Cerâmicas porosas para aplicação em altas temperaturas

Abstract

Com o objetivo de reduzir o consumo energético, tem crescido o uso de cerâmicas refratárias porosas como isolantes térmicos para altas temperaturas. Entre as técnicas comumente empregadas na produção desses materiais (como a adição de surfactante e incorporação de orgânicos), destaca-se aquela baseada na geração de poros por meio de transformações de fase. Comparada às outras técnicas, esse processo se mostra bastante simples e sem geração de voláteis tóxicos. Neste trabalho, essa técnica foi utilizada para produzir porosos por meio da decomposição de hidróxidos de alumínio e alumínio-magnésio, e da posterior reação de espinelização, que os estabiliza e impede sua densificação acima de 1000 ºC. Verificou-se que o uso de hidróxidos complexos resulta em maior volume de poros, resistência mecânica e refratariedade que sua utilização isolada.

Ligantes hidráulicos e a hidratação de óxido de magnésio em concretos refratários

“…Para o parâmetro EVA, V 0 é o volume inicial da amostra e V E o correspondente após a hidratação e expansão. Uma descrição detalhada da técnica e sua utilização pode ser encontrada na literatura [4,6,8,9].…”

“…A termogravimetria tem sido utilizada em diversos trabalhos para acompanhar a hidratação/desidratação do MgO em suspensões e concretos [4,5,8,9]. As curvas de perda de massa em função da temperatura para sistemas contendo CAC e MgO geralmente são compostas por 4 picos principais [4].…”

“…A literatura sugere que, com o uso de técnicas anti-hidratação para o MgO (TAHM), esse efeito colateral pode ser reduzido e os benefícios da adição de MgO maximizados [5][6][7]. Entre aquelas melhor descritas, o controle do teor e tipo de ligante utilizado [8,9] destaca-se como uma das mais eficazes. O cimento de aluminato de cálcio (CAC) e as aluminas hidratáveis (AH) são os ligantes hidráulicos mais utilizados em formulações de concretos refratários, garantindo resistência mecânica adequada para desmoldagem, até a sinterização do material.…”

“…Esse gel reduz drasticamente a porosidade da estrutura e após 1 ou 2 h (acima de 20 ºC) ele se cristaliza como baierita (AlOH) 3 ), ligando as partículas [13,14]. Quando testada nas mesmas condições que o CAC, diferentes comportamentos foram observados [9,15,16]. Acima de um certo teor de AH (5%peso), nenhuma evidência de hidratação do MgO foi detectada.…”

“…Nesse caso, dois efeitos contribuíram para interromper essa reação: 1) a hidratação da AH afeta menos significativamente o pH da suspensão 2) a liberação de íons Al 3+ permite a formação de uma camada insolúvel e protetora de hidrotalcita (Mg 6 Al 3 (OH) 16 (CO 3 ×4H 2 O) [17,18] na superfície das partículas de MgO, reduzindo a velocidade de hidratação [9]. Com base nessas investigações [8,9], o presente trabalho teve como objetivo verificar a eficácia do controle do tipo e teor de ligante como técnica anti-hidratação para o MgO em formulações de concreto refratário. Uma composição de concreto contendo sínter de MgO e diferentes teores de CAC ou AH foi avaliada por meio de testes de hidratação, de expansão volumétrica aparente e termogravimetria.…”