Investigação experimental das transições de fase do aluminato de cálcio e suas características óticas e estruturais

• Autor(a) principal: Veiga, Faili Cintia Tomsen
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca
• Texto Completo: http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/8661
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA; Aluminato tricálcio; Síntese química; Propriedades óticas; Propriedades térmicas; Nanopartículas; Tricalcium aluminate; Chemical synthesis; Optical properties; Thermal properties; Nanoparticles

A aquisição de materiais cerâmicos a partir de precursores poliméricos tem sido objeto de inúmeros estudos devido ao menor custo energético, morfologia de partículas e propriedades em relação ao processamento convencional. Os aluminatos de cálcio (CAs) são empregados para diferentes aplicações como: cimentos, biomateriais e componentes para células combustível de alta temperatura, por apresentarem varias propriedades, tais como, óticas, elétricas, térmicas e mecânicas. Além de apresentar bom desempenho em ambientes corrosivos e também são bioativo e biocompativel, visto que proporcionam uma menor toxicidade para o homem e para o meio ambiente. O objetivo deste trabalho foi investigar e aprimorar o estudo de síntese de pós nanoparticulados de C3A. Desse modo, foi investigada a influência da temperatura compreendida na faixa entre 700-1300°C na concentração de 70% de cálcio e 30% alumínio com a obtenção dos pós cerâmicos, além disso, outro objetivo foi desenvolver amostras na forma de pellets a partir do pó cerâmico. Para a realização da síntese foi pelo método químico dos precursores poliméricos, foram utilizados como precursores os nitratos de alumínio e de cálcio, além disso, utilizou-se etileno glicol e ácido cítrico nas proporções normalmente empregadas pela técnica para formar a resina polimérica. A mesma foi submetida à pré-calcinação, logo em seguida foi desaglomerada para obter o pó de partida, e este pó foi calcinado em diferentes temperaturas. Com esse método dos precursores poliméricos as partículas tornam-se mais homogêneos, desse modo, a síntese dos CAs podem ser obtidos em temperaturas mais baixas, resultando em pós monofásicos de alta pureza. Foi realizado um estudo da evolução das fases cristalinas por meio de difração de raios-X (DRX) e permitiu identificação do pó predominantemente monofásico, além disso, foram estudados os modos vibracionais de localização atômicas nas fases cristalinas por meio de espectroscopia micro-Raman e infravermelho. Análise química foi realizada por meio da espectroscopia de raios-X (EDX) e foi realizado um estudo da morfologia das partículas de C3A, pelas medidas do tamanho de cristalito e tamanho da partícula, além de imagens de microscopia eletrônica de varredura e de transmissão. Estudos sobre propriedades óticas do C3A através da espectroscopia UV-visível e propriedades térmicas com as analises térmicas de termogravimétrica, análise térmica diferencial e dilatometria, para verificar a expansão térmica. A partir das caracterizações realizadas pode-se concluir que os resultados apontados relacionam-se com a literatura, visto que, a metodologia dos precursores poliméricos, apresenta-se com eficiência para sintetizar em fase pura o C3A.