Delineamento de misturas aplicado a formulações cerâmicas multicomponentes

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais.A metodologia de experimentos com misturas apresenta-se como uma alternativa para o estudo e otimização de formulações cerâmicas. Através da aplicação desta metodologia pode-se avaliar o comportamento das matérias-primas em mistura, conhecendo-se assim sua real função em uma formulação. Esta metodologia é principalmente adotada em estudos onde o número de matérias-primas é menor que quatro. Isto dificulta sua utilização a nível industrial onde algumas vezes trabalha-se com até dez matérias-primas em uma mesma formulação. Para comprovar-se a viabilidade de aplicação desta metodologia em sistemas complexos compostos por grande quantidade de matérias-primas esta é avaliada neste trabalho. Aplicou-se a metodologia a três sistemas: faiança, grês e porcelana. Estes foram escolhidos devido a diferenças de propriedades, matérias-primas e reações durante o processamento, principalmente durante a queima. O número de matérias-primas em cada sistema variou entre 8 e 10 e avaliou-se a aplicação da metodologia no estudo de propriedades de produto como resistência mecânica pós-queima e absorção de água e a parâmetros de processo como a densidade aparente a seco. De maneira geral, os modelos matemáticos lineares adotados ajustaram-se bem às propriedades estudadas, apresentando uma alta qualidade preditiva e a possibilidade de avaliar-se o comportamento de cada material em misturas. The methodology of experiments with mixtures if it presents as an alternative for the study and optimization of ceramic formulations. Through the application of this methodology the behavior of the raw materials can be evaluated in mixture, being known like this your real function in a formulation. This methodology is adopted mainly in studies where the number of raw materials is smaller than four. This hinders your use at industrial level where he sometimes works her with until ten raw materials in a same formulation. To be proven the viability of application of this methodology in complex systems composed by great amount of raw materials this it is evaluated in this work. The methodology was applied to three systems: faiança, grês and porcelain. These were chosen due to differences of properties, raw materials and reactions during the processing, mainly during it burns her. The number of raw materials in each system varied between 8 and 10 and the application of the methodology was evaluated in the study of product properties as mechanical resistance and absorption of water and to process parameters as the apparent density the dry. In a general way, the lineal mathematical models adopted were adjusted well to the studied properties, presenting a high quality of prediction and the possibility of evaluating the behavior of each material in mixtures