Síntese de MgAl2 O4 por combustão assistida por micro-ondas: influência dos parâmetros de síntese na formação e na estrutura cristalina
In recent years, microwave combustion has received special attention because it is a quick, low cost and easy method that produces materials with good chemical homogeneity. Magnesium aluminate (MgAl2O4) is one of the most well-known ceramic materials because of their excellent properties, such as hi...
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Associação Brasileira de Cerâmica - ABCeram
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MgAl2 O4 Micro-ondas Combustão Planejamento fatorial Combustion Microwave Factorial design Melo, Marcus Antônio de Freitas Medeiros, Rodolfo Luiz Bezerra de Araújo Macedo, Heloísa Pimenta de Oliveira, Ângelo Anderson Silva de Melo, Vítor Rodrigo de Melo e Carvalho, Alexandre Fontes Melo de Melo, Dulce Maria de Araújo Síntese de MgAl2 O4 por combustão assistida por micro-ondas: influência dos parâmetros de síntese na formação e na estrutura cristalina |
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In recent years, microwave combustion has received special attention because it is a quick, low cost and easy method that produces materials with good chemical homogeneity. Magnesium aluminate (MgAl2O4) is one of the most well-known ceramic materials because of their excellent properties, such as high melting point, high mechanical strength at high temperatures, good resistance to thermal shock, and resistance to acids and bases. The purpose of this study was to evaluate the influence of three parameters on the formation and crystal structure of MgAl2O4: (1) fuel/oxidizer ratio (Rco), (2) calcination temperature (Tcal), and (3) microwave
power (Pmic). To carry out the combustion reaction, three different power levels (450, 675 and 900 W) and three fuel/oxidant ratio (0.8:1, 1:1 and 1.2:1) were used. The materials were calcined at three different temperatures (700, 800 and 900 °C) and characterized by X-ray diffraction and scanning electron microscopy. A factorial design 23 was used to evaluate the influence of the three parameters on the crystallinity and crystallite size of the MgAl2O4 powders obtained. The results show that for MgAl2O4 synthesized with Rco larger than 1:1 and Pmic lower than 675 W small crystallite sizes between 10 and 20 nm were obtained when
calcined at 700 and 800 oC. Regarding the degree of crystallinity, only the Tcal has significant influence |
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ri-123456789-453382021-12-13T17:59:45Z Síntese de MgAl2 O4 por combustão assistida por micro-ondas: influência dos parâmetros de síntese na formação e na estrutura cristalina Microwave combustion synthesis of MgAl2 O4: influence of synthesis parameters on the formation and the crystal structure Melo, Marcus Antônio de Freitas Medeiros, Rodolfo Luiz Bezerra de Araújo Macedo, Heloísa Pimenta de Oliveira, Ângelo Anderson Silva de Melo, Vítor Rodrigo de Melo e Carvalho, Alexandre Fontes Melo de Melo, Dulce Maria de Araújo MgAl2 O4 Micro-ondas Combustão Planejamento fatorial Combustion Microwave Factorial design In recent years, microwave combustion has received special attention because it is a quick, low cost and easy method that produces materials with good chemical homogeneity. Magnesium aluminate (MgAl2O4) is one of the most well-known ceramic materials because of their excellent properties, such as high melting point, high mechanical strength at high temperatures, good resistance to thermal shock, and resistance to acids and bases. The purpose of this study was to evaluate the influence of three parameters on the formation and crystal structure of MgAl2O4: (1) fuel/oxidizer ratio (Rco), (2) calcination temperature (Tcal), and (3) microwave power (Pmic). To carry out the combustion reaction, three different power levels (450, 675 and 900 W) and three fuel/oxidant ratio (0.8:1, 1:1 and 1.2:1) were used. The materials were calcined at three different temperatures (700, 800 and 900 °C) and characterized by X-ray diffraction and scanning electron microscopy. A factorial design 23 was used to evaluate the influence of the three parameters on the crystallinity and crystallite size of the MgAl2O4 powders obtained. The results show that for MgAl2O4 synthesized with Rco larger than 1:1 and Pmic lower than 675 W small crystallite sizes between 10 and 20 nm were obtained when calcined at 700 and 800 oC. Regarding the degree of crystallinity, only the Tcal has significant influence Nos últimos anos a técnica de combustão assistida por micro-ondas vem recebendo uma atenção especial, por ser uma técnica rápida, de baixo custo e de fácil manuseio, que permite obter materiais com boa homogeneidade química. O aluminato de magnésio (MgAl2O4) é um dos mais bem conhecidos materiais cerâmicos devido às suas excelentes propriedades, como alto ponto de fusão, elevada resistência mecânica em altas temperaturas, boa resistência ao choque térmico e resistência a ácidos e bases. O propósito deste trabalho é avaliar a influência da razão combustível/oxidante (Rco), temperatura de calcinação (Tcal) e da potência do micro-ondas (Pmic) na formação e na estrutura cristalina do MgAl2O4. Para realizar a reação de combustão foram utilizadas três potências (450, 675 e 900 W) e três razões combustível/oxidante (0,8:1, 1:1 e 1,2:1). O material foi calcinado em três temperaturas (700, 800 e 900 oC) e foram realizadas análises de difração de raios X e microscopia eletrônica por varredura. Um planejamento fatorial 23 foi utilizado para avaliar a influência da Rco, Tcal e Pmic nos parâmetros como a cristalinidade e o tamanho de cristalito. Os resultados mostram que para os MgAl2O4 sintetizados com Rco maiores que 1:1 e Pmic menores que 675 W são obtidos tamanhos de cristalito entre 10 e 20 nm quando calcinados a 700 e 800 oC. Com relação ao grau de cristalinidade, somente a Tcal exerce uma influência significativa 2021-12-13T17:59:44Z 2021-12-13T17:59:44Z 2016 article MEDEIROS, R. L. B. A.; MELO, D. M. A.; MELO, M.A.F.; MACEDO, H. P.; OLIVEIRA, A. A. S.; MELO, V. R. M. E.; CARVALHO, A. F. M.. Síntese de MgAl2O4 por combustão assistida por micro-ondas: influência dos parâmetros de síntese na formação e na estrutura cristalina. CERÂMICA, v. 62, p. 191-197, 2016. Disponível em: https://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0366-69132016000200191&script=sci_arttext&tlng=en. Acesso em: 20 out. 2021. https://doi.org/10.1590/0366-69132016623621961. 1678-4553 https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/45338 10.1590/0366-69132016623621961 pt_BR Attribution-NonCommercial 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/br/ application/pdf Associação Brasileira de Cerâmica - ABCeram |