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Efeito da adição de resíduo de scheelita no comportamento técnico-mecânico e reológico de argamassas para engobes cerâmicos
(2018-01-24) Carlos, Elione Moura; Mendes, José Ubiragi de Lima; ; ; Silva, Gilson Garcia da; ; Tavares, Mara Tatiane de Souza; ; Santos, Natanaeyfle Randemberg Gomes dos; ; Assis, Raimison Bezerra de;
Nos últimos anos, o desenvolvimento de novas técnicas e produtos cerâmicos tem se mostrado ascendente no setor industrial, atrelado a isso, a incorporação de resíduos minerais em massas cerâmicas tem proporcionado um maior leque de matérias-primas para o setor ceramista. Diante disto, este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de argamassas para engobes cerâmicos com adição do resíduo de scheelita, em substituição a matéria- prima convencional quartzo avaliando o seu comportamento térmico-mecânico e reológico. As formulações de engobes desenvolvidas neste trabalho são inéditas, e baseadas em procedimentos experimentais estabelecidos por normas de revestimentos cerâmicos. No desenvolvimento experimental foram preparadas cinco formulações de massas cerâmicas variando-se as proporções das matérias-primas resíduo de scheelita, argila de queima branca, caulim, frita branca, feldspato, silicato de zircônio e carboximetilcelulose (CMC). Estas matérias-primas foram peneiradas na malha ABNT 200 mesh e caracterizadas separadamente pelas técnicas de difração de raios X (DRX), fluorescência de raios X (FRX), Granulometria e microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise termogravimétrica (TG). Em seguida, com adição variável das matérias primas, as formulações foram homogeneizadas em moinho de bolas por 60 minutos, foram selecionados os componentes argilosos tentando ajustar às propriedades reológicas. Posteriormente foram separadas alíquotas das formulações para análise termogravimétrica (TG) e dilatométrica das massas. Os corpos de prova foram preparados em uma prensa hidráulica uniaxial com pressão de 25 MPa e sinterizados em forno resistivo nas temperaturas de 1050°C, 1075°C e 1100°C, com patamar de 60 minutos e taxa de aquecimento de 20°C/min. Para avaliar as propriedades físico-mecânicas, foram realizados ensaios tecnológicos de retração linear (RL), absorção de água (AA), porosidade aparente (PA), densidade aparente (MEA) e resistência à flexão (RF) dos corpos cerâmicos. A superfície de fratura foi caracterizada morfologicamente por microscopia eletrônica de varredura (MEV). A aplicação dos engobes desenvolvidos foi realizada pelo método de pulverização e a sinterização do tipo monoqueima nas temperaturas de 1100°C, 1150°C e 1200°C, em atmosfera natural sob patamar de 60 min e taxa de aquecimento de 20°C/min. Correlacionando os resultados obtidos os engobes desenvolvidos apresentam o potencial de aplicação do resíduo de scheelita como matéria-prima alternativa em substituição ao quartzo, de acordo com a norma NBR 13817/1997. E as peças engobadas e sinterizadas a 1200°C apresentaram formação de fase vítrea e brilho satisfatórios visualmente. As formulações FI e FII foram as que apresentaram melhores aspectos ópticos, estando de acordo com os resultados das análises térmicas, reológicas e mecânicas.
Fabricação e caracterização de um filtro de rejeitos cerâmicos, carvão ativado e nanopartículas de ZnO para purificação de água
(2018-12-18) Sousa, Renata Ferreira de; Mendes, José Ubiragi de Lima; ; ; Carlos, Elione Moura; ; Silva, Francisco Claudivan da; ; Assis, Raimison Bezerra de; ; Cavalcanti, Synara Lucien de Lima;
As preocupações ambientais atuais consideram o elevado consumo humano de produtos que são facilmente descartados, quando poderiam ser reciclados ou facilmente reutilizados. Entretanto, o uso de rejeitos ou resíduos incorporados às massas cerâmicas tem sido um fator positivo as indústrias ceramistas, pois, proporciona ao produto final características mineralógicas, térmicas e mecânicas semelhantes às matérias primas convencionais. Diante disso, este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um filtro e dois meios filtrantes para filtragem de água. Os procedimentos metodológicos para confecção dos filtrantes ocorreram em duas etapas. A primeira utilizando como matéria-prima, os rejeitos (telha e gesso) e caulim, visa reter as impurezas sólidas em suspensão, substâncias orgânicas e inorgânicas, sendo nomeada como F0. A segunda etapa, o filtrante foi fabricado usando caulim, carvão ativado e óxido de zinco, no qual objetivou a eliminação das bactérias e microrganismos da água. Nessa segunda etapa foram desenvolvidas três formulações nomeadas como FI, FII e FIII, variando-se as proporções em massa. O filtro foi confeccionado usando um tubo acrílico para verificar a nitidez da água, um tubo de tecnil, para fixação dos meios filtrantes e vedantes. Os pós-cerâmicos foram cominuidos, peneirados em malha ABNT 200 mesh e caracterizadas pelas técnicas de Difração de Raios X (DRX), Fluorescência de Raios X (FRX), Granulometria e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), em seguida, foram homogeneizados, umidificados e prensados com pressão de 25 MPa. As amostras foram sinterizados a uma temperatura de 1100ºC com patamar de 60 minutos e taxa de aquecimento de 10°C/min. Para avaliar as propriedades tecnológicas dos filtrantes, foram realizados ensaios de retração linear (RL), absorção de água (AA), porosidade aparente (PA), densidade aparente. Foram analisados os parâmetros físicoquímicos e microbiológicos da água antes e depois da filtragem. Os resultados das análises da água antes da filtragem detectaram altos índices de contaminantes, como turbidez (118.93 %), coliformes totais (390,0%) e coli (7.8 %). Após a filtragem, houve retenção considerável de elementos infectantes em todas as amostras. Sendo que, a formulação FI, obteve o melhor desempenho de filtração, com o pH (6,70), turbidez (96,2% ), Coliformes Totais (73.2%) e Escherichia Coli (58,98%). Logo, este resultado conduziu ao potencial de utilidade para fins agrícola, industrial, domésticos e aquicultura.
Rapid calcination of ferrite Ni0.75Zn0.25Fe2O4 by microwave energy
(Springer, 2014-08-02) Assis, Raimison Bezerra de; Delmonte, Maurício Roberto Bomio; Nascimento, Rubens Maribondo do; Paskocimas, Carlos Alberto; Silva, Elson Longo da; Motta, Fabiana Villela da
Ferrites Ni0.75Zn0.25Fe2O4 were obtained by polymeric precursor method and calcined in a short time with microwave energy to assess the morphological and microstructural characteristics. Samples were calcined at 500, 650, 800, and 950 °C for 30 min in a microwave oven. The resulting powders were characterized by thermal analysis (TG/DSC), X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectrometer, field-emission gun scanning electron microscope (FEG-SEM), and energy-dispersive X-ray spectroscopy. The XRD results showed the formation of single ferrite phase at temperature of 500 C for 30 min. The FEG-SEM analysis showed agglomerated particles with formation of non-dense longitudinal plates, with interparticle porosity and agglomerated fine particles. The rapid calcination by microwave energy demonstrated satisfactory results in relatively low temperature of 500 C for 30 min and appeared to be a promising technique for obtaining nickel–zinc ferrite powders
Síntese de niobato de sódio e potássio (K1-xNaxNbO3) com propriedades fotocatalíticas e fotoluminescentes
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2017-06-29) Assis, Raimison Bezerra de; Motta, Fabiana Villela da; http://lattes.cnpq.br/9918299069511517; http://lattes.cnpq.br/6505278416505033; Martinelli, Antônio Eduardo; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; Delmonte, Mauricio Roberto Bomio; http://lattes.cnpq.br/9558299312183852; Melo, Maxymme Mendes de; http://lattes.cnpq.br/3779445657082353; Carreño, Neftalí Lenin Villarreal; http://lattes.cnpq.br/4035574249612354
Nos últimos anos, a fotoluminescência e a fotocatálise têm se mostrado um campo abrangente para a pesquisa e desenvolvimento de tecnologia de materiais. O desenvolvimento de novos materiais tem aberto novas perspectivas para a produção de dispositivos com propriedades fotoluminescentes e fotocatalíticas altamente eficientes. Dentre os materiais promissores de interesse tecnológico, destacam-se os semicondutores niobatos de sódio e potássio (KNN), que apresentam bom desempenho em propriedades ópticas e fotocatalíticas. Neste trabalho, estruturas perovskitas de niobato de sódio e potássio (K1-xNaxNbO3) para x = 0; 30; 50; 70; 100% (mol) foram sintetizadas pelo método dos precursores poliméricos e tratadas termicamente à 600°C, 700°C, 800°C e 900°C, com o propósito de investigar suas propriedades fotocatalíticas e fotoluminescentes. As amostras foram caracterizadas por análises térmicas (TG/ DSC), difração de raios X (DRX), espectroscopia Raman, espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), espectroscopia de absorção óptica UV-vis, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de raios X por dispersão de energia (EDS), fotoluminescência (PL) e testes fotocatalíticos na degradação do corante azul de metileno. Os resultados da difração de raios X confirmaram a formação da fase ortorrômbica da perovskita KNN, K1-xNaxNbO3 apresentando organização a longo alcance. Os espectros FTIR confirmaram os dados da difração de raios X ao apresentarem uma redução das bandas referentes às vibrações curtas relacionadas às ligações duplas do Nb=O. As imagens de MEV revelaram que as amostras de niobatos KNN apresentam morfologia na forma de cubos com diferentes tamanhos de partículas, com a presença de aglomerados e regiões parcialmente sinterizadas. Os espectros de absorção óptica por UV-vis caracterizaram os niobatos como semicondutores, indicando “gap óptico” entre 2,59 eV e 3,35 eV, além de revelarem que o aumento da temperatura de tratamento térmico e a concentração de sódio promoveram um aumento da banda de gap. Os espectros de fotoluminescência indicaram a diminuição da intensidade de emissão FL com o aumento da concentração de sódio na matriz KNbO3, apresentando emissão à temperatura ambiente na região do violeta (433 nm) ao vermelho (642 nm). As amostras de niobatos KN, KNN30, KNN50, KNN70 e NN apresentaram taxas de degradação satisfatórias, apresentando excelentes resultados para o NaNbO3 (NN) tratado termicamente à 600°C com degradação de 95,95% do corante. O aumento da concentração de sódio melhorou o desempenho fotocatalítico do sistema KNN, mostrando-se eficiente para aplicações fotocatalíticas. Os resultados obtidos indicam o potencial de aplicação dos niobatos de sódio e potássio em fotocatálise e fotoluminescência.
Síntese e caracterização de ferrita de níquel e níquel-zinco pelo método de polimerização de complexos
(69° Congresso Anual da ABM - Internacional, 2014) Nascimento, Rubens Maribondo do; Assis, Raimison Bezerra de; Valcacer, Samara Melo; Silva, Camila Cruz da; Silva, Ariadne de Souza; Delmonte, Maurício Roberto Bomio; Paskocimas, Carlos Alberto; Gomes, Uílame Umbelino; Motta, Fabiana Villela da
Ferritas de níquel-zinco são materiais cerâmicos ferrimagnéticos com estrutura cristalina cúbica do tipo espinélio, pertencente ao grupo espacial Fd3m, sendo uma solução sólida de composição NiO, ZnO e Fe2O3. O método de polimerização de complexos tem enorme potencial para obtenção de cerâmicas magnéticas, por se tratar de um processo simples, que se origina a partir de materiais com elevado grau de pureza, o que leva à obtenção de pós com elevada homogeneidade química e elevada área superficial. Este trabalho tem como objetivo avaliar as características estruturais e morfológicas das ferritas Ni0,25Zn0,75Fe2O4 e NiFe2O4 obtidas através do método polimerização de complexos. A solução foi submetida a uma temperatura final de 120°C até a formação da resina, pirolisada a uma temperatura de 350°C durante 2 horas e calcinada a 500°C durante 2 horas. Os pós resultantes foram caracterizados por difração de raios X (DRX), análises térmicas (TG/ DSC) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados do DRX das duas composições apresentaram formação de fase majoritária ferrita. Os resultados das micrografias obtidas por MEV mostraram a formação de partículas aglomeradas com placas longitudinais para ambas composições, sendo características microestruturais importantes para aplicação magnética. O método de polimerização de complexos se apresentou como um método promissor para obtenção de pós cerâmicos de ferrita de níquel e níquel-zinco para aplicação magnética.
Síntese e caracterização de ferrita ni-zn pelo método dos precursores poliméricos calcinada por energia de microondas
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-07-04) Assis, Raimison Bezerra de; Motta, Fabiana Villela da; ; http://lattes.cnpq.br/9918299069511517; ; http://lattes.cnpq.br/6505278416505033; Paskocimas, Carlos Alberto; ; http://lattes.cnpq.br/2365059843175411; Timoteo Júnior, José Flávio; ; http://lattes.cnpq.br/2896156171155001; Delmonte, Mauricio Roberto Bomio; ; http://lattes.cnpq.br/9558299312183852
Cerâmicas magnéticas têm sido amplamente investigadas, principalmente com relação as características intrínsecas e extrínsecas destes materiais. Dentre os materiais cerâmicos magnéticos de interesse tecnológico, destacam-se as ferritas. Por outro lado, o tratamento térmico de materiais cerâmicos por energia de microondas tem oferecido diversas vantagens, tais como: otimização dos processos de obtenção, alto controle de aquecimento, menor consumo de tempo e energia entre outras. Neste trabalho, foram sintetizados pós de ferritas Ni-Zn com composições Ni1-xZnxFe2O4 (0,25 ≤ x ≤ 0,75 mols) pela rota dos precursores poliméricos em duas condições de tratamento térmico, em forno convencional e por energia de microondas a 500, 650, 800 e 950°C, e sua caracterização estrutural, morfológica e magnética. Os materiais obtidos foram caracterizados por análises térmicas (TG/DSC), difração de raios x (DRX), espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de raios X por dispersão de energia (EDS) e magnetometria de amostra vibrante (VSM). Os resultados da difração de raios X confirmaram a formação da ferrita com estrutura cúbica do tipo espinélio. As características extrínsecas dos pós obtidos e a calcinação por microondas influenciaram de forma significativa o comportamento magnético das ferritas, apresentando partículas ferrimagnéticas, caracterizadas como materiais magnéticos moles (macias), sendo de grande interesse tecnológico. Os resultados obtidos induziram o potencial de aplicação de energia de microondas para a calcinação de pós de ferritas Ni-Zn

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