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Obtenção de Alumina Porosa Através
de Mistura a Seco com Pós Poliméricos
Arthur Susin Neto¹, Robinson Carlos Dudley Cruz¹[email protected], [email protected]
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.