COMPÓSITOS CERÂMICOS DE ARGILA REFRATÁRIA, SÍLICA DA CASCA DE ARROZ E FIBRAS: AVALIAÇÃO DAS PROPRIEDADES

  • Leonardo Mendonça
  • Rubens Silveira Meichtry
  • Alessandro da Silva Nunes
  • Ederli Marangon
  • Marco Antonio Durlo Tier
Rótulo Argila, Refratária, Fibras, aço, Sílica, Casca, Arroz

Resumo

Nos últimos anos, gerou-se uma preocupação crescente com as questões ambientais e a busca por formas de preservar e minimizar esta degradação. Neste aspecto, o interesse pela biomassa vegetal e sua implementação tem sido uma tendência crescente por pesquisadores ao redor do mundo para o desenvolvimento de diferentes soluções ambientais em várias áreas do conhecimento que buscam melhorar as propriedades dos materiais e reduzir os custos de produção. Nesse contexto, a casca de arroz ganha destaque pelo seu volume (500 milhões de toneladas anuais produzidas no mundo). A cinza da casca de arroz é um resíduo sólido que quando submetido à um processo de queima controlada (tipo, temperatura e tempo) apresenta um teor de sílica superior a 90% e recebe o nome de Sílica da Casca de Arroz. A Sílica da Casca de Arroz tem um potencial comercial interessante com sua estrutura predominantemente amorfa e propriedades pozolânicas. Suas principais propriedades são baixa condutividade térmica, boa resistência a ataques químicos, alto ponto de fusão e uma promissora aplicação tecnológica como matéria-prima na indústria de cerâmica refratária. Por este fato, têm sido desenvolvidas diversos tipos de pesquisas e patentes, utilizando a Sílica da Casca de Arroz como um material alternativo ao uso de matérias-primas não naturais e não recicláveis em materiais compósitos. O objetivo do trabalho foi desenvolver novos materiais cerâmicos refratários, através do aproveitamento de resíduos derivados da geração de energia elétrica e analisar os efeitos nas propriedades físicas, mecânicas e térmicas de cerâmicas refratárias que foram modificadas em termos de composição pela inclusão de fibras de aço e Sílica da Casca de Arroz. Foram produzidos corpos de prova com diferentes composições e a substituição da argila por sílica foi realizada em três dosagens (10, 20 e 30%) do volume total do compósito cerâmico refratário e as fibras adicionadas em um percentual de 1%. Quando o teor de sílica foi aumentado, os valores de densidade aumentaram, enquanto o contrário aconteceu com a porosidade. Enquanto isso, a adição de fibra aumentou os valores de densidade e porosidade. Para cerâmicas com fibras ocorreu redução da resistência mecânica, mas por outro lado, a ductilidade foi aumentada. Em comparação com o compósito de referência, a resistência à flexão aumenta com 10% e 20% de substituição de sílica. A resistência ao choque térmico diminuiu com a adição de sílica, enquanto a inclusão de fibras melhorou esse comportamento. Em geral, a substituição da argila refratária por Sílica da Casca de Arroz e fibras de aço demonstrou forte potencial para melhorar as propriedades de compósitos de cerâmicas refratárias, concluindo que os corpos de prova com a composição contendo substituição de 20% de Sílica da Casca de Arroz e 1% de fibra de aço apresentaram as melhores propriedades mecânicas e termomecânicas.

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Publicado
2020-11-20
Como Citar
MENDONÇA, L.; SILVEIRA MEICHTRY, R.; DA SILVA NUNES, A.; MARANGON, E.; ANTONIO DURLO TIER, M. COMPÓSITOS CERÂMICOS DE ARGILA REFRATÁRIA, SÍLICA DA CASCA DE ARROZ E FIBRAS: AVALIAÇÃO DAS PROPRIEDADES. Anais do Salão Internacional de Ensino, Pesquisa e Extensão, v. 12, n. 2, 20 nov. 2020.