Modern microwave methods in solid state inorganic materials chemistry: from fundamentals to manufacturing

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Síntese de Al2O3/SiC em forno de microondas: estudo de parâmetros do processo Synthesis of Al2O3/SiC in microwave oven: study of the processing parameters

Estudos demonstram a eficiência do método de moagem prévia do aluminossilicato precursor para a síntese da fase Al2O3/SiC por meio da reação de redução carbotérmica em forno de microondas. No presente trabalho, além da moagem do precursor, outros parâmetros de reação foram estudados, como tempo de reação, potência da radiação emitida e fluxo de gás. As reações foram realizadas em forno de microondas semi-industrial, com adaptação para inserção de gás inerte. Dois tipos de reatores foram avaliados: um reator cilíndrico, termicamente isolado, e um reator tubular de leito fixo, nos quais foram colocados os precursores peletizados. Existe uma relação direta entre a saturação da atmosfera de reação com a cinética de redução carbotérmica do aluminossilicato. Esse comportamento, aliado a elevadas potências de emissão, favorecem a formação da fase Al2O3/SiC em períodos de tempo reduzidos.<br>Results presented elsewhere have confirmed the feasibility of the previous milling process of the starting materials for the synthesis of Al2O3/SiC by the microwave-assisted carbothermal reduction. In the present work, parameters such as precursor milling, reaction time, microwave's power level and gas flow have been investigated. Reactions were carried out in a semi-industrial microwave oven (Cober Inc., USA), which allowed the inert gas insertion. Two reactions arrangement were developed to perform the synthesis: a cylindrical reactor, thermally insulated and a pipe fluidized bed reactor. Into both reactors, the precursor was applied in a palletized form to react. There is a direct relation between the reaction atmosphere saturation and the kinetics of the carbothermal reduction. This behavior, in addiction to high power levels of microwave radiation (>1.5 KW), favors the formation of Al2O3/SiC in a short time