Cerâmica (Jun 2005)
Heterocoagulação como técnica para obtenção de cerâmicas porosas Porous ceramics through heterocoagulation process
Abstract
Devido ao custo da energia, tem crescido o interesse pelo uso de cerâmicas refratárias porosas como isolantes térmicos para aplicações em altas temperaturas. Isso se deve ao fato desses materiais aliarem propriedades intrínsecas das cerâmicas, como inércia química e refratariedade, à baixa condutividade térmica dos porosos. Uma das técnicas utilizadas na obtenção desses materiais consiste na adição de compostos orgânicos à matriz cerâmica, os quais volatilizam durante a queima. Essa técnica pode ter seu desempenho aprimorado (porosidade controlada) pela utilização da heterocoagulação entre as partes inorgânicas e orgânicas. O objetivo desse trabalho foi avaliar o impacto da heterocoagulação na fabricação de cerâmicas porosas utilizando PVC ou amido como aditivo orgânico e alumina como componente inorgânico. Foram definidas as condições mais favoráveis à heterocoagulação para os dois incorporadores. Independente do tipo de incorporador, o aumento do teor utilizado resultou em cerâmicas mais porosas. Entretanto, um teor máximo de 50vol% do material orgânico foi escolhido, uma vez que maiores teores resultam em uma resistência mecânica insatisfatória. Verificou-se ainda que, em comparação com o processo convencional, as cerâmicas produzidas por heterocoagulação apresentaram maior homogeneidade microestrutural e resistência mecânica.The crisis faced by the energy sector has led to a growing interest in the use of refractory porous ceramics as high temperature insulators, due to their unique combination of properties: chemical inertia, refractoriness and low thermal conductivity. Among the several techniques employed in the production of these materials, the addition of organic particles, which volatilize during the first heat-up, to the ceramic matrix is one of the most promising techniques. This procedure can be optimized in order to attain a better control over the porosity using the heterocoagulation of the inorganic and organic parts of a suspension. The purpose of the present work was to evaluate the impact of the heterocoagulation on the production of porous ceramics using PVC and starch as organic and alumina as inorganic compounds. The most suitable conditions to promote heterocoagulation of the constituents were previously determined. The increasing of the volume fraction of the organic parts generated more porous materials for both additives. However, the maximum amount of organics was set in 50 vol.% in order to achieve acceptable mechanical strength. It was also found out that compared to the conventional process, the porous ceramics obtained by heterocoagulation presented superior microestrutural homogeneity and mechanical strength.
Keywords
