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https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/45296
Título: | Estudo da influência da razão combustível / oxidante e da potência do micro-ondas na formação da α-Al2 O3 via reação de combustão |
Autor(es): | Melo, Marcus Antônio de Freitas Oliveira, Ângelo Anderson Silva de Medeiros, Rodolfo Luiz Bezerra de Araújo Macedo, Heloísa Pimenta de Carvalho, Alexandre Fontes Melo de Melo, Dulce Maria de Araújo Melo, Vítor Rodrigo de Melo e |
Palavras-chave: | α-Al2 O3;Combustão;Micro-ondas;Planejamento fatorial;Combustion;Microwave;Factorial design |
Data do documento: | 2017 |
Editor: | Cerâmica |
Referência: | MEDEIROS, R. L. B. A.; OLIVEIRA, A. A. S.; MELO, V. R. M.; MACEDO, H. P.; CARVALHO, A. F. M.; MELO, D. M. A.; MELO, M. A. F.. Estudo da influência da razão combustível/oxidante e da potência do micro-ondas na formação da α-Al 2O3 via reação de combustão. Cerâmica, v. 63, p. 272-280, 2017. Disponível em: https://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0366-69132017000300272. Acesso em: 19 out. 2021. https://doi.org/10.1590/0366-69132017633672055. |
Resumo: | Os óxidos de alumínio (Al2O3) nanoestruturados vêm recebendo apreciável atenção nos últimos anos em diversas áreas. Em especial, a α-Al2O3 que é uma fase estável, se destaca por sua estabilidade térmica e química em diversas aplicações. Entre as técnicas de síntese da α-Al2O3, o processo de combustão assistida por micro-ondas tem recebido notável importância por se tratar de um método rápido, com facilidade de processamento e baixo custo, que possibilita a obtenção de pós cerâmicos com boas características estruturais. Apesar da sua simplicidade em termos de processamento, vários parâmetros podem influenciar nas propriedades finais dos pós cerâmicos. Neste sentido, o objetivo deste estudo foi avaliar a influência da razão combustível/oxidante (Rco) e da potência do micro-ondas (Pmic) na quantidade de α-Al2O3 formada, no tamanho de cristalito e na cristalinidade dos pós formados. Para isso, foram utilizados três Rco (1:1, 2,5:1 e 5:1) e três Pmic (450, 675 e 900 W) para realizar as reações de combustão. Os materiais obtidos foram calcinados a 900 oC por 2 h para verificar a influência dos parâmetros na formação da α-Al2O3. Para avaliar melhor a influência dos parâmetros da síntese foi utilizado o planejamento fatorial 22 com quatro pontos centrais. As técnicas de difração de raios X e de microscopia eletrônica por varredura foram utilizadas para investigar a estrutura cristalina e a morfologia dos pós formados. Os resultados mostraram que tamanhos de cristalitos de 10 a 13 nm foram obtidos utilizando mistura pobre em combustível (Rco de 1:1), independente da potência utilizada. A influência dos parâmetros de síntese também foi observada na morfologia, onde espécies de carbonatos de alumínio foram observadas após a reação de combustão quando o experimento foi realizado usando mistura rica em combustível |
Abstract: | Nanostructured aluminum oxides (Al2O3) have received considerable attention in recent years in several areas. In particular, α-Al2O3 is a stable phase that stands out for its thermal and chemical stability in various applications. Among the α-Al2O3 synthesis techniques, the microwave combustion process has received considerable importance because it is a fast, easy to process and low cost method that allows obtaining ceramic powders with good structural characteristics. Despite its simplicity in terms of processing, several parameters can influence the final properties of the ceramic powder. The aim of this study was to evaluate the influence of the fuel/oxidizer ratio (Rco) and the microwave power (Pmic) on the amount of α-Al2O3 formed, the crystallite size and crystallinity of the obtained powders. Three different values of Rco (1:1, 2.5:1 and 5:1) and Pmic (450, 675 and 900 W) were used to carry out the combustion reactions. The materials obtained were calcined at 900 °C for 2 h to verify the influence of parameters on the formation of α-Al2O3. To better evaluate the influence of synthesis parameters, a 22 factorial design with four central points was used. The techniques of X-ray diffraction and scanning electron microscopy were used to investigate the crystal structure and morphology of the powders, respectively. The results showed that crystallite sizes of 10 to 13 nm were obtained using poor fuel mixture (Rco of 1:1), regardless the microwave power used. The influence of synthesis parameters was also observed in the morphology, where aluminum carbonate species were observed after combustion reaction when the experiment was conducted using rich fuel mixture |
URI: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/45296 |
ISSN: | 1678-4553 |
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