Advanced ceramics: Evaluation of the mechanism of stock removal and ground surface quality

The aim of this work is to evaluate the mechanism of stock removal and the ground surface quality of advanced ceramics machined by a surface grinding process using diamond grinding wheels. The analysis of the grinding performance was done regarding the cutting surface wear behavior of the grinding wheel for ceramic workpieces. The ground surface was evaluated using Scanning Electron Microscopy (SEM). As a result it can be said that the mechanism of material removal in the grinding of ceramic is largely one of brittle fracture. The increase of the hmax can reduce the tangential force required by the process. Although, it results in an increase in the surface damage, reducing the mechanical properties of the ground component.

Microstructure, crystalline phase, and dielectric property analyses of TiO2 composition with ZrO2 addition

For microwave applications, including mobile and satellite communications, ceramic resonators should have a high dielectric constant, low dielectric losses, and high frequency stability. In this sense, TiO2-ZrO 2 ceramics have been investigated as a function of sintering behavior, phase composition, and microstructure. The ceramics were densified reaching a value of about 86% of theoretical density at 1400°C sintering temperature. The ceramics are prepared by mixing raw materials with the following TiO2-ZrO2 weight % ratio: 100 to 0, 90 to 10, and 80 to 20, respectively. The measured dielectric constants are between 79 and 88 values, while the quality factor due to dielectric losses are between 2820 and 5170. These results point out the influence of Ti/Zr ratio on controlling the dielectric properties. © (2010) Trans Tech Publications.

Caracterização química e mineralógica de azulejos portugueses do centro histórico de São Luís-MA (Brasil): Uma aproximação à mineralogia e à temperatura de queima das matérias-primas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Xylo-oligosaccharides from lignocellulosic materials: Chemical structure, health benefits and production by chemical and enzymatic hydrolysis

Currently, there is worldwide interest in the technological use of agro-industrial residues as a renewable source of food and biofuels. Lignocellulosic materials (LCMs) are a rich source of cellulose and hemicellulose. Hemicellulose is rich in xylan, a polysaccharide used to develop technology for producing alcohol, xylose, xylitol and xylo-oligosaccharides (XOSs). The XOSs are unusual oligosaccharides whose main constituent is xylose linked by β 1-4 bonds. The XOS applications described in this paper highlight that they are considered soluble dietary fibers that have prebiotic activity, favoring the improvement of bowel functions and immune function and having antimicrobial and other health benefits. These effects open a new perspective on potential applications for animal production and human consumption. The raw materials that are rich in hemicellulose include sugar cane bagasse, corncobs, rice husks, olive pits, barley straw, tobacco stalk, cotton stalk, sunflower stalk and wheat straw. The XOS-yielding treatments that have been studied include acid hydrolysis, alkaline hydrolysis, auto-hydrolysis and enzymatic hydrolysis, but the breaking of bonds present in these compounds is relatively difficult and costly, thus limiting the production of XOS. To obviate this limitation, a thorough evaluation of the most convenient methods and the opportunities for innovation in this area is needed. Another challenge is the screening and taxonomy of microorganisms that produce the xylanolytic complex and enzymes and reaction mechanisms involved. Among the standing out microorganisms involved in lignocellulose degradation are Trichoderma harzianum, Cellulosimicrobium cellulans, Penicillium janczewskii, Penicillium echinulatu, Trichoderma reesei and Aspergillus awamori. The enzyme complex predominantly comprises endoxylanase and enzymes that remove hemicellulose side groups such as the acetyl group. The complex has low β-xylosidase activities because β-xylosidase stimulates the production of xylose instead of XOS; xylose, in turn, inhibits the enzymes that produce XOS. The enzymatic conversion of xylan in XOS is the preferred route for the food industries because of problems associated with chemical technologies (e.g., acid hydrolysis) due to the release of toxic and undesired products, such as furfural. The improvement of the bioprocess for XOS production and its benefits for several applications are discussed in this study. © 2012 Elsevier Ltd.

Comparação dos parâmetros de biossorção dos elementos terras-raras lantânio e neodímio utilizando biomassas de fungos filamentosos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Caracterização geoquímica e cerâmica das argilas do Grupo Itacaré / Formação Aquidauana, na faixa aflorante entre os estados de São Paulo e sul de Minas Gerais

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Petrologia aplicada da formação Corumbataí (região de Rio Claro - SP) e produtos cerâmicos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estudo de defeitos causados por carbonatos em revestimentos cerâmicos fabricados por via seca no pólo cerâmico de Santa Gertrudes

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Propriedades químico-mineralógicas e cerâmicas de rochas da formação Corumbataí: aplicação na diversificação de produtos

Pós-graduação em Geologia Regional - IGCE

Estudo de rejeitos de galvanoplastia e a sua aplicação na fabricação de peças cerâmicas rústicas para fins decorativos

Pós-graduação em Geologia Regional - IGCE

Caracterização de uma jazida visando a garantia da qualidade de matérias-primas para indústria cerâmica de revestimentos

Pós-graduação em Geologia Regional - IGCE

Otimização e caracterização microestrutural de cerâmicas de carbeto de silício obtidas com material nacional para uso em blindagem balística

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

The ceramic artifacts in archaeological black earth (terra preta) from Lower Amazon Region, Brazil: chemistry and geochemical evolution

Neste trabalho realizou-se a caracterização química de fragmentos de artefatos cerâmicos encontrados em sítios arqueológicos com terra preta no Baixo Amazonas (Cachoeira-Porteira, Pará, Brasil), representativos da cultura Konduri (de 900 a 400 anos AP). Esses fragmentos são constituídos de SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, Na₂O e P₂O₅, sendo que SiO₂ e Al₂O₃, juntos, perfazem mais de 80 % em peso. Os teores de P₂O,₅ são relativamente elevados (2,37 % em média) sob a forma de (Al,Fe)-fosfatos, incomuns em cerâmicas vermelhas primitivas, mas encontrados em algumas cerâmicas arqueológicas egípcias e romanas. As concentrações dos elementos traços são comparáveis ou mesmo inferiores ao nível crustal, embora a composição total seja próxima a mesma. A composição química (exceto P₂O₅) em conjunto com os dados mineralógicos e texturais indicam material saprolítico derivado de rochas ígneas félsicas ou rochas sedimentares como matéria-prima das cerâmicas. Os teores de K, Ca e Na mostram que os feldspatos e fragmentos de rochas foram adicionados ao material argiloso, como sugerido pela mineralogia. Os altos teores de sílica respondem pela presença de cauixi, cariapé e/ou areias quartzosas. Fósforo deve ter sido incorporadoà matriz argilosa da cerâmica, quando do cozimento de alimentos nos vasos cerâmicos, e ainda, em parte, durante a formação do perfil de solo tipo ABE sobre Latossolos Amarelos. A matéria prima e os temperos (cauixi, cariapé, rochas trituradas e fragmentos de vasos cerâmicos descartados) encontram-se disponíveis próximos aos sítios até a atualidade, e, portanto foram a área fonte dos mesmos para a confecção dos artefatos cerâmicos.

Os fragmentos de cerâmica arqueológica como fonte potencial de fertilidade dos solos TPA

Os solos tipo Terra Preta Arqueológica (TPA) são reconhecidos por sua elevada fertilidade, em forte contraste com os solos pobres da Amazônia. Esta fertilidade parece persistir mesmo após o seu uso intensivo na agricultura. As TPA são geralmente ricas em fragmentos cerâmicos, importantes registros de que estão interligados com ocupação humana na Préhistória. Muitos estudos se concentraram sobre os aspectos estilísticos das vasilhas cerâmicas representativas desses fragmentos, e mais restritamente são motivos de estudos de caracterização químico-mineral, para identificação de matéria prima, procedência, tecnologia, e principalmente a origem do seu conteúdo em P, variado e relativamente elevado. Esses teores de P estão representados por fosfatos de alumínio, em geral, amorfos a variscitaestrengita, e sua origem é creditada ao uso das vasilhas para o preparo de alimentos. Embora já aventado a possibilidade de que estes fragmentos possam responder pela a fertilidade continuada destes solos, estudos experimentais não foram realizados para demonstrar a potencial contribuição destes fragmentos para reconhecida fertilidade das TPA. O presente trabalho demonstra esta possibilidade, e para atingir este fim foram selecionados fragmentos de três sítios arqueológicos com características distintas situados em diferentes porções da Amazônia: Monte Dourado 1 (Almeirim-PA), Jabuti (Bragança-PA) e Da Mata (São José de Ribamar-MA). Inicialmente 325 fragmentos cerâmicos foram descritos mesoscopicamente e submetidos à caracterização mineralógica e química por DRX; microscopia óptica; TG-ATD; IV-FT; MEV-SED; ICP-MS e ICP-OES; adsorção gasosa; medidas dos parâmetros de fertilidade; e ensaios de dessorção de P. Com estes dados objetivou-se identificar matérias primas, processos produtivos, modificações ocorridas durante o uso e após o descarte, e desta forma avaliar as possíveis contribuições destes fragmentos a fertilidade das TPA. A hipótese de contaminação por nutrientes provindos dos alimentos durante o uso das vasilhas para preparação de alimentos foi comprovada através de experimento em laboratório simulando condições de cozimento, onde foi avaliada a incorporação de cálcio e fósforo em panelas cerâmicas similares as arqueológicas. Os resultados mostram que os antigos povos ceramistas utilizaram matérias primas dos arredores de seus sítios. A composição em termos de uma matriz com metacaulinitica e quartzo, por vezes muscovita é comum a todos os fragmentos, indicando matéria prima rica em caulinita e quartzo, fundamental para produção das vasilhas. A metacaulinita sugere que a queima ocorreu em torno de 550°C. Por outro lado, adições de antiplásticos distintos promoveram diferenças químicas e mineralógicas fazendo com que os fragmentos no seu todo divirjam entre si: os do sítio Da Mata se caracterizam pelo emprego exclusivo de cariapé, em Monte Dourado 1 o cariapé com rochas trituradas de mineralogia complexa, e no Jabuti conchas por vezes cariapé. Fosfatos amorfos são comuns a todos os sítios, embora em teores distintos, sendo que fosfatos de alumínio cristalinos tipo crandallitagoyazita foram encontrados apenas no Jabuti e fosfatos de Fe-Mg-Ca, a segelerita, em Monte Dourado 1. Os fosfatos amorfos e a crandallita-goyazita foram interpretados como indicadores de uso das vasilhas representativas dos fragmentos para preparação de alimentos, enquanto a segelerita uma neoformação ocorrida após o sítio ter sido submetido às condições hidromórficas, que persistem até atualidade. Em termos das concentrações de P, nos fragmentos do sítio Da Mata estão as menores, em média, 1,04% de P₂O₅ que assemelham-se a maioria dos fragmentos já investigados, enquanto os do Jabuti são os mais elevados (em média, 7,75%) já conhecidos, e nos do Monte Dourado 1 são, em média, 2,23% . É provável que os altos teores de P, Ca e Sr sejam provenientes da dieta alimentar a base de mariscos, como demonstra a riqueza em conchas nos fragmentos. Os teores elevados de Ca em Monte Dourado 1 refletem a presença de labradorita no antiplástico. A fertilidade potencial dos fragmentos cerâmicos é nitidamente superior a dos solos TPA quando analisados sem os fragmentos. Portanto é plausível se supor que os fragmentos podem ser fonte dos macronutrientes e micronutrientes. Isto foi comprovado através dos ensaios que comprovara a dessorção de P, a qual ocorre de forma lenta, um aspecto muito importante para reforçar a persistência da fertilidade. Essa dessorção é mais bem descrita pelo modelo de Freundlich que sugere interações entre os íons adsorvidos. O experimento que simulou condições de cozimento mostrou que o Ca e o P podem ser adsorvidos tanto nas paredes quanto nas tampas das panelas cerâmicas, porém concentrações mais elevadas são evidenciadas nas paredes. Embora o Ca tenha sido adsorvido não foi identificada uma fase seja ela amorfa ou cristalina contendo este elemento, provavelmente porque o tempo não foi suficiente. Porém quanto ao P, a adsorção ocorreu, e já a partir de 600 h formou-se variscita, um fosfato de alumínio, nas paredes das panelas. Portanto os fosfatos de alumínio podem se formar ainda nas vasilhas cerâmicas durante o preparo de alimento por cozimento, assim, sua presença nas das vasilhas cerâmicas se constitui, em um importante indicador de uso das mesmas para o cozimento de alimentos e seus fragmentos nos solos são fonte potencial importante de fertilidade.

Argilas: composição mineralógica, distribuição granulométrica e consistência de pastas

As argilas vermelhas, utilizadas para cerâmica estrutural e de revestimentos, apresentam variações significativas que se refletem no comportamento apresentado durante o uso, para obtenção de determinado produto. Dentro de cada segmento industrial há requisitos básicos para que uma determinada argila ou mistura tenha capacidade de dar produtos que se encaixem dentro das respectivas Normas. Um dos parâmetros básicos para sua classificação é a absorção de água das peças cerâmicas, que resulta da presença de poros abertos. Esta depende, tanto das matérias primas utilizadas, quanto dos processos aplicados durante a fabricação (moagem, umidificação, conformação e queima, principalmente). Neste trabalho foram estudadas argilas vermelhas provenientes da Formação Corumbataí na região do Pólo Cerâmico de Santa Gertrudes (SP) e da Formação Tatuí na região de Cesário Lange (SP) procurando parâmetros indicativos que permitam uma seleção apropriada de matérias primas para realizar combinações adequadas das mesmas, para revestimentos via seca no primeiro caso, e blocos estruturais no segundo. Foram amostradas argilas com características diferentes, estudando a evolução da sinterização com o aumento da temperatura visando analisar a influencia da distribuição granulométrica e da mineralogia no comportamento apresentado. Com as mesmas amostras foram preparadas misturas calculando a contribuição de cada matéria-prima baseado na absorção de água de cada componente, prefixando a temperatura de queima e o valor de absorção de água. As diferenças entre os valores experimentais e os esperados foram analisadas visando entender as causas das variações. A distribuição de partículas resultante da moagem das matérias primas é influenciada fortemente por processos de intemperismo, sendo que, em termos gerais, as mais intemperizadas...