Resumo em Português:

Devido ao custo da energia, tem crescido o interesse pelo uso de cerâmicas refratárias porosas como isolantes térmicos para aplicações em altas temperaturas. Isso se deve ao fato desses materiais aliarem propriedades intrínsecas das cerâmicas, como inércia química e refratariedade, à baixa condutividade térmica dos porosos. Uma das técnicas utilizadas na obtenção desses materiais consiste na adição de compostos orgânicos à matriz cerâmica, os quais volatilizam durante a queima. Essa técnica pode ter seu desempenho aprimorado (porosidade controlada) pela utilização da heterocoagulação entre as partes inorgânicas e orgânicas. O objetivo desse trabalho foi avaliar o impacto da heterocoagulação na fabricação de cerâmicas porosas utilizando PVC ou amido como aditivo orgânico e alumina como componente inorgânico. Foram definidas as condições mais favoráveis à heterocoagulação para os dois incorporadores. Independente do tipo de incorporador, o aumento do teor utilizado resultou em cerâmicas mais porosas. Entretanto, um teor máximo de 50vol% do material orgânico foi escolhido, uma vez que maiores teores resultam em uma resistência mecânica insatisfatória. Verificou-se ainda que, em comparação com o processo convencional, as cerâmicas produzidas por heterocoagulação apresentaram maior homogeneidade microestrutural e resistência mecânica.

Resumo em Inglês:

The crisis faced by the energy sector has led to a growing interest in the use of refractory porous ceramics as high temperature insulators, due to their unique combination of properties: chemical inertia, refractoriness and low thermal conductivity. Among the several techniques employed in the production of these materials, the addition of organic particles, which volatilize during the first heat-up, to the ceramic matrix is one of the most promising techniques. This procedure can be optimized in order to attain a better control over the porosity using the heterocoagulation of the inorganic and organic parts of a suspension. The purpose of the present work was to evaluate the impact of the heterocoagulation on the production of porous ceramics using PVC and starch as organic and alumina as inorganic compounds. The most suitable conditions to promote heterocoagulation of the constituents were previously determined. The increasing of the volume fraction of the organic parts generated more porous materials for both additives. However, the maximum amount of organics was set in 50 vol.% in order to achieve acceptable mechanical strength. It was also found out that compared to the conventional process, the porous ceramics obtained by heterocoagulation presented superior microestrutural homogeneity and mechanical strength.

Resumo em Português:

O crescimento da demanda por água potável tem implicado em um aumento da quantidade de resíduos nas estações de tratamento de água (ETA). Apesar destes terem sido gerados por processo erosivo do solo nos mananciais que antecedem as ETAs, o tratamento químico requerido para a sua remoção obriga a uma disposição correta para não impactar, negativamente, o meio ambiente. Até agora, o destino mais comum para o lodo de ETA são os cursos d'água, mesmo ele sendo considerado um resíduo sólido. Neste trabalho, é proposta alternativa de co-disposição deste resíduo, ainda úmido, em matrizes de concreto, substituindo-se parcialmente seus insumos: os agregados miúdos e o cimento, cuja extração e emprego também causam impacto ambiental. Inicialmente, caracterizaram-se os insumos do concreto (cimento Portland CPII-F 32, areia e brita), além do lodo extraído da ETA Passaúna, localizada na região metropolitana de Curitiba. Para os estudos de dosagem, utilizou-se um concreto-referência (sem adição de lodo) e traços de concreto com teores de 3, 5, 7 e 10% de lodo em relação ao peso de areia e em substituição à mesma. Nos concretos resultantes foram avaliadas propriedades tanto no estado fresco quanto no endurecido. O lodo é constituído, praticamente, de compostos de Si, Al e Fe, e do argilomineral do grupo caulinita, tendo teor de umidade em torno de 87%. Nos ensaios de resistência à compressão, as dosagens até 5% apresentaram um f c28 maior que 25 MPa. Para as dosagens com teores de lodo superiores a 5%, o f c28 foi menor, principalmente, para a dosagem de 10%. A análise dos dados permite concluir que os traços com até 5% de lodo podem ser aplicados em situações que vão desde a fabricação de artefatos e blocos até a construção de pavimentos em concreto de cimento Portland. Em relação às misturas com teores acima de 5%, a sua utilização é restrita a aplicações em que a trabalhabilidade não é um parâmetro primordial, como contrapisos, calçadas e pavimentos residenciais.

Resumo em Inglês:

The increase in the demand for drinking water implies in an increase in sludge production in Water Treatment Plants (WTP). Despite the fact that this residue is generated by soil erosion in upstream locations, the required chemical treatment for its removal compels to correct disposal in order not to induce negative impact on the environment. So far, the common destination for the sludge is the river courses, even though it is classified as solid residue. In this work, an alternative disposal of the humid sludge in concrete matrixes is proposed, partially replacing fine aggregates (sand) and cement, whose extraction and application also cause environmental impact. Initially, the materials used in concrete (filler-modified Portland cement, fine and coarse aggregates) were characterized, as well as the sludge obtained from Passaúna WTP, located in Curitiba's metropolitan area. For the materials research, a reference concrete (with no addition of sludge) and four concrete mixtures with sludge contents of 3, 5, 7 and 10 wt.% (replacing fine aggregate) were produced. The properties of fresh and hardened concretes, including the compressive strength, were evaluated. The sludge is composed by Si, Fe and Al compounds, and by clay minerals of kaolinite group, and its moisture content is about 87%. In compressive strength testing, the mixtures containing up to 5% of sludge presented a f c28 higher than 25 MPa. For sludge contents over 5%, f c28 was lower, especially for the concrete with 10% waste. It could be concluded that the mixtures with up to 5% sludge from WTP can be employed in applications ranging from the manufacture of concrete artifacts and bricks to the construction of Portland cement concrete floors. On the order hand, the use of more than 5% sludge in concrete is restricted to applications where the workability of concrete is not a required parameter, such as residential pavements, sidewalks and floors.

Resumo em Português:

Nesse trabalho foi estudada a anisotropia no comportamento à fluência de cerâmicas de Si3N4 prensadas a quente. Quatro tipos de cerâmicas à base de Si3N4 foram desenvolvidas, utilizando-se Al2O3-CRE2O3 ou AlN e CRE2O3 como aditivos, em frações volumétricas de 5 e 20%. CRE2O3 é um óxido misto de ítrio e terras raras produzido na FAENQUIL. As misturas de pós foram submetidas à prensagem uniaxial a quente, a 1750 °C - 20 MPa. As amostras sinterizadas apresentaram fases cristalinas e microestruturas distintas, e foram submetidas a ensaios por compressão a 1300 °C, sob tensão de 300 MPa. Corpos de prova foram confeccionados nos planos paralelo e perpendicular ao eixo de prensagem a quente, e as taxas de fluência para ambos os planos foram obtidas e correlacionadas. Os resultados demonstraram que as amostras confeccionadas no plano perpendicular ao eixo de prensagem a quente, sofreram maiores deformações que as amostras do plano paralelo. Esse comportamento é devido à orientação dos grãos alinhados com o eixo de aplicação de carga compressiva durante os ensaios de fluência.

Resumo em Inglês:

In this work the anisotropy of the creep behavior in hot pressed Si3N4 ceramics was evaluated. Four different Si3N4 ceramics were developed, using Al2O3-CRE2O3 or AlN e CRE2O3 as sintering aids. Specimens were hot pressed at 1750 °C - 20 MPa. The sintered specimens show different crystalline phases and microstructures, and were submitted to compressive creep tests at 1300 °C and stress of 300 MPa. Specimens in the parallel and perpendicular plane to the hot pressing axis were tested and the creep rates and strain were correlated as a function to the plane analyzed. The results show the influence of anisotropy on the creep behavior, related to the orientation of the grains, activating the rotation of the grains by viscous flow of the intergranular phase.

Resumo em Português:

Nos últimos anos têm-se observado um crescente interesse na redução catalítica direta de SOx para enxofre elementar por vários agentes redutores tais como CO, metano ou gases sintéticos. Os óxidos metálicos mistos são uma importante classe de materiais catalíticos mundialmente investigados em diferentes campos de aplicações. Nesse contexto este trabalho tem como objetivo a sintetização por reação de combustão e a caracterização de catalisadores ZnAl2-xFe xO4, x = 0,0/0,75/1,0/1,25/1,5/1,75. Os pós resultantes foram caracterizados por medidas de densidade, área superficial por adsorção gasosa pelo método BET, difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados mostram que foi possível obter pós monofásicos com tamanho de partículas nanométrico. O aumento da substituição dos íons de Al3+ por Fe3+ provocou uma elevação da área superficial e consequentemente uma diminuição do tamanho de partícula (82,74 - 30,94 nm). Desta forma os catalisadores com maior teor de Fe3+ são adequados para atuar na redução de gases de emissão provenientes da indústria petrolífera.

Resumo em Inglês:

In recent years, increasing interest has focused on direct catalytic SOx reduction of elementary sulfur by several reducing agents such as CO, methane and synthetic gases. Mixed metallic oxides are an important class of catalytic materials investigated worldwide for application in a variety of fields. In this context, this work focused on the synthesis by combustion reaction and characterization of ZnAl2-X Fe xO4 catalysts, x = 0.0, 0.75, 1.0, 1.25, 1.5, and 1.75. The resulting powders were characterized by their density and surface area measured by BET, X-ray diffraction and scanning electron microscopy. Our findings indicate that single phase powders comprised of nanosized particles were obtained. Increasing the amount of Fe3+ ions replacing Al3+ ions caused the surface area to increase, thereby reducing the particle size (82.74 - 30.94 nm). Hence, the catalysts with a greater Fe3+ content were found to perform well in reducing gas emissions from the oil industry.

Resumo em Português:

O lodo proveniente do tratamento de efluentes do processo de galvanoplastia tem recebido particular atenção devido à natureza de sua constituição baseada em metais alcalinos e de transição. O descarte ou estocagem inadequada deste resíduo poderá causar danos ao meio ambiente e a saúde. Este trabalho propõe uma alternativa para a inertização dos resíduos galvânicos incorporando-os na formulação de pigmentos inorgânicos. Para a incorporação do lodo na formulação dos pigmentos inorgânicos, este foi caracterizado por técnicas de análise química elementar como fluorescência de raios X e espectroscopia de absorção atômica, e por meio de técnicas como termogravimétricas e difração de raios X. Após a caracterização do resíduo, este foi incorporado a uma mistura de óxidos metálicos para obtenção do pigmento inorgânico. A formação do pigmento foi acompanhada através de difração de raios X, onde foi observada a formação de fases espinélias contendo os metais Fe, Cr e Zn. O pigmento foi caracterizado por meio de microscopia eletrônica de varredura, distribuição de tamanho de partículas a laser, análise térmica diferencial e termogravimétrica. Os pigmentos calcinados por um ciclo de 8 h formaram fases espinélias cristalinas, provocando a inertização dos metais. Foi possível incorporar até 20% do resíduo de galvanoplastia na produção de pigmentos inorgânicos a base de Fe, Cr e Zn, sem que as características e qualidades fundamentais dos mesmos fossem alteradas.

Resumo em Inglês:

The solid waste in the effluent treatment from the galvanization process, its sludge, has received special attention due to the nature of its constituents. This waste presents in its composition, a high concentration of alkaline and transition metals. Inadequate discharge or storage of this waste could cause damage to the environment and to health. This work purposes an alternative for the inertization of galvanic wastes incorporating them into inorganic pigments formulation. To incorporate the sludge into inorganic pigments formulation, it was characterized by elemental chemical analyses techniques such as X-ray fluorescence and atomic absorption spectroscopy, it was also characterized by thermogravimetry and X-ray diffraction. After waste characterization, metallic oxides were added for correcting the composition and obtaining the inorganic pigment. Pigment formation was followed through X-ray diffraction, where the formation of spinel phases containing the metals Fe, Cr and Zn were observed. The pigment was characterized through scanning electron microscopy, distribution of the particle size using laser, differential thermal analysis and thermogravimetry. The obtained pigments were applied in ceramic substrates for the colorimetric tests and evaluation of the thermal behavior during burn. The 8 h cycle calcined pigments formed crystalline spinel phases, where we can say that the present metals in the sludge became inert. It was possible to incorporate up to 20% of the galvanic waste in the production of Fe, Cr and Zn based inorganic pigments.

Resumo em Português:

O processo de recuperação metálica em escórias de aciaria - resíduo gerado em grande quantidade no processo de refino do ferro-gusa para obtenção do aço - que visa a recuperação de metais nobres, gera uma massa de óxidos que pode ser utilizada como fonte precursora na síntese do pigmento cerâmico verde vitória. Verde vitória é o nome dado ao pigmento cerâmico à base de cálcio, cromo e silício (Ca3Cr2Si3O12 ) que a elevadas temperaturas desenvolve a estrutura cristalina uvarovita responsável pela estabilização da cor verde característica. Este subproduto apresenta características constitucionais favoráveis à obtenção deste pigmento mediante o ajuste da composição química através da adição de óxidos puros. A combinação de técnicas de análise microestrutural, térmica e química foi utilizada nesta caracterização inicial.

Resumo em Inglês:

The metallic recovering process of steel industry slags - waste produced in a big amount by the process of pig iron refining for steel obtainment, which aims the recovering of noble metals, produces a oxide mass that can be used as a precursor source for the synthesis of the Victory Green ceramic pigment. Victory Green is the name of the ceramic pigment based on calcium, chromium and silicon (Ca3Cr2Si3O12 ), and that develops the uvarovite crystalline structure in high temperatures, responsible for the stabilization of characteristic green color. This by-product presents favorable constitutional characteristics to the obtainment of this pigment by adjusting the chemical composition through additions of pure oxides. The combination of techniques of microstructural, thermal and chemical analysis was used in this initial characterization.

Resumo em Português:

O espinélio aluminato de magnésio MgAl2O4 é um material que apresenta uma combinação de propriedades de grande interesse tecnológico, tais como alto ponto de fusão (2135 ºC), alta resistência ao ataque químico e ao choque térmico, baixa constante dielétrica, boas propriedades ópticas e catalíticas. Neste trabalho, sintetizou-se o espinélio MgAl2O4 por meio da hidrólise de alcóxidos metálicos de Mg e Al. O precursor formado foi calcinado em temperaturas entre 600 ºC e 1100 ºC, por 4 h. Da análise por difração de raios X observou-se a formação da fase espinélio em temperaturas acima de 700 ºC, e através das análises de microscopia eletrônica de varredura observou-se que as partículas de MgAl2O4 apresentam tamanho muito pequeno.

Resumo em Inglês:

The spinel MgAl2O4 has a specific combination of desirable properties such as: high melting point (2135 ºC), high resistance to chemical attack, good mechanical resistance at room temperature and high temperatures, low dielectric constant, excellent optical properties and good catalytic properties. In this work, the spinel MgAl2O4 was synthesized through hydrolysis of metallic alkoxides of Mg and Al. The formed spinel precursor phase was calcined at temperatures between 600 and 1100 ºC for 4 h. It was observed through X-ray diffraction the formation of the spinel phase at temperatures above 700 ºC, and through microscopy (SEM) it was observed that MgAl2O4 particles present very small size.

Resumo em Português:

Foram feitos estudos de sedimentação para otimizar as condições de dispersão de suspensões aquosas de pós de alumina nanométrica com e sem dispersantes (sais de amônia de ácido poliacrílico ou rhamnolipídeos a 15%). Foram examinados diferentes dosagens de dispersante, cargas de sólidos, densidades de pasta e valores de pH. O ponto isoelétrico do pó de alumina nanométrica obtido foi pHiep = 9,2. Os experimentos mostraram que numa ampla faixa de pH e para todas as condições de carga de sólidos testadas, o ácido polimetacrílico foi mais efetivo como dispersante que o rhamnolipídeo. Os teores otimizados de dispersante para que as dispersões de alumina nanométrica atinjam estabilidade máxima, obtidos para o ácido polimetacrílico e para o rhamnolipídeo foram, respectivamente, 9,25 mg/g e 57,75 mg/g de sólidos.

Resumo em Inglês:

Sedimentation studies have been carried out to optimize the dispersion conditions of aqueous alumina nanopowder suspensions with or without dispersants (ammonium salt of polymethacrylic acid or rhamnolipids at 15%). Different dispersant dosages, solid loadings, pulp densities and pH values were examined. The iso-electric point (IEP) of the alumina nanopowder was found to be pHiep= 9.2. The experiments revealed that the polymethacrylic acid was more effective as dispersant than rhamnolipids in a wide range of pH at all solid-loading conditions tested. Optimum dispersant dosages for polymethacrylic acid and rhamnolipids to achieve maximum stability of alumina nanodispersion at iso-electric point were found to be 9.25 mg/g and 57.75 mg/g solids, respectively.

Resumo em Português:

Foram estudados os efeitos da incorporação de quatro diferentes aditivos poliméricos nas propriedades reológicas e de filtração de fluidos de perfuração à base de água e argilas bentoníticas de Boa Vista, PB. Os resultados mostraram que estas propriedades são fortemente influenciadas pela presença dos polímeros e que o tamanho da cadeia polimérica é um fator determinante.

Resumo em Inglês:

The effects of addition of four different polymeric additives in the rheological and water loss properties of clay dispersions as drilling fluids based on water were studied. The results show that these properties are strongly dependent on the polymeric additives as well as on polymer chain length.

Resumo em Português:

As hexaferritas de bário são óxidos ferrimagnéticos hexagonais que atraem grandes interesses científicos, tecnológicos e industriais como uso de magneto permanente. A hexaferrita de bário usada neste trabalho foi preparada usando um processo de moagem de alta energia seguido de tratamento térmico. Imagens do comportamento magnético foram estudadas utilizando-se microscopia de força magnética, com campo magnético externo aplicado progressivamente, onde se observa que os domínios magnéticos tornam-se mais intensos e definidos com o aumento da intensidade do campo magnético aplicado.

Resumo em Inglês:

The structure of magnetic domains in barium hexaferrite was investigated using magnetic force microscopy through the application of an external magnetic field. The material was obtained by sintering of powders processed by high-energy milling. The surface magnetic domains structures were determined using magnetic force microscopy and it was observed that increasing the applied magnetic field, the domains became more intense and defined, showing sizes around 2.9 µm, when a magnetic field of 8.40 kOe was applied.

Resumo em Português:

Um dos problemas que afeta a indústria cerâmica é a elevada perda de produtos acabados, decorrente do próprio processamento, levando a trincas e peças fora de conformidade. Deste modo, é necessário o reaproveitamento desses resíduos, como forma de reduzir o impacto ambiental. Neste trabalho, os resíduos de duas indústrias de cerâmica vermelha foram moídos e adicionados à própria massa, levando, também, a um ganho econômico. As porcentagens variaram de 10% a 30%, em peso. As peças foram conformadas por extrusão e sinterizadas a 950 ºC e 1000 ºC. Os resultados obtidos mostram que a adição levou a uma melhoria nas propriedades das amostras, pois diminuem a possibilidade de ocorrência de coração negro, levando a peças mais uniformes e menos porosas

Resumo em Inglês:

One of the problems of the ceramic industry is the high level of finished product loss, due to ceramic processing, leading to cracks and materials out of conformity. In this way it is necessary to recycle these solid wastes in order to reduce the environment impact. In this work, the solid waste of two red ceramic industries were milled and incorporated to the formulation of the industry, leading also to an economic gain. Incorporation percentages varied from 10% to 30 wt %. Samples were processed by extrusion and sintered at 950 ºC and 1000 ºC. The results indicate that the addition led to an improvement of sample properties, due to the decrease of black core formation, producing samples with higher uniformity and lower porosity.

Resumo em Português:

A fase nanoestruturada KSr2Nb5O15, foi sintetizada pelo método de mistura mecânica de óxidos por moagem de alta eficiência e por via química, utilizando o método dos precursores poliméricos, em forno tipo tubo sob atmosfera de O2 durante 10 h. A análise por difração de raios X dos pós calcinados a 1150 ºC foi realizada pelo método de Rietveld utilizando-se o software FullProf. A análise dos parâmetros estruturais obtidos via método de Rietveld mostrou um sistema tetragonal com estrutura tipo tetragonal tungstênio bronze. A partir das reflexões observadas, há apenas evidência da regra [(0kl) k = 2n], a qual é compatível com o grupo espacial centrossimétrico P4bm, o qual foi utilizado para o refinamento. O volume da célula unitária obtido na análise dos pós de KSr2Nb5O15 obtidos por síntese química e por moagem de alta eficiência foi 611,90 ų e 611,95 ų, respectivamente.

Resumo em Inglês:

The nanostructured KSr2Nb5O15 phase was synthesized by both routes, the high efficiency milling and the polymeric precursor, in a furnace under O2 atmosphere during 10 h. The Rietveld X-ray diffraction analysis of the calcined powders at 1150 ºC was performed using the FullProf software. The XRD pattern analysis showed a tetragonal system with the tetragonal tungsten bronze structure. From the observed reflections, there is only evidence of the rule existence [(0kl) k = 2n], which is compatible with the centrosymmetric space group P4bm, which was used for the refinement. The unit cell volume obtained for the KSr2Nb5O15 powders prepared by chemical synthesis and by high efficiency milling were equal to 611,90 ų and 611,95 ų, respectively.

Resumo em Português:

Óxido de cério com partículas de tamanho nanométrico foi preparado pela técnica da precipitação utilizando como agente precipitante o hidróxido de amônio ou o ácido oxálico. O principal objetivo deste trabalho foi a obtenção de pós nanométricos de CeO2 com altos valores de área de superfície específica. Os pós calcinados foram analisados por adsorção gasosa para a determinação da área de superfície específica, por difração de raios X para verificação de fases estruturais e determinação do tamanho médio de cristalito, por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier, por microscopia eletrônica de varredura para observação de tamanho e forma das partículas, e por espalhamento laser para a determinação da distribuição do tamanho de partículas e aglomerados. Os principais resultados mostraram que em ambos casos foram obtidos pós com tamanho nanométrico de partículas (< 10 nm), com área de superfície específica elevada (> 90 m².g-1), mas com morfologias diferentes, dependendo do agente precipitante. A densificação de compactos sinterizados ao ar é também diferente nestes casos. Medidas da condutividade elétrica foram feitas por espectroscopia de impedância entre 5 Hz e 13 MHz na faixa de pressão parcial de oxigênio de ~ 1 até ~ 10-6 atm. A análise dos resultados permitiu identificar o tipo de portador de carga responsável pela condutividade elétrica nas cerâmicas sinterizadas.

Resumo em Inglês:

Nanosized powders of cerium dioxide with controlled physical properties were prepared by the precipitation technique using ammonium hydroxide or oxalic acid as precipitating agent. The calcined precursors were studied by nitrogen adsorption to determine the specific surface area, X-ray diffraction for structural phase characterization and crystallite size determination, Fourier transform infrared spectroscopy and by laser scattering for particle size distribution. The morphology of powder particles was observed by scanning electron microscopy. It is shown that both precipitating materials may be used for the preparation of nanocrystalline powders (< 10 nm) with high values of specific surface area (> 90 m².g-1). The observed differences between powders prepared from hydroxides or oxalates rely on the distribution of particle sizes, on the morphology of the agglomerated particles, and on the densification behavior. Impedance spectroscopy experiments were carried out in the 5 Hz-13 MHz frequency range under controlled partial pressure of oxygen from 10-6 to 1 atm. The analysis of these results allowed for the determination of the charge carriers responsible for the electrical transport in the ceria sintered pellets.

Resumo em Português:

A zircônia (ZrO2) tem mostrado grande destaque entre as cerâmicas avançadas, atraindo muito o interesse de pesquisadores em seus vários campos de atuação. A zircônia apresenta elevada resistência quando na fase tetragonal, mas a fase estável a temperatura ambiente é a monoclínica, sendo necessário o uso de estabilizantes para a fase tetragonal. Neste trabalho propomos a sinterização rápida da zircônia parcialmente estabilizada com óxidos de terras raras (ZrO2-OTR), mediante o emprego da alta pressão de 5 GPa. As condições de sinterização realizadas neste trabalho são inovadoras, haja visto que utilizou-se de tecnologia alternativa para processar a ZrO2-OTR, chamada de altas temperaturas e altas pressões (HPHT). Foi utilizada uma pressão de 5 GPa, temperaturas de 1100, 1200 e 1300 ºC nos tempos de 2 e 5 min. O melhor resultado foi obtido nas amostras sinterizadas a 5 GPa/1300 ºC/5 min, onde apresentaram microdureza média de 488,73 kgf/mm², para uma tenacidade à fratura de 5,33 MPa.m½, as quais apresentaram densidade da ordem de 97,88% da teórica, e 88% em volume de fase tetragonal retida à temperatura ambiente.

Resumo em Inglês:

Zirconia (ZrO2) has shown great projection among the advanced ceramics, attracting the interest of researchers in its various fields of application. Tetragonal zirconia presents high mechanical strength, but the room temperature stable phase is the monoclinic, being necessary the use of stabilizers for obtaining the tetragonal phase. In this work the rapid sintering of zirconia partially stabilized with rare earth oxides (ZrO2-OTR), via 5 GPa high pressure is proposed. The sintering conditions employed in this work are innovative, due to the use of an alternative technology to process ZrO2-OTR, so called high temperature - high pressure (HPHT). A pressure of 5 GPa and temperatures of 1100, 1200 and 1300 ºC for times of 2 and 5 min were used. The best results were obtained for samples sintered at 5 GPa at 1300 ºC/5 min., where a micro-hardness of 488,73 kgf/mm², a fracture toughness of 5,33 MPa.m½, a density of 97,88%, and a 88vol.% of tetragonal phase retained at room temperature were achieved.

Resumo em Português:

Amostras de carbeto de silício (SiC) foram sinterizadas com dois aditivos: AlN-Y2O3 ou AlN-CRE2O3. CRE2O3 é um óxido misto formado por Y2O3 e óxidos de terras raras. A estrutura cristalina das fases nas amostras foi analisada através de difração de raios X de alta resolução com fonte de luz síncrotron. Os resultados de refinamento do óxido misto pelo método de Rietveld mostraram a formação de uma solução sólida. Em ambas as amostras preparadas usando AlN- Y2O3 ou AlN- CRE2O3 foram detectados politipos 3C (fase beta) e 6H (fase alfa). Os resultados estruturais e microestruturais das duas amostras mostraram-se similares. Esta é uma indicação da viabilidade do uso de CRE2O3 em substituição a Y2O3 como aditivo para a obtenção de materiais cerâmicos densos.

Resumo em Inglês:

Silicon carbide (SiC) was sintered using two different additives: AlN-Y2O3 or AlN-CRE2O3. CRE2O3 is a mixed oxide formed by Y2O3 and rare-earth oxides. The crystalline structures of the phases were analyzed by high-resolution X-ray diffraction using synchrotron light source. The results of the Rietveld refinement of the mixed oxide show a solid solution formation. In both silicon carbide samples prepared using AlN-Y2O3 or AlN-CRE2O3 3C (beta-phase) and 6H (alpha-phase) polytypes were found. The structural and microstructural results for both samples were similar. This is an indication of the viability of the use of CRE2O3 in substitution for Y2O3 as additive to obtain dense materials.

Resumo em Português:

Suspensões cerâmicas com adequado comportamento reológico são imprescindíveis para a aplicação, adequação do processamento e otimização das propriedades finais dos produtos. No entanto, o uso de técnicas de reometria para análise de suspensões cerâmicas foi pouco explorado na literatura, quando comparado a outros sistemas, tais como polímeros fundidos. Desse modo, pretende-se demonstrar que o emprego de técnicas mais modernas de reometria permite uma nova compreensão desses materiais e das interações entre seus componentes. Neste trabalho foi estabelecida uma metodologia de análise para sistemas cerâmicos tendo como objeto de pesquisa uma suspensão de alumina e sol de sílica. Foi realizada uma série de medidas de viscosidade (eta), módulos de armazenamento (G') e de perda (G") e de força normal (Fn), cujos resultados servirão de base para estudos posteriores no mesmo sistema, visando aplicação em concretos refratários.

Resumo em Inglês:

Ceramic suspensions with suitable rheological properties are essential on application, process control and optimization of end products and properties. Nevertheless, the use of rheometric techniques to analyze such suspensions has been scarcely studied when compared to other systems, such as molten polymers. Therefore, in the present work, novel rheometric techniques will be presented which can allow a further understanding regarding these materials and the interaction among their components. A systematic study applying these techniques was established and the viscosity, storage modulus, loss modulus and normal force measurements were evaluated in a ceramic suspension containing alumina and silica sol. These results will be the fundaments for further studies, aiming their application on refractory castables.