ALTERNATIVAS PARA O CONTROLE DA DEFORMAÇÃO PIROPLÁSTICA EM PORCELANATOS

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1 ALTERNATIVAS PARA O CONTROLE DA DEFORMAÇÃO PIROPLÁSTICA EM PORCELANATOS Lisandra R.S. Conserva*, Dr. Fábio G. Melchiades** Prof. Dr. Anselmo O. Boschi* * PPGCEM / DEMa / UFSCar ** CRC - Centro de Revestimentos Cerâmicos Junho / 2015

2 OBJETIVO Objetivo geral Identificar as principais variáveis responsáveis pela deformação piroplástica de porcelanatos e contribuir para a minimização do fenômeno.

3 INTRODUÇÃO Normas Técnicas NBR 15463: 2013 Placas cerâmicas para Revestimentos - Porcelanatos Característica Física Técnico Esmaltado Absorção de água (%) Média 0,1 0,5 Individual (máx) 0,2 0,6

4 INTRODUÇÃO Proporção volumétrica das fases antes e após a queima Argila 30% Filito ou Feldspato 30% Quartzo 15% Porosidade 25% Fase vítrea 50% 10% 7% Retração 30% Quartzo Filito ou Feldspatos 1% Porosidade 2% Mulita

5 INTRODUÇÃO A deformação piroplástica é a deformação sofrida por uma peça cerâmica provocada pelo seu próprio peso durante o ciclo térmico perdendo assim o seu formato original.

6 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Airey e Birtles Deformação Piroplástica louça de mesa

7 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Deformação Piroplástica porcelanatos Volume de fase líquida; Natureza da fase líquida; Características da estrutura porosa que acomodará a fase líquida.

8 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Índice de piroplasticidade (IP) A magnitude da deformação piroplástica é determinada pelo índice de piroplasticidade (IP), que aponta a tendência à deformação de uma determinada massa.

9 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Índice de piroplasticidade (IP) Temperatura de máxima densificação (T md ) T md

10 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Índice de piroplasticidade (IP) IP = 4 x h 2 x S 3 x L 4 h = espessura do corpo de prova (cm) S = deformação máxima (cm) S h L = distância entre os apoios (cm) L

11 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Índice de piroplasticidade (IP) IP = 4 x h 2 x S 3 x L 4 Peça 1: h = 10 mm S = 5,5 mm IP = 7,3 x 10-5 cm -1 Aumento de 2mm na espessura: S h Peça 2: h = 12 mm S = 3,8 mm IP = 7,3 x 10-5 cm -1 L

12 METODOLOGIA Variação intencional da composição química e física de porcelanatos Formulações Porcelanato Técnico Matérias-primas (%) STD QF QM KM QFKM QMKM Caulim Argilas Bentonita Talco Zirconita Na Feldspato G Na-K Feldspato G Quartzo F Quartzo M K Feldspato M

13 METODOLOGIA Preparação das massas Dosagem Moagem a úmido 6,5% de água Prensagem de corpos de prova Secagem a 110 C Queima em 4 T ( C) Caracterização das massas Queima em 4 temperaturas % RLq % AA Determinação da T md Índice de piroplasticidade

14 RESULTADOS Pressão de compactação: 450 Kg.f/cm 2 Formulações STD QF QM KM QFKM QMKM Densidade aparente (g cm -3 ) 1,830 1,838 1,801 1,803 1,770 1,829

15 Absorção de água (%) RESULTADOS Efeito da variação da composição sobre a Tmd 3,5 3,0 STD: 1185ºC (9,5) 2,5 2,0 1,5 1,0 STD T md = 1185 C IP = 9,5 cm -1 (10-5 ) 0,5 0, Temperatura ( C)

16 Absorção de água (%) RESULTADOS Efeito da variação da composição sobre a Tmd 3,5 3,0 2,5 STD: 1185ºC (9,5) QF: 1195ºC (8,4) 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 QF T md = 1195 C IP = 8,4 cm -1 (10-5 ) 12% Temperatura ( C)

17 Absorção de água (%) RESULTADOS Efeito da variação da composição sobre a Tmd 3,5 3,0 STD: 1185ºC (9,5) 2,5 2,0 1,5 QM T md = 1190 C IP = 7,8 cm -1 (10-5 ) QF: 1195ºC (8,4) QM: 1190ºC (7,8) 18% 1,0 0,5 0, Temperatura ( C)

18 Absorção de água (%) RESULTADOS Efeito da variação da composição sobre a Tmd 3,5 3,0 2,5 2,0 KM T md = 1170 C IP = 9,1 cm -1 (10-5 ) STD: 1185ºC (9,5) QF: 1195ºC (8,4) QM: 1190ºC (7,8) 1,5 KM: 1170ºC (9,1) 1,0 4% 0,5 0, Temperatura ( C)

19 Absorção de água (%) RESULTADOS Efeito da variação da composição sobre a Tmd 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 QFKM T md = 1185 C IP = 8,6 cm -1 (10-5 ) STD: 1185ºC (9,5) QF: 1195ºC (8,4) QM: 1190ºC (7,8) KM: 1170ºC (9,1) QFKM: 1185ºC (8,6) 9% Temperatura ( C)

20 Absorção de água (%) RESULTADOS Efeito da variação da composição sobre a Tmd 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 QMKM T md = 1185 C IP = 7,4 cm -1 (10-5 ) STD: 1185ºC (9,5) QF: 1195ºC (8,4) QM: 1190ºC (7,8) KM: 1170ºC (9,1) QFKM: 1185ºC (8,6) QMKM: 1185ºC (7,4) 0, Temperatura ( C) 22%

21 RESULTADOS Efeitos da quantidade de fase vítrea sobre o I.P.

22 RESULTADOS Efeitos da viscosidade da fase líquida em Tmd sobre o I.P.

23 CONCLUSÕES Os resultados obtidos indicam que a deformação piroplástica é afetada de maneira mais expressiva pela viscosidade da fase líquida do que pelo volume de fase líquida formada durante a queima; A composição química da massa, bem como os tamanhos de partículas das matérias-primas afetam de maneira expressiva a temperatura de máxima densificação e o índice de piroplasticidade; A presença de quartzo em granulometria fina consiste em uma boa alternativa para a redução do índice de piroplasticidade, tendo vista que este é mais facilmente dissolvido na fase líquida e aumenta sua viscosidade; Estudos similares estão sendo executados atualmente em porcelanatos produzidos por via seca;

24 OBRIGADA PELA ATENÇÃO! Contatos:

25 Massa acumulada (%) RESULTADOS Distribuição granulométrica das matérias-primas Quartzo fino (QF) Quartzo Micronizado (QM) Feldspato K micronizado (K) 0 0, Diâmetro esférico equivalente médio (µm)