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Título: Efeito da adição de resíduo de scheelita no comportamento técnico-mecânico e reológico de argamassas para engobes cerâmicos
Autor(es): Carlos, Elione Moura
Palavras-chave: Cerâmica;Revestimento;Engobe;Resíduo de scheelita
Data do documento: 24-Jan-2018
Citação: CARLOS, Elione Moura. Efeito da adição de resíduo de scheelita no comportamento técnico-mecânico e reológico de argamassas para engobes cerâmicos. 2018. 122f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2018.
Resumo: In the last years, the development of new techniques and ceramic products has been increasing in the industrial sector, linked to that, the incorporation of mineral residues in ceramic masses has provided a greater range of raw materials for the ceramist sector. In view of this, this work aims at the development of mortars for ceramic engobes with addition of scheelite residue, replacing the conventional quartz raw material evaluate its thermal-mechanical and rheological behavior. The formulations of engobes developed in this work are unpublished, and based on experimental procedures established by standards of ceramic coatings In the experimental development, five formulations of ceramic masses were prepared by varying the proportions of the raw materials: scheelite residue, white firing clay, kaolin, white frit, feldspar, zirconium silicate and carboxymethylcellulose (CMC). These materials were sieved in the ABNT 200 mesh mesh and characterized separately by X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (FRX), particle size and scanning electron microscopy (SEM) and thermogravimetric (TG) analysis. Then, with variable addition of the raw materials, the formulations were homogenized in ball mill for 60 minutes, the clay components were selected trying to adjust to the rheological properties.Subsequently, aliquots of the formulations for thermogravimetric (TG) and dilatometric analysis were separated. The specimens were prepared in a uniaxial press with a pressure of 25 MPa and sintered in a resistive oven at temperatures of 1050 °C, 1075 °C and 1100 °C, with a 60 minute plateau and a heating rate of 20 °C/min In order to evaluate the physico-mechanical properties, we performed technological tests of linear retraction (RL), water absorption (AA), apparent porosity (PA), apparent density (MEA) and flexural strength (RF) of ceramic bodies. The fracture surface was morphologically characterized by scanning electron microscopy (SEM). The application of the developed slags was carried out by the spraying method and sintering of the single-type type at temperatures of 1100°C, 1150°C and 1200°C, in a natural atmosphere under a 60 minute step and a heating rate of 20°C/min . Correlating the results obtained, the developed slags present the potential of the application of the Scheelite residue as an alternative raw material in replacement of quartz, according to the norm NBR 13817/1997. And the pieces slanted and sintered at 1200°C showed visually satisfactory vitreous phase formation and brightness. The formulations FI and FII were the ones that presented the best optical aspects, being in agreement with the results of the thermal, rheological and mechanical analyzes.
metadata.dc.description.resumo: Nos últimos anos, o desenvolvimento de novas técnicas e produtos cerâmicos tem se mostrado ascendente no setor industrial, atrelado a isso, a incorporação de resíduos minerais em massas cerâmicas tem proporcionado um maior leque de matérias-primas para o setor ceramista. Diante disto, este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de argamassas para engobes cerâmicos com adição do resíduo de scheelita, em substituição a matéria- prima convencional quartzo avaliando o seu comportamento térmico-mecânico e reológico. As formulações de engobes desenvolvidas neste trabalho são inéditas, e baseadas em procedimentos experimentais estabelecidos por normas de revestimentos cerâmicos. No desenvolvimento experimental foram preparadas cinco formulações de massas cerâmicas variando-se as proporções das matérias-primas resíduo de scheelita, argila de queima branca, caulim, frita branca, feldspato, silicato de zircônio e carboximetilcelulose (CMC). Estas matérias-primas foram peneiradas na malha ABNT 200 mesh e caracterizadas separadamente pelas técnicas de difração de raios X (DRX), fluorescência de raios X (FRX), Granulometria e microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise termogravimétrica (TG). Em seguida, com adição variável das matérias primas, as formulações foram homogeneizadas em moinho de bolas por 60 minutos, foram selecionados os componentes argilosos tentando ajustar às propriedades reológicas. Posteriormente foram separadas alíquotas das formulações para análise termogravimétrica (TG) e dilatométrica das massas. Os corpos de prova foram preparados em uma prensa hidráulica uniaxial com pressão de 25 MPa e sinterizados em forno resistivo nas temperaturas de 1050°C, 1075°C e 1100°C, com patamar de 60 minutos e taxa de aquecimento de 20°C/min. Para avaliar as propriedades físico-mecânicas, foram realizados ensaios tecnológicos de retração linear (RL), absorção de água (AA), porosidade aparente (PA), densidade aparente (MEA) e resistência à flexão (RF) dos corpos cerâmicos. A superfície de fratura foi caracterizada morfologicamente por microscopia eletrônica de varredura (MEV). A aplicação dos engobes desenvolvidos foi realizada pelo método de pulverização e a sinterização do tipo monoqueima nas temperaturas de 1100°C, 1150°C e 1200°C, em atmosfera natural sob patamar de 60 min e taxa de aquecimento de 20°C/min. Correlacionando os resultados obtidos os engobes desenvolvidos apresentam o potencial de aplicação do resíduo de scheelita como matéria-prima alternativa em substituição ao quartzo, de acordo com a norma NBR 13817/1997. E as peças engobadas e sinterizadas a 1200°C apresentaram formação de fase vítrea e brilho satisfatórios visualmente. As formulações FI e FII foram as que apresentaram melhores aspectos ópticos, estando de acordo com os resultados das análises térmicas, reológicas e mecânicas.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/25066
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