3.4 ENSAIOS TECNOLÓGICOS DE QUEIMA

Os ensaios realizados para determinação das propriedades tecnológicas nos corpos de provas sinterizados foram: Absorção de água, porosidade, perda de massa ao fogo, retração linear de queima, massa específica aparente e tensão de ruptura à flexão.

3.4.1- Absorção de água

É a percentagem em massa de água absorvida pela massa do corpo de prova seco.

A absorção de água (AA) dos corpos de prova após queima foi obtida de acordo com a norma NBR 6480. O procedimento consistiu em: secagem dos corpos de prova em estufa a 105ºC até a obtenção de massa constante, resfriamento em dessecador, pesagem para obtenção da massa a seco e imersão durante 24 horas em um recipiente com água destilada. Após esse tempo, os corpos de prova foram removidos e o excesso de água superficial foi retirado com um pano umedecido e, em seguida, foram pesados em balança eletrônica, com precisão de 0,01g. Os valores da absorção de água foram calculados através da equação (10).

100 . M M M AA(%) = S S U (10)

Sendo: AA = Absorção de água (%)

Mu = Massa do corpo de prova úmido (g)

Ms = Massa do corpo de prova seco (g)

3.4.2 – Porosidade

Existem praticamente dois tipos de porosidade em corpos cerâmicos: aberta e fechada (Van Vlack, 1973). As porosidades abertas são as que possuem contato com a superfície externa da peça, enquanto as fechadas se encontram dentro do material. Ambas são importantes para diferentes aplicações do material na engenharia. Os materiais de porosidade aberta têm uma de suas aplicações na fabricação de filtros para fluidos, já os de porosidade fechada são empregados

também como materiais isolantes. A porosidade (PA) foi determinada pela equação 11.

-

- (11)

Onde:

Mi = Massa do corpo de prova sinterizado imerso em água, em grama; Mq = Massa do corpo de prova sinterizado seco, em gramas;

Mu = Massa do corpo de prova sinterizado úmido, em grama.

3.4.3 - Perda de massa ao fogo

Quando um material argiloso é queimado ele sofre transformações químicas e físicas devido às reações que ocorrem em temperaturas específicas.

A perda de massa ao fogo (PF) quantifica quanto de massa o material perdeu em relação à temperatura de queima, sendo determinada pela equação 12.

(12)

Onde:

Ms = Massa do corpo de prova seco (após conformação e prensagem), em grama;

MQ = Massa do corpo de prova queimado, em gramas.

3.4.4 - Retração linear de queima

A retração linear é uma propriedade muito importante para a determinação das dimensões do produto final, bem como está relacionado ao grau de queima do material (MORETE, 2006). São variações das dimensões lineares do corpo de prova, depois de submetidos às condições específicas de temperatura, as quais serão positivas quando houver retração e, negativas, se houver expansão. Foi avaliada a retração linear de queima (RLq), ou seja, retração após queima em forno. A retração linear (comprimento) foi calculada através das equações 13:

100 ) -M ( (%) x M M PF Q Q S

(13)

Onde:

Li = Comprimento do corpo de prova após secagem em estufa a 105ºC (cm). Lf = Comprimento final do corpo de prova após queima (cm).

Os resultados das retrações lineares de queima foram obtidas das variações lineares dos corpos de prova seco a 105ºC e queimados nas temperaturas 825ºC, 925ºC e 1025ºC. As medidas foram executadas conforme esquema da Figura 30, sempre nas marcas efetuadas após a conformação, secagem a 105ºC e queima dos corpos de prova. Utilizou para as medidas um paquímetro com precisão de 0,01mm.

Figura 30 - Esquema das medidas tomadas no corpo de prova.

As dimensões finais utilizadas para obtenção das características geométricas foram as médias das dimensões correspondentes, conforme as equações de 14 a 16:

C = (C1+C2)/2 (14)

B = (b1+b2+b3)/3 (15)

h = (((h1+h2)/2+(h3+h4)/2+(h5+h6)/2)/3 (16)

3.4.5 - Massa específica aparente

Mede a massa por unidade de volume dos corpos de prova. A massa específica aparente (MEA) foi determinada através de Arquimedes e utilizando a equação 17. (17) h1 h3 h5 C2 h2 h4 h6 b1 b2 b3 C1

Onde:

Mq = Massa do corpo de prova após queima (g); Mu = Massa do corpo de prova úmido (g);

Mi = Massa do corpo de prova imerso em água(g); PA= Porosidade aparente (%);

AA= Absorção de água (%).

3.4.6 - Tensão de ruptura à flexão

A tensão de ruptura à flexão será avaliada por meio do teste de flexão em três pontos e a fazendo uso da equação 18:

(18) Onde:

TRF = Resistência a flexão (Mpa); F = Carga de ruptura (N);

L = Distância entre os apoios do corpo-de-prova (mm);

b = Largura do corpo de prova (mm) no local da ruptura (b2, na Figura 30); h = Espessura do corpo de prova no local da ruptura (mm) (h3+h4)/2.

Os corpos de prova foram medidos após secagem em estufa por 24 horas, e, em seguida, ensaiados em máquina de flexão modelo AG-X, da Shimadzu com uma célula de carga de 300 KN, acoplada a um computador. Os ensaios foram realizados com velocidade de aplicação de carga de 0,5 mm/mim, e 40 mm de distância entre os apoios.

3.4.7 – Resistência à compressão

Para avaliar a resistência à compressão, foram extrudados corpos-de-prova em extrusora de laboratório, da marca Verdes, em forma de blocos cerâmicos furados,

nas dimensões de 7,0cm x 6,0cm x 2,5cm. Depois da queima dos corpos de prova

imersos em água por no mínino 6 horas, para realização do ensaio de compressão, na condição saturada, em atendimento à norma ABNT NBR 15270-3.

Os ensaios foram realizados em máquina de flexão modelo AG-X, da

Shimadzu com uma célula de carga de 300 KN, acoplada a um computador e carga foi aplicada com velocidade de (0,05±0,01)Mpa/s.

3.4.8 – Temperatura de fusão

Para determinação da temperatura de fusão foi utilizada a fórmula de Schuen (SOUZA, 1989), equação 19.

(19)

Onde:

Al2O3 = Teor de alumina da argila calcinada em 925ºC (%);

RO = Soma dos outros óxidos (SiO2, Fe2O3, CaO, MgO, K2O, TiO2, MnO e

C APÍTULO 4 - RESULT ADOS E DISCUSS ÕES