Estudo da influência da razão combustível/oxidante e da potência do micro-ondas na formação da α-Al 2 O 3 via reação de combustão

Abstract

ResumoOs óxidos de alumínio (Al 2 O 3 ) nanoestruturados vêm recebendo apreciável atenção nos últimos anos em diversas áreas. Em especial, a α-Al 2 O 3 que é uma fase estável, se destaca por sua estabilidade térmica e química em diversas aplicações. Entre as técnicas de síntese da α-Al 2 O 3 , o processo de combustão assistida por micro-ondas tem recebido notável importância por se tratar de um método rápido, com facilidade de processamento e baixo custo, que possibilita a obtenção de pós cerâmicos com boas características estruturais. Apesar da sua simplicidade em termos de processamento, vários parâmetros podem influenciar nas propriedades finais dos pós cerâmicos. Neste sentido, o objetivo deste estudo foi avaliar a influência da razão combustível/oxidante (R co ) e da potência do micro-ondas (P mic ) na quantidade de α-Al 2 O 3 formada, no tamanho de cristalito e na cristalinidade dos pós formados. Para isso, foram utilizados três R co (1:1, 2,5:1 e 5:1) e três P mic (450, 675 e 900 W) para realizar as reações de combustão. Os materiais obtidos foram calcinados a 900 ºC por 2 h para verificar a influência dos parâmetros na formação da α-Al 2 O 3 . Para avaliar melhor a influência dos parâmetros da síntese foi utilizado o planejamento fatorial 2² com quatro pontos centrais. As técnicas de difração de raios X e de microscopia eletrônica por varredura foram utilizadas para investigar a estrutura cristalina e a morfologia dos pós formados. Os resultados mostraram que tamanhos de cristalitos de 10 a 13 nm foram obtidos utilizando mistura pobre em combustível (R co de 1:1), independente da potência utilizada. A influência dos parâmetros de síntese também foi observada na morfologia, onde espécies de carbonatos de alumínio foram observadas após a reação de combustão quando o experimento foi realizado usando mistura rica em combustível. Palavras-chave: α-Al 2 O 3 , combustão, micro-ondas, planejamento fatorial. Abstract Nanostructured aluminum oxides (Al 2 O 3 ) have received considerable attention in recent years in several areas. In particular, α-Al