UNIVERSIDADE DO ETADO DE SANTA CATARINA – UDESC CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS – CCT DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA –DEM PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS - PGCEM

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UNIVERSIDADE DO ETADO DE SANTA CATARINA – UDESC CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS – CCT

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA –DEM PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E

ENGENHARIA DE MATERIAIS - PGCEM

Formação: Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO OBTIDA POR

Luana de Aguiar Vieira

Estudo da sinterabilidade de materiais aluminosos obtidos através da sinterização por fase líquida no sistema Al2O3-MgO-CaO-SiO2

Apresentada em 29/08/2006. Perante a Banca Examinadora: Dra. Marilena Valadares Folgueras - Presidente (UDESC) Dra. Adriana Scoton Antonio Chinelatto (UEPG)

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UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA – UDESC CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS – CCT

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA - DEM PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA

E ENGENHARIA DE MATERIAIS – PGCEM

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Mestranda: LUANA DE AGUIAR VIEIRA – Engenheira Mecânica Orientador: Profa. Dra. MARILENA VALADARES FOLGUERAS

CCT/UDESC – JOINVILLE

Estudo da sinterabilidade de materiais aluminosos obtidos através da sinterização por fase líquida no sistema Al2O3-MgO-CaO-SiO2

DISSERTAÇÃO APRESENTADA PARA OBTENÇÃO DO TÍTULO DE MESTRE EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS DA UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA, CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS – CCT, ORIENTADA PELA PROFa. DRa. MARILENA VALADARES FOLGUERAS

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UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA - UDESC

CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS – CCT COORDENAÇÃO DE PÓS-GRADUAÇÃO - CPG

"

Estudo da sinterabilidade de materiais aluminosos obtidos através da

sinterização por fase líquida no sistema Al2O3-MgO-CaO-SiO2

"

por

Luana de Aguiar Vieira

Essa dissertação foi julgada adequada para a obtenção do título de

MESTRE EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS na área de concentração "Cerâmica", e aprovada em sua forma final pelo CURSO DE MESTRADO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS

DO CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS DA UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA

Banca Examinadora:

Dr. Marilena Valadares Folgueras (presidente)

Dra. Adriana Scoton Antonio Chinelatto

Dr. César Edil Da Costa

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FICHA CATALOGRÁFICA

NOME: VIEIRA, Luana de Aguiar. DATA DEFESA: 29/08/2006 LOCAL: Joinville, CCT/UDESC

NÍVEL: Mestrado Número de ordem: 01 – CCT/UDESC

FORMAÇÃO: Ciência e Engenharia de Materiais ÁREA DE CONCENTRAÇÃO: Cerâmica

TÍTULO: Estudo da sinterabilidade de materiais aluminosos obtidos através da sinterização por fase líquida no sistema Al2O3-MgO-CaO-SiO2.

PALAVRAS - CHAVE: Alumina, fase líquida, sistema Al2O3-MgO-SiO2-CaO.

NÚMERO DE PÁGINAS: xiii, 88 p.

CENTRO/UNIVERSIDADE: Centro de Ciências Tecnológicas da UDESC PROGRAMA: Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PGCEM CADASTRO CAPES: 4100201001P-9

ORIENTADOR: Dra. Marilena Valadares Folgueras

PRESIDENTE DA BANCA: Dra. Marilena Valadares Folgueras

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i

AGRADECIMENTOS

À Deus por ter me dado inteligência para vencer mais esta etapa de minha vida. À Professora Marilena Valadares Folgueras que, como orientadora, ofereceu todas as condições necessárias para a realização desta pesquisa e como amiga, soube entender os momentos difíceis e ajudar a superá-los.

Aos professores César Edil da Costa e Sivaldo Leite Correa pelas sugestões apresentadas no momento do exame de qualificação.

À Universidade do Estado de Santa Catarina – UDESC e ao Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PGCEM pela realização do presente trabalho.

Ao Centro de Ciências Tecnológicas e ao Departamento de Engenharia Mecânica pela infraestrutura oferecida.

À empresa Alcoa Alumínio SA e a Almatis pela doação da matéria-prima utilizada para o desenvolvimento da pesquisa.

À CAPES pela bolsa de pesquisa cedida durante estes dois anos de pesquisa.

À todos os professores do Curso de Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais, pela contribuição significativa para a realização desse trabalho e na construção dos meus conhecimentos.

Aos amigos do mestrado: Elayne, Ana, Katiusca, Julia, André e Denise pelas longas conversas e risadas que tornaram estes meus anos de mestrado mais animadores e alegres.

Ao bolsista Toniel, parceiro de incansáveis horas de laboratório, compactando e quebrando barrinhas de alumina.

Ao bolsista Celso, que realizou os ensaios de análise térmica. Às bolsistas Carla e Olívia, responsáveis pela difração de raio-x.

À bolsista Rubia que ficou horas olhando microestruturas das aluminas. A Maria Lourdes pela ajuda na correção.

A amiga Marilei, amiga de todas as horas.

Aos meus sogros Lúcia e Luiz Carlos, pelo apoio afetivo.

Aos meus tios Gilberto e Ana Regina, pessoas que sempre me incentivaram a estudar.

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Aos meus pais Ana e Donato pelo apoio econômico e principalmente pela educação, ensinamentos e o amor verdadeiro. E por sempre acreditar que eu seria capaz.

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iii

(9)

SUMÁRIO

1

Introdução...Erro! Indicador não definido.

2

Revisão Bibliográfica ...Erro! Indicador não definido.

2.1 - Alumina – Aplicações e Estrutura...Erro! Indicador não definido.

2.2 - Síntese da alumina...Erro! Indicador não definido.

2.3 - Sinterização ...Erro! Indicador não definido.

2.3.1 - Sinterização por fase sólida...Erro! Indicador não definido.

2.3.2 - Sinterização por fase líquida ...Erro! Indicador não definido.

2.3.3 - Microestruturas de materiais cerâmicos sinterizadosErro! Indicador não

definido.

2.3.4 - O uso de aditivos como Dopantes...Erro! Indicador não definido.

2.3.5 - O uso de aditivos para formação de fase líquidaErro! Indicador não

definido.

2.4 - Matérias-prima ...Erro! Indicador não definido.

2.4.1 - Alumina...Erro! Indicador não definido.

2.4.2 - Caulim ...Erro! Indicador não definido.

2.4.3 - Carbonato de Cálcio ...Erro! Indicador não definido.

2.4.4 - Óxido de Magnésio ...Erro! Indicador não definido.

3

Materiais e métodos...Erro! Indicador não definido.

3.1 - Metodologia ...Erro! Indicador não definido.

3.1.1 - Fluxograma do processo ...Erro! Indicador não definido.

3.1.2 - Definição das formulações...Erro! Indicador não definido.

3.1.3 - Caracterização das matérias-primas...Erro! Indicador não definido.

3.1.4 - Preparação e caracterização das misturas ...Erro! Indicador não definido.

3.1.5 - Testes preliminares de sinterização...Erro! Indicador não definido.

3.1.6 - Compactação e sinterização de corpos-de-provaErro! Indicador não

(10)

3.1.7 - Determinação de Densidade e absorção de águaErro! Indicador não

definido.

3.1.8 - Caracterização Microestrutural ...Erro! Indicador não definido.

3.1.9 - Avaliação do comportamento mecânico ...Erro! Indicador não definido.

4

Resultados e discussão ...Erro! Indicador não definido.

4.1 - Caracterização das matérias-primas...Erro! Indicador não definido.

4.2 - Formulação e obtenção de materiais aluminososErro! Indicador não

definido.

4.2.1 - Curva de Compactação ...Erro! Indicador não definido.

4.2.2 - O comportamento de sinterização das misturasErro! Indicador não

definido.

4.3 - Caracterização das misturas aluminosas ...Erro! Indicador não definido.

4.3.1 - Análise Térmica das Misturas...Erro! Indicador não definido.

4.3.2 - Análise Dilatométrica...Erro! Indicador não definido.

4.3.3 - Análise difratométrica das Misturas ...Erro! Indicador não definido.

4.3.4 - Caracterização Microestrutural ...Erro! Indicador não definido.

4.4 - Avaliação das Propriedades Mecânicas ...Erro! Indicador não definido.

5

Conclusões...Erro! Indicador não definido.

6

Sugestões ...Erro! Indicador não definido.

7

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...Erro! Indicador não definido.

8

REFERÊNCIAS COMPLEMENTARES ...Erro! Indicador não definido.

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SIMBOLOS

γ

sl

- Energia de interface sólido-líquido;

γ

sv

- Energia de interface sólido-vapor;

γ

lv

- Energia de interface líquido-vapor;

φ

- Ângulo dietral, ângulo na interface entre a fase líquida formada e o contorno de

grão sólido;

P

s

- Peso seco;

P

u

- Peso úmido;

P

i

-

Peso imerso;

PA- Porosidade aparente;

DA- Densidade Aparente;

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LISTA DE FIGURA

FIGURA 2.1 -FLUXOGRAMA REPRESENTATIVO DO PROCESSO BAYER PARA PRODUÇÃO DE HIDRÓXIDO DE ALUMÍNIO E ALUMINA A PARTIR DA BAUXITA [CASTRO, 2005]...ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO. FIGURA 2.2 -ESQUEMA INDICANDO OS PRINCIPAIS MECANISMOS

ENVOLVIDOS NO PROCESSO DE SINTERIZAÇÃO [THUMMLER, 1993]. ...ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO. FIGURA 2.3 -ESQUEMA DOS ESTÁGIOS DE SINTERIZAÇÃO POR FASE LÍQUIDA

[RANDALL, 1996] ...ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO. FIGURA 2.4 -CURVA, ESQUEMÁTICA, DE VARIAÇÃO DA DENSIDADE EM

FUNÇÃO DO TEMPO DE SINTERIZAÇÃO. INDICAÇÃO DAS ETAPAS DO PROCESSO DE SINTERIZAÇÃO POR FASE LÍQUIDA [RANDALL, 1985]

...ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO. FIGURA 2.5 -DIAGRAMA DE FASE BINÁRIO, QUE MOSTRA A COMPOSIÇÃO E A

TEMPERATURA ASSOCIADA COM A SINTERIZAÇÃO POR FASE LÍQUIDA [SEGADÃES, 1987]...ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO. FIGURA 2.6 -REPRESENTAÇÃO DE CONDIÇÕES DE MOLHAMENTO SÓLIDO

LÍQUIDO. (A) BOA MOLHABILIDADE (B) BAIXA MOLHABILIDADE [RANDALL, 1996] ...ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO. FIGURA 2.7 -CONTRASTE ENTRE O MOLHAMENTO E A FORMAÇÃO DO PORO

COM A DENSIFICAÇÃO DO MATERIAL PARA O CASO DE (A) ELEVADA SOLUBILIDADE DO SÓLIDO NO LÍQUIDO E (B) ELEVADA SOLUBILIDADE DO LÍQUIDO NO SÓLIDO [RANDALL, 1996].ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.

FIGURA 2.8 -REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DA INTERFACE LÍQUIDO SÓLIDO EM CONTORNO DE GRÃO. (A) VOLUME REDUZIDO DE FASE LÍQUIDA; (B) VOLUME ELEVADO DE FASE LÍQUIDA [RANDALL, 1985]

...ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO. FIGURA 2.9 -EFEITO DAS DUAS EXTREMIDADES DO ÂNGULO DE CONTATO.

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ÂNGULO DE CONTATO E (B) CORRESPONDE A UM INEFICIENTE MOLHAMENTO COM UM ALTO ÂNGULO DE CONTATO [RANDALL, 1996]

...ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO. FIGURA 2.10 - MICROESTRUTURAS DE MATERIAIS SINTERIZADOS COM

FORMAÇÃO DE POROSIDADE DECORRENTE DE FALHAS NA CONFORMAÇÃO [KINGERY, 1997]. ..ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO. FIGURA 2.11 - EFEITO DO ÂNGULO DIETRAL NA FORMA DO LÍQUIDO NA

INTERSEÇÃO DE TRÊS GRÃOS PARA ÂNGULOS VARIANDO DE 0° ATÉ 180° [RANDALL, 1996]...ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO. FIGURA 2.12 - DIAGRAMA REPRESENTATIVO DE COMO O ÂNGULO

DIETRAL VARIA COM A TAXA DE ENERGIA SUPERFICIAL SÓLIDO-SÓLIDO PARA SÓLIDO-SÓLIDO-LÍQUIDO [RANDALL, 1985].ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.

FIGURA 2.13 - MICROESTRUTURA DO MATERIAL SINTERIZADO COM PRESENÇA DE POROSIDADES NO CONTORNO DE GRÃO E DENTRO DOS GRÃO, DECORRENTE DO CRESCIMENTO ANORMAL DE GRÃOS [KINGERY, 1997]. ...

ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.

FIGURA 2.14 - ...DIAGRAMA TERNÁRIO MGO-AL2O3-SIO2 [VAN VLACK, 1973]

...ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO. FIGURA 2.15 - DIAGRAMA REPRESENTATIVO DAS COMPOSIÇÕES DE

DIFERENTES MATERIAIS CERÂMICOS OBTIDOS COM BASE NA COMBINAÇÃO DE CAO-SIO2-AL2O3 [EMILIANI, 1999].ERRO! INDICADOR

NÃO DEFINIDO.

FIGURA 2.16 - DIAGRAMA TERNÁRIO MGO-CAO-SIO2 [VAN VLACK, 1973]

ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.

FIGURA 3.1 - FLUXOGRAMA DA PRIMEIRA ETAPA DO PROCESSO DE

OBTENÇÃO DE UM MATERIAL ALUMINOSO DE ALTA DENSIDADE.ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.

FIGURA 3.2 - FLUXOGRAMA DA SEGUNDA ETAPA DO PROCESSO DE

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FIGURA 3.3 - DIAGRAMA TERNÁRIO CAO-MGO-SIO2...ERRO! INDICADOR

NÃO DEFINIDO.

FIGURA 4.1 - DIFRACTOGRAMA DAS ALUMINAS APG E A1000SG...ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.

FIGURA 4.2 - DIFRACTOGRAMA DE RAIO-X DO MATÉRIA-PRIMA CAULIM. ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.

FIGURA 4.3 - - DIFRACTOGRAMA DA MATÉRIA-PRIMA ÓXIDO DE

MAGNÉSIO. ...ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO. FIGURA 4.4 - DIFRACTOGRAMA DE RAIO-X DO CARBONATO DE CÁLCIO

COMERCIAL...ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO. FIGURA 4.5 - DIFRACTOGRAMA DE RAIO-X DO CARBONATO DE CÁLCIO

COMERCIAL, CALCINADO A 900°C ....ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO. FIGURA 4.6 - DIFRACTOGRAMA DE RAIO-X DA CASCA DE OSTRA. ...ERRO!

INDICADOR NÃO DEFINIDO.

FIGURA 4.7 - DIFRACTOGRAMA DE RAIO-X DA CASCA DE OSTRA

CALCINADA A 900°C. ...ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO. FIGURA 4.8 - CURVA DE COMPRESSIBILIDADE DA ALUMINA APG ...ERRO!

INDICADOR NÃO DEFINIDO.

FIGURA 4.9 - DIAGRAMA DA VARIAÇÃO DA DENSIDADE EM FUNÇÃO DA TEMPERATURA DE SINTERIZAÇÃO PARA AMOSTRAS M1, M2, M3, M4 E M5. ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.

FIGURA 4.10 - DIAGRAMA DE GIBBS COM REPRESENTAÇÃO DAS

COMPOSIÇÕES CONSIDERADAS NO ESTUDO...ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.

FIGURA 4.11 - DIAGRAMA DA VARIAÇÃO DA DENSIDADE EM FUNÇÃO DO TEMPO DE SINTERIZAÇÃO PARA AMOSTRAS M1, M2, M3, M4 E M5.ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.

FIGURA 4.12 - DIAGRAMA DA ABSORÇÃO DE ÁGUA EM FUNÇÃO DA

TEMPERATURA DE SINTERIZAÇÃO (2HORAS) DAS MISTURAS M1, M2, M3, M4 E M5. ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.

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FIGURA 4.13 - DIAGRAMA DA ABSORÇÃO DE ÁGUA EM FUNÇÃO DO

TEMPO DE SINTERIZAÇÃO DAS MISTURAS M1, M2, M3, M14 E M5...ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.

FIGURA 4.14 - ANÁLISE TERMOGRAVIMÉTRICA DAS MISTURAS. ...ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.

FIGURA 4.15 - ANÁLISE DILATOMÉTRICA DAS MISTURAS. ...ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.

FIGURA 4.16 - DIFRATOGRAMA DE RAIO-X DA COMPOSIÇÃO M1. ...ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.

FIGURA 4.17 - DIFRATOGRAMA DE RAIO-X DA COMPOSIÇÃO M1/. ....ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.

FIGURA 4.18 - DIFRATOGRAMA DE RAIO-X DA COMPOSIÇÃO M3. ...ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.

FIGURA 4.19 - DIFRATOGRAMA DE RAIO-X DA COMPOSIÇÃO M4. ...ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.

FIGURA 4.20 - DIFRATOGRAMA DE RAIO-X DA COMPOSIÇÃO M2. ...ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.

FIGURA 4.21 - MICROESTRUTURA DA MISTURA 1,2,3 E 4 - 5000 VEZES. ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.

FIGURA 4.22 - MAPEAMENTO POR EDS DA MICROESTRUTURA DA

COMPOSIÇÃO 1. ...ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO. FIGURA 4.23 - MICROESTRUTURA DAS MISTURA 1 E 2 COM AMPLIAÇÕES

DE 2000 E 5000 VEZES. ...ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO. FIGURA 4.24 - MICROESTRUTURA DAS MISTURA 3 E 4 COM AMPLIAÇÕES

DE 2000 E 5000 VEZES. ...ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO. FIGURA 4.25 - RETRAÇÃO LINEAR DAS COMPOSIÇÕES ESTUDADAS.ERRO!

INDICADOR NÃO DEFINIDO.

FIGURA 4.26 - RESISTÊNCIA A ABRASÃO DAS COMPOSIÇÕES M1, M2, M3, M4 E M1/. ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.

FIGURA 4.27 - TENSÃO DE RUPTURA DA COMPOSIÇÕES M1, M2, M3, M4 E M1/. ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.

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FIGURA 4.29 - MAPEAMENTO POR EDS DA COMPOSIÇÃO M1/. ...ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.

FIGURA 4.30 - MAPEAMENTO POR EDS DA COMPOSIÇÃO M2. ...ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.

FIGURA 4.31 - MAPEAMENTO POR EDS DA COMPOSIÇÃO M3. ...ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.

FIGURA 4.32 - MAPEAMENTO POR EDS DA COMPOSIÇÃO M4. ...ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.

(17)

LISTA DE TABELAS

TABELA 2.1 - PROPRIEDADES DAS ALUMINAS EMPREGADAS NO

DESENVOLVIMENTO DO TRABALHO ...ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.

TABELA 2.2 - PROPRIEDADES DOS CAULINS [BALANÇO MINERAL BRASILEIRO, 2001]. ...ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO. TABELA 3.1 - FORMULAÇÕES CONSIDERADAS NO

DESENVOLVIMENTO DO TRABALHO ...ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.

TABELA 4.1 - ANÁLISE QUÍMICA DAS MATÉRIAS-PRIMAS...ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.

TABELA 4.2 - COMPOSIÇÃO DAS MISTURAS ESTUDADAS. ...ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.

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RESUMO

O uso de materiais cerâmicos aluminosos é uma realidade em inúmeros setores industriais. Entretanto, o desenvolvimento de pesquisas para o aperfeiçoamento de produtos e processos já existentes se mantém nas últimas décadas. A maioria destes estudos busca explorar ao máximo os potenciais da alumina que, embora possua uma vasta gama de aplicações, tem suas propriedades aproveitadas parcialmente.

Este trabalho tem por objetivo a obtenção de peças cerâmicas contendo elevados teores de alumina, obtida através da sinterização por fase líquida, pela incorporação de óxido de magnésio, caulim, carbonato de cálcio comercial e casca de ostra. As matérias-primas utilizadas são de baixo custo e fornecedoras dos elementos formadores de fase líquida: óxido de magnésio (MgO), óxido de silício (SiO2) e óxido de cálcio (CaO)

respectivamente. A casca de ostra foi utilizada, nesta pesquisa, como substitutivo do carbonato de cálcio comercial. Sendo assim, além de reduzir o custo de produção, a utilização da casca de ostra minimiza o problema das regiões litorâneas, em especial Florianópolis, que é a deposição incorreta deste material no meio ambiente.

Os resultados obtidos comprovam que a presença da fase líquida reduz significativamente a temperatura de sinterização, obtendo-se assim um material aluminoso com elevada densidade que pode ser usado para vários fins industriais. Além disso, os resultados também demonstraram que a formação da fase líquida e a sinterabilidade dependem significativamente do controle da composição realizado através do diagrama ternário MgO-CaO-SiO2.

Palavras-chave: Alumina, sinterização por fase líquida, sistema Al2O3-MgO-SiO2-CaO

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ABSTRACT

The use of aluminium ceramic materials is a reality in many industrial fields. Though, the research development to improve the products and processes that there are nowadays are the same that have been used for the last decade. The majority of the studies aim to explore the most the potencials of alumina that, in spite of having a wide range of applications, has a great deal of its properties.

This research to has the objective to obtain ceramic pieces containing hight quantities of alumina, to obtained through the sintering of liquid phase, in addiction to magnesia, kaolin, calcium carbonate and shell of oyster. The raw materials concerning are low prices and are supplier of forming elements at liquid phase: magnesium oxide (MgO), silicium oxide (SiO2), calcium oxide (CaO) respectely. The shell of oyster was used in this

research to substitute commercial calcium carbonate, it reduces the price of production as well as minimizing a problem of de are litoranea in special Florianópolis, wich is the dumping of this materials in environment.

With the results, it’s verified that the presence of liquid phase reduces sgnificantilly the temperature. Obtaining, in this way, one alumina with high density that can be used in many kinds of application. The results also show that the formation of liquid phase and sinterability depend strongly on composition control done through the ternário diagram MgO-CaO-SiO2.

Figure

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References

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