Avaliação da influência de diferentes tratamentos térmicos sobre as transformações de fases de argilas-bentonita e bentonita/caulinita.

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Main Author: GONÇALVES, Wherllyson Patrício.
Publication Date: 2014
Format: Master thesis
Language: por
Source: Repositório Institucional da UCB
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Summary: Argilas são componentes fundamentais das massas dos materiais cerâmicos tradicionais e que promovem durante a sinterização o desenvolvimento de cristais de mulita, fase que confere resistência mecânica ao produto final. Uma inovação importante nas ultimas décadas no setor cerâmico e a utilização de queima rápida, o que pode induzir mudanças durante as transformações térmicas das matérias primas e de suas composições. Para se implementar mudanças nos parâmetros de queima e de fundamental importância o conhecimento prévio das transformações de fases das argilas e das massas, sendo necessária em algumas situações a formulação de novas composições. O objetivo desse trabalho e analisar a influencia de diferentes tratamentos térmicos sobre as mudanças de fases e microestruturais de argila esmectita e esmectita/caulinita, enfatizando a presença da mulita. Foram utilizadas três argilas, duas nacionais e uma importada. As amostras foram inicialmente submetidas a um processo de beneficiamento. Em seguida foi realizada a etapa de delaminação, por meio dos processos de hidratação, congelamento, desaglomeração, variando-se o teor de defloculante e o tempo de agitação. Posteriormente, foram submetidas as caracterizações granulométricas e mineralógicas. As amostras foram submetidas a tratamento térmico na faixa de temperaturas entre 800 a 1250°C, com taxa de aquecimento entre 5 e 30°C/min e tempo de permanência de 10 e 60 min. Os melhores resultados do processo de delaminação foram observados para as amostras que não apresentaram oxido de sódio. A partir dos difratogramas de raios X observou-se que a taxa de aquecimento influencia sobre as reações durante o aquecimento, a estrutura da argila foi mantida ate 800°C para as taxas mais rápidas, no entanto, para 5°C/min não se observou picos característicos da mesma. Foi observado também que a menor taxa influenciou sobre a nucleação de mulita e cordierita. Com relação as propriedades físico-mecânicas, observou-se que a amostra com maior relação alumina/sílica apresentou os melhores resultados.
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Para se implementar mudanças nos parâmetros de queima e de fundamental importância o conhecimento prévio das transformações de fases das argilas e das massas, sendo necessária em algumas situações a formulação de novas composições. O objetivo desse trabalho e analisar a influencia de diferentes tratamentos térmicos sobre as mudanças de fases e microestruturais de argila esmectita e esmectita/caulinita, enfatizando a presença da mulita. Foram utilizadas três argilas, duas nacionais e uma importada. As amostras foram inicialmente submetidas a um processo de beneficiamento. Em seguida foi realizada a etapa de delaminação, por meio dos processos de hidratação, congelamento, desaglomeração, variando-se o teor de defloculante e o tempo de agitação. Posteriormente, foram submetidas as caracterizações granulométricas e mineralógicas. As amostras foram submetidas a tratamento térmico na faixa de temperaturas entre 800 a 1250°C, com taxa de aquecimento entre 5 e 30°C/min e tempo de permanência de 10 e 60 min. Os melhores resultados do processo de delaminação foram observados para as amostras que não apresentaram oxido de sódio. A partir dos difratogramas de raios X observou-se que a taxa de aquecimento influencia sobre as reações durante o aquecimento, a estrutura da argila foi mantida ate 800°C para as taxas mais rápidas, no entanto, para 5°C/min não se observou picos característicos da mesma. Foi observado também que a menor taxa influenciou sobre a nucleação de mulita e cordierita. Com relação as propriedades físico-mecânicas, observou-se que a amostra com maior relação alumina/sílica apresentou os melhores resultados.Clays are essential components of the traditional ceramic materials and promote the development of mullite crystals during firing, which confers mechanical strength to the final product. An important innovation in recent decades in the ceramic industry is the use of fast firing, which can induce changes during thermal processing of the materials and their composition. To implement changes in firing parameters is crucial prior knowledge of phase transformations of clays and traditional ceramic materials, being necessary in some situations the formulation of new compositions. The aim of this study was analyze the influence of different heat treatments on the microstructure and phase changes of smectite and smectite/kaolinite clays, emphasizing the presence of mullite. It was used in this work two samples of natural bentonite and one imported. The effect of some parameters used on the delamination of clays such as: hydration, freezing, milling and centrifugation were investigated, varying the amount of dispersant and stirring time. The clays were heat treated between 800 and 1250°C with heating rate between 5 and 30°C/min and kept at the maximum temperature for 10 and 60 min. The phase evaluation in the powders before and after heating was investigated by X-ray diffraction and the surface morphology was investigated by a scanning electron microscope. The best results of the delamination process were observed for samples that showed no sodium oxide. From the diffraction X-ray observed that the heating rate influence on the reactions during heating, the structure of the clay was kept to 8 0 0 X for faster rates and the peaks of mullite and cordierite were detected to lower temperatures when the heating rate was slower. Regarding the physical and mechanical properties, it was observed that the sample with higher alumina/silica ratio showed the best results.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTPÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAISUFCGSANTANA, Lisiane Navarro de Lima.SANTANA, L. N. L.http://lattes.cnpq.br/4057799848801141NEVES, Gelmires de Araújo.NEVES, G. A.http://lattes.cnpq.br/3167458244674160MENEZES, Romualdo Rodrigues.SILVA, Valmir José da.GONÇALVES, Wherllyson Patrício.2014-02-132019-10-04T14:32:45Z2019-10-042019-10-04T14:32:45Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/7724GONÇALVES, Wherllyson Patricio. Avaliação da influência de diferentes tratamentos térmicos sobre as transformações de fases de argilas-bentonita e bentonita/caulinita. 2014. 82 f. (Dissertação de Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais), Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2014. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/7724porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UCBinstname:Universidade Católica de Brasília (UCB)instacron:UCB2022-09-21T18:14:05Zoai:localhost:riufcg/7724Repositório InstitucionalPRIhttps://repositorio.ucb.br/oai/requestsara.ribeiro@ucb.bropendoar:2022-09-21T18:14:05Repositório Institucional da UCB - Universidade Católica de Brasília (UCB)false
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