Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T13:35:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 282352.pdf: 3584999 bytes, checksum: bd8fcfdda2103af014867910246207eb (MD5) / As células a combustível (CaC) são uma das mais promissoras alternativas de geração de energia do futuro pela habilidade de conversão de energia química em energia elétrica de forma direta e eficiente. As células a combustível de óxido sólido (SOFC) destacam-se perante os outros tipos de CaC existentes por sua alta eficiência elétrica, 50-85%, alta temperatura de operação, 600-1000°C, versatilidade no uso de combustíveis, geração de energia distribuída e baixas ou nulas emissões de poluentes. Os selantes são materiais isolantes diretamente em contato com os eletrodos e os interconectores das SOFC que fornecem hermeticidade e apoio mecânico às células. Normalmente os selantes são feitos de vidro ou vitrocerâmicos, que podem acomodar tensões interfaciais com o metal interconector por fluxo viscoso que ocorre acima da temperatura de transição vítrea (Tg). Portanto, a combinação do comportamento de densificação do selante, da compatibilidade química e termomecância com o metal interconector e de suas propriedades dielétricas são aspectos primordiais para o seu desenvolvimento. Este estudo objetivou o desenvolvimento de selantes vitrocerâmicos do sistema LZSA (Li2O-ZrO2-SiO2-Al2O3) para SOFC planar processados por colagem de fitas. A partir de um delineamento experimental considerando o efeito de três parâmetros: teor de sólidos e ligante nas suspensões, e tempo de moagem, suspensões otimizadas foram processadas por colagem de fitas. Corpos de prova cilíndricos (pastilhas) do pó vítreo precursor foram produzidos e tratados em diferentes temperaturas (700-950°C) para o estudo da densificação, cristalização e propriedades dielétricas. Amostras multicamadas de fitas de selante e amostras bicamadas selante-interconector foram produzidas e tratadas entre 750 e 900°C a fim de avaliar a densificação do material e compatibilidade com o metal interconector. Para uma composição de 50%m de sólidos, 20%m de ligante e tempo de moagem de 24h num primeiro estágio e 18h num segundo estágio, os resultados mostraram densificação máxima de 95,2% do selante numa faixa de 700 à 800°C, microestrutura refinada e homogênea e ótima aderência com o metal interconector quando processados a 800°C por 60minutos.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:48:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 331438.pdf: 2969511 bytes, checksum: c27130753f91be3df06d9d792661baa5 (MD5) Previous issue date: 2014 / Os mercados atuais e futuros apontam para uma necessidade cada vez maior de se reaproveitar os insumos existentes, bem como transformar os rejeitos de um processo em matéria-prima para o outro. Esta rota produtiva além de minimizar ou eliminar passivos ambientais possibilita um maior lucro, pois elimina custo com transporte, descarte e neutralização dos rejeitos, minimizando o impacto ambiental e social e levando os custos com matérias-primas a patamares mais competitivos. Neste contexto, a cinza pesada de carvão mineral que é um subproduto originado da combustão do carvão mineral em usinas termelétricas, apresenta-se como matéria-prima para o setor vidreiro. Isto acontece devido as suas características físicas, químicas e mineralógicas que são compatíveis com várias matérias-primas utilizadas na indústria vidreira, indicando uma possibilidade de substituição parcial ou integral destes insumos para a produção de materiais vítreos e vitrocerâmicos. Este estudo tem seu foco centrado no desenvolvimento de formulações à produção de materiais vitrocerâmicos a base de cinza pesada de carvão mineral geradas em Usinas Termelétricas, como matéria-prima de baixo custo e alto valor agregado. Para fundir as massas vítreas foi realizado um estudo complementar utilizando a equação de Vogel-Fucher-Tamman, relacionando os componentes de cada formulação com o objetivo de se obter um algorítmo que ligue à composição da amostra à previsão da temperatura dos fenômenos termofísicos, cristalização, formação de meia esfera, amolecimento e fusão. Para isso foi utilizado um planejamento experimental {3,3}, originando dez formulações dos três componentes, a cinza pesada e dois fundentes (Na2O e LiO2), em um delineamento de misturas que possibilitaram a geração e análise de diagramas de superfícies de respostas relacionadas aos fenômenos térmicos ligados à formação dos vidros e vitrocerâmicos obtidos neste estudo. Foi também gerado um modelo matemático a partir de uma curva logística com o objetivo de prever a temperatura de fusão do material sem a necessidade de análises térmicas. Os vitrocerâmicos gerados foram também avaliados através da quantificação de fases cristalinas através de difração de raios X que apontou o surgimento de eucriptita e nefelina como fases majoritárias.<br> / Abstract: Current and future markets points to a growing need to reuse the existing inputs, as well as transform the rejects from a process as a raw material to another process. This productive route in addition to minimize or eliminate environmental liabilities enables a greater profit, because it eliminates cost the of transportation, disposal and neutralization of waste, minimizing the environmental and social impact and leading raw materials costs to more competitive levels. In this context, the heavy ash of coal that is a byproduct originated of coal combustion in thermo-electric plants presents itself as a raw material for the glass industry. This happens because of their physical, chemical and mineralogical characteristics that are compatible with various raw materials used in the glass industry, indicating a possibility of full or partial replacement of these inputs to the production of vitreous materials and glass-ceramic. This study has its focus centered on the development of formulation to the production of glass-ceramic materials based on heavy ash of coal generated in Thermo-electric Plants as raw material of low cost and high added value. To merge the vitreous masses, was performed a complementary study using the Vogel-Fucher-Tammam equation, relating the components of each formulation with the objective of obtaining an algorithm that relates the composition of the sample to the temperature prediction of thermo-physics phenomena, crystallization, formation of a half ball, softening and melting. For this study, it was used an experimental planning {3.3}, resulting in ten formulations of the three components, heavy ash and two fluxes (Na2O and LiO2), in a delineation of mixtures that allowed the generation and analysis of response surfaces diagrams related to thermal phenomena linked to the formation of glass and glass-ceramic obtained in this study. It was also created a mathematical model from a logistic curve with the goal of predicting the melting temperature of the material without the need for thermal analyses. The glass-ceramic generated was also evaluated through quantification of crystalline phases by x-ray diffraction that pointed to the emergence of eucriptita and nepheline as majority phases.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Curso de Pós-Graduação em Química / Made available in DSpace on 2012-10-19T07:39:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T21:37:14Z : No. of bitstreams: 1 182721.pdf: 4076748 bytes, checksum: e7700321e520090164428c9854f715bf (MD5) / Neste trabalho encontra-se descrita a preparação de vidros e vitro-cerâmicos de composição 29 % Li2O - 1% ZrO2 - x% BaO - (70 - x %) SiO2, onde x = 0, 2, 3, 5, e 6 % em mol de BaO, obtidos pelo método clássico de fusão. Os materiais foram caracterizados por Difração de Raios-X, Espectroscopia Raman, Espectroscopia no Infravermelho, Espectroscopia de Fotoelétrons Excitados por Raio-X, Microscopia Eletrônica de Varredura e Análise Térmica Diferencial. Determinaram-se o mecanismo e a cinética de cristalização dos vidros, além das propriedades físico-químicas microdureza e durabilidade química.

É consenso que o reaproveitamento de materiais descartados pela indústria constitui uma importante fonte de matérias-primas para novos produtos. Entretanto a atuação dos mesmos deve ser analisada com critério para assegurar a funcionalidade e qualidade dos produtos acabados. Este trabalho estuda a viabilidade de se obter materiais vítreos utilizando-se resíduos sólidos galvânicos (indústria metalúrgica) como principal matéria prima. Para ajustes de composição foram empregados os resíduos sólidos industriais de finos de sílica (indústria cerâmica), de rochas graníticas (rochas ornamentais) e reativos comerciais. Os materiais foram concebidos a partir de formulações baseadas nos vidros soda-cal, utilizando-se o sistema B2O3-CaO-Na2O-SiO2-MO (M = Cr, Ni, Cu, Zn). A funcionalidade dos metais de transição na estrutura do vidro foi avaliada em função da variação da concentração presente na estrutura e da resistência química oferecida pelos produtos. As estruturas foram analisadas utilizando-se principalmente técnicas espectrométricas que forneceram informações importantes no esclarecimento sobre a incorporação e inertização destes metais de alto risco ambiental. Obteve-se materiais vítreos formulados com os resíduos propostos. O arranjo estrutural destes vidros é similar ao do vidro soda-cal, permitindo o planejamento de vidros e vitrocerâmicos utilizando resíduos sólidos industriais como componente das estruturas da rede vítrea. Obteve-se materiais vítreos utilizando-se até 22,5% em massa de finos de sílica, 8,3% de pó de rochas graníticas e 50,5% de lodo galvânico, com boa resistência química (taxa de dissolução em meio aquoso de 1,5.10-8 [g.cm2.s-1]). GLASS / The reuse of industrial waste materials is considered as an important source of raw-materials to be employed at new products. However proper criteria is needed in order to obtain vitreous materials from industrial solid wastes like solid galvanic waste (metallurgical industry) as main raw material. Ajusting the composition silica fine powder (ceramic industry) and granite stones wastes (ornamental) were used. In the present work, the formulations are based in soda lime glasses, where the relevant system is B2O3-CaO-Na2O-SiO2-MO (M= Cr, Ni, Cu, Zn).The functional characteristics of such components into the glass structure, in special the transition metals, are evaluated regarding the actual concentration variation and concerning the products chemistry stability. The structures are mainly analyzed by spectrometric techniques which give important informations about immobilization of hazardous environment related metals lead to there inertization.Vitreous materials formulation with the proposed wastes are obtained. The glass structural arrangements is similar to the soda lime glass, allowing ceramic glass materials project based on industrial solid wastes as the main component. Several vitreous materials are obtained contained silica fine powder wastes about 22,5 %wt, granite rocks powder wastes about 8,3%wt and galvanic sludge wastes up to 50,5%wt, with showing good chemistry resistance (dissolution rate in aqueous media of 1,5.10-8[g.cm2.s-1]).

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T05:23:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 277621.pdf: 2588750 bytes, checksum: 65c103031da89f2746fd59090280d8d4 (MD5) / Este trabalho teve como objetivo a obtenção e caracterização de biovitrocerâmicas celulares para ser utilizadas como material de implante, suporte para o crescimento do tecido ósseo. Foram preparados quatro tipos de vidros do sistema SiO2-P2O5-CaO-Na2O, os quais foram denominados vidros D, E, F e G. Estes vidros foram obtidos a partir da mistura e fusão de seus precursores, carbonato de cálcio (CaCO3), carbonato de sódio (Na2CO3), fosfato de amônio dibásico [(NH4)2HPO4] e sílica (SiO2). Esses vidros foram usados para preparar as biovitrocerâmicas celulares por espumação direta usando CaCO3 como agente espumante ou pelo método da réplica usando uma esponja de poliuretano como template. Tanto os vidros como as vitrocerâmicas celulares foram analisados por técnicas de Fluorescência de Raios X (FRX), Análise Térmica Simultânea (TG/DTA), Difração de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Energia Dispersiva de Raios-X (EDX), medidas de densidade, porosidade e expansão volumétrica. Também foram feitas medidas de resistência mecânica à compressão, análise em Fluido Corpóreo Simulado (SBF) e citotoxicidade. Todas as vitrocerâmicas celulares preparadas apresentaram uma resistência mecânica à compressão entre 3 e 12 MPa, que coincide com os valores do osso trabecular. Além disso, todas as vitrocerâmicas mostraram ser bioativas quando imersas em SBF. A vitrocerâmica preparada com o vidro F, 2% de CaCO3 tratada termicamente a 900ºC foi a vitrocerâmica que apresentou as características mais promissoras de acordo com a utilização proposta. A vitrocerâmica celular obtida pelo método da réplica também se mostrou adequada para ser usada como implante, suporte para o crescimento do tecido ósseo, pois além de apresentar poros interconectados maiores que 100 µm mostrou-se bioativa quando imersa em SBF e não citotóxica quando analisada em meio de cultura de células. Este trabalho pode contribuir com todos aqueles que pretendem obter materiais porosos que possam ser utilizados não só como suporte para o crescimento do tecido ósseo, mas também como filtros, suportes catalíticos, isolantes térmicos e acústicos, membranas, sensores de gás, material estrutural leve, já que apresenta vários métodos de preparação de materiais porosos e diversas técnicas de caracterização que podem ser utilizadas para caracterizar este tipo de material.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T15:42:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 293897.pdf: 2495192 bytes, checksum: 0e0d39331c479b73f6be0d3c467b3fe9 (MD5) / O presente trabalho consiste na investigação sobre a influência da geometria de aplicação através de desenhos variados, bem como da fração de área cobertura de um esmalte compósito, com matriz vitrocerâmica do sistema LZSA (Li2O-ZrO2-SiO2-Al2O3) reforçado com partículas cristalinas de silicato de zircônio (ZrSiO4), aplicado sobre a superfície vítrea de um revestimento cerâmico brilhante, cujo objetivo é otimizar a relação entre resistência ao risco e o brilho e analisar as propriedades antiderrapantes do produto, através do aumento do coeficiente de atrito. Neste contexto, investigou-se a influência da geometria da aplicação serigráfica e da fração de área de cobertura nas características superficiais de revestimentos esmaltados de um esmalte compósito, tendo uma composição vitrocerâmica do sistema LZSA (Li2O-ZrO2-SiO2-Al2O3) como matriz e partículas de silicato de zircônio (20% em massa) como reforço. Aplicou-se o esmalte compósito sobre a superfície vítrea de um revestimento cerâmico brilhante com a técnica de serigrafia. Foram ensaiadas quatro geometrias, com fração de área de cobertura diferentes, fixando o livre caminho médio entre uma geometria e seu vizinho mais próximo. Após a aplicação e queima, as peças foram submetidas a ensaio de dureza Mohs, abrasão pelo método do PEI, manchamento, coeficiente de atrito e microscopia óptica, para analisar suas propriedades físico/mecânicas. Os principais resultados mostraram que a melhor relação brilho versus risco foi obtida com a geometria circular. No ensaio do brilho, o melhor resultado obtido, foi com livre caminho médio de 0,605 mm e fração de área de cobertura de 11%. Nessa faixa o brilho obtido foi de 52,9 UB comparado com a peça lisa que apresenta 66,6 UB, sem perder a característica de piso brilhante. A resistência ao risco subiu de 3 na peça lisa, para 5 na peça aplicada com material compósito vitrocerâmico. A resistência à abrasão pelo método do PEI passou de classe III, peça lisa, para classe V na peça decorada. A resistência ao manchamento também aumentou independente do agente manchante utilizado nesse estudo. A característica de produto antiderrapante foi confirmada pelo ensaio da determinação do coeficiente de atrito onde se observa que a peça sem decoração no ensaio molhado tem um coeficiente de atrito de 0,39 e a peça decorada um coeficiente de atrito igual a 1, o que permitiu concluir que a geometria circular dentre todas as estudadas apresenta-se como melhor resultado para melhorar as características técnicas dessa tipologia de produto. / The present work is to investigate the influence of geometry through the application of various designs, as well as the fractional area coverage of an ceramic glazes composite, ceramic matrix system LZSA (Li2O-ZrO2-SiO2-Al2O3) particles reinforced with crystalline silicate zirconium (ZrSiO4) applied on the glassy surface of a bright ceramic tile, whose goal is to optimize the relationship between brightness and scratch resistance and slip properties to analyze the product by increasing the coefficient of friction. In this context, we investigated the influence of the geometry of the application and the fraction of the coverage area of a ceramic glazes composite ceramic composition having a system LZSA (Li2O-ZrO2-SiO2-Al2O3) as the matrix and particles of zirconium silicate (20%) as reinforcement. We applied the composite ceramic glazes on the glassy surface of a ceramic tile with bright silk-screen printing technique. Four geometries were tested, with the fraction of different coverage area, setting the mean free path between an geometry and its nearest neighbor. After applying and firing, the samples were assayed mohs hardness, abrasion by the SIA method, staining, friction coefficient and optical microscopy, to analyze their physical / mechanical. The results showed that the best brightness versus risk ratio was obtained with the circular geometry. In the assay of the brightness best result was with mean free path of 0.605 mm, and fractional area coverage of 11%. On that track the brightness obtained was 52.9 compared with the UB flat piece that has 66.6 UB, without losing the character of the shiny floor. The scratch resistance rose from 3 in the flat part, to 5 in number with applied glass ceramic composite material. The resistance to abrasion by the method of the PEI went from class III, flat piece to class V in the decorated part. The resistance to staining also increased regardless of the staining agent used in this study. The product characteristic was confirmed by the slip test for determining the friction coefficient which shows that the test piece without the decor has a wet coefficient of friction of 0.39, and decorated a number of friction coefficient equal to 1, which concluded the circular geometry of all the studied presents the best result to improve the technical characteristics of this type of product.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais. / Made available in DSpace on 2012-10-22T23:31:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Neste trabalho, diferentes técnicas de processamento foram utilizadas para a fabricação de vitrocerâmicos celulares do sistema Li2O-ZrO2-SiO2-Al2O3 (LZSA): método da réplica, incorporação de materiais orgânicos ao pó cerâmico e geração de bolhas dentro da suspensão cerâmica. Para os três métodos de processamento, a suspensão cerâmica continha pó vítreo LZSA, bentonita e silicato de sódio. Espumas comerciais de poliuretano com contagem nominal de células de 55 ppi foram utilizadas para a produção dos vitrocerâmicos LZSA reticulados pelo processo de réplica. A suspensão contendo diferentes teores de bentonita foi preparada em dois meios: aquoso e orgânico. O comportamento reológico das suspensões foi caracterizado por viscosimetria dinâmica. Após a imersão das espumas poliméricas na suspensão e secagem, as espumas foram sinterizadas a 700-850°C por 30-180 min. A influência das condições de sinterização na microestrutura e nas propriedades físicas, mecânicas e fluidodinâmicas dos vitrocerâmicos LZSA reticulados produzidos pelo processo de réplica foi investigada. Para o método de incorporação de materiais orgânicos ao pó cerâmico foram utilizados como agentes formadores de poros bagaço de cana-de-açúcar e pó de madeira (>840 m), os quais foram adicionados à suspensão nas proporções de 10 e 20% em massa. Para o método de geração de bolhas foi adicionado à suspensão peróxido de hidrogênio na proporção de 20% em massa. Para esses dois métodos, as amostras foram sinterizadas a 750°C por 60 min. A degradação térmica e a identificação dos produtos de decomposição da espuma polimérica e dos agentes formadores de poros foram estudadas por termogravimetria e espectroscopia no infravermelho, respectivamente. A microestrutura e a morfologia dos vitrocerâmicos celulares foram avaliadas por microscopia eletrônica de varredura e por análise de imagem, respectivamente. As propriedades físicas e mecânicas também foram avaliadas. Os resultados mostraram que cada método de processamento afeta de forma diferente a microestrutura e as propriedades físicas, mecânicas e fluidodinâmicas da estrutura celular.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais / Made available in DSpace on 2012-10-23T21:09:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 258387.pdf: 4321015 bytes, checksum: 694c7943289522d816f44575ae89ca87 (MD5) / Atualmente, grande parte das técnicas de prototipagem rápida, RP, é capaz de gerar além do protótipo, o próprio produto final. Dentre elas, a Manufatura de Objetos Laminados (LOM) permite que a reconstrução da peça projetada seja realizada a partir de camadas de folhas ou tapes de material cerâmico, metálico, polimérico ou compósito. O presente trabalho uniu essas duas tecnologias de processamento, LOM e tape casting, na obtenção de laminados e estruturas tridimensionais do sistema vitrocerâmico Li2O-ZrO2-SiO2-Al2O3, LZSA. Para tanto, tapes do precursor vítreo do sistema LZSA foram produzidas por tape casting aquoso. Os tapes foram utilizados como material de entrada na fabricação de objetos por LOM. As propriedades reológicas e de molhamento das suspensões aquosas foram otimizadas com auxílio de um planejamento fatorial gerando três composições ótimas de tapes. Laminados com e sem adição de ZrSiO4 foram produzidos por LOM e submetidos a ciclo térmico único para remoção de ligantes, sinterização e cristalização. Os laminados vitrocerâmicos foram caracterizados do ponto de vista físico, térmico, dielétrico e microestrutural. A partir das condições de processamento e tratamento térmico que originaram laminados sem defeitos, estruturas do tipo engrenagem foram fabricadas por LOM. Laminados vitrocerâmicos LZSA apresentaram valores de resistência à flexão, expansão térmica, constante dielétrica e tangente de perda compatíveis com materiais comerciais utilizados em tecnologias de cerâmica co-sinterizada à baixa temperatura (LTCC). A adição de ZrSiO4 ao sistema LZSA ajustou o seu comportamento de expansão térmica, diminuiu os valores de constante dielétrica, bem como a resistência à flexão, e a tangente de perda do sistema original.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais. / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:52:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 212477.pdf: 2722330 bytes, checksum: d66d2bd07920e636a142f82d649a22dc (MD5) / Uma camada de proteção para a superfície vidrada de revestimentos cerâmicos, em particular do tipo gres porcelânico esmaltado, constituída por um vitrocerâmico do Sistema LZSA (Li2O-ZrO2-SiO2-Al2O3), foi projetada, caracterizada e preparada neste trabalho. Diversas composições, obtidas a partir de carbonato de lítio, silicato de zircônio, quartzo e espodumênio como matérias-primas, foram fundidas à temperatura de 1480ºC para a obtenção dos vidros (fritas). Cada composição foi moída para se obter um pó com diâmetro médio de partícula em torno de 4,6 mm e caracterizada por meio de análise química, durabilidade química, análise térmica diferencial, análise do comportamento durante o processo de sinterização, difratometria de raios X e análise dilatométrica. Usando-se o coeficiente de expansão térmica (CET), sinterabilidade e resistência química como critérios de seleção, a composição LZS4A foi obtida em escala industrial e utilizada, juntamente com alumina, quartzo e silicato de zircônio em percentuais de 0, 10 e 20% em massa, para a obtenção de materiais compósitos. Cada composição foi moída para se obter um pó com diâmetro médio de partícula em torno de 5 mm e caracterizada por meio de análise térmica diferencial, análise dilatométrica, comportamento durante a sinterização, difratometria de raios X, análise microestrutural, absorção d'água, resistência química e comportamento mecânico. Com base nos resultados obtidos, as composições contendo silicato de zircônio como partículas de reforço foram selecionadas para serem aplicadas como camada de proteção sobre a superfície vidrada de um revestimento cerâmico do tipo gres porcelânico. Os resultados mostraram que a resistência ao risco da superfície vidrada do revestimento cerâmico passou de 4 para 9 na escala Mohs, enquanto que o brilho superficial foi reduzido de 96,2 para 71,2 UB. Além disso, o material final foi classificado como PEI 5 com classe de manchabilidade 4.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais. / Made available in DSpace on 2012-10-22T12:43:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 234079.pdf: 2946795 bytes, checksum: 2f580aa3eeb13a1af2cd6bd25a757a80 (MD5) / Vitrocerâmicos são sólidos policristalinos que contém, normalmente, uma fase vítrea residual e que se obtêm por fusão e solidificação de composições vítreas inorgânicas suscetíveis à cristalização controlada. Dentre as várias formas de processamento conhecidas, a tecnologia do pó tem crescido bastante nos últimos anos e, em especial, a extrusão tem apresentado um grande potencial de aplicação. Entretanto, os pós de vidros não apresentam plasticidade que é um fator decisivo para o processo de extrusão e interfere diretamente na qualidade final dos produtos extrudados. A utilização de plastificantes orgânicos pode acarretar, durante a extração do mesmo na etapa de tratamento térmico, no aparecimento de defeitos como porosidade interna, trincas, etc. Uma alternativa viável seria a utilização de um plastificante inorgânico, como por exemplo, uma bentonita. Por outro lado, para algumas aplicações o desempenho mecânico dos vitrocerâmicos não é adequado, podendo-se inserir partículas de reforço como o ZrSiO4 para obter um compósito com propriedades mecânicas melhoradas. Desta forma, o objetivo deste trabalho é o processamento e caracterização de um material compósito por extrusão, formado por um vitrocerâmico do sistema LZSA (Li2O-ZrO2-SiO2-Al2O3) como matriz e partículas cristalinas de ZrSiO4 como reforço, utilizando uma bentonita como plastificante. Para esta finalidade, compósitos foram formulados e preparados a partir do pó de vidro LZSA e do ZrSiO4. Os compósitos foram caracterizados sob o ponto de vista das propriedades físicas e mecânicas. A composição G contendo 60 % de partículas de ZrSiO4 foi selecionada, pois apresentou bons resultados de resistência à flexão (190 MPa) e à abrasão profunda (51 mm3). Novas composições foram preparadas adicionado-se diferentes quantidades de bentonita a composição G. A composição G7 foi selecionada por apresentar o maior índice de plasticidade com 7% em peso de bentonita que permitiu a extrusão do material. O material extrudado foi sinterizado a 1150ºC por 10 min e os resultados mostraram que a retração térmica linear, a resistência à abrasão profunda e o módulo de resistência à flexão foram de 14%, 51 mm3 e 220 MPa, respectivamente. Finalmente, pode-se concluir que o processo de extrusão pode ser usado com eficiência para a obtenção de vitrocerâmicos do sistema LZSA reforçado com partículas de ZrSiO4 para inúmeras aplicações.