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Caracterização de material isolante a base de hexaluminato de cálcio

Processo: 15/01541-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de maio de 2015
Vigência (Término): 31 de janeiro de 2017
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Ivone Regina de Oliveira
Beneficiário:Vitoria Marques Cesar Leite
Instituição-sede: Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento (IP&D). Universidade do Vale do Paraíba (UNIVAP). São José dos Campos , SP, Brasil
Assunto(s):Cerâmica (materiais cerâmicos)   Alta temperatura

Resumo

Estudos têm destacado o uso do hexaluminato de cálcio microporoso (CaO.6Al2O3 ou CA6) como uma matéria-prima essencial para material isolante em alta temperatura em várias aplicações. O CA6 exibe as melhores propriedades térmicas entre as fases do cimento de aluminato de cálcio (CAC), tendo um ponto de fusão acima de 1850 oC e apresenta as seguintes propriedades: alta pureza química, estabilidade em alta temperatura até 1500 oC, baixa condutividade térmica até 1500 oC e elevada resistência ao choque térmico. Apresenta propriedades únicas em relação à pureza química e composição mineral. Pequenos platelets de CA6 são arranjados como um castelo de cartas com microporos entre os cristais o que dificulta o transporte de calor por radiação e a propagação da trinca e contribui para a resistência ao choque térmico. Além disso, apresenta a vantagem de baixo peso e é altamente estável em atmosferas redutoras. Essas propriedades permitem ao CA6 estar em contato com o aço e ferro em altas temperaturas sem sofrer corrosão significativa. Além das vantagens apresentadas, outro interesse pelo uso deste material consiste na substituição das fibras cerâmicas refratárias uma vez que com o uso, pequenas fibras se desprendem e são inaladas penetrando nos alvéolos podendo formar nódulos fibrosos pré-cancerígenos. Diante das vantagens apresentadas por esse material a aluna Vitoria tem participado de um projeto de pesquisa CNPq (409896/2013-6) junto à orientadora do presente projeto no qual têm sido avaliadas algumas rotas de produção deste material com resultados muito promissores. Soma-se a isso a experiência acumulada pela orientadora a qual vem estudando o CAC e suas fases para outra aplicação (como biomaterial) a pelo menos sete anos contando com o apoio da Fapesp (2009/17451-0, 2013/22502-8). Neste estudo foram determinadas algumas condições de produção do CA6 usando fontes alternativas de alumina e calcia como proporção entre as matérias-primas, condições de queima, tipo de ligante e dispersante. Portanto, este projeto visa dar continuidade ao trabalho visando a caracterização dos materiais obtidos quanto a microestrutura, resistência mecânica, densidade por picnometria de hélio e distribuição de tamanho de poros por porosimetria de mercúrio. (AU)