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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título : Efeito da temperatura e do tempo de sinterização nas propriedades mecânicas e termomêcanicas de cerâmicas refrátarias fabricadas com cinza da casca de arroz
Autor(es): Silveira, Guilherme Rocha da
Primeiro Orientador: Tier, Marco Antônio Durlo
Resumo: A crescente demanda pelo reaproveitamento de resíduos industriais e agroindustriais com o objetivo de ampliar o potencial econômico e diminuir o impacto ambiental tem impulsionado o desenvolvimento de pesquisas para o aproveitamento da cinza da casca de arroz. Pesquisas recentes têm aplicado esse resíduo para a melhora de propriedades mecânicas e termomecânicas de materiais cerâmicos refratários, tendo sido obtido um aprimoramento em propriedades como a resistência à flexão e resistência à compressão. Contudo, observou-se a redução da resistência ao choque térmico, uma propriedade importante para materiais cerâmicos refratários. Neste contexto, é possível utilizar uma argila com maior teor de alumina visando à formação de mulita, um composto que apresenta boas propriedades mecânicas e térmicas. Deste modo, este trabalho tem como objetivo principal estudar o efeito da temperatura final de sinterização e do tempo de permanência nas propriedades mecânicas e termomecânicas de materiais cerâmicos refratários fabricados com argila aluminosa e cinza da casca de arroz. Foram preparadas misturas com 80% de argila aluminosa em 20% de cinza da casca de arroz em peso. As amostras foram prensadas a 42,5 MPa, secas e sinterizadas em 1000 oC, 1100 oC ou 1200 oC em tempos de permanência de 1h ou 3h. Foram realizados ensaios de porosidade, resistência à flexão em três pontos, resistência à compressão, choque térmico e difração de raios-X. O aumento do tempo e da temperatura de queima resultou na diminuição da porosidade, aumento da resistência à flexão em três pontos (com exceção da amostra sinterizada em 1200 oC por 3h), aumento da resistência a compressão (com exceção das amostras sinterizadas em 1200) e aumento do número de ciclos do ensaio de choque térmico. As fase cristalinas encontradas nas amostras sintetizadas em 1000 oC foram corundum, quartzoe mulita. A partir da sinterização em 1100 oC os picos associados com o quartzo não foram mais observados, quando então se detectou picos associados com a cristobalita. A melhora na resistência a compressão, resistência a flexão e resistência ao choque térmico pode ser associada com a redução da porosidade, desaparecimento do quartzo e a formação da cristobalita. Palavras-chave: cinza da casca de arroz; materiais cerâmicos refratários; sinterização; resistência ao choque térmico.
Resumen : The growing demand for the reuse of industrial and agro-industrial residues in order to increase an economic potential and reduce environmental impact has driven the development of research to use rice husk ash. Recent researches have added this residue to improve the mechanical and thermomechanical properties of refractory ceramic materials, with an added improvement in properties such as resistance to compressive strength. However, a reduction in thermal shock resistance was observed, an important property for refractory ceramic materials. In this context it is possible to use a clay with a higher content of alumina to form mullite, a compound that has good mechanical and thermal properties. The main objective of this work is to study the effect of the final sintering temperature and permanent time on the mechanical and thermomechanical properties of refractory ceramic materials made with aluminous clay and rice husk ash. Mixtures were prepared with 80% aluminous clay and 20% rice husk ash. The cream was pressed at 42.5 MPa, dried and sintered at 1000°C, 1100°C or 1200°C in times of 1h or 3h. The tests of porosity, flexural strength at three points, compressive strength, thermal shock and X-Ray Diffraction were performed. The increase in firing time and temperature resulted in decreased porosity, increased flexural strength at three points, with the exception of the sample sintered at 1200°C for 3h, increase in compressive strength until the sample sintered at 1100°C for 3h and increase in the number of cycles of the thermal shock test. The predominant crystalline phases were corundum, mullite and the quartz found at temperature of 1000oC had its crystal structure altered and turned into cristobalite from 1100oC. Keywords: rice husk ash; refractory ceramic materials; sintering; thermal shock resistence.
Palabras clave : Engenharia mecânica
Arroz
Cerâmica
Sinterização
Mechanical Engineering
Rice
Pottery
Sintering
CNPQ: CNPQ::ENGENHARIAS
Idioma: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Editorial : Universidade Federal do Pampa
Sigla da Instituição: UNIPAMPA
Campus: Campus Alegrete
Citación : SILVEIRA, Guilherme Rocha Da. Efeito da temperatura e do tempo de sinterização nas propriedades mecânicas e termomêcanicas de cerâmicas refrátarias fabricadas com cinza da casca de arroz. Orientador: Marco Antônio Durlo Tier. 2022. 62p. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharel em Engenharia de mecânica) - Universidade Federal do Pampa, Curso de Engenharia de mecânica, Alegrete, 2022.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI : https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/7557
Fecha de publicación : 7-feb-2022
Aparece en las colecciones: Engenharia Mecânica

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