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COBEF 2023
12th Brazilian Congress on Manufacturing Engineering
FABRICAÇÃO DE MONÓLITOS DE AL2O3/MGO VIA FREEZE-CASTING COM DMSO COMO SOLVENTE
Submission Author:
Tomé Seichi da Nóbrega Guenka , DF
Co-Authors:
Tomé Seichi da Nóbrega Guenka, Alysson Silva, Marcela Rodrigues
Presenter: Tomé Seichi da Nóbrega Guenka
doi://10.26678/ABCM.COBEF2023.COF23-0544
Abstract
materiais cerâmicos possuem cada vez mais ampla gama de aplicações em engenharia graças a suas características inerentes (e.g. alta dureza e resistência a choque térmico) e versatilidade de propriedades específicas às suas diferentes classes, como a piezoeletricidade. Uma possível categorização é o grupo de cerâmicas porosas: com diversos métodos de fabricação disponíveis e aplicações como membranas e absorção acústica, a pesquisa dessa classe é crescente e a customização da morfologia da porosidade associada à personalização de propriedades mecânicas/químicas é de grande interesse da indústria. Buscando desenvolver cerâmicas de alta porosidade com novas morfologias, estudamos a utilização de Dimetilsulfóxido (DMSO) como solvente para o processo de freeze-casting da mistura α-Al2O3 (alumina)/MgO. O processo de freeze-casting é um método de fabricação de materiais porosos que utiliza a cristalização dos solventes da barbotina para a formação de canais interconectados entre o material sólido que, após liofilização e tratamento térmico, torna-se poroso. Pouco relatado na literatura como solvente, o DMSO apresenta cristais com geometria tubular em seu congelamento e, quando usado com polímeros, apresentou boa interconectividade de poros. A mistura α-Al2O3/MgO apresenta formação bem definida de fases após tratamento térmico, nominalmente fases espinélio ricas em α-Al2O3 ou MgO a depender da composição da mistura inicial de pós. Sob congelamento unidirecional para formação de poros alinhados, foram confeccionados monólitos com diferentes concentrações de sólido, enquanto mantendo uma relação constante dos pós cerâmicos utilizados. Após liofilização e sinterização das amostras, essas foram analisadas utilizando microscopia eletrônica de varredura (SEM) e difratometria de raio-x (XRD) para verificação da microestrutura da amostra e de sua composição de fases. As micrografias obtidas a partir dos monólitos fabricados mostraram bom alinhamento dos poros com geometria tubular, além da dependência da concentração de sólidos para a densidade/dimensão de poros, enquanto os gráficos de difratometria mostraram formação da fase espinélio.
Keywords
freeze casting, spinel, DMSO
