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Previous issue date: 2016-09-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / In recent years porcelain stoneware tiles showed the highest growth in
production and consumption in ceramic industry sector. To achieve low
porosity, which ensures the high performance of the product, is required the
formation of large amount of liquid phases during sintering and the flow of these
liquids are responsible for the undesirable pyroplastic deformation. Some
factors exacerbate the problem: large and rectangular shapes and faster firing
cycles. Moreover, the production of tiles through a more sustainable route, the
dry route, lacks studies evaluating the effects of processing method on
pyroplastic deformation. Thus, this study aimed to contribute to reducing the
incidence of pyroplastic deformations in porcelain stoneware tiles, in order to
identify the main variables involved and suggest maneuvers for achieve this
goal. In the first stage, technical porcelain stonewares were formulated using
common raw materials in this type of manufacturing and prepared by wet route.
The main difference between the batches was that 10% of the feldspar was
replaced with other raw materials such as potash feldspar and quartz in
different granulometries in order to change the characteristics of the liquid
phases and to minimize pyroplastic deformation. The characterization of the
batches before and after firing, as well the assessment of physical and chemical
/ mineralogical effects of the raw materials on deformation behavior was
essential to identify the variables prevalent in deformation. In second stage
some batches from previous step were prepared by dry route method, and then
the same tests were performed in order to evaluate the effects of processing
route on pyroplastic deformation. The results indicated that batches prepared by
dry processing route are less likely to deformation mainly due to heterogeneity
of microstructure. In both stages, it was found out that the viscosity of the liquid
phase formed during firing is the variable that affects most significantly the
pyroplastic deformation of the porcelain obtained by both processing routes
studied. / Os porcelanatos apresentaram nos últimos anos o maior crescimento em
produção e consumo do setor de revestimentos cerâmicos. Para atingir a baixa
porosidade, a qual garante o alto desempenho do produto, é necessário que
durante a sinterização seja formada grande quantidade de fases líquidas e o
fluxo dos líquidos formados é responsável pela indesejável deformação
piroplástica. Formatos retangulares, grandes dimensões, espessuras reduzidas
e ciclos térmicos rápidos agravam o problema. Além disso, a produção de
porcelanatos por uma rota mais sustentável, a via seca, não apresenta estudos
que avaliem os efeitos do processamento sobre a deformação. Assim, este
estudo objetivou contribuir para reduzir a incidência de deformações
piroplásticas em porcelanatos, buscando identificar as principais variáveis
envolvidas e sugerir alternativas que permitam atingir esse objetivo. Na
primeira etapa do trabalho foram formuladas massas de porcelanatos técnicos
preparadas por via úmida, substituindo-se 10% do feldspato utilizado na massa
de referência (STD) por matérias-primas como o quartzo e feldspato potássico
em granulometrias diferenciadas com o objetivo de alterar as características
das fases líquidas de modo a minimizar a deformação piroplástica. A
caracterização das massas antes e após a queima, bem como a avaliação dos
efeitos físicos e químico/mineralógicos das matérias-primas sobre o
comportamento de deformação foram essenciais para identificar as variáveis
predominantes na deformação. Na segunda etapa algumas massas da etapa
anterior foram preparadas pelo método de via seca, realizando posteriormente
os mesmos ensaios, permitindo avaliar os efeitos do processamento sobre a
deformação. Os resultados indicam que massas preparadas por via seca
apresentam menor tendência a deformar piroplasticamente devido
principalmente à heterogeneidade da microestrutura. Nas duas etapas do
trabalho, verificou-se que a viscosidade das fases líquidas formadas durante a
queima é a variável que afeta de forma mais significativa a deformação
piroplástica dos porcelanatos obtidos pelas duas rotas de processamento
estudadas.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/8624 |
| Date | 09 September 2016 |
| Creators | Conserva, Lisandra Rafaela dos Santos |
| Contributors | Boschi, Anselmo Ortega, Melchiades, Fábio Gomes |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Câmpus São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, UFSCar |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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