Neste trabalho, foram investigados corpos cerâmicos à base de vidro sodocálcico moído, oriundo de embalagens de vidro transparente, e um calcário dolomítico. O objetivo foi avaliar as propriedades do material obtido, como expansão volumétrica, resistência mecânica e condutividade térmica em função de alguns parâmetros processuais, tais como, granulometria do pó de vidro, quantidade de agente espumante e temperatura de queima. Os corpos cerâmicos foram formulados com teores entre 3% e 5% em peso de calcário dolomítico, conformados por prensagem uniaxial em uma prensa hidráulica e queimados entre 600ºC e 1000ºC. Foram variados parâmetros processuais como granulometria das matérias-primas, pressão de compactação e taxa de queima, bem como introduzido alumina para aumentar a refratariedade do produto final. A caracterização tecnológica dos corpos cerâmicos envolveu a determinação da expansão volumétrica, resistência mecânica à compressão, e condutividade térmica. A microestrutura foi avaliada utilizando-se uma lupa, microscopia eletrônica de varredura, mapeamento de elementos por microssonda EDS e análise mineralógica por difração de raios X. Os resultados mostraram que é possível obter espumas vítreas a partir de pó de vidro, utilizando calcário dolomítico como agente espumante. As espumas vítreas obtidas apresentaram valores de condutividade térmica entre 0,11 a 0,7 W/mK e valores variados de resistência mecânica sendo que, o valor máximo obtido foi 2MPa, ambos compatíveis a de produtos comerciais existentes no mercado de isolantes térmicos industriais. A espumação variou em função da quantidade de agente espumante e da temperatura de queima. Quanto maior o teor de calcário dolomítico, mais intenso foi o processo de espumação, para uma mesma temperatura de queima. Dois fenômenos dependentes da temperatura atuam decisivamente para a espumação dos corpos cerâmicos: a liberação (e expansão) de CO2 pelo calcário dolomítico e a viscosidade de fase vítrea. Temperaturas muito baixas não são suficientes para liberar CO2 e/ou vitrificar a microestrutura, assim como temperaturas excessivas levam à fuga de CO2 do corpo cerâmico pela baixa viscosidade da fase vítrea formada. A adição de Al2O3 à formulação tornou a fase vítrea menos viscosa, interferindo no processo de espumação do corpo cerâmico. / In this work, ceramic bodies made of grounded soda-lime glass from transparent glass bottles and a dolomitic lime were investigated. The objective was to evaluate the properties of the obtained material, as volumetric expansion, mechanical strength and thermal conductivity as function of some procedural parameters such as: glass powder particle mean size, amount of foaming agent, heating rate and sintering temperature. The ceramic bodies were formulated with 3 and 5 weight percent of dolomite lime, uniaxially pressed in a hydraulic press and fired within the temperature range from 600 to 1000ºC. The following procedural parameters were varied: particle size distribution of raw materials, compacting pressure and heating rate. Tests were also performed with the addition of alumina to the mixture, in the amount of 4 weight percent, in order to increase the refractoriness of the final product. The technological characterization of the ceramic bodies involved the determination of the volumetric expansion, compressive strength, and thermal conductivity. The microstructure was investigated by optical microscopy, scanning electron microscopy, mapping of elements in an electron beam microprobe analyzer and X-ray diffraction analysis. The results have shown that it is possible to obtain foam glass from glass powder, using dolomitic lime as foaming agent. The foam glasses presented values of thermal conductivity between 0,11W/mK and 0,7W/mK and varied values of mechanical strength, the best samples achieving a maximum of 2MPa. For both properties, the values obtained were comparable to those of commercial thermal insulating products. The foaming has varied as function of the amount of foaming agent and sintering temperature. When temperature was kept constant, higher dolomitic lime content lead to a more intense foaming process. Two temperaturedependent phenomena can act decisively on the foaming process: the release (and expansion) of CO2 by the dolomitic lime, and the viscosity of the glass phase. Low temperatures may not provide conditions for the release of CO2 and vitrification of the microstructure, and excessively high temperatures may cause the CO2 to escape from the ceramic body due to the low viscosity of the glass phase. Addition of Al2O3 to the formulation has increased the viscosity of the glass phase, therefore interfering with the foaming process of the ceramic body.

O presente trabalho tem como objetivo a caracterização de uma blindagem cerâmica testada contra projéteis perfurantes catibre 5,56 x 45mm. Os mecanismos básicos envolvidos no desempenho dessas placas, assim como os referentes aos fenômenos de penetração e perfuração são apresentados. São processados e caracterizados corpos de prova cerâmicos, à base de atumina, procedendo-se um estudo que visa a conferir o melhor desempenho destes quando aplicados em blindagem. Verificou-se que, para um mesmo nível de proteção, uma blindagem cerâmica apenas 2,3 mm majs espessa que uma blindagem metálica monolítica possibilita redução de aproximadamente 50% em peso. / The aim of this work is to characterize the behavior of a ceramic armar tested against an 5,56 x 45 mm armor piercing projectiles. The basics mechanisms invotved in the plates' performance, as well as penetration and perforation phenomena are shown. Ceramics samples, composed of alumina, are processed and characterized, following a specific study focusing on the higher performance of these materiais when used in armar. lt was verified that, for the same level of security, a ceramic armar with just 2,3 mm more in thickness, compared with a metallic armar, allows approximately 50% reduction in weight.

Este trabalho tem como objetivo principal, efetuar um estudo da viabilidade da utilização do rejeito de indústrias de produtos cerâmicos (cerâmica vermelha), como substitutivo do agregado graúdo de rocha, na produção de concreto com características estruturais. O rejeito foi coletado em quatro diferentes indústrias, localizadas no município de Gravataí, região metropolitana da Grande Porto Alegre-RS, sendo posteriormente britado, para a obtenção do agregado, objeto deste estudo. Foram analisadas as principais características do agregado produzido, distribuição granulométrica, massa unitária, massa específica e absorção de água. A seguir, foi feito um estudo para estabelecer o teor de argamassa a ser utilizado nas misturas, sendo efetuado também uma avaliação da resistência à compressão em função do teor de argamassa. Uma vez fixado o teor de argamassa, foram feitos ensaios a fim de estabelecer a correlação da resistência à compressão, com a relação água/cimento, gerando, desta forma, as chamadas curvas de Abrams, vindo a possibilitar o traçado dos gráficos de dosagem. O estudo baseou-se em determinações experimentais da resistência à compressão, da resistência à tração por compressão diametral, absorção de água, o desgaste e o módulo de deformação estática, utilizando-se em referência de comparação um concreto convencional, produzido com brita basáltica. Todas as misturas foram confeccionadas com cimento Portland pozolânico (tipo IV) classe 32, areia natural de rio e água potável. Os resultados obtidos mostraram ser tecnicamente viável, o emprego do rejeito cerâmico, como agregado graúdo, na produção de concreto.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3927.pdf: 5908139 bytes, checksum: 5b55d9e7dbda145e1fb386b7f749e343 (MD5) Previous issue date: 2011-09-20 / Universidade Federal de Minas Gerais / Considering the growth of the Brazilian ceramic tiles sector and its expressivity in the global setting, the present work has been developed in order to evaluate the main differences related to the preparation of bodies compositions by dry and wet route technologies and then to contribute to the viability of the porcelain tiles fabrication by dry route. The dry route can be considered the greatest technological innovation of the Brazilian ceramic tiles industry. However, despite the importance of this route to ceramic tiles fabrication, just few scientific studies were performed in order to identify its advantages and disadvantages. At the same time, in the last ten years, the porcelain tiles production showed a large growth, related to the global tendency in the sector to the diversification of production. The porcelain tiles present excellent technical properties and aesthetics effects to allow the development of ceramic products with high added value. These products have shown good penetration on market segments that are not achieved by traditional ceramic tiles. To the development of the study, it was evaluated the influence of the technology of preparation of bodies compositions on several technological parameters of relevance to the ceramic tiles production, like the medium size and the particle and granules sizes distribution, the particle and granules shapes and the degree of mixture. After that, tests were performed related to the bodies chemical compositions, the conditions of milling and granulation by dry route, to identify the necessary adjustments to feasible the porcelain tile production by this route. The results interpretation allowed to understand the importance of the technological parameters evaluated, contributing for a critical evaluation of the feasibility of producing porcelain tiles by the dry route. / Dado o crescimento do setor de revestimentos cerâmicos no Brasil e a expressividade do mesmo no cenário mundial, o presente trabalho teve por objetivo avaliar as principais diferenças decorrentes da preparação de massas pelas tecnologias de via úmida e via seca e, a partir de então, contribuir para a viabilização da fabricação de porcelanatos de cor de queima clara através do processamento a seco. A tecnologia de preparação de massas por via seca pode ser considerada a maior inovação tecnológica ocorrida no setor de revestimentos cerâmicos no Brasil. Todavia, apesar da importância desta rota de processamento para a fabricação revestimentos cerâmicos, poucos estudos científicos foram realizados buscando identificar suas vantagens e desvantagens. Paralelamente, nos últimos dez anos a fabricação de porcelanatos no Brasil experimentou grande crescimento, seguindo a tendência mundial de diversificação da produção do setor. Os porcelanatos apresentam excelentes características técnicas combinadas com efeitos estéticos característicos, que permitem o desenvolvimento de produtos cerâmicos de maior valor agregado, os quais têm apresentado boa penetração em segmentos do mercado que não são atingidos pelos revestimentos cerâmicos tradicionais. Para a realização do estudo, foi avaliada a influência da tecnologia de preparação de massas sobre diversos parâmetros tecnológicos relevantes para a fabricação de revestimentos cerâmicos, tais como o tamanho médio e a distribuição de tamanhos de partículas e grânulos, o formato das partículas e dos grânulos e o grau de intimidade de mistura. A seguir, foram realizados testes envolvendo a composição química da massa, as condições de moagem e granulação por via seca , de modo a identificar os ajustes necessários para a preparação de massas de porcelanato por esta rota. A interpretação dos resultados permitiu compreender a importância dos parâmetros tecnológicos avaliados, contribuindo para uma avaliação crítica da viabilidade da fabricação de porcelanatos por via seca .

Os materiais nanoparticulados têm atraído atenção considerável da comunidade científica, devido às propriedades excepcionais destes materiais, pois na maioria das vezes apresentam melhores propriedades tais como: magnéticas, ópticas, ponto de fusão, reatividade superficial, com relação às propriedades atribuídas aos pós ultra-finos. Neste trabalho o estudo de pós nanométricos foi feito para compostos de BaTi03 puro e dopado com Ni e Ti02. Os pós de BaTi03 dopado com Ni foram estudados para aplicação como pigmento, apresentando uma coloração verde e tamanhos de partículas entre 100 a 34 nm. O BaTi03 puro foi estudado a propriedade fotoluminescente à temperatura ambiente para o material desordenado, calcinado a 300, 350 e 400°C/20h. O material calcinado a 300°C/20h apresentou a melhor propriedade fotoluminescente. Para os pós de Ti02 foi estudada a propriedade fotoluminescente à temperatura ambiente na forma cristalina e desordenados, calcinados a 300°C por diferentes tempos 2, 8, 16, 20 e 24h, por diferentes temperaturas 250, 300, 350, 400, 450°/20h, calcinados a 800°/1h e 800°C/2h. A melhor propriedade fotoluminescente foi obtida para o material calcinado 300°C/20h. O Ti02 calcinado a 800°C/1h apresentou propriedade fotoluminescente a temperatura ambiente na região do visível e do infravermelho, enquanto o calcinado a 800°C/2h apenas na região do infravermelho. Para uma melhor compreensão das propriedades destes compostos foram realizados os cálculos mecânico-quântico para o BaTi03 cristalino e desordenado, BaTi03 dopado com Ni e para o Ti02 cristalino e desordenado. A correlação entre a parte experimental e os cálculos mecânico-quântico foram ferramentas de grande valor para uma análise mais concisa das propriedades fotoluminescentes e a influência da adição do dopante à rede cristalina / Materials in nanometric scale have attracted a considerable attention of the scientific community, due to the exceptional properties presented by these materials. These materials, in the majority of cases, present enhanced properties such as: magnetic and optical properties, melting point, superficial reactivity related to ultrafine powders. In this work, the study of nanosized powders was accomplished by the synthesis of pure BaTi03 compounds, Ni dopped BaTi03 and Ti02. The Ni dopped compounds were investigated as pigments, presenting a greenish color and partic1e size ranging from 34 to 100nm. On the other hand, the photoluminescent properties of undopped disordered Bati03 were studied at room temperature, being previously heat treated at 300, 350 and 400°C/20h. The material ca1cined at 300°C/20h presented the best response. The photoluminescent properties at room temperature of crystalline and disordered Ti02 were also investigated. The powders were heat treated at 300°C for 2, 8, 16, 20 e 24h, and different temperatures 250, 300, 350, 400, 450°C/20h, and finally, 800°C for 1 and 2h. Once again, the material calcined at 300°C/20h presented the best response. Ti02 treat at 800°C/1h presented photoluminescent properties at room temperature in the visible and infrared regions, while the powder c1acined at 800°C/1h presented photoluminescent properties only in the infrared region. Theoretical calculation was carried out for a better comprehension of the properties presented by the compounds. The correlation between the experimental part and the calculation was a very usefu1 tool for a more concise analysis of the photoluminescent properties and the influence of the addition of the dopant into the lattice

Neste trabalho, a resistência ao desgaste abrasivo de revestimentos cerâmicos (AbO3, AI2O3+ TiO2 e ZrO2+ Y2O3) foi avaliada em relação a diferentes fatores operacionais aplicados com a técnica de aspersão térmica. Utilizou-se outros revestimentos de natureza cerâmica com matriz metálica (compósitos) (WC-Co(12%) e WC-Co(17%)) e metálica (liga à base de Ni-Cr-W), para fins comparativos. Foram empregadas duas técnicas distintas de aspersão térmica para a obtenção dos revestimentos: plasma spray e hipersônico. Os corpos-de-prova foram primeiramente submetidos à deposição com uma liga Ni-Cr20, com a finalidade de diminuir as tensões de natureza térmica, e após sofreram a deposição do pó cerâmico. Os revestimentos foram então submetidos a um desgaste abrasivo em um abrasímetro, que promovia 3 movimentos rotativos contra uma lixa abrasiva. Considerando todos os sistemas comparados (cerâmicos, compósitos e metálico), o que apresentou maior resistência ao desgaste abrasivo foi o WCCo (12%). Foi constatada uma correlação da porosidade com a resistência ao desgaste para os sistemas cerâmicos. Para o sistema Al2O3+ TiO2, a maior resistência ao desgaste foi apresentada pelas amostras com menor porosidade. O mesmo comportamento não foi observado com os sistemas cerâmicos com matriz metálica e metálico, onde menores resistências ao desgaste foram obtidas para revestimentos com baixas porosidades. Também o efeito das tensões produzidas durante o procedimento de aspersão térmica foi avaliado em relação à resistência ao desgaste abrasivo. Para tanto, foram variados a distância de aspersão, o tempo de pré-aquecimento do substrato e a redução da espessura da camada depositada. O sistema cerâmico AI2O3+ TiO2 teve um ganho de 46% e 61% na resistência ao desgaste, quando respectivamente aspergido sem pré-aquecimento do substrato e com redução da distância de aspersão. Com a redução da espessura da camada depositada, os sistemas cerâmicos via de regra diminuíram a resistência ao desgaste, ao passo que para o sistema WC-Co (17%), o acréscimo foi de 53%. A razão para tanto foi imputada ao alívio de tensões. Os resultados obtidos permitiram avaliar a dependência da resistência ao desgaste de materiais cerâmicos (em comparação com materiais compósitos e metálico) aspergidos termicamente com fatores microestruturais como porosidade (quantidade e tamanho de poros), presença de trincas e descontinuidade das camadas lamelares, típicas de microestruturas aspergidas termicamente. / In this work the abrasive wear resistance of ceramic coatings ((Al2O3, Al2O3+ TiO2 and ZrO2+ Y2O3) was evaluated to different operacional factors applied through thermal spray technique. Others coatings of ceramic nature were used with metallic matrix, for comparative analysis. Two different thermal spraying techniques were used to obtain the coatings: plasma spray and high velocity oxygen fuel. The specimens were first coated with an alloy NiCr2O in arder to reduce the thermal stress, and after that, they were coated with ceramic powder. The coatings were submited to abrasive wear in a wear machine adjusted to do 3 rotatives motions against an abrasive sandpaper. Considering ali systems that were compared (ceramic, metal matrix composites and metallic), the system that shown the highest abrasive wear resistance is WC-Co(12%) A correlation was found between the porosity and the wear resistance for ceramic systems was found. The highest wear resistance was found with a low levei of porosity. The same behavior was not observed to the ceramic systems with metallic matrix and metallic, where the lower wear resistances obtained for coatings without lower porosities. Also, the stress effect, generated during thermal spraying procedure, was evaluated, correlating with the abrasive wear resistance. Pre-heating time of the substrate and the coating thickness reduction were varied. The ceramic system Al2O3+ TiO2 showed an increase of wear resistance of 46% and 61%, when it was respectively sprayed without pre-heating of the substrate and with the reduction of the spray distance. The ceramic systems had their wear resistance diminished by decreasing the coating thickness, whereas for the WC-Co(17%) the wear resistance was increased by 53%. The reason of this behavior was attributed to the stress relaxation.The results obtained, allowed us to establish the resistance dependence of thermal spraying ceramic materiais with microstructural factors like porosity (quantity and poro size), presence of cracks and lamelar layers fractured, that are typical characteristcs of thermal sprayed microstructures.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:38:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6135_1.pdf: 1343146 bytes, checksum: 4b3b8a9f0b51c8075380ea1336950a55 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2004 / A degradação do meio ambiente é, sem dúvida alguma, um dos problemas mais importantes que tem acompanhado a Humanidade nestas últimas décadas. A exploração dos recursos naturais e o desenvolvimento tecnológico são fenômenos que, incontrolados, podem provocar desequilíbrios ecológicos com conseqüências dificilmente previsíveis, causados principalmente pela extração indiscriminada dos recursos naturais e pelo descarte dos resíduos industriais. O reaproveitamento de resíduo industrial em materiais cerâmicos demonstra ser uma das alternativas mais viáveis para a redução dos impactos ambientais e a redução nos custos industriais a serem explorados pelas indústrias no momento atual, haja vista a grande versatilidade na forma de processamento e principalmente pela incorporação dos resíduos industriais na cerâmica ser um método que assegura a inertização de elementos potencialmente tóxicos. Atualmente o Brasil situa-se entre os quatro maiores produtores de cerâmica tradicional no cenário mundial. Entretanto, a quase totalidade das indústrias de cerâmica, ainda obtém suas matérias-primas exclusivamente da natureza, gerando uma aceleração na degradação dos ecossistemas naturais e a limitação dos estoques de muitas matérias-primas. Na produção de louças sanitárias muitas das matérias-primas utilizadas, na composição da massa de barbotina e esmalte cerâmico, apresentam semelhanças químicas às utilizadas nos revestimentos cerâmicos. Este trabalho tem um objetivo tecnológico que visa avaliar o potencial da produção de massas cerâmicas para uso em revestimentos cerâmicos mediante a utilização de resíduos do processo da fabricação de louças sanitárias, visando minimizar o impacto do retorno destes resíduos para o meio ambiente, bem como, proporcionar as indústrias de revestimento, possibilidades de reduções nos custos finais dos produtos, com a utilização de matériasprimas pré-processadas. Na realização deste trabalho foram formuladas 04 composições de massas cerâmicas, com o auxílio do programa Reformix 2.0, utilizando: Feldspatos, areia, caulim, argilas, calcita e quatro tipos de resíduos denominados: RLA, REP, RMB e LET, oriundos do processo de produção de uma indústria de louças sanitárias. As quatro amostras de resíduos foram caracterizadas, visando o melhor conhecimento sobre as suas composições químicas, distribuição granulométricas e ensaios cerâmicos de resistência a flexão, retração linear, absorção de água e perda ao fogo. As massas foram produzidas por diluição e moagem, os corpos de prova conformados por prensagem em laboratório industrial, utilizando 03 variações de pressão e 03 variações de umidade de prensagem, e queimados a 1200°C em forno túnel. Estas foram caracterizadas quanto as suas composições químicas, distribuição granulométrica e ensaios cerâmicos de resistência à flexão (crua e queimada), retração linear (crua e queimada), absorção de água. Os resultados mostraram que todas as quatro amostras de massas têm considerável potencial de aplicação na produção de revestimentos cerâmicos, entretanto uma das massas (M4) possui potencial de uso em grés porcelânicos

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Especialização em Construções Civis). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Especialização em Construções Civis). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008