Investigação das propriedades mecânicas e termomecânicas de materiais cerâmicos refratários produzidos com sílica residual da casca de arroz e fibra de aço

• Main Author: Santos, Paula Roberta dos
• Other Authors: Tier, Marco Antônio Durlo
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal do Pampa 2017
• Subjects: CNPQ::ENGENHARIAS; Engenharia; Cerâmica refratária; Cinza de casca de arroz; Fibras de aço; Engineering; Refractory ceramics; Rice husk ash; Steel fibers
• Online Access: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/1956

Submitted by Cátia Araújo ([e-mail]) on 2017-09-29T13:09:07Z No. of bitstreams: 1 Paula Roberta dos Santos - 2017.pdf: 5861762 bytes, checksum: 198dd985f8c2e55e684aad7025b480f1 (MD5) === Approved for entry into archive by Marlucy Farias Medeiros ([e-mail]) on 2017-09-29T16:25:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Paula Roberta dos Santos - 2017.pdf: 5861762 bytes, checksum: 198dd985f8c2e55e684aad7025b480f1 (MD5) === Made available in DSpace on 2017-09-29T16:25:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paula Roberta dos Santos - 2017.pdf: 5861762 bytes, checksum: 198dd985f8c2e55e684aad7025b480f1 (MD5) Previous issue date: 2017-04-25 === Devido ao elevado teor de sílica presente na cinza da casca de arroz, a mesma pode ser empregada como matéria-prima para a fabricação de cerâmicos refratários. O Estado do Rio Grande do Sul é o maior produtor nacional de arroz. O beneficiamento do arroz gera subprodutos, dentre eles a casca, utilizada como fonte de energia para a secagem do cereal. A queima da casca gera um novo resíduo, a cinza da casca do arroz, que normalmente é descartada em solos ou aterros. Em trabalhos prévios observou-se que materiais cerâmicos refratários produzidos com percentuais de 20% de sílica resultam em um aumento da resistência à compressão e flexão, mas possuem menor resistência ao choque térmico em relação à cerâmica convencional. Desta forma, no presente trabalho utilizaram-se fibras metálicas com o intuito de aumentar a resistência ao choque térmico e a ductilidade dos materiais cerâmicos refratários. Os corpos de prova foram fabricados com adição de sílica de casca de arroz em porcentagens de 15% e 20 % e substituição de 1% e 2% de fibra de aço refratário. Após a queima em 1300º C, foram determinadas as propriedades físicas, mecânicas e termomecânicas do material através de ensaios de absorção de água, densidade de massa, porosidade aparente, resistência à compressão, flexão em três pontos, choque térmico, condutividade térmica e análise de microestrutura do material. A substituição da argila pela sílica resultou em maior resistência mecânica e maior tenacidade, possivelmente devido à diminuição da porosidade e pelo aumento do nível de vitrificação. A cerâmica com 2% de fibra apresentou a maior ductilidade e maior resistência ao choque térmico. === Due to the high content of silica present in rice husk ash, it can be used as raw material for the manufacture of refractory ceramics. The State of Rio Grande do Sul is the largest national producer of rice. The processing of the rice generates by-products, among them the husk, the source of energy for the drying of the cereal. The burning of the husk creates a new residue, the ash of the rice husk, which is usually discarded in soils or landfills. In previous work observed that refractory ceramic materials produced with 20% of silica resulted in an increase in compressive and flexural strength, but showed lower thermal shock resistance than conventional ceramics. Thus, in the present work, metallic fibers were used in order to increase the resistance to thermal shock and the ductility of the refractory ceramic materials. The specimens were fabricated with addition of 15% or 20% of rice husk silica, and substitution of 1% or 2% of refractory steel fiber. After a firing at 1300 °C, physical, mechanical and thermomechanical properties of material were determined by water absorption, bulk density, apparent porosity, compressive strength, three-point bending, thermal shock, thermal conductivity and microstructure analysis of material. The substitution of silica clay resulted in higher mechanical strength and higher toughness, possibly due to decreased porosity and increased level of vitrification. The ceramic with 2% of fiber presented a greater ductility and a greater resistance to the thermal shock.