Otimização do processamento para a fabricação de filtros no sistema Al2O3-SiC

Abstract

13 INTRODUÇÃOÉ crescente o uso de filtros cerâmicos na indústria metalúrgica para a remoção de impurezas de ligas metálicas fundidas. O material utilizado neste caso deve ser refratário, resistir a tensões termomecânicas, ser eficiente na remoção de impurezas e inerte em relação ao fundido que está sendo filtrado. Além desta aplicação, os filtros cerâmicos também são usados no setor automobilístico para remover partículas de fuligem, especialmente dos motores a diesel. Também neste caso o material deve ser refratário, permeável, resistente ao choque térmico e eficiente quanto à retenção de impurezas [1][2][3].Os principais critérios de avaliação de filtros cerâmicos celulares são a permeabilidade, a eficiência na retenção de impurezas e a resistência mecânica. Idealmente, o filtro cerâmico deveria remover o máximo de impurezas com a mínima resistência ao fluido de arraste. Uma maneira de se obter alta permeabilidade seria aumentar o volume de vazios na estrutura (porosidade). Contudo, esta opção compromete tanto a eficiência de coleta de impurezas quanto a resistência mecânica do filtro.A microestrutura de materiais celulares obtidos pela técnica da réplica pode conter muitos defeitos decorrentes do processamento. A análise microestrutural revela filamentos ocos, originados durante a eliminação da esponja orgânica, além de microtricamento, porosidade e outros tipos de defeitos internos. Desse modo, há um consenso geral de que a melhoria das propriedades dos filamentos resulta em um melhor desempenho mecânico do filtro cerâmico [4][5][6]. O aumento da resistência mecânica, no entanto, deve ser obtido através do fortalecimento dos filamentos sem redução da permeabilidade do filtro. Sendo assim, a análise dos valores de resistência mecânica dos filtros não pode ser considerada isoladamente, uma vez que para filtros cerâmicos esta propriedade tem que estar associada a uma permeabilidade adequada.Dentro deste contexto, foi avaliado neste trabalho o efeito das condições de processamento cerâmico na permeabilidade e resistência termomecânica dos filtros. Esta avaliação compreendeu a fabricação e caracterização de filtros cerâmicos de 8 ppi (poros por polegada linear) no sistema Al 2 O 3 -SiC produzidos a partir de suspensões cerâmicas com diferentes ajustes granulométricos. O ajuste granulométrico tem por objetivo otimizar o empacotamento

Efeito da temperatura de sinterização e da adição de fibras poliméricas em cerâmica porosa obtida a partir de resíduos do processo Kraft

“…Já com relação ao aumento da temperatura de sinterização, houve um acréscimo na resistência, que deve estar associado à redução da porosidade e à formação de poros mais regulares [37]. Embora a resistência mecânica à compressão tenha diminuído significativamente com o aumento do teor de fibras, os valores obtidos foram bem superiores aos valores encontrados na literatura para filtros cerâmicos, por exemplo, que variam entre 0,5 a 2,0 MPa [38,39]. Neste trabalho, valores entre 15 e 52 MPa foram obtidos.…”

Decomposição térmica de espumas de poliuretano para fabricação de vitrocerâmica celular de Li2O-ZrO2-SiO2-Al2O3 (LZSA)

“…Diferentes tipos de materiais, tais como cordierita, mulita, carbeto de silício, alumina e alguns compósitos (carbeto de silício-alumina, alumina-zircônia, alumina-mulita, mulita-zircônia) são produzidos pelo método da réplica 6,7 . Recentemente, estão sendo utilizadas vitrocerâmicas como materiais inovadores para a produção de estruturas celulares [8][9][10] .…”

Evaluation of resistances to fluid flow in fibrous ceramic medium

“…A compromise must be reached in order to generate optimized structures which comply with stringent environmental legislation and meet the economic requirements of industrial processes [7]. In general, increasing the pore size results in a lower pressure drop and, consequently, energy savings, but also leads to an undesirable loss of the particle collection efficiency and reduced mechanical strength [6].…”