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https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/3958
Tipo: | Dissertação |
metadata.dc.title: | Estudo da viabilidade, em termos de desempenho térmico, de placas cerâmicas com a inserção de 8% de aerogel sintetizado pelo método sol-gel à pressão ambiente |
Autor(es): | Dávila, Juliane da Silva |
Primeiro Orientador: | Tamborim, Sílvia Margonei Mesquita |
Coorientador: | Tier, Marco Antonio Durlo |
Resumo: | Este trabalho tem o objetivo de avaliar a viabilidade, em termos de desempenho térmico, de placas cerâmicas com a inserção de 8% de aerogel sintetizado pelo método sol-gel à pressão ambiente. O aerogel, após sintetizado, foi caracterizado quimicamente pela espectroscopia de infravermelho e fisicamente pela Teoria da Adsorção Multimolecular – BET. Foram produzidas quatro formulações de placas cerâmicas: uma composta por 100% argila vermelha, outra formada por 92% argila vermelha e 8% aerogel, uma terceira constituída por 100% argila branca e uma última contendo 92% argila branca e 8% aerogel. As placas cerâmicas foram fabricadas mediante o seguinte processo: moagem via seca, conformação por prensagem uniaxial a 15 MPa, secagem de 48 horas e monoqueima à 950ºC, 1100ºC e 1300ºC. Após produzidas, estas foram caracterizadas em termos mecânicos através do ensaio de resistência à flexão em três pontos. As amostras que atingiram o mínimo requerido pela normativa vigente para esta propriedade, foram caracterizadas química, física e termicamente, as demais foram descartadas do estudo. A caracterização química foi realizada através da análise de difração de raios X. A caracterização física foi assegurada pelos ensaios de microscopia eletrônica de varredura – MEV, absorção de água, porosidade aparente, densidade aparente, retração linear de queima e perda de massa ao fogo. A caracterização térmica se deu pelo ensaio de condutividade térmica. Os resultados indicaram que o aerogel sintetizado à pressão ambiente não apresenta reprodutibilidade. A síntese demonstrou êxito em termos químicos e físicos, confirmado pelas bandas de grupamento silanol, siloxano e metil silano e pela classificação mesoporosa, respectivamente. As placas com argila branca demonstraram resistência mecânica satisfatória, já as de base vermelha não atingiram o mínimo exigido pela norma brasileira. A adição de aerogel nas cerâmicas de base branca aumentou em 20,68% a absorção de água, 1 2,61 % a porosidade aparente, 6,85% a retração de queima e 8,77% a perda de massa ao fogo e reduziu em 17,41% a resistência à flexão, 14,70% a densidade aparente e 7,85% a condutividade térmica. Logo, a inserção de 8% aerogel em placas cerâmicas é inviável em termos de desempenho térmico dados os elevados custos para a produção do aerogel. |
Abstract: | This work has the objective of evaluating the thermal performance of ceramic plates with the insertion of 8% of airgel synthesized by the sol-gel method at ambient pressure. The airgel, after being synthesized, was chemically characterized by infrared spectroscopy and physically by the Multimolecular Adsorption Theory - BET. Four ceramic plate formulations were made: one composed of 100% red clay, the other composed of 92% red clay and 8% aerogel, a third consisting of 100% white clay and one containing 92% white clay and 8% aerogel. The ceramic plates were manufactured by the following process: dry milling, uniaxial pressing forming at 15 MPa, 48 hour drying and monocoima at 950ºC, 1100ºC and 1300ºC. After being produced, these were characterized mechanically by the three-point flexural strength test. The samples that reached the minimum required by current regulations for this property were characterized chemically, physically and thermally, the others were discarded from the study. The chemical characterization was carried out by X - ray diffraction analysis. The physical characterization was ensured by scanning electron microscopy (SEM), water absorption, apparent porosity, apparent density, linear burning retraction and fire mass loss. The thermal characterization was carried out by the thermal conductivity test. The results indicated that airgel synthesized at ambient pressure does not show reproducibility. The synthesis demonstrated chemical and physical success, confirmed by the silanol, siloxane and methyl silane grouping bands and the mesoporous classification, respectively. The plates with white clay showed satisfactory mechanical resistance, while the red ones did not reach the minimum required by the Brazilian standard. The addition of airgel in the white base ceramics increased water absorption by 20.68%, the apparent porosity by 12.61%, the burning retraction by 6.85% and the loss of mass by fire by 8.77%. 17.41% the flexural strength, 14.70% the apparent density and 7.85% the thermal conductivity. Therefore, the insertion of 8% airgel in ceramic plates is not feasible in terms of thermal performance given the high costs for the production of airgel. |
metadata.dc.subject: | Engenharia Desempenho térmico Placas cerâmicas Aerogel Engineering Thermal performance Ceramic plates Airgel |
CNPQ: | CNPQ::ENGENHARIAS |
Idioma: | por |
metadata.dc.publisher.country: | Brasil |
metadata.dc.publisher: | Universidade Federal do Pampa |
Sigla da Instituição: | UNIPAMPA |
Campus: | Campus Alegrete |
Curso: | Mestrado Acadêmico em Engenharia |
metadata.dc.identifier.citation: | DÁVILA, Juliane da Silva. Estudo da viabilidade, em termos de desempenho térmico, de placas cerâmicas com a inserção de 8% de aerogel sintetizado pelo método sol-gel à pressão ambiente. Orientador: Sílvia Margonei Mesquita Tamborim. 2018. 157p. Dissertação (Mestrado em Engenharia) – Universidade Federal do Pampa, Campus Alegrete, Alegrete, 2018. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
metadata.dc.identifier.uri: | http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/3958 |
metadata.dc.date.issued: | 18-Dec-2018 |
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Juliane da Silva Davila - 2018.pdf | 6.63 MB | Adobe PDF | ???org.dspace.app.webui.jsptag.ItemTag.view??? |
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