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Previous issue date: 2011-10-11 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Ceramics with porous cellular structure, called ceramic foams, have a potential use in several
applications, such as: thermal insulation, catalyst supports, filters, and others. Among these
techniques to obtain porous ceramics the replication method is an important process. This
method consists of impregnation of a sponge (usually polymer) with ceramic slurry, followed
by a heat treatment, which will happen the decomposition of organic material and sintering
the ceramic material, resulting in a ceramic structure which is a replica of impregnated
sponge. Knowledge of the mechanical properties of these ceramics is important for these
materials can be used commercially. Gibson and Ashby developed a mathematical model to
describe the mechanical behavior of cellular solids. This model wasn?t for describing the
ceramics behavior produced by the replica method, because it doesn?t consider the defects
from this type of processing. In this study were researched mechanical behavior of porous
alumina ceramics obtained by the replica method and proposed modifications to the model of
Gibson and Ashby to accommodate this material. The polymer sponge used in processing was
characterized by thermogravimetric analysis and scanning electron microscopy. The materials
obtained after sintering were characterized by mechanical strength tests on 4-point bending
and compression, density and porosity and by scanning electron microscopy. From these
results it was evaluated the mechanical strength behavior compared to Gibson and Ashby
model for solid cellular structure and was proposed a correction of this model through a factor
related to struts integrity degree, which consider fissures present in the structure of these
materials besides defects geometry within the struts / Cer?micas com estrutura celular porosa, denominadas espumas cer?micas, possuem o
potencial de utiliza??o em uma vasta gama de aplica??es, tais como: isolamento t?rmico,
suporte catal?tico, filtros, dentre outras. Dentre as t?cnicas para obten??o destas cer?micas
porosas podemos destacar o m?todo da r?plica. Este m?todo consiste na impregna??o de uma
esponja (geralmente polim?rica) com uma barbotina cer?mica, seguindo-se um tratamento
t?rmico, onde ocorrer? a decomposi??o do material org?nico e sinteriza??o do material
cer?mico, resultando em uma cer?mica cuja estrutura ? uma r?plica da esponja impregnada. O
conhecimento das propriedades mec?nicas destas cer?micas ? importante para que estas
possam ser utilizadas comercialmente. Gibson e Ashby desenvolveram um modelo
matem?tico para descrever o comportamento mec?nico de s?lidos celulares, por?m este
modelo n?o se mostrou satisfat?rio para descrever o comportamento das cer?micas obtidas
pelo m?todo da r?plica, pois o mesmo n?o leva em considera??o os defeitos provenientes
deste tipo de processamento. Neste trabalho estudou-se o comportamento mec?nico de
cer?micas porosas de alumina obtidas pelo m?todo da r?plica, e a partir desta an?lise se
prop?s modifica??es no modelo de Gibson e Ashby para se adequar a este material. A esponja
polim?rica utilizada no processamento foi caracterizada atrav?s de an?lise termogravim?trica
e microscopia eletr?nica de varredura. Os materiais obtidos ap?s sinteriza??o foram
caracterizados atrav?s de testes de resist?ncia mec?nica, tens?o de ruptura ? flex?o (4 pontos)
e compress?o, densidade, porosidade e por fim, an?lise microsc?pica por microscopia
eletr?nica de varredura. A partir destes resultados avaliou-se o comportamento da resist?ncia
mec?nica em compara??o ao modelo de Gibson e Ashby para s?lidos com estrutura celular e
foi proposta uma corre??o deste modelo atrav?s de um fator relacionado com o grau de
integridade dos filamentos, que considera as trincas presentes na estrutura destes materiais,
al?m da geometria dos defeitos no interior dos filamentos
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufrn.br:123456789/15599 |
| Date | 11 October 2011 |
| Creators | Ramalho, Eduardo Galv?o |
| Contributors | CPF:50580396720, http://lattes.cnpq.br/5460040602567184, Silva, Jaquel?gia Brito da, CPF:02585622428, http://lattes.cnpq.br/5948828937239319, Silva, Elialdo Chib?rio da, CPF:85241580425, http://lattes.cnpq.br/5426129339908081, Dantas, Alan Christie da Silva, CPF:02898270431, http://lattes.cnpq.br/6664864149290579, Barreto, Ledjane Silva, CPF:36081566587, http://lattes.cnpq.br/3104369029830651, Acchar, Wilson |
| Publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Programa de P?s-Gradua??o em Engenharia Mec?nica, UFRN, BR, Tecnologia de Materiais; Projetos Mec?nicos; Termoci?ncias |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFRN, instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte, instacron:UFRN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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