Desenvolvimento de cerâmicas de nanoespinélio conformadas pela técnica robocast

• Processo: 24/13544-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2025
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Sebastião Ribeiro
• Beneficiário: Luísa Pedrosa de Andrade
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
• Assunto(s): Espinélio Reologia Sinterização Cerâmicas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cerâmica porosa | espinélio | extrusão 3D | Reologia | robocast | Sinterização | Cerâmicas

Resumo

Existem várias formas de conformar cerâmicas, uma bastante conhecida, e utilizada em laboratório e na indústria, é a extrusão. A extrusão consiste em forçar uma massa cerâmica, com propriedades reológicas adequadas, através de uma matriz com geometria da seção transversal desejada. Até bem recente, a extrusão só era utilizada para fabricação de objetos de seção constante. Com o advento da Manufatura Aditiva, a extrusão por impressão 3D (Robocast) de cerâmicas vem se destacando na produção de cerâmicas com formas complexas e boa qualidade. Por extrusão 3D, peças cerâmicas simples podem ser produzidas, para aplicações simples, mas também complexas para aplicações mais nobres, que podem ser desde simples barras de seção retangular até peças para aplicações complexas, como médicas ou mecânicas, por exemplo, implantes ósseos e turbinas. O objetivo desse projeto é desenvolver cerâmicas porosas de nanoespinélio extrudada, via impressora 3D, e sinterizada em forno elétrico. O nanoespinélio a ser usado foi produzido por um aluno de doutorado do grupo de cerâmica do Departamento de Engenharia de Materiais da Escola de Engenharia de Lorena. Dois fatores importantes a serem levados em conta são: os nanomateriais dificilmente sinterizam com elevadas densidade, e sim com baixa densidade e elevada porosidade; outro, é que por impressão 3D pode-se produzir arcabouços resistentes, mas, também, com elevada superfície específica. Isso faz com que nanoespinélios e impressão 3D serem temas promissores para produção de cerâmicas porosas. Para desenvolver o projeto a aluna irá preparar pastas com propriedades reológicas adequadas, a partir do nanoespinélio e aditivos, desenvolver o design e extrudar, via robocast, sinterizar e caracterizar as peças produzidas.