Please use this identifier to cite or link to this item:
http://repositorio.unifesspa.edu.br/handle/123456789/299
metadata.dc.type: | Trabalho de Conclusão de Curso |
Title: | Avaliação da resistência ao choque térmico em refratários de alta alumina formados a partir de matérias - primas de alta reatividade |
metadata.dc.creator: | MARINHO, Adielson Rafael Oliveira |
metadata.dc.contributor.advisor1: | RABELO, Adriano Alves |
Issue Date: | 2016 |
Citation: | MARINHO, Adielson Rafael Oliveira. Avaliação da resistência ao choque térmico em refratários de alta alumina formados a partir de matérias - primas de alta reatividade. 2016. 81 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Federal do Sul e Sudeste do Pará, Campus Universitário de Marabá, Instituto de Geociências e Engenharias, Faculdade de Engenharia de Materiais, Curso de Bacharelado em Engenharia de Materiais, Marabá, 2016. Disponível em:<http://repositorio.unifesspa.edu.br/handle/123456789/299>. Acesso em: |
metadata.dc.description.resumo: | Os refratários de alta alumina, dentro do sistema alumina-zircônia-sílica, destacam-se devido suas excelentes propriedades termomecânicas quando solicitados operacionalmente, sobretudo na indústria siderúrgica. Eles aliam as notáveis características de alta refratariedade, resistência à compressão e estabilidade química da alumina, com a possibilidade do aumento da tenacidade à fratura, inerente à zircônia e, ainda, a capacidade de elevar mais a resistência mecânica pela melhor densificação do corpo cerâmico, relacionada à sílica. A adição de sílica tende, também, a favorecer formação de mulita, uma fase de excelente refratariedade que pode conferir outras características interessantes a esses produtos, principalmente a alta dureza, resistência à fluência e aumento na tenacidade à fratura. Neste trabalho, foram avaliadas formulações com frações variadas de óxidos cerâmicos (alguns de alta reatividade), com predominância de alumina, a fim de se chegar às melhores condições de mulitização no estado sólido, bem como avaliar a influência de diferentes tratamentos térmicos na resistência dos refratários estudados, quando submetidos ao chamado choque térmico. Para esse estudo, corpos de prova foram conformados por prensagem uniaxial e sinterizados a 1400, 1500 e 1600 °C. Avaliaram-se as propriedades tecnológicas como porosidade aparente, densidade aparente e absorção de água. Amostras das diversas formulações também foram sinterizadas a 1600 °C por 2 e 10 horas no intuito de averiguar de que forma o tempo de sinterização poderia ser determinante para a resistência termomecânica. Os corpos de prova foram sujeitados a ensaio de choque térmico e, juntamente com a interpretação dos resultados de ensaios de resistência mecânica por compressão diametral e flexão em três pontos, notou-se a preponderância da baixa granulometria (e consequente maior reatividade) das matérias-primas para formação de mulita e como os tratamentos térmicos puderam otimizar as propriedades finais, avaliadas também com auxílio de analises por difração de Raios X, espectroscopia de energia dispersiva, microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura. Verificou-se que os refratários estudados obtiveram resultados relevantes no que tange aos danos causados pelas tensões térmicas atribuídas ao choque térmico, assim como tiveram resistência mecânica elevada. O maior tempo de sinterização, contudo, não foi efetivo para resistência ao choque térmico. |
Abstract: | The refractories of high alumina, within the alumina-zirconia-silica system, stand out because of its excellent thermomechanical properties when required operationally, particularly in the steel industry. They combine remarkable high refractivity characteristics, compressive strength and chemical stability of alumina, with the possibility of increasing the fracture toughness inherent to zirconia and, also the ability to further increase the mechanical strength for better densification of the ceramic body, relating to silica. The addition of silica also tends to favor formation of mullite, an excellent refractory phase that can check other interesting features to these products, especially high hardness, creep resistance and increased fracture toughness. In this work, formulations with varying fractions of ceramic oxides were evaluated (some high reactivity), especially alumina, in order to reach the best conditions of formation of mullite conditions in the solid state and to evaluate the influence of different heat treatments on the strength of refractories studied when subjected to the so-called thermal shock. For this study, samples were uniaxially pressed and sintered at 1400, 1500 and 1600 °C. The technological properties such as porosity, apparent density and water absorption were evaluated. Samples of several formulations were also sintered at 1600 °C for 2 and 10 hours in order to investigate how the sintering time could be decisive for the thermomechanical resistance. The specimens were subjected to thermal shock test, and with the interpretation of results of mechanical resistance tests for diametrical compression and bending at three points, it was noted the prevalence of low granulometry (and consequent increase reactivity) of the feedstock for formation of mullite and how heat treatment might optimize the final properties also evaluated with the aid of analysis by X-ray diffraction, spectroscopy by dispersive energy, optical microscopy and scanning electron microscopy. It was verified that refractory material studied obtained results with respect to damage caused by thermal stress ascribed to thermal shock, and had high mechanical strength. The longer sintering, however, was not effective in thermal shock resistance. |
URI: | http://repositorio.unifesspa.edu.br/handle/123456789/299 |
metadata.dc.subject.cnpq: | ENGENHARIAS: ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALÚRGICA |
Keywords: | Materiais refratários Siderurgia - Materiais Alumina Microssílica Engenharia Química Refratários Choque térmico |
metadata.dc.source: | 1 CD-ROM |
metadata.dc.rights: | Acesso Aberto |
Appears in Collections: | FEMAT - Faculdade de Engenharia de Materiais |
Files in This Item:
File | Description | Size | Format | |
---|---|---|---|---|
TCC_Avaliação da resistência ao choque térmico.pdf | 3,14 MB | Adobe PDF | View/Open |
This item is licensed under a Creative Commons License