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)

Publicações científicas

(As publicações científicas contidas nesta página são originárias da Web of Science ou da SciELO, cujos autores mencionaram números dos processos FAPESP concedidos a Pesquisadores Responsáveis e Beneficiários, sejam ou não autores das publicações. Sua coleta é automática e realizada diretamente naquelas bases bibliométricas)

BORGES, OTAVIO H.; WULF, RHENA; ANEZIRIS, CHRISTOS G.; PANDOLFELLI, VICTOR C.. Impact of atmospheric conditions on the high-temperature thermal conductivity of novel Cr-free refractory materials. Journal of the American Ceramic Society, v. N/A, p. 10-pg., 2025-04-04. (23/00386-8, 21/00114-2)

ZIENERT, TILO; BORGES, OTAVIO H.; PANDOLFELLI, VICTOR C.; ANEZIRIS, CHRISTOS G.. Thermal Expansion of Electrofused MgO-Based Spinel Systems Containing Fe₂O₃, Al₂O₃-Fe₂O₃, Al₂O₃-Cr₂O₃-Fe₂O₃ and Al₂O₃-NiO-Fe₂O₃. CRYSTALS, v. 15, n. 3, p. 30-pg., 2025-02-25. (23/00386-8, 21/00114-2)

BORGES, OTAVIO HENRIQUE; COURY, FRANCISCO GIL; BRACHHOLD, NORA; ANEZIRIS, CHRISTOS GREGORIUS; PANDOLFELLI, VICTOR CARLOS. Designing eco-friendly alternative microstructures for magnesia-chromium aggregates. Journal of the American Ceramic Society, v. 107, n. 12, p. 12-pg., 2024-08-21. (21/00114-2, 23/00386-8)