62ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 4. Química - 6. Química Inorgânica

CARACTERIZAÇÃO E ESTUDO DAS PROPRIEDADES CERÂMICAS DE UMA ARGILA PROVENIENTE DE OEIRAS-PI

Katiane Cruz Magalhães Xavier 1 Edson C. da Silva Filho 1 José Milton Elias de Matos 1 Patrícia Santos Andrade 1 Rogério Almiro Oliveira Silva 1 Maria Rita de Morais Chaves santos 1

1. Depto. de Química - UFPI

INTRODUÇÃO:

As argilas são rochas constituídas por minerais plásticos e minerais não plásticos. Durante a queima, estes minerais sofrem importantes transformações de caráter físico e químico. Além disso, podem ocorrer interações entre os diversos minerais constituintes das argilas os quais são também fortemente influenciados pelas condições de queima como atmosfera do forno, temperatura máxima e taxa de aquecimento/resfriamento. O processamento térmico tem importância maior está relacionada com a secagem e queima. Na secagem ocorre a eliminação de água livre e o corpo adquire resistência mecânica para a queima, evitando problemas de trinca e contrações diferenciais. Na indústria cerâmica as "ball clays" são valorizadas por fornecer alta plasticidade, alta resistência a seco, cor branca após queima e propriedades reológicas ideais para colagem. Os materiais estritamente classificados como "ball clays" para cerâmica branca não são comuns, sendo as argilas nacionais de referência para a indústria de cerâmica branca. O objetivo deste trabalho foi caracterizar o comportamento de uma argila branca, proveniente de Oeiras - PI, avaliando do ponto de vista mineralógico e físico- mecânico as propriedades cerâmicas do material, para determinar sua aplicação em cerâmica branca.

METODOLOGIA:

Foram coletadas amostras de argila branca em Oeiras - PI e acondicionadas em sacos plásticos para evitar contaminação. Para ensaios físico-mecânicos, uma quantidade da amostra foi triturada com o auxilio de um moinho tipo martelo, onde 100 gramas foi separada para analise residual e 10 Kg da mesma foi misturada com água extrusada para a obtenção de corpos de prova. Após a etapa de moldagem os corpos de prova foram secos a estufa a 110°C por 24h, e posteriormente submetidos a tratamento térmico nas temperaturas de 950, 1000 e 1050 °C para as análises de módulo de ruptura à flexão (TRF), massa especifica aparente (MEA) e porosidade aparente (PA) após queima. As análises termogravimétricas foram realizadas em um TGA modelo TGA-2050 e análises de DRX em um equipamento da marca RIGAKU-ROTAFLEX, utilizando-se radiação monocromática CuKα (λ=1,54056Ǻ) e monocromador de grafite. O DSC utilizado é da TA Instrumentos, modelo 2920, com razão de aquecimento de 10°C/min e faixa de aquecimento de 30°C-600°C em atmosfera inerte.

RESULTADOS:

A argila apresentou um resíduo de 0,1 %, referente a ferromagnético, sílica livre e matéria orgânica, com queima clara. O ensaio de porosidade aparente nas temperaturas de 950, 1000 e 1050°C, mostrou que o aumento da temperatura de queima fez diminuir a porosidade aparente a 1000 °C, evidenciando uma maior resistência nesta temperatura. Os valores de massa específica aparente nas temperaturas de 950, 1000 e 1050°C foram 1,566, 1691 e 1,619 cm3, respectivamente, mostrando assim que nas temperaturas 950 a 1000°C ocorre a elevação do valor, que deve-se provavelmente à eliminação de gases gerados no processo de sinterização, sendo assim 1000ºC a melhor temperatura. Nos ensaios de medidas das tensões de ruptura à flexão, observou-se que quanto maior a temperatura maior uniformidade do material cerâmico e da resistência mecânica, indicando assim que uma elevada refratáriedade e plasticidade. No DRX há indicativos da presença de caulinita, quartzo, moscovita e mica. Na curva de TG verifica-se duas perdas de massas bem distintas, sendo a primeira até 100ºC e a segunda entre 400 e 600º, referente a saída de água fissisorvida e eliminação de matéria orgânica com condensação de grupos silanóis, respectivamente. Estes resultados foram comprovados pela DSC através de dois picos endotérmicos.

CONCLUSÃO:

Neste trabalho pode-se analisar as características físico-mecânica e mineralógica da argila branca de Oeiras-Pi, as amostras apresentaram valores de módulo de ruptura à flexão (TRF), massa especifica aparente (MEA) e porosidade aparente (PA) após queima dentro da faixa indicada na literatura para argilas plástica e refratarias e obteve melhores resultados na temperatura de 1000°C. As análises residuais as analisem térmicas mineralógicas de DRX, TG e DSC mostraram que essa argila apresenta um teor de matéria orgânica relativamente baixo e mineralogicamente é formada por materiais: caulinisticos, quartzo, moscovita e mica. Sendo de grande importância para o setor cerâmico.

Palavras-chave: Argila, Caracterização, Cerâmicas.