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Estudos para obtenção de zircônia a plasma: modelagem matemática e experimentos

Processo: 98/02769-8
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de junho de 1998 - 30 de junho de 2000
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Roberto Nunes Szente
Beneficiário:Roberto Nunes Szente
Instituição-sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Zircônia  Modelos matemáticos 

Resumo

O projeto de pesquisa “Estudos de Obtenção de Zircônia via Plasma" visa estudar o processo de obtenção de zircônia via plasma, a partir de zirconita. Os principais aspectos deste projeto incluem o desenvolvimento de modelos físicos e matemáticos do processo e a realização de ensaios experimentais para comprovação dos modelos e desenvolvimento do processo. Os procedimentos para a realização deste projeto deverão passar pelas seguintes fases principais: d) modelagem física e matemática do processo em questão; b) alterações nos equipamentos (parte já existentes); c) ensaios experimentais; d) análises químicas e e) comparações entre os resultados teóricos e experimentais. Os resultados gerados através de simulações numéricas serão comparados com os obtidos experimentalmente visando um entendimento e compreensão dos fenômenos envolvidos no processo. Os modelos físicos e matemáticos do processo de obtenção de zircônia a partir de zirconita em um reator a plasma serão desenvolvidos a partir de um trabalho já realizado (Favalli, tese de Mestrado do IFUSP - 1997), que visou à obtenção pela primeira vez no país de modelos físicos e matemáticos de uma tocha de plasma de arco não transferido, semelhante à que será utilizada no presente projeto. No presente projeto esses modelos serão modificados e estendidos para simularem o processo de obtenção de zircônia. Na etapa experimental serão utilizados inicialmente uma tocha de plasma e reator já existentes, construídos pelo Grupo de Plasma do IPT, dentro do convênio já em vigor entre o Instituto de Física da USP e o IPT na área de plasma. Para a realização do projeto modificações no sistema existente estão previstas, bem como a aquisição de um sistema de aquisição de dados e outros itens como mangueiras, tubos, chapas, e outros. Análises dos produtos obtidos experimentalmente, quanto à granulometria, fase, composição química, sinterabilidade e outros também deverão ser realizadas no projeto. Os resultados experimentais serão comparados com os resultados obtidos nas simulações físicas e matemáticas do processo, visando o entendimento, compreensão e otimização do processo para obtenção de zircônia via plasma. As possíveis contribuições deste trabalho à ciência e tecnologia são: a) desenvolvimento de modelos físicos e matemáticos para simulação de processamento de pós cerâmicos via plasma; b) compreensão dos fenômenos envolvidos no processamento de zircônia; c) desenvolvimento de tecnologia para futuros usos industriais em área estratégica para o país (novos materiais). (AU)