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Title: Comportamento físico, mecânico e microestrutural de massas contendo argilas e resíduo de alumina
Other Titles: Physical, mechanical and microstructural behavior of masses containing clays and alumina residue
???metadata.dc.creator???: GONÇALVES, Wherllyson Patricio
???metadata.dc.contributor.advisor1???: SANTANA, Lisiane Navarro de Lima
???metadata.dc.contributor.advisor2???: NEVES, Gelmires de Araújo
???metadata.dc.contributor.referee1???: MENEZES, Romualdo Rodrigues
???metadata.dc.contributor.referee2???: LIRA, Hélio de Lucena
???metadata.dc.contributor.referee3???: SILVA, Valmir José da
???metadata.dc.contributor.referee4???: ALMEIDA, Ester Pires de
Keywords: Resíduo de Alumina;Transformações de Fases;Mulita.;Massas com Argilas e Resíduo de Alumina;Cinética de Mulitização;Fabricação de Produtos Cerâmicos;Alumina Waste;Phase Transformations;Mullite;Pasta with Clays and Alumina Residue;Mulitization Kinetics;Ceramic Products Manufacturing
Issue Date: 16-Feb-2018
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: GONÇALVES, Wherllyson Patricio. Comportamento físico, mecânico e microestrutural de massas contendo argilas e resíduo de alumina. 91f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Curso de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Campina Grande – Paraíba - Brasil, 2018.
???metadata.dc.description.resumo???: As massas da cerâmica tradicional são consideradas ideais para inertização de alguns resíduos, devido a composição química desses apresentarem óxidos que estão presentes em muitas das matérias-primas utilizadas neste setor. O estudo das transformações de fases durante o tratamento térmico, de argilas e formulações cerâmicas é de fundamental importância, pois as fases formadas são responsáveis pelas características dos produtos finais. O objetivo deste trabalho foi investigar as transformações de fases, comportamento físico-mecânico e microestrutural de massas contendo argilas e resíduo de alumina, quando submetidas a diferentes tratamentos térmicos, dando ênfase à cinética de mulitização. Para o desenvolvimento deste trabalho foram utilizadas argilas, caulim, alumina e resíduo de alumina. A partir da composição química das matérias-primas e baseando-se na estequiometria da mulita foram formuladas composições. Posteriormente, corpos de prova retangulares e cilíndricos foram conformados pelos processos de prensagem uniaxial e extrusão, respectivamente. Em seguida, foram secos (110°C) e queimados à 900, 1100, 1200, 1300 e 1400°C, com taxa de aquecimento de 5°C/min e patamar de 60min. As fases mineralógicas formadas foram identificadas e quantificadas através da técnica de difração de raios X e a morfologia foi analisada através da microscopia eletrônica de varredura. As propriedades físico-mecânicas dos corpos de prova também foram analisadas. Observou-se também, através da análise microscópica de varredura, a formação de agulhas de mulita com tamanhos médios variando de 2,70 a 5,88m, tendo a formulação com maior percentual de óxidos fundentes apresentado maiores cristais de mulita. Observou-se que as formulações com melhores propriedades físico- mecânicas foram obtidas para as formulações contendo alumina. Para os corpos de prova prensados e sinterizados, à temperatura de 1400°C, obteve-se resistência mecânica entre 50 e 72MPa. Os melhores resultados com relação ao fluxo permeado, 2000L/h.m2, foram observados para a composição com resíduo de alumina. Com a realização deste estudo, concluiu-se que, o resíduo de alumina estudado pode ser utilizado como uma matéria-prima alternativa em massas, que podem ser utilizadas em diversas aplicações na fabricação de produtos cerâmicos.
Abstract: The pastes of the traditional ceramics are considered ideal for inertization of some residues, due to the chemical composition of these presents oxides that are present in many of the raw materials used in this sector. The study of the phase transformations during the heat treatment of clays and ceramic formulations is of fundamental importance, since the phases formed are responsible for the characteristics of the final products. The objective of this work was to investigate the phase transformations, physical-mechanical and microstructural behavior of pastes containing clay and alumina residue, when subjected to different thermal treatments, emphasizing the kinetics of mulitization. For the development of this work were used clays, kaolin, alumina and alumina residue. Based on the chemical composition of the raw materials and based on the stoichiometry of the mullite, compositions were formulated. Subsequently, rectangular and cylindrical specimens were formed by the uniaxial pressing and extrusion processes, respectively. Then, they were dried (110°C) and burned at 900, 1100, 1200, 1300 and 1400°C, with a heating rate of 5°C/min and 60min dwell time. The mineralogical phases formed were identified and quantified by the X- ray diffraction technique and the morphology was analyzed by scanning electron microscopy. The physical-mechanical properties of the specimens were also analyzed. The formation of mullite needles with average sizes varying from 2.70 to 5.88μm was also observed through scanning microscopic analysis, with the formulation with the highest percentage of flux oxides having higher mullite crystals. It was observed that formulations with better physical-mechanical properties were obtained for formulations containing alumina. For the compressed and sintered specimens, at 1400°C, mechanical strength was obtained between 50 and 72MPa. The best results with respect to permeate flow, 2000L/h.m2, were observed for the composition with alumina residue. With the accomplishment of this study, it was concluded that, the studied alumina residue can be used as an alternative raw material in pastes, that can be used in diverse applications in the manufacture of ceramic products.
Keywords: Resíduo de Alumina
Transformações de Fases
Mulita.
Massas com Argilas e Resíduo de Alumina
Cinética de Mulitização
Fabricação de Produtos Cerâmicos
Alumina Waste
Phase Transformations
Mullite
Pasta with Clays and Alumina Residue
Mulitization Kinetics
Ceramic Products Manufacturing
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia de Materiais
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/15065
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WHERLLYSON PATRICIO GONÇALVES - TESE (PPGEM) 2018.pdf3.54 MBAdobe PDFView/Open


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