Avaliação do efeito da adição de opacificantes na microestrutura de cerâmicas refratárias macroporosas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Santos, Príscylla Ferreira dos
Orientador(a): Muche, Dereck Nills Ferreira lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de São Carlos
Câmpus São Carlos
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEM
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://hdl.handle.net/20.500.14289/22931
Resumo: The refractory ceramic materials used in thermal insulation can be classified into three large groups: insulating bricks and concrete, fiber-based refractories and macroporous ceramics. Such macroporous ceramics, commonly present high porosity, controlled permeability, high chemical and dimensional stability at high temperatures, low density, and have aroused technological interest. Opacifying agents (e.g. SiC, TiO2, ZrSiO4) are usually added to macroporous refractory ceramics with the aim of increasing the absorption of infrared radiation and reducing the thermal conductivity in order to reduce the heat transfer by radiation and the conductivity total thermal at high temperatures. However, the introduction of these additives can generate side effects to the material properties. Thus, the present work aimed to obtain a better understanding of the manufacture of macroporous ceramics by the direct foaming processing route, as well as to evaluate the properties of macroporous ceramics based on alumina regarding the addition of opacifying agents ZnO, TiO2, Nb2O5 and the combination between them, being ZnO-TiO2 (equimolar) in concentrations of up to 2.8 mol%. For this, the different compositions were characterized according to their post-burning linear variation, total porosity, mechanical resistance, apparent density, quantitative mineralogical composition, refractoriness under load and microstructural analysis from the scanning electron microscope.
id SCAR_971cf327dceafaee60177736ea9a6efd
oai_identifier_str oai:repositorio.ufscar.br:20.500.14289/22931
network_acronym_str SCAR
network_name_str Repositório Institucional da UFSCAR
repository_id_str
spelling Santos, Príscylla Ferreira dosMuche, Dereck Nills Ferreirahttp://lattes.cnpq.br/6542991023278848Pandolfelli, Victor Carloshttp://lattes.cnpq.br/7369376873984839https://lattes.cnpq.br/8105829548941114https://orcid.org/0000-0002-9908-3250https://orcid.org/0000-0002-1711-9804https://orcid.org/0000-0002-1119-8919https://orcid.org/0000-0001-8074-3100Salvini, Vânia ReginaGunnewiek, Rodolfo Foster Kleinhttp://lattes.cnpq.br/7793023364992813http://lattes.cnpq.br/51858291246086962025-10-21T12:34:50Z2023-05-29SANTOS, Príscylla Ferreira dos. Avaliação do efeito da adição de opacificantes na microestrutura de cerâmicas refratárias macroporosas. 2023. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2023. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/22931.https://hdl.handle.net/20.500.14289/22931The refractory ceramic materials used in thermal insulation can be classified into three large groups: insulating bricks and concrete, fiber-based refractories and macroporous ceramics. Such macroporous ceramics, commonly present high porosity, controlled permeability, high chemical and dimensional stability at high temperatures, low density, and have aroused technological interest. Opacifying agents (e.g. SiC, TiO2, ZrSiO4) are usually added to macroporous refractory ceramics with the aim of increasing the absorption of infrared radiation and reducing the thermal conductivity in order to reduce the heat transfer by radiation and the conductivity total thermal at high temperatures. However, the introduction of these additives can generate side effects to the material properties. Thus, the present work aimed to obtain a better understanding of the manufacture of macroporous ceramics by the direct foaming processing route, as well as to evaluate the properties of macroporous ceramics based on alumina regarding the addition of opacifying agents ZnO, TiO2, Nb2O5 and the combination between them, being ZnO-TiO2 (equimolar) in concentrations of up to 2.8 mol%. For this, the different compositions were characterized according to their post-burning linear variation, total porosity, mechanical resistance, apparent density, quantitative mineralogical composition, refractoriness under load and microstructural analysis from the scanning electron microscope.Os materiais cerâmicos refratários utilizados em isolamento térmico podem ser classificados em três grandes grupos: tijolos e concretos isolantes, refratários à base de fibras e cerâmicas macroporosas. Tais cerâmicas macroporosas, comumente apresentam alta porosidade, permeabilidade controlada, alta estabilidade química e dimensional em altas temperaturas, baixa densidade, e tem despertado interesse tecnológico. Geralmente são adicionadas as cerâmicas refratárias macroporosas agentes opacificadores (e.g. SiC, TiO2, ZrSiO4) sendo essa adição à matriz cerâmica com o intuito de aumentar a absorção de radiação infravermelho e reduzir a condutividade térmica visando a redução da transferência de calor por radiação e a condutividade térmica total em altas temperaturas. Contudo, a introdução destes aditivos pode gerar efeitos secundários às propriedades do material. Deste modo, o presente trabalho teve como objetivo obter um melhor entendimento sobre a fabricação de cerâmicas macroporosas pela rota de processamento de espumação direta, bem como avaliar as propriedades de cerâmicas macroporosas a base de alumina quanto a adição dos agentes opacificantes ZnO, TiO2, Nb2O5 e a combinação entre eles, sendo o ZnO-TiO2 (equimolares) em concentrações de até 2,8 mol%. Para isto, as diferentes composições foram caracterizadas quanto a sua variação linear pós-queima, porosidade total, resistência mecânica, densidade aparente, composição mineralógica quantitativa, refratariedade sob carga e análise microestrutural a partir do microscópio eletrônico de varredura.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Processo nº 88887.511893/2020-00, Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEMUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCerâmica refratáriaMacroporososOpacificantesRefractory ceramicsMacroporousOpacifiersENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOSAvaliação do efeito da adição de opacificantes na microestrutura de cerâmicas refratárias macroporosasEvaluation of the effect of the addition of opacifiers on the microstructure of macroporous refractory ceramicsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALPriscylla Ferreira dos Santos - Dissertação.pdfPriscylla Ferreira dos Santos - Dissertação.pdfapplication/pdf2935017https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/daa1e96b-c3e3-44d4-b995-8339482477f0/download16c5ee8ae3944cb4fb36341db45772a1MD51trueAnonymousREADCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8906https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/738f990f-2896-4361-81cf-15194fe64722/downloadfba754f0467e45ac3862bc2533fb2736MD52falseAnonymousREADTEXTPriscylla Ferreira dos Santos - Dissertação.pdf.txtPriscylla Ferreira dos Santos - Dissertação.pdf.txtExtracted texttext/plain103618https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/535a3ea7-0b4e-4f3d-bac5-91caf846d455/download0e8c00f33d11738a8fbe527343dcd56cMD53falseAnonymousREADTHUMBNAILPriscylla Ferreira dos Santos - Dissertação.pdf.jpgPriscylla Ferreira dos Santos - Dissertação.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg4102https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/d7720fa2-96a8-4eeb-acd9-f2988712fb75/download8711a6db9bccba129c5b45dc48791c2dMD54falseAnonymousREAD20.500.14289/229312025-10-22T03:04:29.447144Zhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilopen.accessoai:repositorio.ufscar.br:20.500.14289/22931https://repositorio.ufscar.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestrepositorio.sibi@ufscar.bropendoar:43222025-10-22T03:04:29Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
dc.title.por.fl_str_mv Avaliação do efeito da adição de opacificantes na microestrutura de cerâmicas refratárias macroporosas
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv Evaluation of the effect of the addition of opacifiers on the microstructure of macroporous refractory ceramics
title Avaliação do efeito da adição de opacificantes na microestrutura de cerâmicas refratárias macroporosas
spellingShingle Avaliação do efeito da adição de opacificantes na microestrutura de cerâmicas refratárias macroporosas
Santos, Príscylla Ferreira dos
Cerâmica refratária
Macroporosos
Opacificantes
Refractory ceramics
Macroporous
Opacifiers
ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS
title_short Avaliação do efeito da adição de opacificantes na microestrutura de cerâmicas refratárias macroporosas
title_full Avaliação do efeito da adição de opacificantes na microestrutura de cerâmicas refratárias macroporosas
title_fullStr Avaliação do efeito da adição de opacificantes na microestrutura de cerâmicas refratárias macroporosas
title_full_unstemmed Avaliação do efeito da adição de opacificantes na microestrutura de cerâmicas refratárias macroporosas
title_sort Avaliação do efeito da adição de opacificantes na microestrutura de cerâmicas refratárias macroporosas
author Santos, Príscylla Ferreira dos
author_facet Santos, Príscylla Ferreira dos
author_role author
dc.contributor.authorlattes.none.fl_str_mv https://lattes.cnpq.br/8105829548941114
dc.contributor.authororcid.none.fl_str_mv https://orcid.org/0000-0002-9908-3250
dc.contributor.advisor-co1orcid.none.fl_str_mv https://orcid.org/0000-0002-1711-9804
dc.contributor.refereeorcid.none.fl_str_mv https://orcid.org/0000-0002-1119-8919
https://orcid.org/0000-0001-8074-3100
dc.contributor.referee.none.fl_str_mv Salvini, Vânia Regina
Gunnewiek, Rodolfo Foster Klein
dc.contributor.refereeLattes.none.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/7793023364992813
http://lattes.cnpq.br/5185829124608696
dc.contributor.author.fl_str_mv Santos, Príscylla Ferreira dos
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Muche, Dereck Nills Ferreira
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6542991023278848
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Pandolfelli, Victor Carlos
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/7369376873984839
contributor_str_mv Muche, Dereck Nills Ferreira
Pandolfelli, Victor Carlos
dc.subject.por.fl_str_mv Cerâmica refratária
Macroporosos
Opacificantes
topic Cerâmica refratária
Macroporosos
Opacificantes
Refractory ceramics
Macroporous
Opacifiers
ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS
dc.subject.eng.fl_str_mv Refractory ceramics
Macroporous
Opacifiers
dc.subject.cnpq.fl_str_mv ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS
description The refractory ceramic materials used in thermal insulation can be classified into three large groups: insulating bricks and concrete, fiber-based refractories and macroporous ceramics. Such macroporous ceramics, commonly present high porosity, controlled permeability, high chemical and dimensional stability at high temperatures, low density, and have aroused technological interest. Opacifying agents (e.g. SiC, TiO2, ZrSiO4) are usually added to macroporous refractory ceramics with the aim of increasing the absorption of infrared radiation and reducing the thermal conductivity in order to reduce the heat transfer by radiation and the conductivity total thermal at high temperatures. However, the introduction of these additives can generate side effects to the material properties. Thus, the present work aimed to obtain a better understanding of the manufacture of macroporous ceramics by the direct foaming processing route, as well as to evaluate the properties of macroporous ceramics based on alumina regarding the addition of opacifying agents ZnO, TiO2, Nb2O5 and the combination between them, being ZnO-TiO2 (equimolar) in concentrations of up to 2.8 mol%. For this, the different compositions were characterized according to their post-burning linear variation, total porosity, mechanical resistance, apparent density, quantitative mineralogical composition, refractoriness under load and microstructural analysis from the scanning electron microscope.
publishDate 2023
dc.date.issued.fl_str_mv 2023-05-29
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2025-10-21T12:34:50Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv SANTOS, Príscylla Ferreira dos. Avaliação do efeito da adição de opacificantes na microestrutura de cerâmicas refratárias macroporosas. 2023. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2023. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/22931.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/20.500.14289/22931
identifier_str_mv SANTOS, Príscylla Ferreira dos. Avaliação do efeito da adição de opacificantes na microestrutura de cerâmicas refratárias macroporosas. 2023. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2023. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/22931.
url https://hdl.handle.net/20.500.14289/22931
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de São Carlos
Câmpus São Carlos
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEM
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFSCar
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de São Carlos
Câmpus São Carlos
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSCAR
instname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
instacron:UFSCAR
instname_str Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
instacron_str UFSCAR
institution UFSCAR
reponame_str Repositório Institucional da UFSCAR
collection Repositório Institucional da UFSCAR
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/daa1e96b-c3e3-44d4-b995-8339482477f0/download
https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/738f990f-2896-4361-81cf-15194fe64722/download
https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/535a3ea7-0b4e-4f3d-bac5-91caf846d455/download
https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/d7720fa2-96a8-4eeb-acd9-f2988712fb75/download
bitstream.checksum.fl_str_mv 16c5ee8ae3944cb4fb36341db45772a1
fba754f0467e45ac3862bc2533fb2736
0e8c00f33d11738a8fbe527343dcd56c
8711a6db9bccba129c5b45dc48791c2d
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
repository.mail.fl_str_mv repositorio.sibi@ufscar.br
_version_ 1851688838431244288