Obtenção de Alumina Porosa Através de Mistura a Seco ... · Tabela 2 –Porosidade total, aberta...

Obtenção de Alumina Porosa Através

de Mistura a Seco com Pós Poliméricos

Arthur Susin Neto¹, Robinson Carlos Dudley Cruz¹asusinn@ucs.br, rcdcruz@ucs.br

¹INSTITUTO DE MATERIAIS CERÂMICOS, UNIVERSIDADE DE CAXIAS DO SUL, 95765-000 , BOM PRINCIPIO- RS

56° Congresso Brasileiro de Cerâmica

1º Congresso Latino-Americano de Cerâmica

IX Brazilian Symposium on Glass and Related Materials

Existem diferentes técnicas para a obtenção de estruturasporosas em cerâmicos, onde três técnicas são mais citadas:técnica de réplica (impregnação), pela adição de uma matriz desacrifício e via espumação direta. A réplica consiste em umapré-forma sintética ou natural, que posteriormente éimpregnada ou infiltrada por uma suspensão cerâmica ou umprecursor cerâmico. Já na matriz de sacrifício, tem-se umasuspensão na qual uma fase de sacrifício é adicionada. Naespumação direta são utilizados agentes espumantes que sobagitação formam espumas devido a incorporação de gás a umasuspensão cerâmica. Em todas as vias, o procedimento finalenvolve secagem e posterior tratamento térmico desinterização.

Este trabalho teve como objetivo, confeccionar estruturasporosas cerâmicas por meio de misturas a seco, utilizandodiferentes polímeros formadores de poros, em diferentesconcentrações (20, 40 e 60%v), pela técnica da matriz desacrifício. As estruturas obtidas via matriz de sacrifício, foramcaracterizadas através de medidas de densidade aparente,porosidade aberta e total, e microscopia eletrônica devarredura (MEV).

Introdução Resultados e discussão

• Técnica da matriz de sacrifício a partir de misturas a seco é eficaz naconfecção de estruturas cerâmicas porosas;

• Formadores de poros de fontes renováveis são alternativas de baixo custo,porém favorecem a formação de aglomerados entre si e o pó cerâmico;

• Amido de milho não formou rede percolativa de poros (porosidade aberta)para frações de 20%v;

•A porosidade total das amostras confeccionadas com poliamida é maior paratodos os percentuais adicionados de material de sacrifício.

Considerações finais

Agradecimentos

Tabela 2 – Porosidade total, aberta e densidade aparente em função da fraçãovolumétrica do formador de poros para amostras sinterizadas a 1600°C.

Cálculo das frações para cada formador

Preparação da mistura

Secar Alumina

Formadores 20, 40 e 60 %v

Homogeneizar

Pesar Prensar

Remover os polímeros

Regra das Misturas

Processamento

Tratamento Térmico

Confecção dos corpos de prova

Sinterizar

Caracterização

1000 °CDensidade aparente

1600 °C

Porosidade Aberta

Densidade aparente

Porosidade Total

MEV

Absorção d’águaASTM C373-88

Porosidade Total

Materialρ

(g.cm-3)Diâmetro das

partículas (µm)Fornecedor

Alumina A1000SG 3,98 0,4 ALMATIS

Amido de Milho 1,50 12,9 YOKI Alimentos S.A.

Poliamida 1,15 58 DuraFormTM

Metodologia

Tabela 1 - Materiais utilizados

Figura 1 – Fluxogramas de processamento e caracterização dasamostras porosas.

Formador de

Poros

Fração

(%v)

Porosidade Total

(%)

Porosidade

Aberta (%)

ρap

(g.cm-3)

Amido de

Milho

20 15,67 ± 0,42 3,04 ± 1,42 3,36 ± 0,02

40 29,31 ± 0,47 23,94 ± 0,19 2,81 ± 0,02

60 45,27 ± 0,27 41,39 ± 0,46 2,18 ± 0,01

Poliamida

20 22,43 ± 0,47 16,20 ± 0,39 3,09 ± 0,02

40 37,57 ± 1,46 29,75 ± 0,39 2,48 ± 0,06

60 49,66 ± 1,93 43,85 ± 0,58 2,00 ± 0,08

(a) (b) (c) (d)

(b) (c) (d)(a)

(b) (c) (d)(a)

Figura 4 – Micrografias da superfície de fratura de amostras obtidas com 60 %vde: amido de milho (a) x100 e (b) x1500, poliamida (c) x100 e (d) x1500.

Figura 3 – Micrografias da superfície de fratura de amostras obtidas com 40 %vde: amido de milho (a) x100 e (b) x1500, poliamida (c) x100 e (d) x1500.

Figura 2 – Micrografias da superfície de fratura de amostras obtidas com 20 %vde: amido de milho (a) x100 e (b) x1500, poliamida (c) x100 e (d) x1000.