Estudo da influência do tamanho da cadeia carbônica de grupos glicóis na cinética de cristalização de mulita

Resumo

Mulita é um material cerâmico com grandes aplicações tecnológicas. Devido as suas propriedades químicas, físicas e mecânicas ela tem sido utilizada como peças ou partes de peças que estão sujeitas à grandes esforços mecânicos e ambientes extremamente corrosivos. As suas propriedades físico-químicas estão correlacionadas com o método de síntese utilizado. Dentre os diversos métodos de síntese disponíveis para a obtenção de mulita, o método sol-gel é um dos mais atraentes, possibilitando a obtenção de materiais com elevado grau de pureza e controle de suas propriedades. Mulita pode ser obtida pelo processo sol-gel através de duas rotas de síntese: monofásico e difásico. Neste trabalho será estudada a síntese de mulita pelo processo sol-gel utilizando uma nova rota: utilizando glicóis como solventes. No trabalho de mestrado foi verificada a viabilidade de sintetizar mulita em baixa temperatura (1000 °C) pelo processo sol-gel em meio de etileno glicol, utilizando metassilicato de sódio como reagente de partida da sílica. Agora, será analisada a influência de glicóis lineares com a função álcool nas pontas, com o tamanho de cadeia de carbono variando de 2 a 6 carbonos e variando o número de OH na cadeia principal. Nesse trabalho será analisado o papel da estrutura molecular nas propriedades cinéticas de cristalização de mulita. As ligações químicas formadas entre os compostos orgânicos e os inorgânicos serão acompanhadas por espectroscopia na região do infravermelho (FTIR) e RAMAN. O estudo de cristalização de mulita será feito através das técnicas convencionais: differential thermal analysis (DTA), DRX e FTIR. A análise térmica será utilizada para a determinação dos parâmetros cinéticos de cristalização. A difração de raios-X terá duas aplicações: a primeira é para a identificação das fases cristalinas formadas até a cristalização de mulita e quantificar a mulita formada através da técnica do padrão interno. O FTIR será utilizado nesta fase do trabalho para mostrar a evolução térmica e temporal do valor de "x" (relacionado à concentração de alumina na fórmula estrutural da mulita). A morfologia do xerogel e do material calcinado será estudada por microscopia eletrônica de varredura (MEV).