Influência do teor e granulometria da calcita e da temperatura de sinterização no desenvolvimento de massas cerâmicas para revestimento poroso(BIII)

This work aims at studying the influence of the concentration of calcite, its grain size and sintering temperature to obtain porous coating formulations that meet the design specifications. The experiments involved the physical-chemical and mineralogical caracterization of the raw materials, and mec...

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Detalhes bibliográficos
Autor principal: Galdino, José Nildo
Outros Autores: Melo, Marcus Antônio de Freitas
Formato: doctoralThesis
Idioma:por
Publicado em: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Assuntos:
Matérias-primas para cerâmica
Revestimento poroso
Calcita
Sinterização
Propriedades cerâmicas
Granulometria
Raw materials for ceramics
Porous coating
Calcite
Sintering
ceramic properties
Particle size
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Endereço do item:https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/15903
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Galdino, José Nildo
Influência do teor e granulometria da calcita e da temperatura de sinterização no desenvolvimento de massas cerâmicas para revestimento poroso(BIII)
description This work aims at studying the influence of the concentration of calcite, its grain size and sintering temperature to obtain porous coating formulations that meet the design specifications. The experiments involved the physical-chemical and mineralogical caracterization of the raw materials, and mechanical tests on specimens dried and sintered, performing a planning mixture and factorial experiment, using the response surface methodology. The ceramic bodies studied were prepared by dry process, characterized, placed in conformity by uniaxial pressing and sintered at temperatures of 940 º C, 1000ºC, 1060ºC, 1120°C and 1180°C using a fast-firing cycle. The crystalline phases formed during sintering at temperatures under study, revealed the presence of anorthite and wolastonite, and quartz-phase remaining. These phases were mainly responsible for the physical and mechanical properties of the sintered especimens. The results shown that as increases the participation of carbonate in the composition of ceramic bodies there is an increase of water absorption and a slight reduction in linear shrinkage for all sintering temperatures. As for the mechanical strength it was observed that it tended to decrease for sintering at temperatures between 940 ° C and 1060 ° C and to increase for sintering at temperatures above 1060 ° C occurring with greater intensity for compositions with higher content of calcite. The resistence decreased with increasing participation of quartz in all sintering temperatures. The decrease in grain size of calcite caused a slight increase in water absorption for formulation with the same concentration of carbonate, remaining virtually unchanged the results of linear shrinkage and mechanical strength. In conclusion, porous ceramic coating (BIII) can be obtained using high concentrations of calcite and keeping the properties required in technical standards and that the particle size of calcite can be used as tuning parameter for the properties of ceramic products.
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The experiments involved the physical-chemical and mineralogical caracterization of the raw materials, and mechanical tests on specimens dried and sintered, performing a planning mixture and factorial experiment, using the response surface methodology. The ceramic bodies studied were prepared by dry process, characterized, placed in conformity by uniaxial pressing and sintered at temperatures of 940 º C, 1000ºC, 1060ºC, 1120°C and 1180°C using a fast-firing cycle. The crystalline phases formed during sintering at temperatures under study, revealed the presence of anorthite and wolastonite, and quartz-phase remaining. These phases were mainly responsible for the physical and mechanical properties of the sintered especimens. The results shown that as increases the participation of carbonate in the composition of ceramic bodies there is an increase of water absorption and a slight reduction in linear shrinkage for all sintering temperatures. As for the mechanical strength it was observed that it tended to decrease for sintering at temperatures between 940 ° C and 1060 ° C and to increase for sintering at temperatures above 1060 ° C occurring with greater intensity for compositions with higher content of calcite. The resistence decreased with increasing participation of quartz in all sintering temperatures. The decrease in grain size of calcite caused a slight increase in water absorption for formulation with the same concentration of carbonate, remaining virtually unchanged the results of linear shrinkage and mechanical strength. In conclusion, porous ceramic coating (BIII) can be obtained using high concentrations of calcite and keeping the properties required in technical standards and that the particle size of calcite can be used as tuning parameter for the properties of ceramic products. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Este trabalho objetiva estudar a influência da concentração de calcita, sua granulometria e temperatura de sinterização na obtenção de formulações para revestimento poroso que atendam as especificações da norma. Os experimentos envolveram a caracterização físico química e mineralógica das matérias-primas, e ensaios mecânicos nos corpos de prova secos e sinterizados, precedendo-se de um planejamento de experimento de mistura e fatorial, com o uso da metodologia de superfície de resposta. As massas cerâmicas estudadas foram preparadas pelo processo via seca, caracterizada, conformada por prensagem uniaxial e sinterizadas nas temperaturas de 940ºC, 1000ºC, 1060ºC, 1120ºC, e 1180ºC utilizando um ciclo de sinterização rápido. As fases cristalina formadas durante a sinterização nas temperaturas em estudo, revelaram a presença de anortita e wolastonita, além de quartzo com fase remanescente. Estas fases foram as principais responsáveis pelas propriedades físico-mecânica dos corpos de provas sinterizados. Verificou-se que conforme se aumenta a participação do carbonato na composição das massas cerâmicas ocorre um incremento de absorção de água e uma pequena redução da retração linear para todas as temperaturas de sinterização. Já para a resistência mecânica houve uma tendência de redução para sinterização entre 940ºC e 1060ºC e aumento para sinterização acima da temperatura de 1060ºC ocorrendo com maior intensidade para formulações com maior teor de calcita, e houve diminuição da resistência com o aumento da participação do quartzo em todas as temperaturas de sinterização. A diminuição da granulometria da calcita provocou um leve aumento na Absorção de água para formulação com a mesma concentração desse carbonato mantendo praticamente inalterados os resultados de retração linear e resistência mecânica. Conclui-se que produtos cerâmicos para revestimento poroso (BIII) podem ser obtidos utilizando altas concentrações de calcita e mantendo-se as propriedades exigidas em normas técnicas e que a granulometria da calcita pode ser usada como parâmetro de ajuste para as propriedades dos produtos cerâmicos 2014-12-17T15:01:51Z 2011-01-10 2014-12-17T15:01:51Z 2010-04-08 doctoralThesis GALDINO, José Nildo. Influence of particle size and content of calcite and sintering temperature on the development of porous ceramic body coating. 2010. 204 f. Tese (Doutorado em Pesquisa e Desenvolvimento de Tecnologias Regionais) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2010. https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/15903 por Acesso Aberto application/pdf application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte BR UFRN Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química Pesquisa e Desenvolvimento de Tecnologias Regionais

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