ESTUDO DA INFLUÊNCIA DA ADIÇÃO DE TiO2 E CuO NA SINTERIZAÇÃO DE ALUMINA

• Main Author: Guilherme, Bergaro Sagula de Almeida
• Publication Date: 2020
• Language: por
• Source: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da FEI
• Download full: https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/3258
• topic: sinterização; aditivo; alumina; sintering; additive; alumina

Neste trabalho, investigou-se o efeito da adição de TiO2 e CuO sobre a sinterização de dois tipos de alumina com diferentes tamanhos médios de partícula: CT3000SG (D50=0,6 micrometros) e CL370 (D50= 2,5 micrometros). Foram preparadas, por colagem de barbotina em molde de gesso, amostras de alumina contendo 3, 5 e 7% em massa de aditivo, formado por uma mistura de TiO2 e CuO em uma proporção de 4:1 em massa, respectivamente. Após secagem, as amostras foram desmoldadas e sinterizadas a 1350°C, com patamar de 1 hora, seguido de resfriamento natural. Antes da etapa de sinterização as amostras foram caracterizadas por dilatometria, com taxa de aquecimento de 10°C/min até 1400°C onde estabeleceu-se um patamar de 10 minutos seguido de resfriamento sem controle. Após a sinterização, a análise macrográfica foi realizada com estereoscópio, tendo a densidade e porosidade aparente sido determinadas pelo método de Arquimedes. Os resultados dos ensaios de dilatometria mostraram que a temperatura de sinterização da alumina CT3000SG pode ser reduzida de 1550°C para 1300°C pela adição de 3% em massa da mistura de TiO2 e CuO, alcançando 97% da densidade teórica. No caso da CL370, a adição de 5% do aditivo reduziu a temperatura de sinterização para, aproximadamente, 1350°C, obtendo 94% da densidade teórica. A análise macrográfica revelou a presença de macro segregação, crescimento dendrítico e óxido residual em ambas as amostras. A alumina CL370, que apresenta distribuição bimodal, apresentou menor contração durante a sinterização, provavelmente devido a sua menor área superficial específica. Nesta alumina foi observado também maior teor de óxido residual. As amostras com adição de 5 e 7% do aditivo da CT3000SG apresentaram o fenômeno overfiring cujas características são o crescimento anormal de grão e expansão após a contração durante a sinterização. Os resultados indicam que o sistema de aditivos estudado pode levar à redução da temperatura de sinterização da alumina, o que pode trazer benefícios energéticos, econômicos e técnicos para as indústrias, como por exemplo em aplicações de materiais com gradação de funcionalidade (MGF), quando necessária a redução da temperatura de sinterização da alumina para compatibilidade com os outros componentes.