Vitrocerâmica: cristalização controlada de vidros obtidos a partir de cinza de biomassa

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Dias, Thaís Samira Souza
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Cinza de Caldeira; Vidro; Cristalização; Vitrocerâmica; Gehlenita; Boiler ash; Glass; Crystallization; Glass-ceramics; Gehlenite
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/244108

Neste trabalho foram produzidos materiais vítreos e cerâmicos, obtidos a partir de uma composição baseada no diagrama ternário SiO2-Al2O3-CaO. Foi utilizado, como fonte de sílica, uma cinza, proveniente da queima do eucalipto usado na alimentação de caldeiras para geração de energia de uma empresa de papel e celulose. A cinza de caldeira foi caracterizada por meio de espectrometria de fluorescência de Raios X (FRX), para determinar sua composição química, difratometria de Raios X (DRX), para a identificação das fases cristalinas e análise térmica (TG), para evidenciar as reações térmicas associadas à desidratação e decomposição dos compostos presentes no material. O vidro foi obtido por meio do processo de fusão/resfriamento (melt-quenching), fundido na temperatura de 1450°C. As amostras vítreas foram caracterizadas por calorimetria exploratória diferencial (DSC), para determinar as temperaturas de transição vítrea e de cristalização de fases e difratometria de Raios X (DRX), para identificar a sua estrutura amorfa. Foram preparadas pastilhas com o vidro pulverizado, as quais foram tratadas termicamente nas temperaturas de 970, 990, 1074 e 1120ºC por 1h, para obtenção do material vitrocerâmico. A fase, identificada por DRX, foi a Gehlenita, com duas estruturas cristalinas coexistindo na amostra. Imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV) revelam regiões cristalinas em meio à matriz vítrea com uma microestrutura lamelar, porém, sem morfologia geometricamente definida. Também, não foi observada nas imagens de MEV nenhuma distinção morfológica ou microestrutural das diferentes fases identificadas por DRX, sugerindo que ambas as fases de Gehlenita coexistem sem distinções aparentes, no material vitrocerâmico. Os melhores resultados de absorção de água, porosidade aparente e massa específica aparente foi para a amostra vitrocerâmica sinterizada a 990C, cujos valores foram, respectivamente, 0,1%, 0,29% e 2,89g/cm3.