Desenvolvimento de compósitos cerâmicos refratários silico- luminosos contendo cinza da casca de arroz e wollastonita

• Autor(a) principal: Silva, Débora Bretas
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIPAMPA
• Texto Completo: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/4139
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Engenharia; Compósitos; Arroz; Engineering; Composites; Rice

Visando desenvolver compósitos cerâmicos refratários mais sustentáveis a partir da utilização da cinza da casca de arroz (CCA) como fonte de sílica, foram avaliados o desempenho microestrutural, físico, mecânico e térmico de seis formulações. A primeira delas, tomada como referência, contendo 100% de argila (A) e outras quatro contendo substituição parcial da argila refratária enriquecida com óxido de alumínio por CCA no teor de 10% (AS) e por microfibras de wollastonita nos teores de 5% (ASW-5), 10% (ASW-10) e 20% (ASW-20). Para fins de comparação também foi realizada uma formulação adicional contendo apenas argila e microfibra (AW-20). Com relação às propriedades físicas dos materiais foram aferidas sua variação de massa, retração linear de queima, absorção de água, porosidade aparente e densidade de massa aparente. Na análise mecânica, foram determinadas a resistência à compressão e à tração na flexão em três pontos. O desempenho térmico foi avaliado através de ensaios de condutividade térmica e choque-térmico nas temperaturas 500 °C, 850 °C e 1000 °C. A CCA demonstrou ser um excelente precursor cerâmico apresentando elevado teor de sílica amorfa. Em relação às propriedades físicas, a substituição da argila pela CCA e pelos diferentes percentuais de microfibra resultou em um aumento da absorção de água e da porosidade aparente e uma redução na retração linear de queima. Observou-se um decréscimo na resistência à compressão e um acréscimo na resistência à flexão a partir da incorporação das microfibras. A condutividade térmica foi inversamente proporcional à porosidade e ao percentual de microfibra. No desempenho ao choque-térmico a formulação que mais resistiu de uma maneira geral foi a formulação A e conforme aumentou-se o gradiente de temperatura de choque-térmico menos ciclos foram resistidos pelos compósitos. As fases químicas determinadas antes e após a sinterização corroboraram com os resultados da análise por fluorescência de raios-x, tendo sido encontradas fases típicas do sistema Al-Si, como mulita primária, corundum, quartzo e do sistema Al-Si-CaO, como wollastonita, anortita, guelenita e cianita. Ademais, as formulações que apresentaram a fase anortita foram as formulações de maior rigidez. Palavras-chave: Compósitos cerâmicos refratários. Cinza da casca de arroz. Wollastonita. Desempenho termomecânico. Transformações químicas.