Sinterização, caracterização e propriedades de compósitos vidro-minerais para uso como revestimentos
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Data de Publicação: | 2017 |
Tipo de documento: | Tese |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFSCAR |
Texto Completo: | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/18099 |
Resumo: | Engineered stones, commonly known in Brazil as quartz surfaces, are materials used as large tiles for application in architecture and interior decoration. These materials consist of about 90% by weight of mineral particles of various shapes (usually quartz, but mica and feldspar are also used) dispersed in a polymer resin matrix. Despite its aesthetic appeal, the use of a polymer matrix leads to low wear resistance, low chemical resistance and great possibility of degradation of the polymer by UV rays and permanent marks by contact with hot objects. Thus, this project objective was the development and optimization of compositions and conditions of thermal treatment, characterization and viability of engineered stones with glass instead of a polymer matrix. Glass-mineral composites containing up to 70% weight of albite, alumina, petalilte and quartz (the rest being recycled window glass) were studied, with special attention in obtaining samples with low porosity. The composites were also characterized in relation to some properties, such as flexural strength, hardness, Kc, water absorption, resistance to thermal shock and resistance to chemical attack. With the exception of Quartz / Glass composites, it was possible to obtain materials of low porosity and diverse competitive properties in relation to other products already available. A composition containing glass and alumina had a flexural strength of 115 MPa and a hardness of 9 GPa; The composite of petalite and glass exhibited greater resistance to thermal shock; The albite and glass composite exhibited better resistance to chemical attack practically unchanged even when in contact with solutions of NaOH 10% (v / v), acetic acid 10% (v / v) and citric acid 3 g / L. |
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These materials consist of about 90% by weight of mineral particles of various shapes (usually quartz, but mica and feldspar are also used) dispersed in a polymer resin matrix. Despite its aesthetic appeal, the use of a polymer matrix leads to low wear resistance, low chemical resistance and great possibility of degradation of the polymer by UV rays and permanent marks by contact with hot objects. Thus, this project objective was the development and optimization of compositions and conditions of thermal treatment, characterization and viability of engineered stones with glass instead of a polymer matrix. Glass-mineral composites containing up to 70% weight of albite, alumina, petalilte and quartz (the rest being recycled window glass) were studied, with special attention in obtaining samples with low porosity. The composites were also characterized in relation to some properties, such as flexural strength, hardness, Kc, water absorption, resistance to thermal shock and resistance to chemical attack. With the exception of Quartz / Glass composites, it was possible to obtain materials of low porosity and diverse competitive properties in relation to other products already available. A composition containing glass and alumina had a flexural strength of 115 MPa and a hardness of 9 GPa; The composite of petalite and glass exhibited greater resistance to thermal shock; The albite and glass composite exhibited better resistance to chemical attack practically unchanged even when in contact with solutions of NaOH 10% (v / v), acetic acid 10% (v / v) and citric acid 3 g / L.Engineered stones ou mineral surfaces, conhecidas no Brasil como ”superfícies de quartzo”, são materiais que vêm encontrado crescente aplicação como revestimento de alto padrão em arquitetura e decoração de interiores. Estes produtos consistem em cerca de 90% em peso de partículas minerais de tamanhos diversos (geralmente, quartzo, mas mica e feldspato também são encontrados em suas composições) dispersos em uma matriz de resina polimérica. Apesar de seu apelo estético, o uso de matriz polimérica proporciona uma baixa resistência ao desgaste, baixa resistência ao ataque químico e grande possibilidade de degradação do polímero por UV, além de marcas permanentes pelo contato com recipientes e outros objetos quentes. Sendo assim, este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento e otimização de composições e condições de tratamento térmico, caracterização e viabilidade de engineered stones contendo vidro substituindo a matriz polimérica. Compósitos vidro-minerais contendo alta percentagem (acima de 70% em peso) de albita, alumina, petalita e quartzo (o restante sendo vidro de janela reciclado) foram estudados, tentando obter amostras com baixa porosidade. Os compósitos também foram caracterizados em relação a algumas propriedades, tais como resistência à flexão, dureza, Kc, absorção de água, resistência ao choque térmico e resistência ao ataque químico. Com exceção dos compósitos Quartzo/Vidro, foi possível obter materiais de baixa porosidade e diversas propriedades competitivas em relação a outros produtos presentes no mercado. A composição contendo vidro e acima de 70% em peso de alumina apresentou um valor de resistência à flexão de 115 MPa e dureza de 9 GPa; O compósito contendo acima de 70% em peso de petalita e vidro apresentou maior resistência ao choque térmico; O compósito acima de 70% em peso de albita e vidro apresentou a melhor resistência ao ataque químico, tendo seu aspecto praticamente inalterado mesmo quando em contato com soluções de NaOH 10% (v/v), ácido acético 10% (v/v) e ácido cítrico 3 g/L.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)141457/2013-9porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEMUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCompósitosVidro-mineralSinterizaçãoRevestimentosCompositesGlass-mineralsSinteringEngineered stonesENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOSSinterização, caracterização e propriedades de compósitos vidro-minerais para uso como revestimentosSintering, characterization and properties of glass-mineral composites for use as engineered stonesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis6006006cfabc63-f3c2-48d1-ba85-c4d9edda486breponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALGisele Guimarães dos Santos - Tese.pdfGisele Guimarães dos Santos - Tese.pdfTese de doutoradoapplication/pdf4759752https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/18099/1/Gisele%20Guimar%c3%a3es%20dos%20Santos%20-%20Tese.pdfcf84269aa009a61455cbdd808824a2a6MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8810https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/18099/2/license_rdff337d95da1fce0a22c77480e5e9a7aecMD52TEXTGisele Guimarães dos Santos - Tese.pdf.txtGisele Guimarães dos Santos - Tese.pdf.txtExtracted texttext/plain244082https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/18099/3/Gisele%20Guimar%c3%a3es%20dos%20Santos%20-%20Tese.pdf.txt9abb16baf0e32d8d41cc2b90e820dd16MD53THUMBNAILGisele Guimarães dos Santos - Tese.pdf.jpgGisele Guimarães dos Santos - Tese.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6346https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/18099/4/Gisele%20Guimar%c3%a3es%20dos%20Santos%20-%20Tese.pdf.jpg33673ed2306fb05262a8cf440d8aaf34MD54ufscar/180992023-09-18 18:32:39.084oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/18099Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:32:39Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false |
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