Obtenção de vitrocerâmicos à base de magnetita a partir de carepa e vidro borossilicato e caracterização de suas propriedades magnéticas

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Avancini, Tales Gonçalves
• Orientador(a): Alves, Annelise Kopp
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Materiais vitrocerâmicos; Magnetita; Propriedades magnéticas; Resíduos de vidro; Resíduos metálicos
• Palavras-chave em Inglês: Glass-ceramics; Magnetite; Magnetic properties; Nanocrystals; Ferich scale; Wastes; Borossilicate glass
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/270561

Os vitrocerâmicos à base de magnetita são materiais compósitos especiais, formados por nanocristais magnéticos embutidos em uma matriz vítrea. Neste trabalho, foram desenvolvidos vitrocerâmicos magnéticos à base de resíduos de vidro borossilicato e carepa rica em ferro (resíduo da indústria metalúrgica). Diferentes composições foram estabelecidas com crescentes adições de carepa (20, 30, 45 % em peso). As matérias-primas foram fundidas (1550 °C/4h), vazadas em molde de aço pré-aquecido a 400 °C, e resfriadas até temperatura ambiente. As amostras de vidro obtidas foram então tratadas termicamente a 700 °C/30 min. A amostra com 45 % em peso de escória foi tratada também a 800 e 900 °C/30 min, para avaliar o grau de cristalização em função da temperatura de tratamento térmico. As propriedades dos vitrocerâmicos obtidos foram investigadas por difração de raios X (DRX), espectroscopia Raman, espectroscopia Mössbauer, magnetômetro de amostra vibrante (VSM), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e de transmissão (MET). Nanocristais de magnetita nos vitrocerâmicos (de tamanho médio entre 40 a 64 nm) foram evidenciados por imagens de TEM e Mössbauer. A análise de VSM revelou que a amostra de vitrocerâmico ferrimagnético com composição 45% em peso de carepa tratado termicamente a 800 °C obteve a maior saturação magnética (Ms), atingindo 42 emu/g. Os resultados obtidos neste trabalho indicam um grande potencial deste vitrocerâmico ferrimagnético para diversas aplicações, como no campo da engenharia biomédica, em dispositivos magnéticos, agentes de contraste para ressonância magnética, hipertermia, adsorventes nanométricos e dispositivos para absorção de micro-ondas.