Sinterização reativa por micro-ondas a 30 GHz da mulita e compósitos mulita-a...

A mulita é um material de extrema importância em aplicações industriais, por apresentar uma gama de propriedades químicas, físicas e mecânicas que favorecem sua utilização tanto em cerâmicas tradicionais quanto em cerâmicas avançadas. Por esse motivo, uma série de técnicas para obtenção do material vem sendo cada vez mais estudadas e desenvolvidas. O presente projeto tem como objetivo estudar o efeito do aquecimento em forno micro-ondas a 30 GHz da mistura alumina e caulim, avaliando a decomposição do caulim, mulitização e densificação nos sistemas mulita e mulita-alumina. A preparação das amostras, desde a sua caracterização e prensagem foram realizadas no laboratório de Desenvolvimento e Processamento de Materiais por Micro-ondas, DEMa-UFSCar e a sinterização por micro-ondas foi realizada com uma frequência de 30 GHz efetuado no Institut für Hochleistungsimpuls- und Mikrowellentechnik do Karlsruher Institut für Technologie (IHM-KIT), instituição renomada de pesquisa da técnica de processamento de materiais por micro-ondas na Alemanha. As matérias-primas utilizadas foram o caulim e alumina, moídas e prensadas em pastilhas de 12 mm diâmetro e 3 mm de espessura. Foram propostas quatro composições, utilizando o caulim puro, que se espera formar mulita e sílica amorfa, e três composições contendo caulim e alumina, visando a formação de mulita pura, mulita com 10% de alumina e com 50% de alumina. As condições de sinterização por microondas a 30 GHz foram: taxa de aquecimento de 20ºC/min, de 1000 a 1500ºC, por 30 minutos de patamar, perfazendo em um total de seis corridas por composição, totalizando 24 corridas. Além disso, dilatometrias das composições a 30 GHz foram também efetuadas para coletar dados do processo de sinterização. As amostras foram caracterizadas por difratometria de raios X e determinação da densidade aparente. A sinterização em forno de micro-ondas a 30GHz foi satisfatória para formação de mulita e compósitos mulita-alumina. O tempo de sinterização por micro-ondas a 30 GHz foi aproximadamente 38% do tempo necessário do processo convencional.

Título em Inglês

Sintering of mullite and mullite-alumina composites using high frequencies (30 GHz)

Palavras-chave em Inglês

Sintering of mullite
Kaolin
Sintering
Mullite-alumina composite
Microwave

Resumo em Inglês

Among the ceramic materials, one can highlight the mullite, whose characteristics are of great industrial interest. This material is consisted of silica and alumina and its applications can be found in traditional and advanced ceramic fields due to its excellent chemical, physical and mechanical properties. This project aims to study the process of sintering materials containing mullite and mullite-alumina composites using high frequencies (30GHz) and compare it with the same processed materials in the conventional sintering process. Sample preparation, since its characterization and pressing were performed in the laboratory Development and Materials Processing, Microwave, DEMa-UFSCar and the sintering was performed with a microwave frequency of 30 GHz performed at the Institut für und Hochleistungsimpuls- Mikrowellentechnik the Karlsruher Institut für Technologie (HMIKIT), a renowned research institution of microwave processing technique in Germany. The raw materials used are kaolin and reactive alumina, which were grounded and pressed into pellets of 12 mm diameter and 3 mm thick. The proposed compositions are pure kaolin, which is expected to form mullite and amorphous silica, and three compositions containing kaolin and alumina, which is expected to obtain pure mullite, mullite with 10% alumina and 50% alumina. The samples were characterized for their apparent density and present phases using X-ray diffraction. Dilatometric tests at 30 GHz were made to collect data from the sintering process. The sintering using the microwave at 30 GHz was satisfactory for formation of mullite and mullite-alumina composites. The sintering time by microwave at 30GHz is approximately 38% of the conventional process required time.

Arquivos

AVISO - A consulta a este documento fica condicionada na aceitação das seguintes condições de uso:
Este trabalho é somente para uso privado de atividades de pesquisa e ensino. Não é autorizada sua reprodução para quaisquer fins lucrativos. Esta reserva de direitos abrange todos os dados do documento bem como seu conteúdo. Na utilização ou citação de partes do documento é obrigatório mencionar nome(s) do(s) autor(es) do trabalho.

Penteado_LuizFelipe_tcc.pdf (1.38 Mbytes)

Data de Publicação

2017-11-28

Número de visitas

435

Número de downloads

618