Efeito da adição do resíduo de rocha ornamental nas propriedades e microestrutura de porcelana elétrica aluminosa

Abstract

RESUMOAs porcelanas aluminosas são utilizadas como materiais de isoladores elétricos de alta tensão. Este tipo de porcelana se caracteriza por apresentar excelentes propriedades físicas, mecânicas e elétricas. As porcelanas aluminosas são fabricadas usando-se formulação de massa do tipo composta contendo caulim, argila plástica, feldspato e alumina. Na literatura é encontrada uma larga faixa de composições para essas porcelanas. Por outro lado, o setor de rochas ornamentais gera enormes quantidades de resíduos sólidos ricos em compostos fundentes, que podem ser usados como matéria-prima alternativa na fabricação de porcelanas. Neste trabalho foi estudada porcelana elétrica aluminosa incorporada com até 35 % em peso de resíduo de rocha ornamental em substituição do feldspato sódico, que é uma matéria-prima natural. As massas cerâmicas foram preparadas pelo processo via seca. Peças de porcelanas aluminosa em forma de disco foram preparadas por prensagem uniaxial a 50 MPa. As amostras foram sinterizadas em forno tubular a 1350 ºC por 1h. As seguintes propriedades tecnológicas foram avaliadas: retração linear, absorção de água, massa específica aparente, porosidade aparente, resistência à compressão e resistividade elétrica. A microestrutura sinterizada foi acompanhada por microscopia eletrônica de varredura e difração de raios X. Os resultados experimentais mostram que o resíduo de rocha ornamental pode substituir em até 10 % em peso o feldspato sódico na formulação de porcelana aluminosa. A microestrutura sinterizada foi fortemente influenciada pela adição do resíduo de rocha ornamental. Palavras-chave:Resíduo de rocha ornamental, porcelana aluminosa, propriedades, microestrutura. ABSTRACTAluminous porcelains are used as materials for high voltage electrical insulation. This type of porcelain is characterized by their excellent physical, mechanical and electrical properties. Aluminous porcelains are manufactured using compound body formulation containing kaolin, plastic clay, feldspar and alumina. A wide range of compositions is found in the literature for these porcelains. On the other hand, the ornamental rock sector generates huge amounts of solid wastes rich in flux materials, which can be used as an alternative raw material in the manufacture of porcelains. The present work studied aluminous electrical porcelain with up to 35 wt.% of ornamental rock waste in replacement of sodium feldspar, which is a natural raw material. The ceramic pastes were prepared by the dry process. Pieces of disc-shaped aluminous porcelain were prepared by uniaxial pressing with 50 MPa. The samples were sintered in a tubular furnace at 1350 °C for 1h. The following technological properties were evaluated: linear shrinkage, water absorption, bulk density, apparent porosity, compressive strength and electrical resistivity. The sintered microstructure was analyzed