Development of coatings based on alumina microparticles to be applied on silicoaluminous ceramic surface

Orientador: Cecilia Amelia de Carvalho ZavagliaDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecânicaResumo: A erosão e a corrosão são importantes mecanismos de desgaste das cerâmicas refratárias, principalmente quando esses produtos trabalham em contato com metais líquidos e/ou ambientes agressivos. A infiltração de materiais por meio da porosidade superficial potencializa os mecanismos de desgaste na matriz refratária, reduzindo, consequentemente, a qualidade e vida útil da cerâmica. Uma alternativa para evitar essa infiltração tem sido a redução na porosidade superficial das cerâmicas, seja pela melhoria nos processos de mistura e/ou conformação, pela utilização de matérias primas de qualidade superior, ou pela aplicação de revestimentos de proteção. O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma barbotina de micropartículas de alumina para ser aplicada e queimada, formando um revestimento compatível com cerâmicas refratárias sílico-aluminosas. A barbotina foi aplicada sobre três diferentes classes de cerâmicas (43, 63 e 80% de alumina) e queimada em diferentes patamares de temperatura (1460 e 1600 °C). Após serem revestidas as amostras foram caracterizadas por difração e fluorescência de raios X, por ensaios de densidade e porosidade, por ensaios de granulometria a laser e corrosão. Os resultados indicaram que as amostras revestidas possuem melhor resistência a corrosão em relação as amostras sem revestimento. Os resultados ainda indicaram densificação das cerâmicas e redução em cerca de 5% na porosidade superficial, porém estes valores não foram alcançados em consequência da cobertura de alumina, mas pelo patamar de queima da cerâmica antes e durante a queima da barbotinaAbstract: Erosion and corrosion are important mechanisms of wear of refractory ceramics, especially when these products work in contact with liquid metals and / or aggressive environments. The infiltration of materials through surface pores enhances the wear mechanisms in the refractory matrix, consequently reducing the quality and useful life of the ceramic. An alternative to avoid this infiltration has been the reduction in the surface porosity of the ceramics, either by the improvement in the processes of mixing and / or conformation, using raw materials of superior quality, or by the application of protective coatings. The objective of this work was to develop a slurry of alumina microparticles to be applied and burned, forming a coating that could be compatible with silica-alumina refractory ceramics. The slurry was applied on three different classes of ceramics (43, 63 and 80% alumina) and burned at different temperature ranges (1460 and 1600 ° C). The coated the samples were characterized by X-ray diffraction and fluorescence, density and porosity tests, laser granulometry and corrosion tests. The results indicated that the coated samples have better corrosion resistance in comparison with uncoated samples. The results still indicated densification of the ceramics and reduction in surface porosity by about 5%, but these values were not reached because of alumina coating, but due to the burning level of the ceramic before and during the firing of the slurryMestradoMateriais e Processos de FabricaçãoMestre em Engenharia Mecânic