PRODUÇÃO DE PIGMENTOS INORGÂNICOS A BASE DE ZrSiO4 COM INCORPORAÇÃO DE PASTA ELETROLÍTICA DE PILHAS

Throughout the times, new pigment systems have been gradually developed. In the nowadays, the development of ceramic pigments represents a part of the Materials Science, where there is a lack of concepts, roles and strategies, which in goal allows the developing of new rotes of preparing or pigments...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2009
Main Author: Dias, Cristiane de Abreu lattes
Orientador/a: Nobre, Marcos Augusto de Lima lattes
Banca: Lopes, Mauro Chierici lattes, Andrade, André Vitor Chaves de lattes
Format: Dissertação
Language:por
Published: UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química Aplicada
Department: Química
Assuntos em Português:
Assuntos em Inglês:
Áreas de Conhecimento:
Online Access:http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/2062
Citação:DIAS, Cristiane de Abreu. PREPARATION OF INORGANIC PIGMENTS BASED ON THE ZrSiO4 OXIDE FROM A MIXTURE OF AN ELECTROLYTIC-PASTE WASTE OF ALKALINE BATTERIES AND ZrSiO4. 2009. 190 f. Dissertação (Mestrado em Química) - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA, Ponta Grossa, 2009.
Resumo Português:Embora se tenha descoberto novos sistemas pigmentares, os pigmentos cerâmicos constituem um dos campos da Ciência dos Materiais onde existe um maior desconhecimento, tanto em nível de centros de pesquisa como industrial. A presente pesquisa pretende desenvolver e caracterizar pigmentos cerâmicos, à base de zirconita, com incorporação de pasta eletrolítica de pilhas Zinco-carbono, descarregadas energeticamente, explorando como agente cromóforo o manganês presente na pasta eletrolítica. Paralelamente, foram obtidas e caracterizadas amostras utilizando como dopante MnO2 P.A. Amostras com diferentes proporções em peso de pasta eletrolítica de pilhas foram homogeneizadas a úmido com álcool isopropílico em moinho de bolas por um período de 6 h, e posteriormente secas em estufa à 110oC até peso constante, levadas à calcinação, desagregadas e peneiradas. O tratamento térmico foi realizado em forno à 1150oC com um tempo de patamar de 4h, ao ar, aplicando uma velocidade de aquecimento de 10ºC/min, sendo o resfriamento das amostras a temperatura ambiente. Após o tratamento térmico as amostras foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura, difração de raios X, UV-Vis e granulometria à laser e as microestruturas, as fases presentes, os parâmetros colorimétricos e as propriedades físicas dos pigmentos foram determinados. Cores mais intensas foram obtidas nas amostras com maior concentração de pasta eletrolítica adicionado. Os pigmentos mostraram ser resistentes química e termicamente à 8000C, quando aplicados em esmalte vítreo em placas cerâmicas. Em polietileno de baixa densidade os pigmentos apresentaram excelente dispersão e homogeneidade de cor.
Resumo inglês:Throughout the times, new pigment systems have been gradually developed. In the nowadays, the development of ceramic pigments represents a part of the Materials Science, where there is a lack of concepts, roles and strategies, which in goal allows the developing of new rotes of preparing or pigments, in both scientific and technological areas. This work deals with the development of an innovative processing route and characterization of ceramic pigments based on the formation of solid solution of zircon silicate via doping with manganese cations being the source of manganese cations a waste of alkaline battery. In fact, an electrolytic paste of zinc-carbon batteries was used as a starting precursor of the manganese oxide, major component of the electrolytic paste, as a precursor of the chromophore agent. As a standard, Mn doped ZrSiO4 pigments were prepared via mechanical mixture of oxides process using analytical MnO2 (P.A.) oxide as a starting precursor of manganese cations. Powder mixtures exhibiting different percentages in weight of electrolytic paste were homogenized in the isopropyl alcohol via ball milling during 6 h. In the sequence, precursors were dried in furnace type oven at 110°C until the weight stabilizing giving the precursor of the pigment. Then, the precursor was calcined, desagglomerated and sieved (350 mesh).The precursor calcination was carried out in an oven furnace at 1150°C with a soaking time of 4h, in air atmosphere, heating rate of 10°C/min, cooling rate stemming from high temperature to the room temperature was carried out via natural rate of the furnace. After the calcination of precursor, powders were characterized by scanning electron microscopy, X-ray diffraction, UV-Vis spectroscopy and laser granulometry, so the crystalline phases, microstructure, the colorimetric parameters and the some spectroscopic properties of pigments were determined. Pigment exhibiting the highest color intensity was obtained using higher fraction of electrolytic paste. As a whole, pigments proved to be chemically and thermally resistant at 800°C, when applied in vitreous enamels with industrial composition directed to ceramic plating. Pigments showed excellent dispersion degree in a low-density polyethylene and a homogeneous color.