Projeto, caracterização e preparação de camada de proteção para revestimento cerâmico constituída por vitrocerâmico do sistema LZSA

Abstract

Uma camada de proteção para a superfície vidrada de revestimentos cerâmicos, em particular do tipo gres porcelânico esmaltado, constituída por um vitrocerâmico do Sistema LZSA (Li2O-ZrO2-SiO2-Al2O3), foi projetada, caracterizada e preparada neste trabalho. Diversas composições, obtidas a partir de carbonato de lítio, silicato de zircônio, quartzo e espodumênio como matérias-primas, foram fundidas à temperatura de 1480ºC para a obtenção dos vidros (fritas). Cada composição foi moída para se obter um pó com diâmetro médio de partícula em torno de 4,6 mm e caracterizada por meio de análise química, durabilidade química, análise térmica diferencial, análise do comportamento durante o processo de sinterização, difratometria de raios X e análise dilatométrica. Usando-se o coeficiente de expansão térmica (CET), sinterabilidade e resistência química como critérios de seleção, a composição LZS4A foi obtida em escala industrial e utilizada, juntamente com alumina, quartzo e silicato de zircônio em percentuais de 0, 10 e 20% em massa, para a obtenção de materiais compósitos. Cada composição foi moída para se obter um pó com diâmetro médio de partícula em torno de 5 mm e caracterizada por meio de análise térmica diferencial, análise dilatométrica, comportamento durante a sinterização, difratometria de raios X, análise microestrutural, absorção d'água, resistência química e comportamento mecânico. Com base nos resultados obtidos, as composições contendo silicato de zircônio como partículas de reforço foram selecionadas para serem aplicadas como camada de proteção sobre a superfície vidrada de um revestimento cerâmico do tipo gres porcelânico. Os resultados mostraram que a resistência ao risco da superfície vidrada do revestimento cerâmico passou de 4 para 9 na escala Mohs, enquanto que o brilho superficial foi reduzido de 96,2 para 71,2 UB. Além disso, o material final foi classificado como PEI 5 com classe de manchabilidade 4.