Pasta aluminosa para o fabrico de isoladores cerâmicos - Marques, Tiago Filipe Ramires (2013)
Este relatório espelha o trabalho desenvolvido ao longo de um estágio na empresa Cerisol que produz isoladores em porcelana para alta tensão. A intenção principal do estágio era desenvolver uma pasta cerâmica aluminosa para o fabrico de isoladores, do tipo C130, designação dada segundo a norma ICE 60672-3 a porcelanas com elevado conteúdo em alumina. Preparou-se uma pasta usando bauxite calcinada como fonte de coríndon. Esta pasta, denominada de PB1 (pasta de bauxite 1), apresentou uma baixa resistência mecânica em verde (2,3 MPa), inferior ao mínimo necessário que é de 4,5 MPa. Deste modo, foi necessário fazer-se outra pasta com maior resistência mecânica em verde. Baseada na resistência mecânica em verde das matérias-primas plásticas (caulino e argilas), preparou-se uma nova composição diminuindo a quantidade de bauxite e aumentando a quantidade total de plásticos. Esta nova pasta, denominada de PB2, tinha uma composição em óxidos próxima da anterior, pelo que não se esperariam diferenças acentuadas nas suas características após cozedura. A pasta PB2 apresentou uma resistência mecânica em verde de 5 MPa, já acima do mínimo necessário. Durante o estudo feito às matérias-primas plásticas, verificou-se que o índice de Pfefferkorn não era coerente com a plasticidade de cada uma delas (plasticidade definida de forma empírica, relacionando-a com a resistência mecânica em verde), mas unicamente um índice da percentagem de humidade que deve ser utilizada para a extrusão. As pastas foram cozidas a 1225 ºC (temperatura escolhida com base nas dilatometrias das duas pastas) e apresentaram absorção de água nula. A pasta PB2 apresentou uma resistência mecânica em cozido, 160 MPa, menor do que a da pasta PB1, 185 MPa, estando ainda dentro do valor mínimo indicado pela norma ICE 60672-3, que é de 140 MPa. As fases cristalinas encontradas após a cozedura, coríndon, mulite, quartzo e anortite, estavam presentes em ambas as pastas praticamente nas mesmas proporções. A análise das microestruturas obtidas por SEM (com EDS acoplado) permitiu estimar-se a quantidade de coríndon, ca. 27 % em volume. Com o auxílio da densidade das pastas cozidas, este valor corresponde a ca. de 37 % em peso de coríndon nas microestruturas, valor de acordo com o esperado. Por defeito, a quantidade de fase vítrea presente em ambas as pastas foi de 20 %, bastante abaixo do esperado. Admitindo-se que a fase vítrea está presente em quantidades maiores do que as calculadas, a presente na amostra PB1 deverá ter uma densidade, 1,9, superior à da amostra PB2, 1,6, possivelmente por ter dissolvido maiores quantidades de alumina. Uma fase vítrea com maior conteúdo em alumina poderia justificar a maior resistência mecânica da pasta PB1, já que as fases cristalinas se encontram presentes nas mesmas quantidades relativas. Durante o estágio foram ainda realizados outros trabalhos, nomeadamente a inventariação dos ensaios realizados no laboratório cerâmico e o acompanhamento de ensaios industriais no processo produtivo. A realização destas actividades permitiu o enquadramento do trabalho desenvolvido no laboratório e a compreensão do processo produtivo de isoladores cerâmicos na empresa. Neste âmbito, foi sugerida a implementação de uma caixa de sugestões, não se tendo ainda resultados quem mostrem a sua utilidade para a melhoria do processo produtivo.