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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.85.2012.tde-05112012-100337
Documento
Autor
Nome completo
Alan Andrade dos Santos
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2012
Orientador
Banca examinadora
Genova, Luís Antonio (Presidente)
Cosentino, Ivana Conte
Rocha, Rosa Maria da
Título em português
Estudo de variáveis no processo de compactação de pós a base de alumina
Palavras-chave em português
alumina
cerâmica
curvas de compactação
ligantes
prensagem
Resumo em português
O processo de conformação por prensagem uniaxial é um dos mais utilizados na indústria cerâmica devido ao seu baixo custo e alta produtividade. O entendimento e controle dos diversos fatores que interferem neste processo são cruciais, pois grande parte dos defeitos encontrados na peça final é originada nesta etapa. Este trabalho trata da avaliação da compactação de pós a base de alumina processados em spray-dryer, com diferentes composições e contendo distintos aditivos orgânicos, sendo caracterizados em relação a fluidez, densidade solta e batida, determinação da distribuição do tamanho de grânulos e morfologia. Parâmetros como umidade (10, 64 e 85%) e temperatura (5, 25 e 45°C) foram variados. O comportamento do pó foi analisado nas diferentes etapas de compactação, as quais envolvem a deformação plástica e quebra dos grânulos e também redução da porosidade intergranular e intragranular. Posteriormente foram estudadas a influência da temperatura e da umidade relativa do ar durante a compactação, sendo o efeito dos mesmos avaliados por meios de curvas de compactação. A resistência mecânica das peças também foi avaliada por meio do módulo de Weibull. Através da análise da microestrutura (MEV e porosimetria) e de curvas de compactação constatou-se que os parâmetros citados acima interferem nas características dos compactados, particularmente na resistência mecânica dos grânulos em relação à deformação e fratura. Os resultados mais importantes são que quanto maior a temperatura e umidade ocorre a redução da Tg dos ligantes, diminuindo a resistência ao esmagamento dos mesmo e que através do módulo de Weibull é possível determinar qual a melhor condição para realizar a prensagem que no caso deste estudo foi a condição intermediária.
Título em inglês
Study of variables in the process of compaction powders basis of alumina
Palavras-chave em inglês
alumina
binders
ceramic
compaction-curves
pressing
Resumo em inglês
The compaction process by uniaxial pressing is the most used in the ceramics industry due to its low cost and high productivity. The understanding and control of several factors that interfere in this process are crucial, since most of the defects found in the final piece are originated at this stage. This paper deals with compaction evaluation of alumina powders, processed by spray-dryer with different compositions and containing different organic additives, being characterized according the flow, tap and apparent density, granule size distribution and morphology. Parameters such as relative humidity (10, 64 and 85%) and temperature (5, 25 and 45°C) were varied. The powder's behavior was analyzed at different compaction stages, which involves plastic deformation, breakage of the granules and reduction of intergranular and intragranular porosity. The influence of temperature and relative humidity during compaction were analyzed by compaction curves. The mechanical strength of the obtained parts was evaluated using the Weibull modulus. The microstructural analysis (SEM and porosimetry) and evaluation of the compaction curves shows that these parameters affect the characteristics of compacted powder, in particular the mechanical strength of the granules in relation to the deformation and fracture. The most important results show that higher the temperature and relative humidity occurs the Tg reduction of binders, decreasing the mechanical strength of binders and by Weibull modulus it is possible to determine the best condition for pressing, in this instance the intermediate condition.
 
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2012SantosEstudo.pdf (2.90 Mbytes)
Data de Publicação
2012-11-09
 
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