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Obtenção de cerâmicas porosas no sistema Al2O3-Mg(OH)2

Processo: 13/07306-8
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de julho de 2013
Vigência (Término): 30 de junho de 2015
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Rafael Salomão
Beneficiário:Pedro Henrique Lopes Cardoso
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:10/19274-5 - Nova rota de sínteses de hidrotalcita (Mg6Al2(OH)16CO3.4H2O) a partir de suspensões aquosas de óxido de magnésio (MgO) e hidróxido de alumínio (Al(OH)3) e sua utilização em cerâmicas porosas para isolamento térmico em alta temperatura, AP.JP
Assunto(s):Inovações tecnológicas   Cerâmica (materiais cerâmicos)   Refratários   Hidróxido de magnésio   Espinélio   Óxido de alumínio

Resumo

Cerâmicas porosas encontram grande campo de aplicação como isolantes térmicos em processos industriais que envolvam geração, troca ou manutenção de calor. Esse bom desempenho se explica pelo fato desses materiais combinarem a baixa condutividade térmica dos materiais porosos com a refratariedade das cerâmicas. Um ponto que ainda necessita aprimoramento em relação a seu desempenho é a manutenção da capacidade de isolamento térmico em temperaturas elevadas (acima de 1300ºC). Nesses casos, a densificação promovida pela sinterização, reduz a quantidade de poros, comprometendo seu desempenho. Trabalhos recentes indicam que a preparação de estruturas porosas a base de espinélio (MgAl2O4) apresentam boa resistência à densificação devido à inerente dificuldade de sinterização que este composto apresenta. Isso ocorre devido à expansão volumétrica que acompanha a formação deste composto e ao fato de ele formar soluções sólidas (com excesso de Al2O3 ou MgO) em uma extensa faixa de composição e temperatura (favorecendo assim crescimento de grão em detrimento da sinterização). Embora esse efeito seja deletério em cerâmicas densas, pode ter grande aplicação tecnológica em estruturas porosas. Neste projeto, serão combinadas matérias primas que podem simultaneamente gerar poros (hidróxidos de magnésio e alumínio) e formar espinélio após sua decomposição. Proporções desses materiais serão combinadas e preparadas por meio de prensagem e sinterização em diferentes temperaturas. Por meio de medidas de resistência mecânica, porosidade e tamanho de poros espera-se encontrar um ponto ótimo entre geração de poros (para uma boa capacidade de isolamento térmico) e sinterização (para garantir a resistência termomecânica durante o uso). Análise das amostras por difração de raios-X permitirão correlacionar as propriedades obtidas com a composição da amostra. (AU)