Estudo da mecânica da fratura de uma porcelana elétrica formulada com resíduo de isolador elétrico

• Autor(a) principal: Ribas, Lucas Lapresa
• Data de Publicação: 2024
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/274622
• topic: Isoladores de porcelana; Materiais cerâmicos; Reciclagem; Electrical insulator; Porcelain; Fracture mechanics; Recycling

A expansão e manutenção das redes de distribuição de eletricidade resultam na geração de consideráveis quantidades de resíduos, predominantemente na forma de isoladores descartados que, em sua maioria, não são reutilizados nem reciclados. Neste contexto, este trabalho estudou a mecânica da fratura e a influência da microestrutura e temperatura de queima nas propriedades mecânicas de uma formulação de isolador elétrico de porcelana de baixa tensão. Abordou-se a formulação de uma porcelana elétrica com 40% de resíduo de isoladores descartados, explorando suas propriedades tecnológicas e mecânicas em relação à temperatura de queima e microestrutura. O processo teve início com a coleta de um isolador elétrico descartado durante a renovação da rede elétrica no bairro Belém Novo, em Porto Alegre. Posteriormente, procederam-se à cominuição e à preparação de corpos de prova compostos por 40% de isolador, 40% de argila caulinítica e 20% de feldspato. As matérias-primas foram submetidas à análise por meio das técnicas de FRX e DRX. A queima foi realizada em três temperaturas distintas: 1300ºC, 1350ºC e 1400ºC. O controle do processo de queima foi monitorado por meio da curva de gresificação, com análise dos valores de absorção de água e retração linear, porosidade e densidade aparente. As propriedades mecânicas foram avaliadas por meio de ensaios de flexão e microdureza. Através de técnicas de MEV foi possível associar o comportamento observado à microestrutura. Os resultados revelaram baixa absorção de água (0,32% e 0,51% a 1350ºC e 1400ºC) indicando boa sinterização. As condições de queima exercem grande influência na resistência mecânica. Observou-se que o isolador descartado e a peça queimada a 1350ºC possuem mesma dureza. As peças produzidas tiveram resistência mecânica inferior à norma vigente para isoladores elétricos de porcelana, ainda assim, existe o potencial para reciclagem de isoladores elétricos.