Desenvolvimento de cerâmicas de mulita a partir de alumina, ácido silícico e aerosil - Minatti, José Luiz [UNESP] (2009)
Neste trabalho, apresenta-se uma rota alternativa para produção de cerâmicas de mulita (3Al2O3.2SiO2), a partir da mistura de pós de alumina (Al2O3) e sílica (SiO2), para uma possível aplicação em um dispositivo de perfuração de rochas por jato supersônico quente (thermal spallation). Os pós precursores foram utilizados de dois modos diferentes: no primeiro com tamanho micrométrico, tal como fornecido pelos fabricantes; no segundo, a alumina foi moída e misturada separadamente com ácido silícico e aerosil nanométricos, ambos usados como fontes de sílica. O processo consistiu basicamente na mistura a úmido dos pós, secagem, prensagem e sinterização. Além do tamanho das partículas dos pós, foi avaliada a influência da pressão de prensagem (40 a 300 MPa), dos aditivos de sinterização (MgO, CaO e Y2O3), do meio de dispersão (água e álcool), da calcinação dos pós, da temperatura (1600 e 1650 ºC) e do tempo (1 e 3h) de sinterização. As cerâmicas obtidas foram caracterizadas de acordo com a contração, perda de massa, porosidade e densidade aparente e resistência à flexão. A microestrutura foi caracterizada por meio da microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura (MEV), e complementada com difração de raios X. Os resultados obtidos mostram que cerâmicas de mulita para aplicações comerciais, que requerem resistência mecânica até aproximadamente 207 MPa, podem ser obtidas utilizando pós de alumina moída e aerosil 380, com 1 % de CaO, homogeneizadas com álcool, calcinadas a 600 ºC, prensadas com 160 MPa (ou mais), pré-sinterizadas a 1000 ºC por 1h e sinterizadas a 1650 ºC por 1h. Estas cerâmicas demonstram também, grande potencial para uso em queimadores para fornos e tubeiras para thermal spallation.