor Deposition (MOCVD) method. The influence of deposition parameters used during growth on the final structural characteristics was studied. A combination of the following experimental parameters was studied: temperature of the organometallic bath, deposition time, and temperature and substrate type. The high influence of those parameters on the final thin film microstructure was analyzed by scanning electron microscopy with electron dispersive X-ray spectroscopy, atomic force microscopy and X-ray diffraction.