Avaliação do comportamento reológico de suspensões cerâmicas triaxiais utilizando abordagem do delineamento de misturas

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais.A abordagem integrada da formulação de massas cerâmicas juntamente com o auxílio do delineamento de misturas visa a diminuição dos experimentos em laboratório, assim como, a otimização de fatores importantes, como por exemplo, o custo das matérias-primas ou de determinado aditivo. Tal abordagem, além de melhorar a relação custo/benefício na etapa de formulação, contribui significativamente para um maior entendimento da interação processamento-microestrutura-propriedades de um produto cerâmico. O presente trabalho tem como objetivo estudar o comportamento reológico de massas cerâmicas triaxiais obtidas a partir do delineamento de misturas, determinando modelos matemáticos que correlacionem o teor ótimo de defloculante à presença das matérias-primas argila, feldspato e quartzo. Para tanto, foram estudados três tipos distintos de defloculantes, segundo seus mecanismos de atuação, e diferentes concentrações de sólidos, de 40 m.% a 60 m.%. A preparação das suspensões seguiu procedimento análogo ao industrial, sendo feita a adição do defloculante anteriormente à etapa de moagem. O teor ótimo de defloculante foi determinado como sendo o teor que conduzisse as suspensões aos menores valores de viscosidade aparente. Também foi estudada a estabilidade à sedimentação de suspensões cerâmicas concentradas. Através da obtenção de modelos matemáticos, e curvas de nível, foi possível otimizar o custo de composições cerâmicas, tendo como restrições, o consumo de defloculante e a altura relativa de sedimentação das suspensões. A programação linear também se mostrou eficaz na otimização dos custos relacionados a produção de materiais cerâmicos