Caracterização de cerâmicas porosas de alumina reforçada com zircônia produzidas pelo método da réplica

Porous ceramics have many applications: thermal insulation, catalytic support, materials to fire protection, filters, and others. There are many techniques to production of ceramic filters. One technique to obtain ceramic filters is the replication method. This method consists in the impregnation of polymeric foam with ceramic slurry followed by a heating treatment that will burn out the organic elements and sintering of the material, resulting of a replication of the original foam. To perform their functions ceramic filters must satisfy mechanical requirements and permeability parameters (darcian k1 and no-darcian k2). The permeability and the strength of the ceramic material are dependent of the pore size and pore distribution. To the use at high temperatures the evaluation of mechanical properties in these temperatures is necessary. In this work the mechanical behavior of two commercial porous ceramics (10 and 40 poros per inch) was studied these materials were submitted to compression and four-point flexure test (room temperature, at 1000 °C, after thermal shock). Density and porosity measurements, permeability tests and microstructural analysis by scanning electronic microscopy (SEM) were realized. The Results showed that the decrease of mechanical strength of these materials, when submitted to thermal shock, occur for propagation of new cracks from cracks pre-existing and the permeability depends of the pore size

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

As cerâmicas porosas possuem uma vasta gama de aplicações, tais como: isoladores térmicos, suporte catalítico, materiais para proteção contra fogo, filtros, dentre outras. Existem várias técnicas para a produção de filtros cerâmicos, dentre as quais pode-se destacar o método da réplica, o qual consiste basicamente na impregnação de uma esponja polimérica ou natural com uma barbotina cerâmica, seguindo-se um tratamento térmico deste material, onde ocorrerá a decomposição do material orgânico e sinterização do material cerâmico, resultando em um corpo cerâmico que consiste em uma réplica da estrutura da esponja impregnada inicialmente. Além de parâmetros de permeabilidade (darciana k1 e não darciana k2), os filtros cerâmicos têm que atender a requisitos mecânicos, para que assim possam desempenhar bem as suas funções. A resistência mecânica e a permeabilidade dependem do tamanho e da distribuição dos poros no material. Para utilização em altas temperaturas, a avaliação das propriedades mecânicas a estas temperaturas se faz necessária. Neste trabalho foi estudado o comportamento mecânico de duas cerâmicas porosas comerciais (10 e 40 poros por polegada linear) após serem submetidas a ensaios de resistência à compressão e à flexão em 4 pontos (temperatura ambiente, 1000 °C e após choque térmico). Foram realizadas medidas densidade e porosidade, permeabilidade e análise da microestrutura destes materiais por microscopia eletrônica de varredura. Os resultados mostram que os valores de resistência mecânica destes materiais são dependentes dos defeitos pré-existentes nos filamentos que compõem a estrutura do material e a permeabilidade é função do tamanho dos poros