Effect of structure and degree of dispersion of alumina on properties of porcelain

Orlova, R. G.; Beshentsev, V. D.; Moroz, I. Kh.; Bogdanis, É. P.

doi:10.1007/bf00679770

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“…It is widely discussed in the literature that the particle size of alumina has a large influence on the mechanical strength of aluminous porcelains. It has been shown that the size and shape of alumina crystals have a significant effect on the properties of porcelain and suggested that the size of the alumina particles should not exceed 3 mm and the particles must be quite well dispersed in the matrix [40]. In this study, the average particle size of alumina used is about 0.9 mm, and a tendency to agglomerate was observed by SEM.…”

Section: Temperature (ºC) Apparent Porosity (%)mentioning

confidence: 53%

Effect of different sources of alumina on the microstructure and mechanical properties of the triaxial porcelain

2014

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Porcelains composed of kaolin-quartz-feldspar are called triaxial porcelains. The use of alumina as a substitute for quartz in porcelains has been developed for some time. The results show a significant improvement in their mechanical properties, but alumina has a high cost. The possibility of using alternative materials as a source of alumina with lower cost was investigated. In this work, alternative raw materials were used as a source of alumina: refractory bauxite, primary aluminum hydroxide, reprecipitated aluminum hydroxide. Compositions with commercial alumina and quartz were also formulated to better understand the effects of adding these alternative materials. The raw materials were milled, dried, and characterized by analysis of the particle size distribution, X-ray diffraction, and X-ray fluorescence. The compositions were formulated by replacing the different sources of alumina in the formulation of porcelain. The compositions studied were shaped by pressing and sintered at different temperatures (1150-1400 ºC). The results showed that the use of bauxite and aluminum hydroxide as an alternative source of Al2O3 is viable. The impurities contained in refractory bauxite contributed to the lower values of flexural strength found in compositions having refractory bauxite as a source of alumina. The compositions with reprecipitated aluminum hydroxide showed a high mechanical resistance at low sintering temperatures, while compositions with aluminum hydroxide obtained by the Bayer process achieved good results of mechanical strength in a wide temperature range.

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Section: Temperature (ºC) Apparent Porosity (%)mentioning

confidence: 53%

Effect of different sources of alumina on the microstructure and mechanical properties of the triaxial porcelain

2014

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“…al. [37] que mostraram que o tamanho e a forma dos cristais de alumina tem significante efeito nas propriedades das porcelanas e sugerem que para se obter porcelanas com bom desempenho mecânico, o tamanho dos grãos de alumina não deve exceder 3 µm e devem estar completamente dispersos.…”

Section: Hipótese De Reforço Por Dispersão De Partículasunclassified

“…al. [37]. Liebermann [40] sugeriu vários procedimentos para aumentar a resistência de porcelanas aluminosas.…”

Section: Hipótese De Reforço Por Dispersão De Partículasunclassified

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Porcelanas elétricas aluminosas: Parte I - Revisão da literatura

Chinelatto

Souza

2004

Cerâmica

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Porcelanas são cerâmicas multifásicas produzidas a partir de matérias-primas naturais. O desenvolvimento da microestrutura dessas cerâmicas é dependente da composição, das características das matérias-primas e do processamento cerâmico. Devido à complexidade da porcelana, várias aspectos relacionados com a evolução da microestrutura e os seus efeitos nas propriedades não são ainda bem entendidos, apesar do grande número de publicações sobre este assunto. A parte I deste artigo é uma revisão da literatura sobre porcelanas aluminosas e enfoca o efeito das composições nas propriedades elétricas e mecânicas, como também a influência de alguns aditivos no desenvolvimento da microestrutura.

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“…As porcelanas formadas por alumina, feldspato e caulim são chamadas de porcelanas aluminosas e são utilizadas na fabricação de isoladores elétricos de alta tensão, por possuírem propriedades dielétricas adequadas e propriedades mecânicas superiores às das porcelanas que utilizam o quartzo [4,5]. Em porcelanas contendo alumina, a resistência mecânica é dependente do tamanho e forma das partículas de alumina dispersas na microestrutura [6]. Além disso, o módulo elástico da alumina é maior do que o do quartzo, o que também induz um aumento de resistência mecânica [7].…”

Section: Introductionunclassified

Análise fractal da fragmentação por impacto de porcelanas

2017

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ResumoAs porcelanas são cerâmicas produzidas a partir de matérias-primas naturais (sílica, feldspato e caulim). Em algumas aplicações são adicionadas outras matérias-primas para o aumento da resistência mecânica e dielétrica. Elas são usadas na fabricação de variados produtos, sendo, portanto, muito estudadas e desenvolvidas há muito tempo. Neste trabalho, porcelanas com diferentes composições foram caracterizadas e submetidas à fragmentação por ruptura mecânica em um ensaio de impacto balístico. A ruptura mecânica nos materiais em geral produz uma dissipação de energia formando trincas e superfícies de fratura que tem uma geometria irregular. O principal objetivo deste trabalho foi a caracterização da microestrutura e a caracterização fractal da superfície de fratura de porcelanas. Para comparação, os ensaios de impacto também foram feitos em vidro e acrílico comercial. A avaliação da superfície de fratura e da dimensão fractal de ruptura foi feita pela análise da fração de fragmentos em função da probabilidade global de fratura. Os corpos de prova foram preparados na forma de discos cilíndricos, com espessura e diâmetros fixos. O ensaio de impacto mecânico foi feito sobre o centro dos discos, para os diferentes materiais, mantendo-se as mesmas condições de ensaio. Os resultados do tamanho e massa dos fragmentos foram obtidos em função da energia de impacto e do tipo de material. Desta forma, foi possível obter uma correlação entre as condições de ensaio e a composição do material com o padrão de ruptura fractal. Verificou-se que a porcelana nas composições usadas possuiu uma tenacidade ao impacto que se situou entre aquela do vidro e do acrílico. Finalmente foi feita uma correlação entre as propriedades de resistência mecânica com os padrões de trinca formados. Percebeu-se que o número, a forma das trincas e as ramificações formaram um padrão que foi relacionado com a energia de impacto e o tipo de material. Palavras-chave: porcelana, ruptura mecânica, dimensão fractal, impacto central. AbstractThe ceramic porcelains are produced from natural raw materials (silica, feldspar and kaolin INTRODUÇÃOBasicamente, as porcelanas são produzidas a partir de matérias-primas naturais, que são a argila plástica, o feldspato e o quartzo e/ou alumina e, em alguns casos, são adicionados outros compostos para alterar algumas propriedades específicas. As porcelanas são cerâmicas policristalinas com uma textura fina, que podem conter de 50 a 90% de volume contínuo na sua fase vítrea, sendo este responsável pela unificação de suas partículas cristalinas durante a queima. Esta unificação ajuda na translucidez do material e no grande aumento da sua resistência mecânica e rigidez dielétrica nas chamadas porcelanas elétricas [1]. A substituição parcial ou total do quartzo por alumina em alguns

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Effect of structure and degree of dispersion of alumina on properties of porcelain

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Effect of different sources of alumina on the microstructure and mechanical properties of the triaxial porcelain

Effect of different sources of alumina on the microstructure and mechanical properties of the triaxial porcelain

Porcelanas elétricas aluminosas: Parte I - Revisão da literatura

Análise fractal da fragmentação por impacto de porcelanas

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