RBMAO : uma nova rota de produção para cerâmica porosa: RBMAO : a novel production route for porous ceramics

Abstract

O presente trabalho visou desenvolver uma rota alternativa para producao de matrizes porosas de ceramicas oxidas para aplicacao em materiais compositos. Para tanto, foram realizadas caracterizacoes para obter uma suspensao de particulas ceramicas, estavel e com viscosidade dentro de um valor desejavel. Igualmente, foram feitas caracterizacoes para o tratamento termico, ao qual as materias-primas sao submetidas, envolvendo analise termica diferencial e termogravimetria. Analise de imagem foi aplicada a matriz ceramica produzida. Por se tratar de um processo de sinterizacao reativa, foram determinados os parametros de cinetica de oxidacao. O processo desenvolvido se baseia na obtencao de uma matriz oxida atraves da oxidacao indireta de uma fase secundaria, formada a partir de um po metalico. Dentre os resultados alcancados podem-se citar: porosidade obtida dentro dos valores esperado, i.e. ~50%; parametro de Weibull de 10,54, oo de 14,15 MPa com o max de 16,1 MPa; Energia de ativacao de oxidacao do carbeto de aluminio isolado de 129,65 kJ/mol em baixa temperatura e 16,91 kJ/mol em alta temperatura.

The present work focuses mainly on the development of an alternative novel route for production of oxide ceramic matrices for application in composite material. In this context, the following characterizations were carried out: viscosity determinations for obtaining stable/ homogenous slurry with desired viscosity; thermal treatment set points determinations, which involve thermogravimetric analyses and differential thermal analyses; morphology characterization of the produced oxide porous ceramic matrix. Due to the fact that the production route is related to reaction bonding then oxidation kinetics parameters were also determined. An oxide-based process was developed, wherein a final oxide phase is produced through the indirect oxidation of an intermediate phase, which is formed from metallic powder. The main results found were: porosity within the expected values, i.e. ~50%; Weibull parameter of 10.54, ó0 of 14.15 MPa with ómax of 16.1 MPa; Activation energy of oxidation of the isolated aluminum carbide of 129.65 kJ/mol at lower temperatures and of 16.91 kJ/mol at higher temperatures.