dc.creator.ID |
LIMA, L. K. S. |
pt_BR |
dc.creator.Lattes |
http://lattes.cnpq.br/3591582881501268 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1 |
SANTANA, Lisiane Navarro de Lima. |
|
dc.contributor.advisor1ID |
SANTANA, L. N. L. |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/4057799848801141 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor2 |
LIRA, Hélio de Lucena. |
|
dc.contributor.advisor2ID |
LIRA, H. L. |
pt_BR |
dc.contributor.advisor2Lattes |
http://lattes.cnpq.br/5548799845411781 |
pt_BR |
dc.contributor.referee1 |
MENEZES, Romualdo Rodrigues. |
|
dc.contributor.referee1ID |
MENEZES, R. R. |
pt_BR |
dc.contributor.referee1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/1169292996645931 |
pt_BR |
dc.contributor.referee2 |
SILVA, Valmir José da. |
|
dc.contributor.referee2ID |
SILVA, V. J. |
pt_BR |
dc.contributor.referee2Lattes |
http://lattes.cnpq.br/1004326748734018 |
pt_BR |
dc.description.resumo |
Membranas cerâmicas apresentam propriedades que proporcionam alto desempenho
em processos de filtração, no entanto, o custo de produção ainda é alto. Buscando
atender uma demanda atual, este estudo teve como objetivo desenvolver massas
cerâmicas, contendo como principais componentes caulim e alumina, empregadas na
produção de cerâmicas porosas, visando a sua aplicação como membranas tubulares.
Inicialmente, as matérias-primas foram submetidas às seguintes caracterizações:
química, granulométrica e mineralógica. A alumina, antes de ser adicionada ao caulim,
foi submetida ao processo de moagem e, em seguida, foram preparadas três
composições. A quantidade dos componentes foi estabelecida considerando a
estequiometria da mulita. As composições formuladas foram homogeneizadas e
submetidas a tratamento térmico entre 1150 e 1250oC, para definir-se os parâmetros
de sinterização a serem utilizados após a etapa de conformação. O processo de
extrusão foi utilizado para preparar as membranas, para tanto, foi necessário
determinar as características de plasticidade das massas cerâmicas.
Carboximetilcelulose de sódio foi adicionado como aditivo para melhorar a
plasticidade da massa para extrusão, atuar como agente formador de poros e auxiliar
no processo de formação de fases importantes como a mulita. Após a conformação
foram realizados tratamentos térmicos: secagem à 110oC e queima nas temperaturas
de 1100, 1200, 1300, 1400 e 1500oC; com tempo de permanência na temperatura
máxima de 60 minutos. Posteriormente, foram analisadas as propriedades
microestruturais, físicas, mecânicas e de fluxo das membranas. A sinterização das
membranas promoveu formação da fase cristalina almejada, a mulita. As membranas
com maior quantidade de aditivo apresentaram maior capacidade de fluxo obtendo os
valores de 178,9, 98,5, 44,5 e 1276,8 L/hm2
nas temperaturas de 1100, 1200, 1300 e
1500oC, respectivamente. Além disso, elas também exibiram maior módulo de
resistência à flexão (16,6, 43,2, 68,7, 74,4 e 84,0 MPa) para todas as temperaturas
analisadas. Estes resultados podem ser atribuídos à contribuição do CMC que
favoreceu a formação de fase mulita e também diminuiu a presença de defeitos na
estrutura das membranas. |
pt_BR |
dc.publisher.country |
Brasil |
pt_BR |
dc.publisher.department |
Centro de Ciências e Tecnologia - CCT |
pt_BR |
dc.publisher.program |
PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS |
pt_BR |
dc.publisher.initials |
UFCG |
pt_BR |
dc.subject.cnpq |
Engenharia de materiais |
pt_BR |
dc.title |
Preparação de membranas tubulares porosas empregando caulim e alumina como principais matérias-primas. |
pt_BR |
dc.date.issued |
2019-02-21 |
|
dc.description.abstract |
Ceramic membranes present properties that provide high performance in filtration
processes, however, the production cost is still high. Seeking to meet a current
demand, this study aimed to develop ceramic masses, containing as main components
kaolin and alumina, used in porous ceramics production, aiming its application as
tubular membranes. Initially, the raw materials were submitted to the following
characterizations: chemical, granulometric and mineralogical. The alumina, before
being added to kaolin, was subjected to the milling process, and then three
compositions were prepared. The components amount was established considering
the mullite stoichiometry. The formulated compositions were homogenized and
subjected to heat treatment between 1150 and 1250oC, to define the sintering
parameters to be used after a conformation stage. The extrusion process was used to
prepare the membranes, therefore, it was necessary to determine the plasticity
characteristics of the ceramic masses. Sodium carboxymethylcellulose was added as
an additive to improve mass plasticity for extrusion, act as pore forming agent and
assist in the forming process of important phases such as mullite. After conformation,
heat treatment were performed: drying at 110oC and burning at temperatures 1100,
1200, 1300, 1400 and 1500oC; with the residence time at maximum temperature of 60
minutes. Then, the microstructural, physical, mechanical and flow properties of the
membranes were analyzed. The membranes sintering promoted formation of desired
crystalline phase, the mullite. The membranes with higher additive amount presented
higher flowability obtaining the values of 178,9, 98,5, 44,5 and 1276,8 L/hm2
at
temperatures of 1100, 1200, 1300 e 1500oC, respectively. Furthermore, the
membranes also presented higher modulus of flexural strength (16,6, 43,2, 68,7, 74,4
e 84,0 MPa) for all analyzed temperatures. These results can be attributed to the CMC
contribution that favored the mullite phase formation and also reduced the defects
presence in the membranes structure. |
pt_BR |
dc.identifier.uri |
http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/35786 |
|
dc.date.accessioned |
2024-05-24T13:52:18Z |
|
dc.date.available |
2024-05-24 |
|
dc.date.available |
2024-05-24T13:52:18Z |
|
dc.type |
Dissertação |
pt_BR |
dc.subject |
Cerâmicas porosas |
pt_BR |
dc.subject |
Membranas cerâmicas |
pt_BR |
dc.subject |
Caulim |
pt_BR |
dc.subject |
Alumina |
pt_BR |
dc.subject |
Porous ceramics |
pt_BR |
dc.subject |
Ceramic membranes |
pt_BR |
dc.subject |
Kaolin |
pt_BR |
dc.subject |
Cerámica porosa |
pt_BR |
dc.subject |
Caolín |
pt_BR |
dc.rights |
Acesso Aberto |
pt_BR |
dc.creator |
LIMA, Lizandra Karolyn Silva. |
|
dc.publisher |
Universidade Federal de Campina Grande |
pt_BR |
dc.language |
por |
pt_BR |
dc.title.alternative |
Preparation of porous tubular membranes using kaolin and alumina as main raw materials. |
pt_BR |
dc.title.alternative |
Preparación de membranas tubulares porosas utilizando Caolín y alúmina como principales materias primas. |
pt_BR |
dc.identifier.citation |
LIMA, Lizandra Karolyn Silva. Preparação de membranas tubulares porosas empregando caulim e alumina
como principais matérias-primas. 2019. 80 fl. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2019. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/35786 |
pt_BR |
dc.description.resumen |
Las membranas cerámicas tienen propiedades que proporcionan un alto rendimiento.
Sin embargo, en los procesos de filtración el coste de producción sigue siendo elevado. Buscando
satisfacer una demanda actual, este estudio tuvo como objetivo desarrollar pasta
cerámicas, que contienen como componentes principales caolín y alúmina, utilizadas en
producción de cerámicas porosas, con vistas a su aplicación como membranas tubulares.
Inicialmente las materias primas fueron sometidas a las siguientes caracterizaciones:
químicos, granulométricos y mineralógicos. La alúmina, antes de ser añadida al caolín,
fue sometida al proceso de molienda y luego tres
composiciones. La cantidad de componentes se estableció considerando la
estequiometría de mullita. Las composiciones formuladas fueron homogeneizadas y
sometido a tratamiento térmico entre 1150 y 1250oC, para definir los parámetros
de sinterización que se utilizará después de la etapa de conformado. El proceso de
Para preparar las membranas se utilizó extrusión, por lo que fue necesario
Determinar las características de plasticidad de las masas cerámicas.
Se añadió carboximetilcelulosa sódica como aditivo para mejorar la
plasticidad de la masa para extrusión, actúa como agente formador de poros y auxiliar
en el proceso de formación de fases importantes como la mullita. Después de formar
Se realizaron tratamientos térmicos: secado a 110oC y quemado a temperaturas
1100, 1200, 1300, 1400 y 1500ºC; con tiempo de residencia a temperatura
máximo 60 minutos. Posteriormente se analizaron las propiedades
Características microestructurales, físicas, mecánicas y de flujo de las membranas. la sinterización de
Las membranas promovieron la formación de la fase cristalina deseada, mullita. las membranas
con mayor cantidad de aditivo mostró mayor capacidad de flujo obteniendo la
valores de 178,9, 98,5, 44,5 y 1276,8 L/hm2
a temperaturas de 1100, 1200, 1300 y
1500ºC, respectivamente. Además, también exhibieron un mayor módulo de
Resistencia a la flexión (16,6, 43,2, 68,7, 74,4 y 84,0 MPa) para todas las temperaturas.
analizado. Estos resultados se pueden atribuir al aporte del CMC que
favoreció la formación de fase mullita y también redujo la presencia de defectos en la
estructura de membrana. |
pt_BR |