Análise da oxidação em matrizes de concreto refratário com adição de carbeto de silício

• Autor(a) principal: Eduardo José da Costa e Souza
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/45888
• topic: Concreto refratário; Carbeto de silício; Oxidação; Engenharia química; Materiais refratários; Carbeto de silício; Oxidação

O aumento da competitividade na indústria de concretos refratários tem estimulado estudos de engenharia na busca de melhorar o desempenho desses materiais e reduzir custos. Falhas prematuras em refratário causam prejuízos com custo de reparo, mas principalmente com perda da produção, deixando de atender clientes e cumprir com o planejamento de produção. A oxidação do carbono é um dos mecanismos de falha mais complexos, e uma alternativa muito explorada na tentativa de controlar a degradação de concretos refratários é a adição do carbeto de silício (SiC) que é reconhecido como um importante composto, por possuir bom desempenho em altas temperaturas, boa resistência a corrosão e ao choque térmico. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é estudar a influência da adição de carbetos de silício em concreto refratário, entendendo o comportamento mecânico e químico quando exposto a meios alcalinos e alta temperatura. Para isso foram construídos corpos de prova de concreto sem carbeto de silício e com adição de 10, 30 e 60% de SiC (em massa) para análise do seu processo de oxidação. Essas matrizes foram levadas ao forno com diferentes rampas (taxas) de aquecimento e tempo de residência. Todas as amostras foram pesadas antes e após o procedimento no forno, sendo utilizadas as técnicas de difração de raios e microscopia eletrônica de varredura para entendimento das reações. Foi verificado através desses ensaios menor taxa de redução de massa da matriz com 10% de SiC, o que indica maior resistência à oxidação, associada principalmente à formação de mulita Al6Si2O13 através da reação entre SiC e óxido de alumínio Al2O3 presente na composição do concreto, a presença de cinzas volantes e à formação de uma camada de sílica SiO2 sobre a superfície do SiC, sendo que essa deposição atua como um protetor antioxidante e, por consequência, anticorrosivo.