Processamento e caracterização de cerâmicas celulares obtidas por emulsificação de alcanos em suspensões de alumina

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2010Cerâmicas celulares de alto desempenho encontram aplicação principalmente onde o transporte de fluidos é necessário: filtragem de metais fundidos e gases quentes, suporte de catalisadores, aplicações aeroespaciais e limpeza de poluição, entre outras. Um novo método de processamento de cerâmicas celulares é apresentado e consiste na emulsificação de alcanos em suspensões de alumina. A distribuição do tamanho das gotas de óleo na suspensão pode ser controlada pela quantidade de sólidos, bem como pela velocidade e tempo de agitação mecânica na qual as suspensões foram emulsificadas. A influência destes parâmetros no tamanho das gotas pode ser descrita em termos da tensão de cisalhamento aplicada durante a emulsificação (Modelo de Taylor). Alterações na composição da suspensão ou na velocidade e tempo de agitação frequentemente influenciam as propriedades do produto final. Gotas com tamanhos variando entre 6 a 100 ?m foram analisadas por microscopia de fluorescência e análise de imagem. Membranas de alumina com gradiente de porosidade, exibindo interconectividade entre células, distribuídas de forma homogênea em uma matriz cerâmica sem fissuras, foram caracterizadas e apresentaram porosidades variando de 74 a 84%, tamanhos médios de células variando entre 11 (camada superior) a 52 ?m (camada suporte) e 26 MPa de resistência mecânica a compressão. As características estruturais aliadas à elevada resistência mecânica das membranas cerâmicas sã

Cellular Ceramics Produced from Ceramic Shell: Processing and Characterization

<div><p>In this work, ceramic shell (mullite source), an industrial solid waste from the lost-wax casting process, after crushing and milling steps, was used and evaluated as an alternative raw material source for the production of cellular ceramics for high temperature applications (> 1400 °C). The obtained ceramic shell powder, with particle size distribution (d50 < 2 µm) suitable for the production of ceramic foams, was characterized from the point of view of their physical, chemical, morphological and crystallographic properties. Samples were prepared and obtained by direct foaming and gelcasting routes, dried at room temperature and then fired in two steps (650 °C/2 h and 1550 °C/2 h), and cooled in the furnace to room temperature. The effects of solids loading (35 and 42 vol. %) and stirring velocity (500 and 2000 rpm) on the cellular structure (pore size distribution and porosity) and mechanical properties of the produced ceramic shell foam samples were evaluated. The results showed that it is possible to obtain ceramic foams based on mullite-zirconite, with pore sizes between 100 and 900 µm, porosities up to 77% and compressive strength varying from 3 to 20 MPa.</p></div

Structural study of disordered SiC nanowires by three-dimensional rotation electron diffraction

The structure of disordered SiC nanowires was studied by using the three-dimensional rotation electron diffraction (RED) technique. The streaks shown in the RED images indicated the stacking faults of the nanowire. High-resolution transmission electron microscopy imaging was employed to support the results from the RED data. It suggested that a 2H polytype is most possible for the nanowires