Estudo de soluções sólidas da mulita : fabricação e propriedades.

Abstract

Neste trabalho é feito um estudo sobre a fabricação de corpos cerâmicos de mulita sintetizados a partir da mistura mecânica de pós de sílica (SiO2) e alumina (Al2O3) com diferentes composições, por sinterização. O pó de sílica utilizado como matéria-prima para a produção de mulita foi obtido a partir dos processos de calcinação da casca de arroz tratada quimicamente, nas temperaturas de 550ºC, durante 4h e 700ºC, para efeito de comparação. Os pós foram inicialmente misturados mecanicamente, prensados uniaxialmente e sinterizados a 1650ºC, em forno tipo mufla, por aproximadamente 4h, ao ar. Algumas amostras foram ressinterizadas para verificar o fator tempo no processo de mulitização durante a sinterização O processo de mistura foi otimizado pelo uso do moinho de disco orbital com revestimento de alumina e calcinação das misturas dos pós alumina e sílica, à temperatura de 1100ºC, 4h. A microestrutura dos corpos cerâmicos sinterizados foi caracterizada através da microscopia eletrônica de varredura (MEV). A caracterização de fases dos produtos sinterizados foi realizada através do método de difração de raios-X. A relação do teor de alumina presente na mulita sinterizada com o parâmetro de rede “a” foi calculada através da relação m=144,5a – 1029,5, onde “a” é o parâmetro de rede. O efeito da composição sobre a condutividade elétrica da mulita foi analisado através de medidas da resistividade elétrica à temperatura ambiente. Este estudo mostra que, nas condições experimentais utilizadas, é possível a produção de mulita de baixa densidade, com microestrutura apresentando grãos equiaxiais de tamanhos variando na faixa de 2 a 3 μm e faixa de composição de 70 a 74% em peso de alumina, que corresponde a mulita 3:2 e 1,64:1, respectivamente. Os resultados obtidos mostram também que o tempo de sinterização é um fator essencial a ser considerado para se alcançar um alto teor de mulitização, quando se pretende obter mulita por sinterização de pós alumina e sílica, a 1650ºC.