Alumina ceramics obtained by chemical synthesis using conventional and microwave sintering

Abstract

It is well known that the heating mechanism and powder precursor defi ne the microstructural characteristics of ceramics. Especially abnormal grain growth of pure alumina ceramics developed during conventional sintering method suggests that this material is a potential candidate to be treated in microwave sintering process. Alumina ceramics produced with commercial (A1K) and chemically synthesized powders were sintered in conventional and microwave furnaces. Two methods were employed to prepare the chemically synthesized nanosized powders: Pechini method and emulsifi cation with oleic acid. The microwave sintered samples were characterized by apparent density and scanning electron microscopy and compared with the samples sintered in a conventional furnace. Alumina ceramics sintered in the microwave furnace had fi ne grained microstructure, not related with the starting powders. This characteristic was achieved in a sintering time shorter than those produced in the conventional furnace. However, satisfactory densifi cation was observed only to A1K ceramics (3.95 g/cm 3 ) sintered during one hour in microwave furnace.

Conventional and Microwave‐Assisted Sintering of CaCu3Ti4O12 Ceramics Obtained from Coprecipitated Powders

“…Microwave sintering is well known to reduce soaking time and temperature of sintering process, [22][23][24][25][26][27] which decreases the grain size and promotes differential microstructure and properties of ceramics.…”

Agregados leves de cerâmica vermelha com incorporação de cinza do bagaço de cana-de-açúcar sinterizados em forno de micro-ondas

“…Na maioria dos casos, os resultados de resistência à compressão, obtidos para os corpos de prova sinterizados em forno de micro-ondas se mostraram superior aos sinterizados em forno convencional. Esse efeito pode ser atribuído ao processo de sinterização em forno de microondas, que ocorre de maneira mais uniforme no volume do material (CHENG et al, 2002;KEYSON et al, 2006;MENEZES et al, 2007a;THOMAZINI et al, 2011).…”

“…Pode-se atribuir esse efeito à maior densificação da cerâmica sinterizada em forno de micro-ondas quando comparadas à sinterização convencional. Já os corpos de prova de cerâmica vermelha com adição de 20 % de CBCA sinterizados em forno de micro-ondas por 10 min, apresentaram uma diminuição de 23 % da absorção de água em relação a sinterização convencional (CHENG et al, 2002;KEYSON et al, 2006;MENEZEZ et al, 2007;THOMAZINI et al, 2011).…”

“…Isso ocorreu, pois, a sinterização em forno de micro-ondas ocorre de maneira volumétrica, proporcionando estrutura mais homogênea e maior densificação do material (CHENG et al, 2002;KEYSON et al, 2006;MENEZES et al, 2007a;THOMAZINI et al, 2011). Os poros presentes na cerâmica vermelha apresentaram uma distribuição de tamanho que variam de 15 a 150 μm.…”

“…(BRITO; Sinterização Convencional O processo de sinterização convencional de materiais é comumente utilizado para a calcinação de cerâmicas. Nesse método, a energia é transferida por meio de convecção, condução, radiação e calor, a partir da superfície do material, ou seja, o aquecimento ocorre de fora para dentro(THOSTENSON;CHOU, 1999;THOMAZINI et al, 2011). O processo é realizado a lentas taxas de aquecimento para que não ocorram grandes variações de temperatura que influenciam no tamanho dos grãos(THOSTENSON;CHOU, 1999).Alguns estudos utilizando micro-ondas e outros métodos já ocorreram buscando benefícios em relação aos métodos convencionais, sendo eles microestruturas mais finas e homogêneas, melhores propriedades mecânicas e altas taxas de aquecimento em tempo reduzido, ocasionando menor consumo energético.…”