Estudo do processo de têmpera química em porcelanatos industriais visando o incremento de propriedades mecânicas e a redução de espessura

Study of the chemical tempering process in industrial porcelain tiles aiming to enhance mechanical properties and reduce thickness

Resumo

Este trabalho estuda o incremento da resistência mecânica à flexão e força de ruptura de porcelanatos através da têmpera química. A troca catiônica resulta em tensões residuais de compressão na superfície do material. Foram selecionados porcelanatos técnicos (60×60 cm) com 100%, 90% e 77% da espessura padrão. Os porcelanatos foram prensados, secos e sinterizados em forno industrial. O processo de têmpera química foi realizado com uma mistura de sais de composição correspondente a 27% de nitrato de potássio (KNO₃ > 99%) e 73% de fertilizante (K₂O ~ 43%). O tratamento químico foi realizado a 480 ºC durante 25 min. Os resultados mostraram que as propriedades mecânicas do material atenderam à norma vigente (ABNT 10545-4 2018). Mesmo o material com 77% da espessura padrão, obteve-se um aumento de 15% na tensão de ruptura e 16% na força de ruptura. A análise de Weibull comprovou que as propriedades mecânicas foram incrementadas após a têmpera química.

Palavras-chaves:
resistência mecânica à flexão; troca iônica; tratamento químico; porcelanato técnico