Preparação de tubos cerâmicos à base de Sn\'O IND.2\' por deposição eletroforética - Murad, Bruno Bastos da Silva (2004)
A deposição por eletroforese (EPD) é um processo de conformação onde corpos cerâmicos são obtidos a partir de uma dispersão estável com a aplicação de um campo elétrico contínuo. Na verdade, a EPD pode ser resumida como a união de dois processos distintos: a eletroforese e a deposição das partículas. A EPD apresenta muitas vantagens, como seu baixo custo, sua versatilidade, confiabilidade e elevado grau de automação. Virtualmente qualquer tipo de material pode ser depositado via EPD: materiais cerâmicos, metálicos e inclusive poliméricos. Suas maiores limitações são as densidades de corrente elétrica que podem eletrolisar o meio, gerando bolhas, e promover a oxidação do eletrodo, no caso de metais, contaminando o corpo depositado. A técnica permite o revestimento de metais com materiais cerâmicos para aumentar sua resistência mecânica e à abrasão, protegendo-os de ataques químicos e corrosão. Outra importante aplicação, que pode ser prevista para os tubos obtidos ao longo deste trabalho, são membranas cerâmicas para filtros, que podem ser usadas em temperaturas e pressões muito elevadas (acima de 1000°C e 30 atm). Para tanto, a EPD garante boa uniformidade superficial e a sinterização permite o controle da resistência mecânica e da porosidade do corpo obtido. O requisito principal para que ocorra a EPD é a obtenção de uma dispersão cerâmica estável. Uma boa medida para avaliar a estabilidade de uma dispersão é a medida de seu potencial zeta. Valores emmódulo de 30 mV são suficientes para garantir uma boa dispersão do sistema. Apesar de muitos modelos proporem equações para avaliação da cinética de deposição, nenhum ainda foi capaz de representar de forma satisfatória o que acontece na realidade. De forma geral, nenhum deles considera a resistividade elétrica do material depositado e a conseqüente queda da tensão a ela associada. ) O projeto de um material de suporte, com alta resistência mecânica e alta permeabilidade, requer novas e criativas soluções. Para minimizar o tamanho das trincas e aumentar a regularidade superficial, técnicas coloidais são necessárias para desaglomerar o pó cerâmico e permitir uma conformação controlada. Tais métodos permitem a obtenção de materiais porosos com, entretanto, uma baixa permeabilidade. O Sn\'O IND.2\' não densifica durante sua sinterização. Assim, quando submetido a um tratamento térmico, ocorre crescimento de grãos e poros sem eliminação do volume poroso. Esta característica permite o controle de tamanho de poros pelo simples estabelecimento do tempo e temperatura de tratamento, e do modo de conformação. Desta forma, tal óxido constitui um interessante material para a fabricação de filtros e membranas cerâmicas. Atualmente, não existem referências sobre a conformação de tubos cerâmicos à base de Sn\'O IND.2\' conformados por EPD. A compreensão dos fenômenos de eletrodeposição a partir de uma dispersão coloidal passa pelo entendimento de seu comportamento eletrocinético. Destaforma, o estudo das condições da dispersão e de suas propriedades é fundamental para o sucesso da utilização da EPD. Este trabalho consiste na análise de dispersões cerâmicas à base de Sn\'O IND.2\', através da viscosidade e medidas de potencial zeta, além da deposição de corpos cerâmicos sobre um eletrodo cilíndrico de grafite, em seguida sinterizados para a obtenção do tubo. Para evidenciar a influência das características superficiais dos óxidos sobre o comportamento reológico das dispersões, foram analisadas dispersões à base de óxido de alumínio, sendo os resultados obtidos comparados.