Estudo de variáveis de processo e da cinética de sinterização de materiais utilizados na produção de revestimentos cerâmicos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Cochiran Pereira dos
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFS
Texto Completo: https://ri.ufs.br/handle/riufs/3466
Resumo: This study aims a reasoned study on the physical, chemical, mineralogical and microstructural characterization of four clay raw materials of the state of Sergipe, three of them never previously studied and evaluates its potential for use in the production of ceramic tiles. We analyzed the influence of process variables granulometry, pressing, ceramic formulation, heating rate and maximum firing temperature for the densification of the material. For this, the clays were characterized by X-ray diffraction, X-ray fluorescence spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, thermogravimetric and differential thermal analysis, particle size distribution, dilatometry, Atterberg limits, water absorption, modulus of rupture in bending and linear firing shrinkage. Calcite concentrations were detected between 1.1 and 13.7%, depending on the origin of the raw material. This information is crucial for adjustments in the firing cycle and predicts the minimum energy for the sintering occurs. The microstructure was investigated by scanning electron microscopy and from the results it was possible to confirm the correlation between the liquid phase formation and porosity reduction in the ceramic bodies sintered at 1150 °C. The determined activation energy in final sintering stage showed that, as it decreases the calcium carbonate content combined with the increase of flux material content, the sintering occurs at lower temperatures, resulting in lower energy costs in the process of production.
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For this, the clays were characterized by X-ray diffraction, X-ray fluorescence spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, thermogravimetric and differential thermal analysis, particle size distribution, dilatometry, Atterberg limits, water absorption, modulus of rupture in bending and linear firing shrinkage. Calcite concentrations were detected between 1.1 and 13.7%, depending on the origin of the raw material. This information is crucial for adjustments in the firing cycle and predicts the minimum energy for the sintering occurs. The microstructure was investigated by scanning electron microscopy and from the results it was possible to confirm the correlation between the liquid phase formation and porosity reduction in the ceramic bodies sintered at 1150 °C. The determined activation energy in final sintering stage showed that, as it decreases the calcium carbonate content combined with the increase of flux material content, the sintering occurs at lower temperatures, resulting in lower energy costs in the process of production.O presente trabalho tem como objetivo um estudo fundamentado na caracterização física, químico-mineralógica e microestrutural de quatro matérias-primas argilosas do estado de Sergipe, sendo três nunca estudadas anteriormente, e avaliar suas potencialidades para aplicação na produção de revestimentos cerâmicos. Analisou-se a influência das variáveis de processo granulometria, prensagem, formulação da mistura cerâmica, taxa de aquecimento e temperatura máxima de queima sobre a densificação do material. Para isso, as argilas foram caracterizadas por difração de raios X, fluorescência de raios X, espectroscopia de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier, análises termogravimétrica e térmica diferencial, distribuição de tamanho de partículas, dilatometria, limites de Atterberg, absorção de água, módulo de ruptura à flexão e retração linear de queima. Foram detectadas concentrações de calcita entre 1,1 e 13,7%, a depender da origem da matéria-prima. Esta informação é determinante para ajustes no ciclo de queima e previsão da energia mínima para que a sinterização ocorra. A microestrutura foi investigada por microscopia eletrônica de varredura e através dos resultados foi possível confirmar a correlação entre a formação de fase líquida e a redução de porosidade nos corpos cerâmicos sinterizados a 1150 oC. As energias de ativação determinadas no estágio final de sinterização mostraram que, à medida que se diminui o teor de carbonato de cálcio combinado com o aumento do teor de materiais fundentes, a sinterização ocorre em temperaturas mais baixas, resultando em menores gastos energéticos no processo de produção.application/pdfporUniversidade Federal de SergipePós-Graduação em Ciência e Engenharia de MateriaisUFSBrasilMateriaisArgilaRevestimento cerâmicoMaterial cerâmicoSinterizaçãoCaracterizaçãoProduçãoClayCharacterizationCoatingSinteringProductionENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICAEstudo de variáveis de processo e da cinética de sinterização de materiais utilizados na produção de revestimentos cerâmicosVariable study process and materials sintering kinetics used in ceramic coatings productioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFSinstname:Universidade Federal de Sergipe (UFS)instacron:UFSTEXTCOCHIRAN_PEREIRA_SANTOS.pdf.txtCOCHIRAN_PEREIRA_SANTOS.pdf.txtExtracted texttext/plain168166https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/3466/2/COCHIRAN_PEREIRA_SANTOS.pdf.txt08104d40b6e43d585bc51240ca1216d9MD52THUMBNAILCOCHIRAN_PEREIRA_SANTOS.pdf.jpgCOCHIRAN_PEREIRA_SANTOS.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1402https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/3466/3/COCHIRAN_PEREIRA_SANTOS.pdf.jpgf26c8dcec12ff2c1f15e322f7a8a9db5MD53ORIGINALCOCHIRAN_PEREIRA_SANTOS.pdfapplication/pdf2348770https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/3466/1/COCHIRAN_PEREIRA_SANTOS.pdf8e216d17b8e31fb4874137357e2c1ae0MD51riufs/34662017-11-27 21:26:50.761oai:ufs.br:riufs/3466Repositório InstitucionalPUBhttps://ri.ufs.br/oai/requestrepositorio@academico.ufs.bropendoar:2017-11-28T00:26:50Repositório Institucional da UFS - Universidade Federal de Sergipe (UFS)false
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