Otimização da resistência mecânica de corpos cerâmicos em função de matérias-primas e restrições de propriedades tecnológicas

Abstract

ResumoNo desenvolvimento e fabricação de revestimentos cerâmicos, propriedades tecnológicas são determinadas basicamente pela combinação de matérias-primas e condições de processamento. Quando os parâmetros de processo são mantidos constantes, a técnica de delineamento de misturas pode ser usada para modelar essas propriedades em corpos cerâmicos. Neste trabalho, foram selecionadas dez formulações constituídas por uma mistura de argilas, feldspato potássico e areia quartzosa, que foram processadas sob condições semelhantes às utilizadas na indústria de revestimentos cerâmicos, e caracterizadas. Com os resultados da caracterização, foram calculados modelos de regressão relacionando cada propriedade (módulo de ruptura, densidade aparente, absorção de água, retração linear, coeficiente de dilatação linear) com as proporções de matérias-primas. Tais modelos foram usados para delimitar a gama de composições que permite produzir um corpo cerâmico com características de grés porcelânico (restrições nas propriedades finais), sujeito a restrições impostas pelo processo de fabrico. Palavras-chave: delineamento de misturas, revestimentos cerâmicos, resistência mecânica, superfície de resposta, otimização. Abstract In the development and manufacture stages of floor and wall ceramic tiles, technological properties are basically determined by the

Simulação E Otimização De Composições De Misturas De Argilas Bentoníticas Para Uso Em Fluidos De Perfuração

“…O delineamento de misturas pode ser entendido como um caso especial da metodologia do cálculo de superfícies de resposta, que utiliza ferramentas estatísticas e matemáticas para modelar, simular e otimizar determinada propriedade de uma mistura, em função de seus componentes [15,16]. A modelagem de uma dada propriedade usando-se esta metodologia de otimização, é muito comum em diversas áreas [17] e tem permitido, se obter em todos os casos relatados, uma maior confiança nos resultados e eficiência, em termos de racionalização de custos.…”

Influência de defeitos e diferentes processos de fabricação nas propriedades mecânicas finais de cerâmicas

“…Os materiais de porosidade aberta têm uma de suas aplicações na fabricação de filtros, já os de porosidade fechada são empregados também como materiais isolantes. Como o processamento de porcelanas é feito principalmente pela tecnologia do pó, podem ocorrer frações de poros involuntárias (indesejáveis) ou também pode-se obtê-la voluntariamente principalmente por adição de materiais orgânicos na cerâmica [3][4][5][6][7].…”

“…O tamanho de grão também tem influência na característica mecânica da peça cerâmica, tanto para formação de trincas como facilidade de acomodação, o que implica em densidade de empacotamento [2][3][4][5]. A densidade de empacotamento de argilas fabricadas com diferentes tipos granulométricos de pós de alumina foi analisada experimentalmente [14].…”

“…A variação de quantidade de cada um destes componentes promove uma gama de possibilidades de propriedades mecânicas [4].…”

Aplicação de métodos estatísticos na otimização da densidade de empacotamento de distribuições de pós de alumina

“…A metodologia das superfícies de resposta e experiências com misturas [10][11] é um conjunto de técnicas estatísticas e matemáticas com importantes aplicações não só na criação, desenvolvimento e formulação de novos produtos, como também na otimização e melhoramento de produtos já existentes [12][13][14][15][16][17][18]. O estudo de misturas de diferentes componentes tem por objetivo encontrar um produto composto cujas características sejam superiores às características individuais de cada um dos componentes isoladamente.…”