Desenvolvimento e controle da microestrutura de cerâmicas porosas à base de mulita para aplicações em isolamento térmico de alta temperatura (2018)
- Authors:
- Autor USP: FERNANDES, LEANDRO - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SMM
- Subjects: CERÂMICA; ISOLAMENTO TÉRMICO
- Keywords: CERÂMICAS POROSAS; MULITA; SILICA AMORFA SINTÉTICA; ÓXIDO DE ALUMINIO; MICROESTRUTURA
- Language: Português
- Abstract: Mulita é um aluminosilicato com aplicações em sistemas de altas temperaturas como filtração de gases, elemento estrutural, suporte catalítico e isolante térmico. Na natureza, a mulita é pouco abundante e por este motivo é sintetizada via reação do estado sólido entre precursores contendo alumina e sílica. Nesta tese foi estudado o efeito de diferentes tipos de sílicas amorfas sintéticas (sílica precipitada, microssilica, sílica da casca de arroz e sílica da cinza da casca de arroz). Resultados obtidos demonstraram que quanto maior for a porosidade interna das partículas maior é o ganho em módulo de ruptura em flexão. No caso da microssílica, a presença de contaminantes foi determinante para obter a formação de fase vítrea viscosa, obtendo um material com baixa porosidade e elevado módulo elástico e de ruptura em flexão. Com o objetivo de aumentar a porosidade das estruturas de mulita, utilizou-se sílica com elevado tamanho médio de partículas (> 5 μm) e com (> 99%). Os resultados demonstraram que a porosidade obteve valor entre 20 a 30%, com ganho em módulo de ruptura em flexão (72 MPa). Apesar dessa baixa porosidade, a vantagem é que estes poros são revestidos pela sílica o que confere controle da microestrutura e estabilidade frente a sinterização, além de ser reprodutível. Diferentes proporções molares de sílica foram estudadas (de 3A-OS até 3A-2S), dois diferentes tamanhos de partículas de alumina calcinada, uma fina e outra grossa. Os resultados mostraram que utilizando alumina grossa é possível obter uma porosidade maior contudo com menores propriedades mecânicas. Diferentemente dos resultados mostrados em outros trabalhos, verificou-se que uma pequena quantidade de sílica (0,25% em mol ou 3A-O,25S), já prejudica a densificação da alumina, tal efeito foi explicado pelo concentração de fase viscosa nos contornos de grãoque dificulta a densificação das partículas de alumina. Utilizando hidróxido de alumínio, e fazendo a sua pré-sinterização foi possível obter estruturas de mulita com porosidade de 55%, e com módulo de ruptura em flexão de 16 MPa e com retração linear térmica de 5%, desta forma, aliou alta porosidade com boas propriedades mecânicas, sem necessidade de uso de agentes porogênicos ou geradores de vapores tóxicos, e tecnologicamente formou um produto com grande potencial para uso em isolantamento térmico primário
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2018
- Data da defesa: 16.04.2018
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ABNT
FERNANDES, Leandro. Desenvolvimento e controle da microestrutura de cerâmicas porosas à base de mulita para aplicações em isolamento térmico de alta temperatura. 2018. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2018. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-05092018-084646/. Acesso em: 09 jan. 2026. -
APA
Fernandes, L. (2018). Desenvolvimento e controle da microestrutura de cerâmicas porosas à base de mulita para aplicações em isolamento térmico de alta temperatura (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-05092018-084646/ -
NLM
Fernandes L. Desenvolvimento e controle da microestrutura de cerâmicas porosas à base de mulita para aplicações em isolamento térmico de alta temperatura [Internet]. 2018 ;[citado 2026 jan. 09 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-05092018-084646/ -
Vancouver
Fernandes L. Desenvolvimento e controle da microestrutura de cerâmicas porosas à base de mulita para aplicações em isolamento térmico de alta temperatura [Internet]. 2018 ;[citado 2026 jan. 09 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-05092018-084646/ - Formação de mulita (3'AL IND.2''O IND.3'.2'SI''O IND.2') "in situ" a partir de diferentes tipos de sílicas amorfas sintéticas (SAS's)
- Mullite cytotoxicity and cell adhesion studies
- Novel colloidal silica technology for in situ spinelization in MgO-containing refractories
- Preparation and characterization of mullite-alumina structures formed "in situ" from calcined alumina and different grades of synthetic amorphous silica
- Porous co-continuous mullite structures obtained from sintered aluminum hydroxide and synthetic amorphous silica
- Physical properties of precipitated silica particles affect microstructure of in situ mullite
- Development of porous calcium hexaluminate (CaAl12O19) macrospheres
- Colloidal silica-bonded castable porous systems
- Synthetisches amorphes SiO2 (SAS) für die keramische Industrie
- Cerâmicas porosas à base de alumina-mulita para utilização como isolante térmico
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