Utilização de resíduo de caulim para oxidação eletrolítica assistida por plasma de liga de alumínio - Pálinkás, Fabiola Bergamasco da Silva Marcondes (2017)
O caulim é um mineral largamente explorado no mercado nacional e internacional para diversos fins industriais em especial para clareamento e carga de papel. O processo de beneficiamento do caulim gera 500 mil toneladas de resíduos anuais. O resíduo normalmente é disposto em pilhas à céu aberto podendo acarretar danos ambientais como a contaminação da água e do solo, além de mudança da paisagem natural. Sendo esse resíduo rico em silício e visando sua valorização, este trabalho propõe seu uso na produção de camada protetora em liga de alumínio pela técnica de oxidação eletrolítica assistida por plasma (do inglês: PEO - Plasma Electrolytic Oxidation) e avaliação das características dos revestimentos obtidos. Neste trabalho foram produzidos e caracterizados revestimentos obtidos em substratos de liga de alumínio 5052 pela técnica de PEO usando solução eletrolítica nas concentrações de 5 e 10 g/L de resíduo de caulim. Uma fonte forneceu a tensão de 650V e as deposições foram feitas em 3 diferentes tempos: 300, 600 e 900s para cada concentração. Foram feitas análises de caracterização do resíduo de caulim, do substrato de liga de alumínio e dos revestimentos produzidos utilizando: Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectrometria de Energia Dispersiva (EDS), Difração de Raios X (DRX), Espectroscopia de Infravermelho (FTIR), Perfilometria e Molhabilidade. Também foi feita uma avaliação do desgaste mecânico dos revestimentos através do teste de pino sobre disco. O tratamento em substrato de alumínio por PEO utilizando solução eletrolítica de caulim produz um revestimento rugoso, hidrofóbico para a concentração de 5 g/L e hidrofílico para a concentração de 10 g/L, cuja morfologia se caracteriza por apresentar poros e regiões de coalescência. A composição química elementar desses revestimentos apresenta Al, Si, O e Mg, elementos presentes na liga de alumínio e na solução eletrolítica. Esses revestimentos são compostos por material cerâmico e apresentam estrutura cristalina correspondente a alumina. Para a concentração de 5 g/L de resíduo de caulim e tempo de deposição de 900 s também se forma estrutura cristalina correspondente a mulita, enquanto que para a concentração de 10 g/L resíduo de caulim e tempo de deposição de 600 s e 900 s se forma estrutura cristalina correspondente a antigorita e hidróxido de alumínio-magnésio hidratado. Os revestimentos caracterizam-se por boa estabilidade química, alta refratariedade, capacidade de suportar altas temperaturas e maior resistência ao desgaste mecânico, possibilitando o seu uso no desenvolvimento de novas tecnologias de materiais.