Mullite formation in clays and clay-derived vitreous ceramics

Lee, W.E.; Souza, Glauco R.; McConville, Caspar J.; Tarvornpanich, Tarnkamol; Iqbal, Yaseen

doi:10.1016/j.jeurceramsoc.2007.03.009

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“…No estudo das transformações de fases de argilas esmectitas submetidas a tratamento térmico entre 800 e 1300 ºC, foram identificados picos característicos da esmectita até 800 ºC, picos de espinélio entre 900 e 1200 °C, e a cristalização da cristobalita acima da temperatura de 1000 °C [15,16]. A nucleação e crescimento dos cristais de mulita só foram observados a partir da temperatura de 1100 °C.…”

Section: Resultsunclassified

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Avaliação de novos depósitos de argilas do Estado da Paraíba visando sua aplicação como matérias-primas cerâmicas

et al. 2015

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ResumoNos últimos anos novos depósitos de argilas foram descobertos no Estado da Paraíba e a caracterização desses depósitos é de fundamental importância para estabelecer o seu melhor uso industrial. O presente trabalho teve como objetivo caracterizar argilas provenientes de jazidas do município de Cubati, PB, visando estabelecer seus usos adequados como matérias-primas cerâmicas. Para tanto, as matérias-primas foram submetidas às caracterizações física, química, mineralógica e térmica. INTRODUÇÃOOs materiais cerâmicos têm uma grande gama de aplicações, pois é usado desde o adobe, tipo de tijolo cru, até prótese dentária, isolante elétrico e revestimento de reatores nucleares. Entretanto, o uso mais visível dos materiais cerâmicos é na indústria da construção civil.A principal matéria-prima da indústria cerâmica é a argila, que é definida como um material natural, terroso, de granulação fina que quando umedecido com água apresenta plasticidade; quimicamente, são materiais formados essencialmente por silicatos hidratados de alumínio, ferro e magnésio, denominados argilominerais [1]. Por ser composta de combinações de diversos minerais, a argila pode ser classificada conforme a sua origem, composição química e concentração dos argilominerais. Foi reportado que existem cerca de quarenta variedades de argilominerais e as mais utilizadas nas indústrias cerâmicas são as cauliníticas, ilíticas, montmoriloníticas sendo acompanhada de minerais acessórios, tais como: sílica, mica, carbonatos, sulfatos e hematita [2]. As argilas naturais são relativamente abundantes; portanto, novas jazidas têm sido descobertas em várias partes do Brasil e, em particular, no estado da Paraíba. Além disso, apresentam baixo custo, que associado ao seu grande potencial de uso, atrai a atenção da indústria e da comunidade científica. Por outro lado, para uma utilização eficiente das argilas, principalmente dos novos depósitos, é salutar a realização de um controle de qualidade, que, em

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Section: Resultsunclassified

“…A nucleação e crescimento dos cristais de mulita só foram observados a partir da temperatura de 1100 °C. Estes dados corroboram com os estudos reportados [16,17].…”

Section: Resultsunclassified

Avaliação de novos depósitos de argilas do Estado da Paraíba visando sua aplicação como matérias-primas cerâmicas

et al. 2015

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“…4 estão apresentadas as micrografias obtidas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) da formulação F1, com tempo de maturação de uma semana, após tratamento térmico a 1200 e 1400 °C. Pôde-se observar que o tratamento a 1200 ºC proporcionou uma microestrutura caracterizada pela formação de pequenas agulhas de mulita, provavelmente mulita primária, pois segundo alguns pesquisadores [36,[39][40][41] essa é a fase característica dessa faixa de temperatura quando argilas são submetidas a tratamentos térmicos. Com o aumento da temperatura para 1400 °C observou-se a presença de cristais de mulita com maiores dimensões, que foi caracterizada pelo crescimento dos grãos anteriormente formados, tornando-os mais alongados, mantendo a forma do tipo agulhas, provavelmente de mulita secundária.…”

Section: Caracterização Das Amostras Tratadas Termicamenteunclassified

Influência da composição e das variáveis de processamento deformulações à base de argilas - uso em materiais refratários

Figueiredo¹,

Fernandes²,

Silva³

et al. 2018

Cerâmica

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ResumoAs argilas são componentes fundamentais das massas para produção de materiais cerâmicos tradicionais, pois garantem plasticidade na etapa de conformação e resistência mecânica após a queima; também podem ser utilizadas nas formulações de cerâmicas refratárias devido ao desenvolvimento da fase mulita em temperaturas elevadas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da composição, tempo de maturação e temperatura de queima em formulações à base de argilas para uso na fabricação de materiais refratários. As argilas foram caracterizadas por análise granulométrica, análise química, refratariedade, difração de raios X, análise térmica diferencial e termogravimétrica. As formulações contendo caulim mais ball clay e caulim mais esmectita foram submetidas à maturação por um período de 1 a 4 semanas. Em seguida, as massas foram conformadas por prensagem uniaxial obtendo-se corpos de prova, que foram submetidos a tratamento térmico em 1200, 1300 e 1400 °C, e, posteriormente, analisados quanto às propriedades: absorção de água, retração linear de queima e resistência à flexão em três pontos. Os resultados obtidos evidenciaram que as formulações em estudo apresentaram após queima fases de quartzo, cristobalita e mulita como fase majoritária. A temperatura de queima foi o parâmetro que apresentou maior influência nas propriedades avaliadas, com maior efeito da temperatura mais alta (1400 °C). Palavras-chave: argilas, composição, refratário. AbstractClays are key components of mass for traditional ceramic materials production because they ensure plasticity in the shaping step and mechanical resistance after firing. They can also be used in refractory ceramic formulations due to the development of mullite phase at high temperatures. The objective of this study was to evaluate the effect of composition, maturation time, and firing temperature on clay formulations for use in manufacturing refractory materials. The clays were characterized by particle size analysis, chemical analysis, refractoriness, X-ray diffraction, as well as differential thermal and thermogravimetric analyses. Formulations containing kaolin with ball clay and kaolin with smectite were submitted to a maturation period of 1 to 4 weeks. Next, the masses were shaped by uniaxial pressing to obtain test specimens, which were then subjected to heat treatment at 1200, 1300 and 1400 °C, and the following properties were subsequently analyzed: water absorption, linear firing shrinkage, and three-point flexural strength. The results showed that after firing the samples had quartz, cristobalite and mullite phases, with the latter as the major phase. The firing temperature was the parameter that had the greatest influence on the evaluated properties, with the highest temperature (1400 °C) exerting the most influence.

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“…It should be pointed out here that the result of EDS analysis may not be accurate. There is one opinion 14) that the mullite phases are surrounded by the glass matrix which makes the EDS analysis difficult, so the accurate stoichiometric chemical composition requirement of mullite from the sample is impossible. However, it is still believed that the primary mullite is in clay relict region and beside that region, elongated club-shaped phases are the secondary mullite.…”

Section: Jcs-japanmentioning

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The effect of different solid phases on the pyroplastic deformation of porcelain

Deng

Liu

et al. 2015

J. Ceram. Soc. Japan

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A study on the effect of different minerals on the pyroplastic deformation of ceramic samples was carried out in a muffle furnace. For fair comparison, samples with same chemical composition were used. The mixtures with different minerals were pressed into rectangular bar and placed on alumina supports in the furnace. The green bodies were heated up to their desired temperature and stabilized for 2 h. The solid phases in the sample which were introduced by different raw materials were found to be responsible to the pyroplastic deformation. The influence of andalusite and fly ash powders on the pyroplastic deformation was strong but slight deformation was observed if kaolin clay and calcinated kaolin clay were employed separately. It suggests that the distribution of solid particles in glassy phase plays an important role in the extent of pyroplastic deformation of porcelain sample.

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Mullite formation in clays and clay-derived vitreous ceramics

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Avaliação de novos depósitos de argilas do Estado da Paraíba visando sua aplicação como matérias-primas cerâmicas

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Influência da composição e das variáveis de processamento deformulações à base de argilas - uso em materiais refratários

The effect of different solid phases on the pyroplastic deformation of porcelain

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