Desenvolvimento de vidrado mate sedoso com baixo brilho para porcelanato

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2022.O porcelanato é um revestimento, esmaltado ou não esmaltado, muito bem consolidado no mercado mundial devido, em particular, às suas propriedades técnicas e estéticas. No entanto, evidenciou-se a necessidade de revestimentos cerâmicos esmaltados com superfície fosca e com textura sedosa. Com esta finalidade, desenvolveu-se, neste trabalho, um vidrado mate com baixo brilho superficial (9 a 14 UB) e com a textura sedosa ao toque. Com base nesta premissa, realizou-se a caracterização de um vidrado referência e a seleção de fritas e matérias-primas que atendessem as exigências técnicas do trabalho. Em uma etapa posterior, procedeu-se com a caracterização química dessas matérias-primas individuais e definiu-se 16 propostas de formulações de vidrados cerâmicos. As análises físicas e químicas dessas formulações propostas permitiu avaliar a influência dos teores de alumina e óxido de zinco nas formulações e avaliar sua correlação com a textura. As análises térmicas de dilatometria de contato, permitiram avaliar o acoplamento adequado do suporte/vidrado e, concomitantemente, com a microscopia de aquecimento, a determinação da curva de viscosidade dos materiais, sua relação com o brilho superficial e, consequentemente, a textura do material. A análise cristalográfica por difração de raios X (DRX) do material, após queima, e o refinamento pelo Método de Rietveld, permitiram a identificação das fases presentes nos vidrados, isto é, anortita, albita, quartzo e alumina/coríndon e a fase amorfa. Os resultados de difração de raios X permitiram também a sua correlação com as medidas de brilho do vidrado. Assim, foi possível selecionar uma formulação otimizada (Formulação 14) para um teste piloto ? escala semi-industrial. As placas cerâmicas esmaltadas com o vidrado otimizado apresentaram boa trabalhabilidade em condições de produção com brilho e textura adequados, e atendimento das demais características técnicas da norma vigente tais como excelente resistência ao manchamento (classe 5), boa resistência ao ataque químico (GA/GLB), boa resistência à abrasão superficial (PEI 4), resistência ao gretamento, coeficiente de atrito molhado = 0,40, condizente com a textura sedosa/acetinada. Com relação à viabilidade econômica, pode-se dizer que as placas cerâmicas esmaltadas apresentaram uma proposta atrativa, para ampla utilização industrial.Abstract: Porcelain stoneware tiles are coatings, glazed or unglazed, very well established in the world market due, in particular, to its technical and aesthetic properties. However, the need for glazed ceramic coatings with a matte surface and a silky texture was evident. For this purpose, a matte glaze with low surface gloss (9 to 14 UB) and with a silky texture to the touch was developed in this work. Based on this premise, the characterization of a reference glaze was carried out and the selection of frits and raw materials that met the technical requirements of the work was carried out. In a later stage, the chemical characterization of these individual raw materials was carried out and 16 proposals for formulations of ceramic glazes were defined. The physical and chemical analyzes of these proposed formulations allowed us to evaluate the influence of alumina and zinc oxide contents in the formulations and to evaluate their correlation with texture. Thermal analyses by contact dilatometry allowed the evaluation of the adequate coupling of the support/glaze and, concomitantly, with the heating microscopy, the determination of the viscosity curve of the materials, its relationship with the surface gloss and, consequently, the texture of the material. The crystallographic analysis by X-ray diffraction (XRD) of the material, after firing, and the refinement by the Rietveld Method, allowed the identification of the phases present in the glazes, that is, anorthite, albite, quartz and alumina/corundum and the amorphous phase. The X-ray diffraction results also allowed their correlation with the glaze gloss measurements. Thus, it was possible to select an optimized formulation (Formulation 14) for a pilot test ? semi-industrial scale. The glazed ceramic tiles with optimized glaze showed good workability under production conditions with adequate brightness and texture, and compliance with the other technical characteristics of the current standard, such as excellent resistance to staining (class 5), good resistance to chemical attack (GA/GLB), good resistance to surface abrasion (PEI 4), resistance to cracking, wet friction coefficient = 0.40, consistent with the silky/satin texture. Regarding the economic viability, it can be said that the glazed ceramic tiles presented an attractive proposal for wide industrial use