Cerâmicas porosas obtidas por Freeze-casting utilizando gelatina como modificador de poros.

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: SANTOS, Larrisea Nathiere Rangel De Morais.
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande; Brasil; Centro de Ciências e Tecnologia - CCT; PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS; UFCG
• Palavras-chave em Português: Cerâmica porosa; Freeze-casting; Gelatina; Morfologia dos poros; Porous ceramic; Gelatin; Pore ​​morphology; Fundición congelada; Morfología de los poros; Engenheira de Materiais
• Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/35779

Cerâmicas porosas obtidas por freeze-casting vêm sendo amplamente estudadas por possibilitarem a obtenção de materiais com elevada porosidade. No entanto, a maioria dos materiais obtidos apresentam poros anisométricos/orientados (lamelares e/ou dendríticos), o que é deletério para várias aplicações em potenciais envolvendo materiais porosos. Sendo assim, este trabalho tem por objetivo obter cerâmicas com alta porosidade através do processo freeze-casting, utilizando a gelatina como modificador da morfologia dos poros, visando eliminar o desenvolvimento de poros anisométricos/orientados. Utilizou-se alumina (Al2O3) e quartzo (SiO2), para a produção de cerâmicas porosas. Esses materiais foram caracterizados e usados na preparação de dispersões aquosas. Preparou-se dispersões com 30% e 40% em volume de sólidos. Utilizou-se poliacrilato de amônio, ácido oleico e hidróxido de amônio como aditivos e gelatina como agente modificador de poros. Adicionou-se 2,5%, em massa, de gelatina para as dispersões contendo 30% de sólidos e 1,5%, em massa, para as dispersões contendo 40% de sólidos. As dispersões permaneceram por 2 horas em moinho de bolas e foram vertidas em moldes e congeladas por 24 horas. Após o congelamento as amostras foram liofilizadas e sinterizadas a 1450°C. As cerâmicas produzidas foram caracterizadas por difração de raios X, análise térmica e microtomografia computadorizada e determinação de densidade aparente, porosidade aparente e resistência a compressão. As formulações apresentaram perda ao fogo inferior a 5%, evidenciando a baixa quantidade de orgânicos utilizados nas formulações e observou-se que a cerâmica final foi constituída por alumina, quartzo e cristobalita. A partir das microtomografias observou-se que a adição da gelatina alterou a morfologia dos poros de lamelar para esférica e que a adição do ácido oleico promoveu a formação de uma cerâmica com alta porosidade, de até 90%. Observou-se uma larga distribuição do tamanho de poros variando entre 20 – 2600 μm, no qual, obteve-se maiores porosidades para as amostras com menor carga sólida e maiores proporções de ácido oléico e hidróxido de amônio. Sendo assim, o processo freeze-casting foi eficaz em obter cerâmicas com elevada porosidade, além disso, a inclusão da gelatina no processo modificou com sucesso a morfologia dos poros.