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Title: Desenvolvimento de cerâmicas com alta sinterabilidade à base de Nano Alumina reforçada com CBC produzidas por tape casting
Authors: Silva, Larissa Bezerra da
Keywords: CBC;Auxiliar de sinterização;Alumina;Densificação
Issue Date: 25-Mar-2019
Citation: SILVA, Larissa Bezerra da. Desenvolvimento de cerâmicas com alta sinterabilidade à base de Nano Alumina reforçada com CBC produzidas por tape casting. 2019. 110f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019.
Portuguese Abstract: 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.
Abstract: The current trend in the research and manufacture of new advanced and structural ceramics seems to favor the use of high purity and ultrafine powders combined with shorter sintering time and lower sintering temperature. Compositions with oxides aides (Cu2O, CuO, TiO2, MgO, B2O3, SiO2, K2O, Na2O, Li2O, ZrO2, ZnO) and the sugarcane bagasse ashes waste (CBC) were prepared with alumina to evaluate the effect of the sintering, density, hardness and microstructural. Thereafter ceramic tapes were produced by tape casting with the most promising formulation. Almost all of the composites showed densification below 1100 ° C. Higher density values (~ 95%) were obtained for compositions based respectively on borosilicate (F3 and F7) and soda lime glass (F8) containing Na on the precursor in powder, and F1, F2, F3 having TiO2 and Cu2O as precursors, and finally the composition with 10% of the ash from the sugarcane bagasse waste. Samples F5 (based on K), F9 (without K or Na in the powder precursor of glass) and F4 presented irregular morphology with the presence of intergranular porosity. The compositions F6, F7 and F8 presented uniform morphology corresponding to densification. And finally, from the mixture of alumina with CBC (AR) waste with addition of reinforcing particles and sintered at 1200ºC was chosen for the production of ceramic tapes. The ceramic suspension showed a decrease in viscosity with increasing shear rate, which characterizes a pseudo plastic behavior, allowing the production of tapes with homogeneous and flat surfaces. The average from the bending test value was 20.14 MPa for the 6-layer laminates.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27925
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