Avaliação de simulações termodinâmicas químicas para formulações de cerâmicas triaxiais e do uso de resíduo de vidro como fundente

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Baccarin, Lindsay Iara Pegoraro
• Orientador(a): Braganca, Saulo Roca
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Cerâmica triaxial; Comportamento térmico : Simulação
• Palavras-chave em Inglês: Triaxial ceramics; Firing; Vitreous phase; Viscosity; Thermodynamic simulations
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/251002

As complexas reações químicas que ocorrem entre as matérias-primas, durante o processo de queima das cerâmicas triaxiais, ainda não são plenamente compreendidas, não existindo uma ferramenta que possa simular com precisão suas propriedades. Um melhor entendimento sobre as alterações microestruturais em corpos cerâmicos, durante o processo de queima, seria muito útil à seleção de matérias-primas e definição dos parâmetros de processo. Utilizando o software FactSage, o presente trabalho fornece o estudo de simulações termodinâmicas químicas para interações entre os óxidos de formulações da cerâmica tradicional e suas matérias-primas, incluindo-se o uso de resíduo. A análise inicial comparou as fases cristalinas preditas nas matérias-primas com as análises mineralógicas. Posteriormente, foram analisadas as fases cristalinas e a quantidade de fase vítrea de uma formulação triaxial e da substituição integral da matériaprima fundente por resíduo de vidro sodo-cálcico; os resultados foram comparados com dados experimentais e dados da literatura. O software apresentou resultados coerentes, conseguindo indicar a presença das principais fases nas matérias-primas. As fases secundárias previstas e as reais nem sempre coincidiram nas análises individuais das matérias-primas. As fases na queima foram indicadas de forma correta, tridimita (fase estável acima de 870 °C), mulita, fase vítrea e anortita (quando utilizado resíduo de vidro), porém em quantidades diferentes aos dados experimentais da relação com a temperatura de queima real. O modelo FactSage foi utilizado no cálculo da viscosidade dos diferentes sistemas de cerâmicas triaxiais e de cerâmicas com resíduo de vidro sodo-cálcico (embalagens/vasilhames e vidros planos); prevendo menores valores para a viscosidade de massas fundidas sódicas e valores mais elevados para a viscosidade de massas fundidas potássicas de grês porcelânico. Menores valores de viscosidade foram previstos, no intervalo térmico de 1200-1420 ºC com o uso do banco de dados Glasses, na cerâmica com resíduo de vidro em relação aos valores da cerâmica tradicional.