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Título: Uso da cinza do bagaço da cana-de-açúcar como matéria-prima na substituição dos fundentes para aplicações em porcelanato
Autor(es): Paranhos, Raimundo Jorge Santos
Palavras-chave: Porcelanato;Cinzas do bagaço da cana-de-açúcar;Feldspato;Filito;Fundentes;Resíduos;Meio Ambiente;Sustentabilidade
Data do documento: 23-Fev-2015
Editor: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citação: PARANHOS, Raimundo Jorge Santos. Uso da cinza do bagaço da cana-de-açúcar como matéria-prima na substituição dos fundentes para aplicações em porcelanato. 2015. 126f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2015.
Resumo: The present study aims to evaluate the potential use of bagasse ash from sugar cane (CBC) as a flux, replacing phyllite and/or feldspar in standard industrial mass production of enameled porcelain, verifying the possibility of the CBC contribute to the overall reduction of the coefficient of thermal expansion of the ceramic mass. To this end, as a result of the research, we characterized the raw material components of the standard mass (clay, phyllite, kaolin, feldspar, quartz and talc) and the residue of BCC, by testing by XRF, XRD, AG, DTA and ATG. Specimens (CDP) were manufactured in the dimensions of 100 mm x 50 mm x 8 mm in uniaxial matrix under compaction pressure of 33 MPa, assembled in batches of 3 units subsequently sintered at temperatures of 1150°C to 1210°C by varying the Rating Scale at 10°C, heating and cooling ramp of 50°C/min and 25°C/min, with levels of 1 min, 3 min, 5 min, 8 min, 10 min, 15 min, 30 min and 60 min. analyzing the results of the physical properties of water absorption (WA), linear firing shrinkage (LFS), dilatometric analysis (DTA), flexural strain (SFT) and SEM of the sintered bodies in order to verify the adequacy of CDP to ISO 13006, ISO 10545, NBR 13816 standards; NBR 13817 and NBR 13818. The study showed that the formulations that best suit the requirements of the standards are:. G4 - which was applied in 10% of replacing the CBC phyllite, sintering temperature 1210 ° C for 10 min and porch, and F3 - with application of 7.5% of CBC to replace the feldspar in the sintering temperatures of 1190°C, 1200°C and 1210°C for 10 min and porch. These formulations showed better performance regarding the formation of primary and secondary mullite, with considerable reduction of cracks and pores, meeting the prerequisites of standards for glazed porcelain. The results shows that the use of the CBC as a flux in the preparation of porcelain mass meets standard parameters for the manufacture of the product, and thereby can reduce environmental impact and the cost of production. Therefore, it is recommended to use this residue in the ceramics industry, due to its industrial, commercial and collaborative viability for sustainability.
metadata.dc.description.resumo: 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.
URI: http://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/19889
Aparece nas coleções:PPGCEM - Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais

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