Detalhes bibliográficos
| Ano de defesa: |
2018 |
| Autor(a) principal: |
Olcoski, Thays Allana
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| Orientador(a): |
Chinelatto, Adriana Scoton Antonio
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| Banca de defesa: |
Grzebielucka, Edson Cezar,
Pallone, Eliria Maria de Jesus Agnolon |
| Tipo de documento: |
Dissertação
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| Tipo de acesso: |
Acesso aberto |
| Idioma: |
por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Estadual de Ponta Grossa
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| Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciências de Materiais
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| Departamento: |
Departamento de Engenharia de Materiais
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| País: |
Brasil
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| Palavras-chave em Português: |
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| Área do conhecimento CNPq: |
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| Link de acesso: |
http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/2754
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Resumo: |
A mulita é a única fase cristalina formada no sistema SiO2-Al2O3, sendo um material refratário, com elevado ponto de fusão, excelente resistência ao choque térmico, resistividade elétrica e baixa condutividade térmica. Pode ser usada tanto em aplicações tradicionais quanto avançadas. Para a sua obtenção são necessárias elevadas temperaturas e longos tempos de sinterização, devido a necessidade de alta energia de ativação para ocorrer a difusão dos íons na rede da mulita. Para otimizar o processo, pode ser usado precursores em pó com tamanho de grãos submicrométricos ou usar aditivos de sinterização. Neste estudo foi usado como aditivo o MgO, para obter a mulita por sinterização reativa, a partir da mistura de Al(OH)3 e SiO2 coloidal, e da mistura de Al2O3 e SiO2 coloidal. Para verificar o seu efeito na mulitização e sinterização da mulita nessas composições, foram adicionadas 0,8; 1,6; 2,4; 3,1 e 3,9 % em peso de MgO. As composições foram sinterizadas à 1350, 1450 e 1550 ºC por 4 horas. Inicialmente as composições foram analisadas por dilatometria e análise térmica diferencial e termogravimétrica. E após sinterização foram analisadas por difração de raios X, fluorescência de raios X, medidas de densidade e porosidade aparentes, microscopia eletrônica de varredura, resistência à flexão em três pontos e espectroscopia de impedância. Pelos resultados obtidos, observou-se que a adição de MgO reduziu a temperatura de mulitização e a temperatura de sinterização das composições estudadas, de 1400 ºC para em torno de 1350 ºC. Além disso, observou-se que, quanto maior o teor de MgO e a temperatura de sinterização, maiores e mais anisotrópicos são os grãos de mulita formados e maior é a sua resistência a flexão. Sendo que a composição M5 sinterizada à 1550 ºC obteve o maior valor de resistência de 28 MPa. Houve uma redução drástica da porosidade à 1450 e 1550 ºC, ao contrário do que ocorreu à 1350 ºC, podendo ser observado nas imagens de MEV e pelos valores de porosidade aparente. Sendo que a composição M5 sinterizada à 1550 ºC obteve o menor valor de porosidade de 2 %, sendo que a composição M0 sinterizada na mesma temperatura obteve 13,1 %. As composições derivadas da mistura com alumina, obtiveram microestruturas mais densas, com menor porosidade e maior resistência à flexão. A composição MA1 sinterizada à 1450 ºC, obteve o maior valor de resistência no valor de 65,2 MPa, devido ao aparecimento da fase vítrea, que reforçou a sua microestrutura. Com o aumento da quantidade de MgO, houve a formação da fase espinélio, juntamente com a mulita, restando ainda α-alumina residual em algumas composições. No ensaio de espectroscopia de impedância, obteve-se apenas um semicírculo na representação de Nyquist, associado a contribuição apenas do interior do grão, com uma capacitância em torno de 10-11-10- 12 F. Notou-se que a condutividade elétrica do material é dependente da temperatura de ensaio, que quanto maior a temperatura maior a condutividade. Além do que, o aparecimento de fases como, espinélio, alumina e fase vítrea favoreceram a resistividade elétrica do material, consideravelmente. |
