Influência dos íos Na+ ou Si4+ NA síntese e sinterização do aluminato de magnésio (MgAI2O4)

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Batista, F. C.
• Orientador(a): Condotta, Rodrigo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo
• Palavras-chave em Português: espinélio; aluminato de magnésio
• Link de acesso: https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/3221; https://doi.org/10.31414/EM.2021.D.131333

O aluminato de magnésio, do inglês “magnesiun aluminate”, também conhecido como MAS, é um material que apresenta grande destaque dentre os materiais cerâmicos, principalmente devido à possibilidade de combinar transparência com elevada dureza e boa resistência ao choque térmico. Normalmente, para aplicações que utilizam esse material, são utilizadas técnicas de sinterização sob alta pressão (GPa) e longos periodos de tempos (horas). Assim, tanto a obtenção de materias com baixa porosidade após sinterização sem auxílio de pressão, como o uso de sinterização rápida são muito interessantes do ponto de vista tecnológico. A possibilidade de obter pó nanométrico de aluminato de magnésio, viabilizando assim temperaturas de sinterização mais baixas, podendo então obter uma redução do crescimento de grão, propiciando melhora nas propriedades mecânicas e óticas do MAS , aliados a uma economia energética, pode alavancar a utilização, já vasta, desse material para inúmeras aplicações. Uma vez que a ação do SiO2 como aditivo de sinterização é atribuída à formação de fase líquida, uma pequena quantidade de aditivo como Si e/ou Na pode favorecer a densificação através da formação de um filme vítreo viscoso, que em conjunto com o estado nanométrico das partículas e a refratariedade do MAS, apresenta potencial para rápida densificação. Este trabalho apresenta a caracterização dos pós nanométricos de aluminato de magnésio puro, e dopados com apenas íons de sódio ou íons de sódio e silício, nas concentrações molares de 0,5%, 1,0%, 1,5% e 2,0%, obtidos por síntese química via método de coprecipitação em meio aquoso, calcinação a 800 ºC por 5 horas, e sinterizadas de formas distintas: sinterização rápida a 1400 ºC por 2 minutos, e sinterização concencional a 1400 ºC por 2 horas. Os resultados obtidos indicam que após a sinterização rápida e convencional a dopagem auxiliou na redução do crescimento de grão, comparado ao material puro nas mesmas condições de calcinação e sinterização. Os resultados mostraram que o processo de sinterização do MAS dopado com NaOH ou Na2SiO3 pode ser conduzido em temperaturas inferiores àquelas empregadas com outros agentes dopantes, e o material com as melhores características foi com o MAS dopado com 1,0% Na2SiO3.