Este trabalho teve por objetivo obter revestimento de carbeto de silício para esferas combustíveis utilizadas em reatores nucleares do tipo FBNR, através da sinterização de SiC por reação com silício metálico (RBSiC). As matérias-primas foram moídas em moinho de bolas por 24 horas e as temperaturas utilizadas na sinterização foram de 1500° e 2000°C, durante tempos que variaram de 30 a 240 minutos. As amostras foram caracterizadas quanto a fases cristalinas, densidade, microestrutura e resistência mecânica. As peças sinterizadas a 2000°C apresentaram valores de resistência mecânica na faixa de 95 MPa, e densidade de cerca de 90% foram alcançadas, superiores aos valores encontrados para 1500°C.Foram obtidos revestimentos com as técnicas de gel casting e spin coating. A resistência mecânica desses revestimentos foi de, aproximadamente, 50% das amostras sinterizadas a 2000°C. / The aim of this work was to get covering of silicon carbide for use in nuclear fuel reactors of type FBNR, through the sintering of SiC by reaction bonded silicon carbide (RBSiC). The samples were homogenized in a ball mill and the sintering temperatures were 1500°C and 2200°C, during times that varied of 30 until 240 minutes. The product was characterized by crystalline phases, density, microstructure and mechanical resistance. The samples sintering at 2000°C had presented values of mechanical resistance around of 95 MPa, and density around 90%, better that samples sintering at 1500°C. Gel casting and Spin coating techniques had success in coverings process. The mechanical resistance of this coverings were around 50% of the samples sintering at 2000°C.

Em um processo de fabricação de revestimentos cerâmicos por via úmida há vários custos relacionados à atomização - processo no qual ocorre à pulverização e secagem da suspensão cerâmica - tais como: combustível, manutenção e perda de produção. O principal custo da manutenção está relacionado com a troca do bico desgastado, em especial o componente interno (pastilha furada) de WC-Co, que tem vida útil de cinco dias, devido ao elevado desgaste erosivo provocado pelas partículas cerâmicas. Neste trabalho foi realizado tratamento superficial, o qual consiste na aplicação de filmes finos (AlCrN, AlCrN_TiSiN e TiAlN) sobre as pastilhas furadas de WC-Co via PAPVD (deposição física de vapor assistida por plasma) para aumentar sua resistência ao desgaste. Indentações Rockwell “A” com carga de 60 kgf foram realizadas para caracterizar a adesão dos filmes nos substratos. Em seguida as pastilhas furadas de WCCo com tratamento e sem tratamento foram caracterizadas quanto à rugosidade, fases presentes por difração de raios X, microdureza, e carga de ruptura e espessura dos revestimentos. Analisou-se a microestrutura transversal e superficial das amostras tratadas e não tratadas através do microscópio eletrônico de varredura (MEV). Também foi desenvolvido um pulverizador de bancada piloto para testes, no qual pastilhas furadas revestidas e não revestidas foram testadas usando-se uma suspensão cerâmica de feldspato. A pastilha revestida que obteve menor desgaste erosivo no protótipo foi a WC-Co + AlCrN. Este recobrimento apresentou propriedades intermediárias de dureza e boa qualidade de adesão em relação aos demais tratamentos empregados. Em seguida, substratos de dois fornecedores (“A” e “B”) foram revestidos com AlCrN para serem testados em um atomizador industrial. Nesta aplicação, os melhores resultados foram obtidos para os substratos do fornecedor “A”. Observou-se que as amostras do fornecedor “A” apresentaram dureza similar em relação às amostras do fornecedor “B”, porém, somente as amostras do fornecedor “A” foram aprovadas em relação à qualidade de adesão, conforme a norma alemã VDI 3198. Foi possível estimar um aumento de 40% na vida útil da pastilha furada. / In a spray-drying process of a ceramic suspension for production of ceramic tiles there are many costs related to: fuel, maintenance and productions losses. The main cost in maintenance is related to the exchange of the worn spray nozzle, especially the nozzle stuck, an internal component made of WC-Co that has a shelf life of five days due to the high erosive wear caused by ceramics particles. In this work surface treatment to produce thin films (AlCrN, AlCrN_TiSiN e TiAlN) on the nozzle stuck, made of WCCo, via PAPVD (Plasma Assisted Physical Vapor Deposition) was carried out in order to increase its wear resistance. Rockwell “A” indentation with 60 kgf loading was used in order to characterize the adhesion of films. The films and the substrate were also characterized by x-ray diffraction, roughness, microhardness, rupture load, and coating thickness. The microstructure was analyzed by SEM. A spray pilot bench was constructed for testing the parts with or without treatment using a ceramic suspension of feldspar. The samples who achieved less erosive wear in the prototype was WCCo+ AlCrN. This coating developed higher adhesion and intermediate hardness compared to other treatments. Substrates from two suppliers ("A" and "B") were treated with AlCrN and subsequently tested in an industrial spray-dyer. In this application the best results were obtained for the substrates of supplier "A". It was observed that samples of supplier "A" showed similar hardness for the samples from "B", but adherence was significantly greater for supplier "A". It could be estimate an increasing of 40% in a shelf life of a nozzle stuck.

Dissertação de mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais – PPGCEM da Universidade do Extremo Sul Catarinense – UNESC, como requisito à obtenção do título de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais. / O processo de fabricação de materiais cerâmicos para revestimento de pisos e paredes requer o controle das propriedades físicas, tais como a porosidade e absorção de água. A absorção está diretamente relacionada à porosidade residual aberta, e está por sua vez, relacionada ao comportamento de sinterização e da qualidade da cerâmica. O controle é extremamente difícil, porém é de grande importância, uma vez que as normas de revestimentos cerâmicos, nacionais NBR 15463, NBR 13818, e internacionais, ISO 13006 e ANSI o classificam de acordo com o seu percentual de absorção de água, e a sua não conformidade pode acarretar na perda do Selo de Qualidade, ou classificar o produto em outro grupo de absorção, excluindo o produto da classe dos porcelanatos. Assim, justifica-se a realização de um estudo comparativo dos métodos já existentes e do método em pesquisa pela ISO (pelo sistema a vácuo), visto que, nos métodos de ensaios atuais não ocorre a saturação completa do produto. O trabalho consistiu em avaliar o comportamento da absorção de água utilizando o método da fervura especificado pela ISO 10545-3 e ASTM C737, e o método a vácuo que está sendo proposto pela ISO 10545 em substituição ao método de fervura. Para os testes realizados neste trabalho, foram utilizados três produtos classificados como porcelanatos esmaltados produzidos em condições de queima diferentes. O planejamento fatorial estabelecido foi do tipo 22, levando em consideração 2 fatores, o tempo de fervura e o tempo de resfriamento para métodos que envolvem a fervura, e pressão e tempo de imersão para o método que envolve a vácuo). Essas variáveis foram testadas em dois níveis e mais três pontos centrais adicionais que são as condições estabelecidas nas normas. Além do descrito pelo planejamento fatorial também foi determinada a absortividade dos produtos, avaliando o ganho de massa provocado pela absorção de água ao longo do tempo até se obter a saturação completa da amostra. Os resultados apontaram que, realizando o ensaio de absorção seguindo as condições estabelecias tanto pela norma ISO 10545-3 quanto pela ASTM C737 não ocorre à saturação das amostras. Analisando a absortividade, percebe-se que com o tempo há uma tendência a saturação. Constatou-se também, que mesmo o produto possuindo absorção menor que 0,5%, faixa estabelecida para porcelanato, nos testes realizados em condição de norma, quando ele estiver saturado, sua absorção ficará fora da faixa estabelecida para essa tipologia de produto. Tanto nos testes realizados pelo método ASTM C737 quanto nos realizados pelo método ISO 10545-3, pode-se perceber que a variável tempo de fervura é menos sensível que o tempo de resfriamento e, portanto, este ocasiona uma maior diferença na absorção de água. Comparou-se ainda, os resultados de absorção de água com ensaios de densidade utilizando picnometria com gás hélio. Os resultados apontaram valores absolutos de saturação superiores aos apresentados pelo método da fervura, e uma certa semelhança com o método a vácuo.

O objetivo deste trabalho é compreender a interação entre concentração geográfica de empresas, competitividade e tecnologia em Santa Gertrudes, pólo produtor de cerâmica de revestimento no estado de São Paulo. Utiliza-se o conceito de Arranjo Produtivo Local - APL, definido como concentração geográfica de empresas em determinado setor, inclusive fornecedores de insumos e serviços e que apresenta grau variável de interação entre os agentes. É apresentado modelo para explicar o surgimento e desenvolvimento dos APL's, procurando validá-lo ao APL de Santa Gertrudes. A principal hipótese do modelo é de que uma inovação revolucionária no processo, combinada às condições locais específicas, pode originar novo APL. Após seu nascimento, o APL apresenta ciclo que passa pelas fases embrionária, crescimento, maturidade e pós-maturidade ou declínio, cada uma com padrões competitivos distintos. A principal contribuição dessa tese foi a constatação de que o APL de Santa Gertrudes teve trajetória evolutiva bastante ajustada às previsões do modelo, de acordo com a dinâmica das inovações no processo produtivo. No momento, o APL está atravessando o turning point da fase de crescimento para a fase de maturidade. A origem do agrupamento, no início dos anos 70, é creditada à adoção de paradigma de produção alternativo - a moagem via seca - que em condições locais específicas, como oferta de matéria-prima e capacitação em setor correlato - cerâmica vermelha - criou economias de escala extraordinárias e permitiu às empresas de Santa Gertrudes competirem com estratégia de baixos custos. No final dos anos 80, uma série de inovações reforçou as economias de escalas, iniciando a fase de crescimento. Atualmente, observa-se que o APL atingiu o limite da competição por custos e está entrando em uma fase de maturidade. Nessa nova fase, as empresas do APL necessitam de outras capacitações para esse novo padrão competitivo. / The objective of this thesis is to understand the interaction among geographic concentration of enterprises, competitiveness and technology for Santa Gertrudes, ceramic tiles cluster in São Paulo State, Brazil. A cluster is defined as a geographic concentration of firms in an industrial sector, which includes inputs and services suppliers, showing different degrees of interaction among agents. A model to explain the birth and development of clusters is proposed and validated for Santa Gertrudes cluster. The main hypothesis is that a revolutionary innovation, combined with specific local conditions, can originate a new cluster. A cluster presents an evolutionary cycle that encompasses embryonic, growing, maturity and after maturity phases, each one with distinctive competitive patterns. The key contribution of this work is the realization that Santa Gertrudes cluster had an evolutionary trajectory as predicted from the model, according to the dynamics of production process paradigms adopted. Nowadays the cluster is passing through the turning point from the growing phase to the maturity phase. The cluster was born at the beginnings of 70's due to the adoption of an alternative production paradigm - the dry mixture -, which combined with specific local conditions as raw material supply and competencies in a related sector - roof tiles and bricks - created extraordinary economies of scale which enabled the Santa Gertrudes firms to compete with low cost strategy. At the end of the 80's, a series of innovations enlarged the economies of scale, beginning the cluster growing phase. At present it is observed that the cluster had reached the limit of low cost competition and is going through the maturity phase. In this new phase the firms of Santa Gertrudes cluster need other competencies to face this new competitive pattern.

O ruído é uma forma de poluição que causa muitos problemas à saúde humana e à economia, sendo que o ruído gerado pelo tráfego de veículos é uma das principais fontes da poluição sonora. Assim, diversos países vêm esforçando-se para melhor compreender e, consequentemente, encontrar possíveis soluções à redução da poluição sonora. Contudo, tais esforços no Brasil ainda são parcos. De modo a contribuir para a compreensão e a busca de soluções à poluição sonora, este trabalho propõe-se a estudar o ruído gerado por veículos trafegando em diferentes revestimentos de pavimentos rodoviários, realizando-se medições e avaliando-se o ruído interno, que interfere no conforto do condutor e passageiros, bem como no ruído externo aos veículos, que pode incomodar os lindeiros à via - dependendo da pressão sonora. Apresenta-se um estudo de caso com medição e avaliação do ruído externo e interno em duas fases diferentes de estado de superfície de um trecho da Rodovia dos Bandeirantes (SP-348): antes e após a execução de um revestimento asfáltico denominado gap-graded com asfalto borracha, construído em substituição ao revestimento antigo de microrrevestimento asfáltico a frio. A análise dos resultados mostrou que a substituição do tipo de revestimento levou à redução de aproximadamente 2 dB(A) no ruído externo e que este diminuiu em escala logarítmica com a distância do receptor à fonte, corroborando a teoria do som propagado de uma fonte pontual, em forma esférica. A análise do ruído interno mostra que esta substituição do revestimento asfáltico do pavimento gera igualmente uma melhoria no conforto, reduzindo em aproximadamente 3 dB(A) o ruído, principalmente nas bandas de frequência de 200 Hz a 1000 Hz. Para comparação dos resultados com o Concreto Asfáltico, revestimento usinado de maior uso no Brasil, fez-se medições de ruído interno na pista de testes da Pirelli em Sumaré, avaliando-se, também, a intensidade e espectro do ruído com a variação da velocidade do veículo. De posse destes dados, pôde-se comparar o ruído interno do Concreto Asfáltico (CBUQ), com as demais soluções da Rodovia dos Bandeirantes. Constatou-se que o CBUQ tem o nível de ruído superior ao do gap-graded, e muito próximo ao do micro, nas condições de superfície em que estes três revestimentos se encontravam nos estudos em campo. Verificou-se, também, que o revestimento do pavimento pode auxiliar na redução do ruído, seja interno como externo. Por fim, constatou-se que os métodos atuais empregados na avaliação da macrotextura do pavimento não são suficientes para compreender a intensidade do ruído. / The noise is a form of pollution that causes diverse problems to the human health and the economy. One of the major sound pollutions forms is the noise generated by the traffic of vehicles. Several countries have been making efforts to better understand and, therefore, find possible solutions to mitigate the sound pollution. However, such efforts in Brazil are still incipient. This work proposes itself to measure and evaluate the noise, the internal noise, which disturbs the comfort of the driver and passenger, and the external vehicle noise, that can disturb the dwellings near by the highway depending on the sound pressure, generated by vehicles in different types of highway pavement surfaces. A case study at Bandeirantes Highway (SP 348) was run to evaluate the external and internal noise before and after the placement of a gap-graded prepared with rubber asphalt, above the of the old microsurfacing. The evaluation of the result shown that the substitution of the pavement surface led to the reduction of approximately 2dB(A) for external noise and that diminished in a logarithmic fashion, such as the theory of a sound propagating from a punctual source in a spherical manner. The analyses of the internal noise demonstrates that the substitution of the pavement surface generates an improvement in the comfort, reducing in approximately 3dB(A) the noise, especially in the frequency range of 200Hz to 1000Hz. The comparison with the Asphalt Concrete, pavement surface most used in Brazil, internal noise measurements were made at the Pirelli test track in Sumare/SP, evaluating, also, sound intensity and the noise frequencies with the variation of the vehicle speed. With this data, was possible to compare the asphalt concrete with the solutions made on Bandeirantes Highway. The research evidenced that the noise level of asphalt concrete is similar to the microsurfacing, and both are higher than the gap-graded prepared with asphalt rubber. The surface of the pavement can also contribute to the mitigation of the internal and the external noise. The present thesis also concluded that the current methods to evaluate the macrotexture of the pavement surface are incapable of fully understanding of the internal and external noise.

Operações de revestimento são amplamente utilizadas em diversos setores industriais, tais como químico, agrícola, alimentício e farmacêutico. Dentre as principais razões para a aplicação de revestimento em partículas destacam-se fatores estéticos, proteção e o controle da taxa de dissolução de substâncias químicas. Este trabalho teve por objetivo investigar o revestimento de sólidos farmacêuticos em leito fluidizado. Inicialmente foram realizados ensaios fluidodinâmicos visando à definição de parâmetros operacionais nos quais ocorre uma operação estável do sistema. Definidas condições de operação estável, realizaram-se ensaios de revestimento de grânulos contendo um fármaco modelo (paracetamol), empregando-se uma composição à base de Eugradit RS30D. Nesta etapa investigou-se a influência da vazão de ar de fluidização, do diâmetro das partículas, da temperatura do ar de fluidização e da vazão de suspensão de revestimento na fração revestida, Wrt; na eficiência do revestimento, ; e no índice de aglomeração, Agl. Ensaios de liberação in vitro foram realizados no sentido de se avaliar a alteração das propriedades de liberação do fármaco devido ao revestimento aplicado. Os resultados obtidos evidenciaram que um tempo maior de processo levou à formação de um filme de revestimento mais espesso, modificando o perfil de dissolução do fármaco. Amostras de grânulos revestidos em condições selecionadas foram submetidas a um tratamento térmico, que consistiu na armazenagem do produto em estufa à 40 oC por intervalos de tempo que variaram de 1 a 96 horas sendo, posteriormente, realizados ensaios de dissolução. Verificouse que, nas condições experimentais utilizadas, o tratamento térmico do grânulo revestido não influenciou na velocidade liberação do fármaco, independentemente do período de armazenagem. / Coating operations are widely used in several industrial sectors, such as the chemical, agricultural, food and pharmaceutical. Among the reasons for particle coating application, the aesthetic, protection against the environment and the control of the dissolution rate of chemical substances are prominent. The aim of this work was to investigate the fluidized bed coating of pharmaceutical solids. Initially, hydrodynamic tests were carried out in order to define the operating parameters which lead to a stable system operation. After selection of the conditions of stable operation, coating experiments of granules containing a model drug (acetaminophen), with a coating composition based on Eudragit RS30D were started. In this stage, it was investigated the effects of the flow rate of the fluidizing air, mean particle diameter, inlet temperature of the fluidizing air, and the feed flow rate of the coating suspension on the coating fraction, Wrt; on coating efficiency, ; and on agglomerating index, Agl. In vitro dissolution tests were performed to evaluate the modification of the drug release properties due to the coating application. The results showed that the thickness of the coating layer is dependent of the processing time, leading to a modification on drug release profiles. Samples of the coated granules obtained at selected conditions were submitted to a thermal treatment, which consisted of the product storage in an air circulated oven at 40 oC during 1 to 96 hours time intervals. After the thermal treatment the granules were submitted to dissolution tests. It was verified, in the experimental conditions used, that the thermal treatment of the coated granules do not influenced the drug release rate, independently of the storage period.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-03-05Bitstream added on 2014-06-13T19:57:38Z : No. of bitstreams: 1 araujojunior_ib_me_bauru.pdf: 1185170 bytes, checksum: e49c1ae91dff4591b5bc770366352cc9 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A indústria busca uma melhor otimização e performance de seus equipamentos, há muito notou-se a importância da contenção do desgaste para o aumento de vida útil dos componentes de máquinas. Em condições operacionais onde há o desgaste por abrasão, comumente faz-se o endurecimento da camada superficial ou a aplicação de uma liga mais nobre e de dureza mais elevada, visando conter este desgaste. A técnica também é chamada de revestimento. Entender melhor os parâmetros que influenciam nos resultados da aplicação destes revestimentos torna-se importante possibilitando menores perdas e uma maior economia, pois busca-se como alvo trabalhar com a melhor performance do revestimento. Objetivou-se neste trabalho o estudo das ligas a base de Cobalto que são aplicadas cada vez mais rotineiramente nas indústrias petroquímicas, onde os componentes e órgãos de máquinas estão expostos a condições severas de desgaste por abrasão e corrosão além da severidade dos trabalhos a altas temperaturas e pressão. Relacionando o desgaste, as ligas a base de Cobalto possuem uma posição destacada e a liga é conhecida comercialmente como “Stellite 6”. Em alguns trabalhos é chamada também de liga coringa por sua versatilidade e destaque em especial. Neste trabalho procurou-se variar as velocidades de resfriamento em cinco patamares, analisou-se a influência da diluição na micro-dureza e os efeitos da variação da velocidade de resfriamento no mecanismo de endurecimento. A aplicação do revestimento ocorreu em três camadas através do processo TIG. Verificamos ainda a interferência da diluição na dureza em cada camada de revestimento. A terceira e última camada foi a que apresentou maior dureza devido à menor diluição com o metal base principalmente no corpo de prova que possuía à menor velocidade de resfriamento devido ao tempo para a formação de precipitados e carbonetos na liga metálica. / The industry searchs a better optimization and performance of their equipment, long noted the importance of containment to increase the wear life of components of machines. In operating conditions where there is wear by abrasion, usually it is the hardening of the surface layer or the application of a more noble alloy and high hardness, wear it to contain. The technique also called hardfacing. Better understand the parameters that influence the results of applying these coatings becomes important because it enables lower losses and greater economy as it seeks to target work with the best performance of the coating. The objective of this research is complements the study of cobalt-based alloys that are applied more routinely in petrochemical industries, where the component units and machines are exposed to severe conditions of wear by abrasion and corrosion than the severity of the work at high temperatures and pressure. Relating the wear, the cobalt-based alloys have a prominent position and the league is known commercially as “Stellite 6”. Some work is also called the league wildcard for its versatility and highlight in particular. In this work we have tried to vary the speed of cooling in five steps, looked up the influence of dilution on micro hardness and the effects of variation in the rate of cooling in the hardening mechanism. The application of the coating occurred in three layers using the TIG process. We note also the interference of dilution in hardness in each layer of coating. The third and final layer was the one with higher hardness due to less dilution with the base metal mainly in the body of evidence that had the lowest rate of cooling due to the time for the formation of precipitates and carbides in the metal.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:11:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2251.pdf: 4074614 bytes, checksum: 558e9207796e0e91b954b15a8045f97f (MD5) Previous issue date: 2005-04-08 / Financiadora de Estudos e Projetos / The present work aimed to study the process of synthesis of one of the most important ceramic pigments manufactured by the traditional method of oxide mixture: the turquoise blue of vanadium doped zircon. The plan proposed to this work was subdivided in four stages with own and complementary objectives to the general objective of the work, which is to identify the role played by the main involved variable in the reaction of synthesis of the pigment in question. Considering that, the reaction of synthesis of blue pigment V-ZrSiO4 consists basically on the synthesis of the ZrSiO4 from SiO2 and ZrO2, Part I studied the effect of the characteristics of raw materials, the method and conditions of mixture and the conditions of calcinations on the reaction of synthesis of zirconium silicate, witch indicated that the mixture method acts in decisive way in the process in solid state of zircon formation. Part II correlated the effect of the amount of inserted doped in crystalline lattice and its influence in the strong color capacity of obtained products, as well as its stability in aggressive glass ways, that showed to the saturation of the crystal host from 7% of used, beyond the slightly harmful influence of the time and temperature of burning in the observed final color. Parts III and IV aimed to study the viability of using the tools of statistical planning of experiment, in the studied of the variable using traditional analysis in part I e II. The results indicated a total correlation between the methodologies, in which the statistical tools generated results with bigger load of information with minimum number of experiments. / O presente trabalho visa estudar o processo de síntese de um dos mais importantes pigmentos cerâmicos fabricados pelo método tradicional de mistura de óxidos: o azul turquesa de silicato de zircônio dopado com vanádio. O plano de trabalho proposto foi subdividido em quatro etapas, com objetivos próprios e complementares ao objetivo geral deste trabalho, que é identificar o papel desempenhado pelas principais variáveis envolvidas na reação de síntese do pigmento em questão. Considerando que, a reação de síntese do pigmento azul V-ZrSiO4 consiste fundamentalmente na síntese da ZrSiO4 a partir da SiO2 e ZrO2, a Parte I estudou os efeitos das características das matérias-primas, do método e condições de mistura e das condições de calcinação sobre a reação de síntese do silicato de zircônio, na qual indicou que o método de mistura atua de forma decisiva no processo em estado sólido de formação da zirconita. A parte II correlacionou os efeitos do teor de dopante inserido na rede cristalina e sua influência na capacidade pigmentante, bem como sua estabilidade em meios vítreos agressivos, que mostrou a saturação do cristal hospedeiro a partir de 7% de dopante utilizado, além da influência ligeiramente prejudicial do tempo e da temperatura de queima na cor final observada. As partes III e IV visaram a estudar a viabilidade de utilização de ferramentas de planejamento estatístico de experimento, nas variáveis estudadas utilizando-se análise tradicional nas partes I e II. Os resultados indicaram um total comprometimento entre as metodologias, na qual as ferramentas estatísticas geraram resultados com maior carga de informações com número mínimo de experimentos.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:11:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2740.pdf: 1911797 bytes, checksum: 13dca9df55ee4e145e09e499817af0f0 (MD5) Previous issue date: 2010-01-05 / Universidade Federal de Sao Carlos / The porcelainized stoneware has been outstanding in the current market of ceramic tiles because it offers excellent technical and esthetic features. In this research traditional ceramic raw materials were selected and a standard formulation reported in the literature was adopted, aiming to replace the vitreous phase former (feldspar) from the composition by two fluxing agents at high temperature. The objective was to evaluate these materials as a technical alternative with lower cost (30-40%), since, in the porcelain, the amount of flux former is very large, and represents approximately 50% of all raw materials used. The nepheline syenite was the natural raw material selected to replace the feldspar due to the fact that it belongs to the family of feldspathoids, and has similar physicochemical characteristics, therefore, high fluxing efficiency. The second vitreous phase former was a synthetic material, named flux agent, with physical and chemical characteristics very different from those of the feldspar and even greater fluxing efficiency. The replacement of feldspar occurred in complete and in part, through combinations of the alternative fluxes. The masses were processed from mixing of powders, wet milling, drying, desagglomeration, compaction and firing. In addition to the curves of vitrification, techniques, as sedimentometry, dilatometry, flexure strength test, electron microscopy, piroplastic deformation measurements and X-ray diffraction were used to characterize the material sintered at different temperatures. The most important results show that it is possible to combine nepheline and synthetic flux as alternative material other than feldspar because they promote vitrification at lower temperatures. Compositions with both fluxes showed low values of water absorption (<0.1%) and high mechanical strength (45 MPa) when compared to the standard, despite of the higher piroplastic deformation. The presence of nepheline does not change qualitatively the formation of phases and the flow generates new crystalline phases, in according to phases diagram. / O porcelanato tem se destacado no mercado atual de revestimentos cerâmicos, pois apresenta excelentes características técnicas e estéticas. Neste trabalho foram selecionadas matérias-primas cerâmicas tradicionais e adotada uma formulação padrão convencionalmente reportada na literatura, visando à substituição da fase fundente (feldspato) da composição por dois tipos de matérias-primas formadoras de fase líquida em alta temperatura. O objetivo foi avaliar essas matérias-primas como alternativa técnica e de menor custo (30 a 40% menor), uma vez que, em massas de porcelanato, a quantidade de fundente representa aproximadamente 50% do total das matérias-primas utilizadas. A nefelina sienito foi a matéria-prima natural substituta escolhida por pertencer à família dos feldspatóides, que possui características físico-químicas semelhantes ao feldspato, portanto, uma elevada fundência. O segundo fundente foi um material sintético, denominado neste trabalho como fluxo, com características físico-químicas bem diferentes e uma fundência ainda maior. A substituição ao feldspato ocorreu de maneira total e/ou parcial, por meio de combinações entre os fundentes alternativos. As massas foram processadas a partir da mistura de pós, moagem a úmido, secagem, desaglomeração, compactação e queima. Além das curvas de gresificação, técnicas como sedimentometria, dilatometria, ensaio de resistência mecânica à flexão a três pontos, microscopia eletrônica, medidas de deformação piroplástica e difratometria de raios X foram utilizadas para a caracterização dos materiais após queima em diversas temperaturas. Os principais resultados mostraram que, a princípio, é possível a combinação das matérias-primas nefelina e fluxo como material alternativo ao feldspato, pois elas proporcionam a gresificação em temperaturas mais baixas. Composições com ambos fundentes apresentaram baixos valores de absorção de água (<0,1%) e elevada resistência mecânica (45 MPa) quando comparadas a padrão, apesar de maior deformação piroplástica. A presença da nefelina não altera qualitativamente a formação de fases e o fluxo gera novas fases cristalinas em acordo com o diagrama de equilíbrio de fases.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2966.pdf: 2784925 bytes, checksum: 8922ba424c6da7e89ad71315278b4fee (MD5) Previous issue date: 2006-04-26 / The Brazilian aluminum industry is ranked among the sixth biggest aluminum producers worldwide and plays an important role in the local market. Continuous improvement in aluminum industry points to more metal output at lower costs. The potlining is an important subsystem in this process due to high cost involved and more recently due to environmental aspects. Using a systemic approach, this work aimed to increase potlife and thus minimize the aluminum costs. In this opportunity, a careful post-mortem analysis in electrolyte cells were performed to account for the sequence of incidents that led to the final pot failure and make the right decision to minimize or even eliminate the limiting factors to obtain a longer potlife. Besides pot failure mechanisms and pot design changes, some other factors that may be detrimental to potlife at Alcoa Aluminum S.A Pocos de Caldas, MG were also investigated thoroughly, such as preheating and pot start-up technique and lining materials (cathode bottom blocks technical and economic aspects). The results from this study were paramount to make the right decision in respect to pot design through minimizing pot design misconceptions and using appropriate materials. Both preheating and pot start-up procedure were also changed in an attempt to minimize the risks of fatal cathode damage caused by high thermal gradients during these two practices. Knowing that a perfectly constructed and operated cell is not easily obtained, all modifications in respect to pot design, lining material, preheating and pot start-up practices were based on solid and careful diagnosis and will certainly contribute to obtain a long potlife at Alcoa Aluminum Pocos de Caldas, MG. / A indústria do alumínio no Brasil é a sexta maior do mundo e apresenta uma expressiva participação na economia nacional. O aprimoramento nas técnicas de obtenção do alumínio tem por objetivo o aumento de produção a um menor custo operacional. O revestimento de cubas eletrolíticas é um subsistema deste processo e tem alto impacto financeiro na produção e mais recente devido ao aspecto ambiental. Utilizando uma abordagem sistêmica, este trabalho teve por objetivo aumentar a vida útil das cubas e conseqüentemente diminuir o custo de produção de alumínio. Para tanto, as análises post-mortem de cubas foram empregadas, buscando identificar os principais mecanismos de falha e posteriormente sugerir mudanças visando minimizar ou eliminar os principais fatores limitantes a vida útil destes fornos. Além do estudo do mecanismo de falha e das alterações de projeto, foram abordados alguns outros fatores que podem afetar a vida útil das cubas eletrolíticas da Unidade da Alcoa Alumínio S/A, Poços de Caldas, MG, tais como métodos de pré-cozimento, partida de cuba e materiais de revestimento de cubas (particularmente através de um estudo técnico-econômico da utilização de blocos catódicos grafitizados). O resultado deste trabalho foi crucial para alterar o projeto de revestimento de cubas para um mais robusto, através da diminuição dos pontos falhos identificados nas autópsias e emprego de materiais apropriados. Os procedimentos de pré-cozimento e partida de cuba foram também alterados visando diminuir os riscos de uma falha catastrófica do catodo associada ao choque térmico durante estas duas etapas. Mesmo considerando que a perfeição no revestimento de cubas não é algo fácil de obter, todas as modificações no projeto, material, pré-cozimento e partida de cubas foram baseadas em um estudo técnico minucioso e certamente irão contribuir para atingir um aumento de vida útil nas cubas eletrolíticas das Alcoa Alumínio S.A. unidade Poços de Caldas, MG.