Cerâmica (Dec 2011)
Sintering and mechanical properties of porcelains prepared from algerian raw materials Sinterização e propriedades mecânicas de porcelanas preparadas com matéria-prima argelina
Abstract
Porcelain is a type of ceramics highly valued for its beauty and strength. The overall goal of this work is to utilize local raw materials within the following fractions: 37 wt.% kaolin, 35 wt.% feldspar and 28 wt.% quartz. This composition has been selected on the basis of the ternary phase diagrams (kaolin-feldspar-quartz). The densification behaviour indicated that specimens sintered at 1200 °C for 2 h with a heating rate of 5 °C/min, have a bulk density of about 2.50 g/cm³. This value is slightly higher than that reported for the conventional porcelain products (2.45 g/cm³). Porcelain specimens with and without calcination sintered at 1200 °C for 2 h have tensile strength values of about 45 and 73 MPa, respectively (equivalent flexural strength values of about 122 and 197 MPa, respectively). The flexural strength values of both specimens are much higher than those reported for conventional porcelains (ranged between 60 and 80 MPa). Furthermore, the value of micro-hardness of the fired samples without calcination at 1200 °C is 9.3 ± 0.2 GPa which is higher than the commercial porcelain products (5.5 GPa).A porcelana é um tipo de cerâmica altamente valorizada pela sua beleza e resistência mecânica. O objetivo geral deste trabalho é utilizar matérias-primas locais nas seguintes frações: 37% em peso de caulim, feldspato 35% em peso e 28% em peso de quartzo. Esta composição foi escolhida com base em diagramas de fase ternários (caulim, feldspato-quartzo). O comportamento de densificação indicou que amostras sinterizadas a 1200 °C por 2 h com taxa de aquecimento de 5 °C/min, tem uma densidade de cerca de 2,50 g/cm³. Este valor é ligeiramente superior ao relatado para os produtos de porcelana convencional (2,45 g/cm³). Espécimes de porcelana, com e sem calcinação sinterizadas a 1200 °C por 2 h têm valores de resistência à tração de cerca de 45 e 73 MPa, respectivamente (valores equivalentes de resistência à flexão de aproximadamente 122 e 197 MPa, respectivamente). Os valores de resistência à flexão de ambos os espécimes são muito superiores aos relatados para porcelanas convencionais (variou entre 60 e 80 MPa). Mais ainda, o valor da micro-dureza das amostras sem calcinação a 1200 °C é de 9,3 ± 0,2 GPa que é maior do que os produtos comerciais de porcelana (5,5 GPa).
Keywords
