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Investigações sobre a sinterização de sílica vítrea por plasma pulsado.

Barazani, Bruno

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola Politécnica 2011-06-30

Acesso online. A biblioteca também possui exemplares impressos.

  • Título:
    Investigações sobre a sinterização de sílica vítrea por plasma pulsado.
  • Autor: Barazani, Bruno
  • Orientador: Torikai, Delson
  • Assuntos: Caracterização Físico-Química; Nanopó; Parâmetros De Processo; Sinterização Por Plasma Pulsado; Sílica Vítrea; Quartzo; Spark Plasma Sintering; Quartz; Process Parameters; Physicochemical Characterization; Nanopowder; Vitreous Silica
  • Notas: Dissertação (Mestrado)
  • Notas Locais: Programa Engenharia Mecânica
  • Descrição: A obtenção da sílica vítrea pelo processo de sinterização por plasma pulsado (SPS), a partir de matérias-primas de diferentes estruturas (cristalina e amorfa) e diferentes granulometrias, foi investigada. Análises de difração de raios X, transmitância óptica, microscopia óptica e eletrônica de varredura, e medições de densidade foram realizadas nas amostras sinterizadas. Sílicas vítreas transparentes foram fabricadas a partir de pós de quartzo atingindo-se temperaturas finais entre 1450 e 1600°C, enquanto que nanopó e pó amorfo de sílica formaram consolidados transparentes com temperaturas máximas próximas de 1200° C. Taxas de aquecimento entre 40 e 150°C/min. foram utilizadas nas sinterizações, com tempos de processo menores que 40 minutos. As maiores taxas de aquecimento exigiram uma maior temperatura final para a fusão completa do material cristalino e causaram, de forma indireta, a presença de aglomerações de micro-bolhas nas amostras obtidas com o nanopó. Um gradiente radial de temperatura (decrescente do centro para as bordas) foi observado nos consolidados fabricados com os pós cristalinos, facilitando o processo de fechamento da porosidade aberta. A presença ou ausência de material não fundido e de bolhas nas amostras foram analisadas por difratogramas de raios X, microscopia óptica e medidas de densidade. A análise da transmitância indicou uma quantidade praticamente nula de grupos OH nos compactos sinterizados com os pós cristalinos e em torno de 20 ppm no caso dos sólidos fabricados com matéria-prima sol-gel. Amostras de nanopós de sílica dopada com titânia (~6% em massa) foram processadas com temperaturas finais de 1200 e 1400°C apresentando coloração azulada e negra, respectivamente, e aumento dos clusters de titânia para a temperatura mais elevada. A sinterização a uma temperatura em torno 1200°C mantida por apenas 4 minutos resultou na conversão completa da fase anatase para a fase rutilo da titânia.
  • DOI: 10.11606/D.3.2011.tde-04112011-143427
  • Editor: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola Politécnica
  • Data de criação/publicação: 2011-06-30
  • Formato: Adobe PDF
  • Idioma: Português
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