Resumo em Português:

São revistos os principais métodos experimentais de estudo da difusão do oxigênio em óxidos metálicos. Casos práticos são descritos e ilustrados com resultados obtidos pelo autor em trabalhos anteriores.

Resumo em Inglês:

The most important experimental methods for the study of oxygen diffusion in metallic oxides are reviewed. Practical cases are described and illustrated with results obtained by the author in previous works.

Resumo em Português:

Na confecção de peças cerâmicas, é bastante comum a mistura de dois ou mais materiais para composição da massa. No entanto, não se conhece a priori a curva granulométrica que resultará da mistura, em função da proporção usada de cada material. O problema inverso também pode ser questionado: Para se obter uma determinada curva granulométrica, qual proporção de cada material deve ser usada? A resolução do problema consiste em se determinar uma função de distribuição granulométrica, e através da otimização desta função e de uma curva alvo, encontrar a melhor proporção possível de cada material. Este algoritmo permite às indústrias cerâmicas encontrar a melhor proporção de misturas, quando se trabalha com mais de uma jazida, ou com materiais distintos na preparação de massas, evitando exploração desnecessárias. Apresenta-se um exemplo de uma indústria cerâmica da região de Campos dos Goytacazes que utiliza quatro materiais na mistura. O algoritmo mostra que, utilizando-se apenas dois deles em proporções fornecidas pelo algoritmo, obtém-se a mesma curva granulométrica da mistura dos 4 componentes.

Resumo em Inglês:

In the ceramic brick industry it is common pratice to mix several materials together to achieve a desired grain-size distribution of the raw material. This paper shows an optimization algorithm to establish the best proportion of each material aiming to obtain the same grain-size distribution of the target curve, which is defined a priori. This procedure can help to save noble material, once the process can depict that some materials do not need to be used in order to obtain the desired grain-size distribution.

Resumo em Português:

Cinzas volantes são minerais produzidos a partir da queima de carvão mineral. A Usina Termelétrica de Candiota, RS produz aproximadamente 1.000.000 toneladas/ano de cinzas, sendo que 80% volantes e 20% pesadas. O aproveitamento deste material em compostos cerâmicos é altamente recomendável pois, como resíduo sólido da queima do carvão, sua disposição no meio ambiente acarreta vários problemas ambientais sérios e custos volumosos. Mineralogicamente as cinzas volantes são constituídas por mulita, quartzo e hematita, e material amorfo determinado por difração de raios X; na caracterização química foram determinados os elementos maiores e como menores Mn, Zn, Cu, Pb, Hg, Cr, Cd e Ni. Para a caracterização física realizou-se ensaios de análise granulométrica, superfície específica, MEG, limites de Atterberg e índice de atividade pozolânica (cimento e cal).

Resumo em Inglês:

Fly ashes are minerals produced in the combustion of mineral coal. The Candiota Power Station, at RS State, produces approximately 1,000,000 ton/yr. ashes. A fraction of around 80% of this quantity is constituted by fly ash and just 20% by bottom ash. The maximum capacity of production of ashes is close to 1,900,000 ton/yr. The utilization of this material in ceramic composites is highly recommended since, as solid reject from coal combustion, the disposal of this residue in the environment gives rise to severe environmental problems and high costs for correction. X-ray analyses have determined the mineralogical constitution of fly ash; the material is made of mullite, quartz and hematite, in addition to amorphous material. The chemical characterization has identified the major elements and Mn, Zn, Cu, Pb, Hg, Cr, Cd and Ni as minor constituents. For the physical characterization, the tests were particle size analysis and the measurement of specific surface, MEG, Atterberg’s limit and the index of pozolanic activity (for cement and lime).

Resumo em Português:

O Niobato de Chumbo e Magnésio (PMN) é um material que possui propriedades ferroelétricas de relaxação. Essa propriedade pode ser acentuada ou alterada mediante a adição de dopantes. Neste trabalho foi demonstrado como a adição dos íons Ba2+/Ti4+ e Pb2+/Ti4+, ou somente o íon K+, altera as características do precursor columbita obtido pelo método Pechini e da cerâmica PMN. Através da análise dos resultados obtidos por DRX e IV, constatou-se que a dopagem com os pares de íons Ba2+/Ti4+ e Pb2+/Ti4+ leva à retenção de maior quantidade de matéria orgânica nos carvões precursores e à formação de fases secundárias. Quando adiciona-se somente o íon K+, o comportamento do precursor columbita é similar ao puro. No entanto, seus efeitos positivos podem ser verificados na cerâmica PMN, como o aumento no tamanho de grão e a elevação em Tm.

Resumo em Inglês:

Lead Magnesium Niobate (PMN) is a ferroelectric with relaxation properties. These properties can be improved or modified by doping. In this work is showed that Ba2+/Ti4+ and Pb2+/Ti4+ ions or only K+ ion change the characteristics of columbite precursor prepared by Pechini’s method. The results obtained by XRD and FT-IR show that there is more retention of organic matter in the Ba2+/Ti4+ and Pb2+/Ti4+-MN doped precursors than in the pure one. It was also possible to show that K+-MN doped powders exhibit characteristics similar to pure MN powder, but in the PMN ceramic there is positive effects. The size grain and Tm increase when K+ ion is used on the PMN synthesis.

Resumo em Português:

Neste trabalho foram utilizadas matérias-primas naturais para a obtenção de pós Al2O3/SiC através da redução carbotérmica das mesmas por um agente rico em carbono. Os aluminossilicatos estudados foram caulim, cianita e ilita-moscovita, sendo que os mesmos foram reduzidos ou por negro de fumo ou por grafite. Os pós resultantes da reação foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura e transmissão, difração de raios X e picnometria de hélio. Durante a reação, as diferenças existentes tanto na estrutura das matérias-primas quanto na composição química produziram pós com morfologia diversa. Foram encontradas estruturas como grandes aglomerados esféricos, whiskers, partículas e aglomerados fibrosos.

Resumo em Inglês:

In this work natural raw materials were used to obtain Al2O3/SiC powders by carbothermal reduction. The aluminosilicates studied were kaolin, kyanite and illite-muscovite and the reductor agents were carbon black or graphite. The reaction powders were characterized by transmission and scanning electron microscopy, X-ray diffraction and helium picnometry. During the reaction, the differences among the raw materials structures as well as into the chemical composition produced powders with several morphologies. Big spherical agglomerates, whiskers, particles and fibrous clusters were found.

Resumo em Português:

Hidroxiapatita porosa foi produzida por meio de uma nova técnica de processamento, visando aplicações na área de implantes ósseos. A produção do material poroso é feita através da produção de espumas pela agitação de suspensões cerâmicas aquosas contendo tensoativos adequados. A solidificação que segue é obtida pela adição de reagentes iniciadores da polimerização in situ de monômeros orgânicos, inicialmente incluídos nas composições, formando um gel. Este método permite a produção de corpos com formatos de alta complexidade e elevada resistência mecânica com níveis de porosidade próximos de 90%vol, que suportam corte e torneamento no estado a verde. Os aditivos orgânicos são eliminados a 300 °C e sinterização a 1350 °C é efetuada para consolidação da matriz. A otimização da resistência mecânica decorre da combinação entre uma matriz cerâmica de alta densidade a uma estrutura de poros esféricos com diâmetros que variam de 20-1000 <FONT FACE="Symbol">m</font>m possuindo inter-conecções de aproximadamente 10-100 <FONT FACE="Symbol">m</font>m, dependendo da densidade. O material sinterizado foi avaliado quanto a sua citoxicidade, utilizando-se o método quantitativo de formação de colônias que calcula o índice de citotoxicidade IC50(%) após contato do extrato do material com células de mamíferos. Os resultados mostraram que o processo de fabricação e os reagentes utilizados não afetaram os baixos níveis de toxicidade do pó de hidroxiapatita que era originalmente de pureza biomédica.

Resumo em Inglês:

A novel technique has been applied to manufacture porous hydroxyapatite for implant applications. The process involved generation of foam from an aqueous suspension of the powder followed by in situ polymerisation of organic monomers, which had been previously added to the compositions. This method produces strong gelled and complex-shaped bodies with up to 90% porosity that can withstand machining in the green state. The organic additives are eliminated at temperatures above 300 °C and sintering is carried out for consolidation of the ceramic matrix. An optimized mechanical strength results from a highly densified matrix combined with spherical inter-connected cells of diameter ranging from 20 to 1000 <FONT FACE="Symbol">m</font>m and channels of 10-100 <FONT FACE="Symbol">m</font>m, depending on the specimen density. Cytotoxicity test was conducted with sintered HA extracts in contact with mammalian cells, based on a quantitative method of colonies formation suppression. The in vitro test revealed that the original purity of the biomedical-grade hydroxyapatite powder was neither affected through processing nor by the employed reagents.

Resumo em Português:

Esse trabalho consistiu na obtenção e estudo de uma argamassa de peso leve para o uso na construção civil através da adição combinada, de aditivos formadores de microporosidade, mais a utilização de cargas que incorporam resíduos industriais. A técnica vem sendo recentemente apontada como uma promissora alternativa para a construção de estruturas leves, onde o compromisso da resistência mecânica aliada às ações ambientais, tais como degradações físico-químicas provocadas por intemperismo, não representam pré-requisitos básicos da construção civil, que possam impedir a utilização de argamassas de baixa densidade, com micro porosidade controlada. Assim sendo, esse trabalho utilizou aditivos adequados para a formação de bolhas estáveis, e quando necessário, agentes promotores de resistência mecânica, tais que puderam compensar perdas de resistência devido a presença excessiva das bolhas. A avaliação da influência dos aditivos, bem como do método de preparação das argamassas leves que incluem o mecanismo de mistura, o desenvolvimento microestrutural e propriedades são correlacionados, visando a obtenção de uma composição adequada que possa ser utilizada na fabricação de estruturas leves.

Resumo em Inglês:

The purpose of that work was to obtain a lightweight mortar for use in the civil construction through the combined addition of micropore chemical formers and industrial residues. Recently, the lightweight mortar technique has been pointed out as an alternative for the construction of light structures, where the commitment of the mechanical resistance associated with the climate actions, such as physical-chemical degradation caused by environmental actions, do not represent basic requirements for civil construction that could restrain the use of low density mortar, with micropore controlled structure. The work analysed the influence of additives adapted for the formation of stable bubbles, and in some cases, the use of mechanical resistance promoters for compensating losses in the resistance due to excessive presence of bubbles. The evaluation of the method of preparation the lightweight mortar that include the mixture mechanism, additives, development of microstructure and properties are correlated, seeking to obtain appropriate composition to use in the production of light structures.

Resumo em Português:

Cerâmicas de Sr1-xBaxNb2O6, "puras" e dopadas com óxidos de terras raras, foram preparadas com o objetivo de estudar o seu comportamento dielétrico em função da adição desses dopantes. As amostras foram caracterizadas através de medidas dielétricas efetuadas em função da temperatura (30 K a 500 K) e da freqüência (1 kHz a 1 MHz). Em todas as amostras estudadas verifica-se a presença de dois processos distintos de relaxação dielétrica. O primeiro processo é observado a temperaturas inferiores a 100 K. O segundo processo é observado próximo a temperatura ambiente, onde a constante dielétrica apresenta seu maior valor. Observou-se que a adição de dopantes causa efeitos distintos nas temperaturas de máximo das constantes dielétricas nas duas regiões de relaxação dielétrica.

Resumo em Inglês:

Ceramics of SBN, undoped and doped with rare earth oxides, were prepared to the study of the influence of the doping on the dielectric properties. The samples were characterised through dielectric measurements as a function of temperature (30 K to 500 K) and frequency (1 kHz to 1 MHz). In all samples two distinct dielectric relaxation processes were observed. The first one at temperatures below 100 K; the second one is near room temperature, where the dielectric constant is maximum. The doping causes distinct effects in the maximum temperatures of the dielectric constants in the two dielectric relaxation regions.