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Nova rota de síntese de hidrotalcita ('MG IND.6''AL IND.2'('OH)IND.16'('CO IND.3').4'H IND.2'O) a partir de suspensões aquosas de 'MG''O' e 'AL'('OH)IND.3' e sua utilização em cerâmicas porosas para isolamento térmico em altas temperaturas (2013)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: SALOMãO, RAFAEL - EESC
  • USP Schools: EESC
  • Sigla do Departamento: SMM
  • Subjects: CERÂMICA; ISOLAMENTO TÉRMICO
  • Keywords: Aluminum hydroxide; Cerâmicas porosas; Hidrotalcita; Hydrotalcite; Magnesium oxide; Óxido de magnésio; Porous ceramics; Hidróxido de alumínio
  • Language: Português
  • Abstract: Cerâmicas porosas são comumente utilizadas como isolantes térmicos graças à vantajosa combinação da elevada refratariedade e inércia química das cerâmicas com a baixa condutividade térmica da fase porosa. A ampliação de seu uso em ambientes que envolvam a exposição prolongada a altas temperaturas (acima de 1200ºC durante vários meses, como no caso de aplicações nas indústrias siderúrgicas e de cimento) ainda esbarra na baixa resistência termomecânica e na perda da capacidade de isolamento térmico causadas pelos fenômenos de densificação que se intensificam acima de 1100ºC. A combinação de óxido de alumínio ('AL IND.2''O IND.3') com geradores de poros à base de hidrotalcita ('MG IND.6''AL IND.2'('OH)IND.16'('CO IND.3').4'H IND.2'O) pode resultar em estruturas de elevada porosidade (acima de 50%) mesmo em temperaturas elevadas (> 1100ºC). Esse efeito está associado à reação expansiva de formação de espinélio ('MG''AL IND.2''O IND.4') e à sua dificuldade intrínseca em densificar. Assim, a grande vantagem desse sistema é que o mesmo composto responsável pela geração de grande quantidade de poros também contêm em sua composição química os elementos necessários para preservá-los durante a sinterização. Além disso, devido às similaridades físico-químicas com o óxido de alumínio, suspensões cerâmicas estáveis podem ser preparadas pelos métodos convencionais. A hidrotalcita é um composto sintético, geralmente obtido por métodos de coprecipitação a partir de sais solúveis de 'MG' e 'AL'. Esses métodos requerem reagentes de pureza analítica, apresentam alto custo, baixo volume de produção e a presença de cátions residuais (Na+ e K+) que necessita uma etapa de purificação.Considerando sua utilização em larga escala em isolantes térmicos, verifica-se a necessidade de desenvolvimento de novas rotas de síntese mais eficazes e de menor custo para esse composto. Trabalhos recentes na literatura verificaram que a hidrotalcita pode ser formada a partir da combinação de óxido de magnésio ('MG''O') e hidróxido de alumínio ('AL'('OH)IND.3') em suspensões cerâmicas, em grandes volumes e sem necessidade de etapas posteriores de purificação, no processo chamado cohidroxilação. Nesta Tese, foi avaliado o potencial da hidrotalcita sintetizada por meio de cohidroxilação para uso como agente porogênico em cerâmicas porosas. Foram determinadas as melhores condições para maximizar o rendimento da reação de formação da hidrotalcita, por meio de testes termogravimétricos, medida da distribuição de tamanhos de partículas, difração de raios-X e microscopia eletrônica. Em seguida, o material sintetizado foi incorporado em uma matriz de alumina densa, compactado em prensa isostática e, após sinterização, estruturas porosas foram obtidas. Verificou-se que a relação 'MG''O':'AL IND.2''O IND.3' nesse sistema é fundamental para manutenção das propriedades (porosidade, contração volumétrica e resistência mecânica) em altas temperaturas e que o sistema à base de hidrotalcita apresentou resultados bastante superiores à referência 'AL IND.2''O IND.3'-'AL'('OH)IND.3' em relação ao nível máximo de porosidade alcançado e sua manutenção após sinterização a 1500ºC
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 14.03.2013
  • Acesso online ao documento

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    • ABNT

      SALOMÃO, Rafael. Nova rota de síntese de hidrotalcita ('MG IND.6''AL IND.2'('OH)IND.16'('CO IND.3').4'H IND.2'O) a partir de suspensões aquosas de 'MG''O' e 'AL'('OH)IND.3' e sua utilização em cerâmicas porosas para isolamento térmico em altas temperaturas. 2013.Universidade de São Paulo, São Carlos, 2013. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/livredocencia/18/tde-23072018-140228/ >.
    • APA

      Salomão, R. (2013). Nova rota de síntese de hidrotalcita ('MG IND.6''AL IND.2'('OH)IND.16'('CO IND.3').4'H IND.2'O) a partir de suspensões aquosas de 'MG''O' e 'AL'('OH)IND.3' e sua utilização em cerâmicas porosas para isolamento térmico em altas temperaturas. Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/livredocencia/18/tde-23072018-140228/
    • NLM

      Salomão R. Nova rota de síntese de hidrotalcita ('MG IND.6''AL IND.2'('OH)IND.16'('CO IND.3').4'H IND.2'O) a partir de suspensões aquosas de 'MG''O' e 'AL'('OH)IND.3' e sua utilização em cerâmicas porosas para isolamento térmico em altas temperaturas [Internet]. 2013 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/livredocencia/18/tde-23072018-140228/
    • Vancouver

      Salomão R. Nova rota de síntese de hidrotalcita ('MG IND.6''AL IND.2'('OH)IND.16'('CO IND.3').4'H IND.2'O) a partir de suspensões aquosas de 'MG''O' e 'AL'('OH)IND.3' e sua utilização em cerâmicas porosas para isolamento térmico em altas temperaturas [Internet]. 2013 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/livredocencia/18/tde-23072018-140228/