Estudo comparativo entre aquecimento ultrarrápido e convencional na queima de porcelanato

Abstract

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2014.Este trabalho apresenta o estudo comparativo entre uma massa de porcelanato técnico submetido à queima rápida (fast firing) ou queima convencional. A queima rápida consiste em submeter um compactado de massa de porcelanato a uma alta taxa de aquecimento em uma temperatura máxima de queima por um tempo suficiente para que ocorram as transformações desejadas e comparáveis às características tecnológicas especificas de um porcelanato queimado de modo convencional. A massa na forma de pó atomizado foi conformada por prensagem uniaxial a 450 kgf/cm², obtendo corpos de prova de 20 mm x 80 mm em espessuras de 2 e 4mm. A queima convencional foi realizada em ciclos de 60 min em temperaturas entre 1120ºC e 1260ºC com patamar de 3-15 min. Já a queima rápida foi realizada nas mesmas temperaturas da queima convencional com ciclos de 3, 5, 10 e 15min. As propriedades físicas tecnológicas e as microestruturas foram avaliadas por diagrama de gresificação, módulo de ruptura à flexão e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados obtidos na queima rápida a partir de temperaturas acima de 1210ºC com tempo de 10 min apresentaram valores de absorção de água similares aos obtidos por queima convencional a 1180ºC. O aumento do tempo de queima eleva os valores de densidade aparente e módulo de ruptura à flexão a níveis superiores ao exigido pelas normas NBR 15463.<br>Abstract : This work presents a comparative study between porcelain tiles submitted to fast firing or conventional firing. The fast firing consisted in submitting a compacted body at a high heating rate up to a maximum firing temperature for a time that the desired changes occur to reach the specific technological features of a porcelain tile obtained by the conventional firing method. A spray-dried powder was formed by uniaxial pressing at 450 kgf/cm² into specimens of dimensions 20 mm x 80 mm with thicknesses of 2 and 4 mm. The conventional firing cycles were performed in 60 min at temperatures between 1120 °C and 1260 °C, with 3-15min holding times. The fast firing was performed at the same temperatures that the conventional firing with cycles of 3, 5, 10 and 15min. Technological, physical and microstructural properties were evaluated by diagrams of gresification, flexural strength measurements and scanning electronic microscopy. The fast fired tiles at temperatures above 1210 °C presented water absorption values similar to those obtained by conventional firing at 1180 °C. Increased firing times increases the bulk density values and leads to modulus of rupture values exceeding those required by the NBR 15463 standards