Cerâmicas de composição complexa como alternativa aos agregados refratários à base de cromo

• Processo: 23/00386-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 10 de julho de 2023
• Data de Término da vigência: 09 de janeiro de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Victor Carlos Pandolfelli
• Beneficiário: Otávio Henrique Borges
• Supervisor: Christos Aneziris
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Technische Universität Bergakademie Freiberg (TU Bergakademie Freiberg), Alemanha
• Vinculado à bolsa: 21/00114-2 - Desenvolvimento de concretos refratários espinelizados avançados eco-amigáveis em substituição aos materiais contendo cromita, BP.DR
• Assunto(s): Refratários Caracterização microestrutural Termodinâmica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Compositionally complex ceramics | Electrofusion | Flame spray | Microstructure Characterization | Thermodinamics | Materiais Refratários

Resumo

Embora não totalmente compreendidas, as excelentes propriedades termomecânicas e de resistência à corrosão por metal fundido dos agregados de magnésia-cromita eletrofundidos (AMCE) levaram à sua ampla aplicação em composições refratárias desde meados do século XX. Apesar do desempenho desses refratários, as crescentes preocupações ambientais e de segurança têm levado à substituição de composições contendo cromo por alternativas mais ecológicas, como as baseadas em MgAl2O4, mas propriedades equivalentes não foram alcançadas. No projeto de doutorado associado (21/00114-2), diferentes aditivos indutores de espinélio e métodos de sinterização foram aplicados a concretos à base de alumina e, apesar de seus benefícios no consumo de energia e no tempo de produção, essas condições por si só dificilmente serão suficientes para induzir o mesmo desempenho do AMCE. Nesta proposta de projeto de estágio, múltiplas técnicas baseadas em microscopia eletrônica - complementares àquelas disponíveis na UFSCar e outros parceiros no Brasil - serão utilizadas para preencher a lacuna dos mecanismos que levam a suas características únicas. Com base nisto e com o auxílio de cálculos termodinâmicos (CALPHAD), diferentes cerâmicas de composição complexa serão produzidas por eletrofusão ou flame spray e terão sua microestrutura e algumas propriedades-chave avaliadas, visando encontrar uma abordagem de seleção que possa ser usada no desenvolvimento de novas matérias-primas refratárias sintéticas que melhor combinem desempenho, custo e impacto ambiental. (AU)