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Bi4Ti3O12 multilayered ceramic tapes produced by aqueous tape casting and laminating process: structural and dielectric properties
(Elsevier, 2018-09) Paskocimas, Carlos Alberto; Peres, Ana Paula da Silva; Costa, Antonio Carlos Silva da; Bohn, Felipe; Correa, Marcio Assolin; Acchar, Wilson
In this work, multilayered bismuth titanate ceramic tapes engineered by combining aqueous tape casting and laminating process were produced. The structural and dielectric properties of green and sintered multilayered materials, with 1–5 layers, were explored. Diffraction peaks related to the bismuth titanate phase of structure Bi4Ti3O12 were identified in the precursor powder and the green and the sintered tapes. In addition, a Bi2Ti2O7 structure phase was indexed to the sintered tape. Modifications of the dielectric behavior with the increase in the number of layers composing the samples and with the sintering procedure were observed. Considering the green multilayered BIT ceramics, values between 10 and 14 as a function of the distinct number of layer were found at 1.0 GHz. On the other hand, for the sintered BIT multilayered, values between 2.3 and 8.5 in a wide frequency range were observed, showing a constant behavior as a function of the employed frequency. The results provided interesting insights for tailoring the structural and dielectric properties of the multilayered bismuth titanate ceramic tapes, placing them as a promising candidate fulfilling the needs in a wide variety of technological applications
Desenvolvimento de cerâmicas com alta sinterabilidade à base de Nano Alumina reforçada com CBC produzidas por tape casting
(2019-03-25) Silva, Larissa Bezerra da; Acchar, Wilson; ; ; Peres, Ana Paula da Silva; ; Costa, Antonio Carlos Silva da; ; Araújo, Micheline dos Reis; ; Marques, Sheyla Karolina Justino;
A tendência atual na pesquisa e fabricação de novas cerâmicas avançadas e estruturais parece privilegiar o uso de pós de alta pureza e ultrafinos combinados com menor tempo e temperatura de sinterização. Composições com aditivos óxidos (Cu2O, CuO, TiO2, MgO, B2O3, SiO2, K2O, Na2O, Li2O, ZrO2, ZnO) e cinza do bagaço da cana (CBC) foram preparadas juntamente com alumina para avaliar o efeito dos mesmos como auxiliar de sinterização, e por seguinte foram produzidas fitas cerâmicas por tape casting com a formulação mais promissora. Quase todos os compósitos apresentaram densificação abaixo de 1100 ° C. Os valores de densidade mais altos (~ 95%) foram obtidos para composições baseadas respectivamente em borossilicato (F3 e F7) e soda vidros de cal (F8), contendo Na no precursor em pó, e F1, F2, F3 tendo TiO2 e Cu2O como precursores, e por final a composição com 10% da cinza do bagaço de cana-de-açúcar (CBC). Amostras F5 (baseado em K), F9 (sem K ou Na no precursor em pó de vidro) e F4 apresentaram morfologia irregular com a presença de porosidade intergranular. As composições F6, F7 e F8 apresentaram morfologias uniformes correspondente a densificação. E finalmente, a partir da mistura de alumina com resíduo CBC (AR), isto é, com adição de partículas de reforço, sinterizadas a 1200ºC, foi escolhida para a produção das fitas cerâmicas. A suspensão cerâmica apresentou um decréscimo da viscosidade com o aumento da taxa de cisalhamento, o que caracteriza um comportamento pseudoplástico, permitindo a obtenção de fitas com superfícies homogêneas e planas. O valor da TRF (Tensão de Ruptura à Flexão) média foi de 20,14 MPa para os laminados com 6 camadas produzidos a partir das fitas.
Obtenção de fitas cerâmicas a base de NiO/CDG via colagem de fitas
(2017-09-08) Cruz, Luana Barbosa da; Acchar, Wilson; ; ; Peres, Ana Paula da Silva; ; Costa, Antonio Carlos Silva da; ; Vieira, Lucianna da Gama Fernandes; ; Marques, Sheyla Karolina Justino;
As células a combustível do tipo óxido sólido (CaCOS) consistem em dispositivos eletroquímicos que convertem energia química em elétrica e tem atraído cada vez mais atenção devido à capacidade de conversão energética eficiente e mínima poluição atmosférica. Uma das técnicas que pode ser utilizada na produção das CaCOS é a colagem de fitas, pois minimiza os custos de produção. As suspensões produzidas no processo de colagem de fitas são preparadas pela dispersão de um pó em um solvente, o qual pode ser aquoso ou não, aliado a um dispersante adequado, assim como ligantes, plastificantes, surfactantes e antiespumantes. Após o processo de mistura, a suspensão é conformada através de uma lâmina niveladora, que regula a espessura da fita produzida, sobre uma superfície transportadora regular e plana, produzindo uma fita fina, flexível e resistente. Diversos materiais destacam-se na composição do anodo das células a combustível, entre eles, o óxido de níquel e cério dopado com gadolínio, uma vez que apresentam alta condutividade iônica intragranular e menor custo. Neste trabalho, foram conformados substratos cerâmicos nanoparticulados de Óxido de Níquel e Cério dopado com Gadolínio através da colagem de fitas em meio aquoso. Foram preparadas seis suspensões utilizando três dispersantes diferentes e variadas proporções de orgânicos. As três diferentes suspensões utilizadas exibiram comportamento pseudoplástico, desejável para o processamento coloidal por colagem de fitas. As fitas apresentaram uma faixa de espessura de 120 e 170 μm, recomendável para o uso em anodos de células a combustível óxido sólido. As curvas termogravimétricas mostraram a saída total dos orgânicos a uma temperatura de 500 oC. A sinterização das fitas e cerâmicas laminadas ocorreu em três diferentes temperaturas: 1250 oC, 1300 oC e 1400 oC,. Foram realizados ensaios de Difração de Raios X para observar as fases presentes antes e após a sinterização. Ensaios de densidade e porosidade, resistência mecânica à flexão e Microscopia Eletrônica de Varredura, a fim de se avaliar as propriedades da fita.
Obtenção de fitas cerâmicas baseadas em paligorskita/PVA via tape casting como veículo para neomicina
(2018-07-26) Freitas, Anna Karla de Carvalho; Acchar, Wilson; Pergher, Sibele Berenice Castella; ; ; ; Peres, Ana Paula da Silva; ; Costa, Antonio Carlos Silva da; ; Iborra, César Viseras;
Diversos são os esforços para o desenvolvimento de nanocompósitos, que apresentem a combinação das redes poliméricas orgânicas e das nanopartículas inorgânicas bioativas para cicatrização de feridas. A paligorskita tem sido muito aplicada em sistemas de liberação de fármaco por apresentar propriedades físicoquímicas interessantes. Um princípio ativo indicado para o tratamento de ferimentos abertos é a neomicina, que atua na inibição da síntese proteica de bactérias Gramnegativas e Gram-positivas. Uma técnica bastante utilizada na produção de filmes finos, planos e elevada área específica é o tape casting. Neste trabalho, fitas cerâmicas a base de paligorskita, do fármaco neomicina, de PVA foram obtidas a fim de investigar a liberação controlada de fármaco para administração tópica. A estabilidade da suspensão foi analisada através de ensaios reológicos, e os pós e as fitas cerâmicas foram caracterizados por fluorescência de raios X (FRX), difração de raios X (DRX), análise térmica (ATG/ATD), calorimetria exploratória diferencial (DSC), espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), análise elementar (CHN-S), microscopia eletrônica de varredura (MEV-FEG). Testes de atividade antimicrobiana e concentração bactericida mínima foram realizados a fim de investigar o potencial de inibição do fármaco nas fitas. E, por fim, foram realizados cálculos de mecânica clássica com a finalidade de estimar a energia, para possível cálculo da energia de adsorção. De acordo com os resultados de reologia, foi observado um comportamento pseudoplástico, adequado para a técnica de tape casting. Picos de reflexão referentes às fases paligorskita, de estrutura ortorrômbica, e quartzo, de estrutura hexagonal foram encontrados. A análise por DSC identificou picos exotérmicos característicos da neomicina no híbrido Pal-Neo. Resultados de análise elementar mostraram que menos de 3% de neomicina foi incorporada na paligorskita. Os testes de atividade antimicrobiana e concentração bactericida mínima demonstraram que o híbrido Pal-Neo apresentou um efeito inibitório sobre o crescimento das bactérias, provando-se capaz de danificar a membrana citoplasmática das bactérias testadas.
Obtenção de óxidos a base de níquel e cobalto para reação de oxidação parcial do metano
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-01-07) Peres, Ana Paula da Silva; Melo, Dulce Maria de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; ; http://lattes.cnpq.br/9975840346577976; Martinelli, Antônio Eduardo; ; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; Barros, Bráulio Silva; ; Ruiz, Juan Alberto Chavez; ; http://lattes.cnpq.br/5051286289341242
Catalisadores a base de níquel suportados em alumina, têm sido amplamente empregados nas diversas reações para obtenção de gás de síntese ou hidrogênio. Normalmente, altos níveis de conversão são obtidos por estes catalisadores, entretanto, a desativação por formação de coque e sinterização das partículas metálicas são ainda problemas a serem solucionados. Diversas abordagens têm sido empregadas com a finalidade de minimizar estes problemas, dentre as quais tem se destacado nos últimos anos a utilização de aditivos como óxidos de metais alcalinos e metais terras raras. Paralelamente, o uso de metodologias de sínteses mais rápidas, fáceis, aplicáveis em escala industrial e que permitam o controle das características microestruturais destes catalisadores, pode em conjunto, prover a solução para este problema. Neste trabalho, óxidos com estrutura tipo espinélio AB2O4, onde A representa cátions divalentes e B representa cátions trivalentes, são uma classe importante de materiais cerâmicos mundialmente investigados em diferentes campos de aplicações. As cobaltitas de níquel (NiCo2O4) são óxidos do tipo espinélio que tem atraído considerável interesse devido a sua aplicabilidade em diversas áreas, como em sensores químicos, monitores de tela plana, limitadores ópticos, materiais para eletrodos, pigmentos, eletrocatálise, cerâmicas eletrônicas, entre outras. O precursor catalítico NiCo2O4 foi preparado por uma nova rota de síntese química usando a gelatina como agente direcionador. A resina polimérica obtida foi tratada termicamente a 350°C. As amostras foram calcinadas em diferentes temperaturas 550, 750 e 950°C e caracterizadas por difração de raios X, medidas de área superficial específica, redução a temperatura programada e microscopia eletrônica de varredura. Os materiais tratados termicamente a 550 e 750°C foram testados na oxidação parcial do metano. O conjunto de técnicas revelaram, nos sólidos preparados, a presença da fase de estrutura espinélio do tipo NiCo2O4 juntamente com a solução sólida NixCo1-xO. Esta solução sólida foi identificada através do refinamento Rietveld em todas as temperaturas de tratamento térmico. Os precursores catalíticos calcinados a 550 e 750°C apresentaram níveis de conversão em torno de 25 e 75%, respectivamente. A razão H2/CO foi em torno de 2 para o precursor tratado a 750°C, razão proposta pela reação de oxidação parcial do metano, pode-se concluir que este material pode ser indicado para produzir gás de síntese adequado para ser utilizado na síntese de Fischer-Tropsch
Obtenção de substratos dielétricos multicamadas à base de silicato de cálcio com inserções de h-BN via tape casting
(2020-01-08) França Júnior, Sérgio Augusto Nascimento de; Acchar, Wilson; ; ; Peres, Ana Paula da Silva; ; Costa, Antonio Carlos Silva da;
Nos últimos anos, o considerável progresso das telecomunicações por micro-ondas, sistemas de transmissão via satélite e circuitos microeletrônicos densos, resultou em uma crescente demanda por novos materiais de baixa perda dielétrica. Os substratos cerâmicos, para esses fins, devem ter baixa constante dielétrica e baixa perda dielétrica sob altas frequências de operação, além de alta condutividade térmica relativa. Em vista disso, o objetivo do presente trabalho foi a obtenção de substratos cerâmicos multicamadas de silicato de cálcio com inserções de h-BN (1%, 3% e 5% em peso) conformados por tape casting, a fim de avaliar a utilização deles como substratos de alta frequência. A viscosidade das suspensões cerâmicas foi analisada através de ensaios reológicos e as fitas cerâmicas verdes foram submetidas à análise termogravimétrica (ATG). Em seguida, estas fitas foram laminadas em 6 camadas e posteriormente sinterizadas em três temperaturas: 950 °C, 1000 °C e 1050 °C. Os laminados sinterizados foram caracterizados por difração de raios X, espectroscopia Raman, densidade e porosidade e microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (MEV-FEG). Por fim, foram obtidas as propriedades dielétricas dos laminados verdes e sinterizados. Foram encontrados picos de reflexão referentes às fases de wollastonita e cristobalita em todas as composições, bem como um pico característico de nitreto de boro hexagonal nas composições contendo h-BN, com sobreposição a um pico característico da wollastonita. A espectroscopia Raman confirmou as fases que foram encontradas na difração de raios X, com picos característicos das fases de wollastonita, cristobalita e h-BN. Os altos valores relativos de porosidade aparente encontrados em todas as composições, determinaram os baixos valores de constante dielétrica relativa (entre 1,99 e 2,35). De maneira geral, as composições obtidas apresentaram baixas perdas dielétricas relativas, principalmente nas composições contendo h-BN, e isso foi evidente em uma ampla faixa de frequência, de 0,1 GHz a 1,5 GHz. As composições contendo 3 % e 5 % em peso de h-BN mostraram perdas dielétricas na ordem de 10-4, possuindo, assim, grande potencial para aplicação como substratos de alta frequência.
Produção de fitas cerâmicas à base de TCP/PVA reticuladas com ácido cítrico via tape casting
(2018-08-03) Spaniol, Katharina Gabriela; Acchar, Wilson; ; ; Peres, Ana Paula da Silva; ; Ramalho, Eduardo Galvão; ; Nascimento, José Heriberto Oliveira do;
O fosfato tricálcico (TCP), têm sido amplamente investigado por sua semelhança química e biológica aos tecidos ósseos e adesão celular. No entanto, degrada-se um pouco mais rápido que a regeneração óssea e, sua resistência mecânica é relativamente baixa. Para superar essas deficiências, muitas pesquisas vêm sendo feitas para obter compósitos formados por TCP e polímeros com a finalidade de otimizar as propriedades mecânicas. Dentre esses polímeros, o poli (álcool vinílico) (PVA) é um material sintético que possui propriedades de biocompatibilidade. Contudo, sua rápida degradabilidade interfere negativamente na osteogênese, devido a um tempo reduzido de interação entre o material e o osso. Uma alternativa promissora para isto, é a utilização do ácido cítrico como agente reticulante. Infecções são consideradas uma das complicações mais sérias durante o período pós-operatório. Uma resposta para essa problemática é o uso de sistemas contendo íons prata por ter fortes efeitos bactericidas. Em relação aos métodos de produção de filmes, a técnica de tape casting possui a vantagem de produzir filmes finos de espessura controlada. Desse modo, o objetivo deste trabalho é a obtenção de fitas cerâmicas à base de TCP, PVA, ácido cítrico como agente reticulante e nanopartículas de prata através do método tape casting. As suspensões foram caracterizadas através de ensaio reológico e, as fitas submetidas às análises térmicas (ATG e ATD), difração de Raios X (DRX), fluorescência de Raios X (FRX), grau de intumescimento, microscopia eletrônica de varredura (FEG-MEV), ensaios de bioatividade e citotoxicidade. Especificamente, procura-se avaliar o potencial dessas fitas à serem utilizadas como curativo ósseo, para regeneração tecidual guiada com efeito antibacteriano. Os resultados mostraram que as suspensões apresentaram comportamento pseudoplástico, adequado para o processo via tape casting. Os padrões de DRX das fitas cerâmicas revelaram a presença da fase β-TCP e a análise por FRX confirmaram a presença do elemento prata para as composições que contém o agente antimicrobiano. O grau de intumescimento, a análise térmica e as imagens de MEV validaram a reticulação do PVA, pois as amostras contendo o ácido cítrico mostraram-se mais resistentes à água e ao tratamento térmico, além de possuírem microestrutura mais densa. As análises de biocompatibilidade confirmaram que o material apresentou-se bioativo e não tóxico às células ósseas, adequado para o uso em curativos ósseos.
Produção de tijolos resíduo-cimento usando cascalho de perfuração e cinza do bagaço de cana-de-açúcar
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-01-22) Marques, Sheyla Karolina Justino; Acchar, Wilson; ; http://lattes.cnpq.br/5460040602567184; ; http://lattes.cnpq.br/3917387578549073; Silva, Jaqueligia Brito da; ; http://lattes.cnpq.br/5948828937239319; Peres, Ana Paula da Silva; ; http://lattes.cnpq.br/9975840346577976; Pickler, Arilza Castilho; ; Ramalho, Eduardo Galvão; ; http://lattes.cnpq.br/3006037569302325; Silva, Vamberto Monteiro da; ; http://lattes.cnpq.br/7962325767490100
O presente trabalho consiste no estudo das características e propriedades tecnológicas de tijolos resíduo-cimento maciços e vazados, formulados a partir de misturas binárias e ternárias de cimento Portland, cascalho proveniente da perfuração de poços de petróleo, com e sem adição de cinza do bagaço de cana-de-açucar que poderão ser utilizados pela indústria, com o objetivo de melhorar seu desempenho, diminuir seu custo e aumentar sua vida útil. Os tijolos de solo-cimento constituem uma das alternativas para a construção em alvenaria. Esses elementos, após pequeno período de cura, garantem resistência à compressão simples similar à dos tijolos maciços e blocos cerâmicos, sendo a resistência tanto mais elevada quanto maior for à quantidade de cimento empregada. Foi utilizado cimento CPIIZ-32, resíduo de cascalho de perfuração de poços de petróleo proveniente da perfuração de poços Onshore, no município de Mossoró/RN, fornecido pela Petrobras e cinzas do bagaço de cana-de-açúcar. Para a determinação da mistura ótima, estudou-se a inclusão de teores de CBC (2%; 4%; 6%; e 8%) onde foram confeccionados 18 corpos-de-prova. A avaliação dos tijolos confeccionados foi feita a partir de ensaios de compressão simples, perda de massa por imersão e absorção de água. Os resultados experimentais comprovaram a eficiência e o elevado potencial de utilização do resíduo proveniente da perfuração de poços de petróleo e cinza do bagaço de cana-de-açúcar, tornando o tijolo resíduo-cimento com uma maior resistência mecânica e menor absorção de água.
Transportadores sólidos de oxigênio à base de níquel e cobre suportados em aluminatos para combustão do metano pela tecnologia de recirculação química
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2014-09-08) Peres, Ana Paula da Silva; Melo, Dulce Maria de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; ; http://lattes.cnpq.br/9975840346577976; Lima, Andreia Cavalcante de; ; http://lattes.cnpq.br/7456992068208495; Barros, Bráulio Silva; ; http://lattes.cnpq.br/8938691250105531; Pimentel, Patrícia Mendonça; ; http://lattes.cnpq.br/9303372770390061; Braga, Renata Martins; ; http://lattes.cnpq.br/4603529162393328
Nos últimos anos, transportadores sólidos de oxigênio adequados têm sido desenvolvidos para serem utilizados em diferentes processos de Recirculação Química. O sucesso desta tecnologia está diretamente relacionado com a reatividade química e a capacidade de armazenamento de oxigênio do transportador. Desta forma, a pesquisa no desenvolvimento de novos materiais que possam ser aplicados ao processo torna-se de fundamental importância. Entre os possíveis candidatos estão os transportadores baseados em níquel e cobre por apresentarem propriedades termodinâmicas favoráveis. Neste trabalho, aluminatos do tipo MAl2O4 (M=Mg e Ca) e M0,9B0,1Al2O4 (B=Ni e Cu) usados como suportes, foram sintetizados pela reação de combustão assistida por microondas e calcinados a 900°C/2h. Em seguida, os suportes foram impregnados com 10% (m/m) de níquel ou cobre e, posteriormente calcinados a 600°C/2h para obtenção dos transportadores sólidos de oxigênio, que foram caracterizados por Difração de raios X (DRX), Microscopia eletrônica de varredura (MEV) e Redução a temperatura programada (RTP). Reações simulando o processo de combustão por recirculação química foram realizados através de ciclos de redução/oxidação, com o objetivo de avaliar a reatividade dos transportadores. A análise de DRX mostrou picos de difração de estruturas tipo espinélio. Nos suportes dopados não foram verificadas a presença de fases secundárias, sugerindo que todo o metal foi incorporado à estrutura do espinélio. Nos transportadores sólidos de oxigênio, as fases NiO e CuO foram observadas após a impregnação das fases ativas sobre os diferentes suportes. Os resultados das avaliações dos ciclos químicos de redução/oxidação revelaram que os TSO’s impregnados com níquel em diferentes suportes mostraram-se mais ativos, sendo potenciais candidatos para a aplicação na tecnologia de Recirculação Química.
Uso da cinza do bagaço da cana-de-açúcar como matéria-prima na substituição dos fundentes para aplicações em porcelanato
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-02-23) Paranhos, Raimundo Jorge Santos; Acchar, Wilson; ; http://lattes.cnpq.br/5460040602567184; ; http://lattes.cnpq.br/8766515852081466; Peres, Ana Paula da Silva; ; http://lattes.cnpq.br/9975840346577976; Ramalho, Eduardo Galvão; ; http://lattes.cnpq.br/3006037569302325; Dultra, Eduardo Jorge Vidal; ; http://lattes.cnpq.br/2132307633780425; Silva, Vamberto Monteiro da; ; http://lattes.cnpq.br/7962325767490100
O presente estudo tem como objetivo avaliar a potencialidade da utilização das cinzas do bagaço da cana-de-açúcar (CBC) como fundente, em substituição ao filito e/ou ao feldspato na massa padrão para produção industrial de porcelanato esmaltado, verificando a possibilidade de as CBC contribuírem para a redução do coeficiente de expansão térmica global da massa cerâmica. Para isso, como um resultado da pesquisa, foram caracterizadas as matérias-primas componentes da massa padrão (argila, filito, caulim, feldspato, quartzo e talco) e o resíduo das CBC, por meio de ensaios por FRX, DRX, AG, ATD e ATG. Foram confeccionados corpos de prova (CDP) nas dimensões de 100 mm x 50 mm x 8 mm em matriz uniaxial, sob pressão de compactação de 33 MPa, reunidos em lotes de 3 unidades, posteriormente sinterizados nas temperaturas de 1150 ºC à 1210 ºC variando a escala de avaliação em 10 ºC, rampa de aquecimento e resfriamento de 50 ºC/min e 25 ºC/min, com tempo de patamares de 1 min, 3 min, 5 min, 8 min, 10 min, 15 min, 30 min e 60 min., analisando os resultados das propriedades físicas de absorção de água (AA), retração linear de queima (RLq), análise dilatométrica (ADT), tensão de resistência à flexão (TRF) e MEV dos corpos sinterizados, a fim de verificar a adequação dos CDP às normas ISO 13006, ISO 10545, NBR 13816; NBR 13817 e NBR 13818. O estudo mostrou que as formulações que mais atendem aos requisitos das normas são: a G4 – na qual se aplicou 10% de CBC em substituição ao filito, temperatura de sinterização de 1210 ºC e tempo de patamar de 10 min., e F3 – com aplicação de 7,5% de CBC em substituição ao feldspato, nas temperaturas de sinterização de 1190 ºC, 1200 ºC e 1210 ºC e tempo de patamar de 10 min. Essas formulações apresentaram melhor desempenho quanto à formação de cristais de mulita, com redução considerável de trincas e poros, atendendo aos pré- requisitos das normas para porcelanato esmaltado. A análise dos resultados comprova que a utilização da CBC como fundente na preparação de massa para porcelanato atende aos parâmetros normalizados para fabricação desse produto, e, com isso, pode-se reduzir o impacto ambiental e o custo de produção. Portanto, é recomendada a utilização desse resíduo na indústria ceramista, por conta de sua viabilidade industrial, comercial e colaborativa para a sustentabilidade.
Uso de resíduos de queima de casca de café e argila da região sul da Bahia na obtenção de isolador elétrico cerâmico
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-02-24) Gonçalves, Joel Nogueira; Acchar, Wilson; ; http://lattes.cnpq.br/5460040602567184; ; http://lattes.cnpq.br/9286636415821377; Peres, Ana Paula da Silva; ; http://lattes.cnpq.br/9975840346577976; Dultra, Eduardo Jorge Vidal; ; http://lattes.cnpq.br/2132307633780425; Silva, Elialdo Chiberio da; ; http://lattes.cnpq.br/5426129339908081; Silva, Vamberto Monteiro da; ; http://lattes.cnpq.br/7962325767490100
A indústria de isoladores elétricos cerâmicos utiliza matérias primas nobres como argilas de queima branca silicosas e ou aluminosas, com a finalidade de oferecer plasticidade a massa e contribuir nas propriedades elétricas e mecânicas requeridas ao produto, e o feldspato com a função de fundente. Na composição das massas a literatura indica que a argila participa com percentuais entre 20 e 32, e o feldspato de 8 a 35, sendo materiais de custos significativos. Nesta pesquisa foi realizada a substituição total da argila comercial, pela argila de queima branca da região de Santa Luzia no sul da Bahia e substituição parcial do feldspato pelo resíduo de cinza da queima da casca de café conilon, da região extremo sul da Bahia. O objetivo das substituições destes materiais foi comprovar sua viabilidade técnica, bem como focar atenção da indústria cerâmica para o embrião de pólo cerâmico existente na região sul e extremo sul da Bahia, que possui reservas significativas de materiais nobres como a argila de queima branca de Santa Luzia, caulins, quartzos e feldspatos, além de gerar volume significativo do fundente alternativo, resíduo de cinza de queima da casca de café conilon. A argila Santa Luzia é matéria prima nobre cuja atual aplicação comercial é na produção de telhas brancas. O fundente resíduo de cinza de casca de café é descartado nos locais de produção com impacto ambiental negativo. Foram utilizados diagramas de fase e delineamento de misturas para otimização e redução de custos na pesquisa. Os resultados comprovaram as expectativas de obtenção de isoladores elétricos cerâmicos com a argila de queima branca de Santa Luzia, e substituição de até 35,4 % do feldspato, por resíduo tratado de cinza de queima de casca de café conilon. O delineamento de misturas que apresentou os melhores resultados foi para a formulação com percentuais de: argila 26,4 a 30,4%; caulim 14,85 a 17,1%; feldspato de 12,92 a 16,96%; resíduo R2 de 7,08 a 9,2% e quartzo de 32,5 a 38,75%, percentuais em relação à massa total da mistura. Os melhores resultados indicados pelo modelo do delineamento de misturas foram; porosidade 0,2 a 1,4%, absorção de água de 0,1 a 0,7%, resistência mecânica à flexão de 35 a 45 MPa, rigidez dielétrica de 35 a 41 kV/cm, resistividade transversal de 8x109 a 2,5x1010 Ω.cm e a constante dielétrica ε /ε0 de 7 a 10,4, atendendo aos parâmetros para fabricação de isoladores elétricos cerâmicos de baixa e média tensão.

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