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Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado

Centro: Não Informado

Departamento: Não Informado

Dimensão Institucional: Pós-Graduação

Dimensão ODS: Ambiental

Tipo do Documento: Tese

Título: DESENVOLVIMENTO DE ESPUMAS DE CASCA CERÂMICA OBTIDAS POR ESPUMAÇÃO DIRETA E GELCASTING PARA PRODUÇÃO DE QUEIMADORES POROSOS RADIANTES

Orientador
  • ANTONIO PEDRO NOVAES DE OLIVEIRA
Aluno
  • NAIANE PAIVA STOCHERO

Conteúdo

Neste trabalho, espumas cerâmicas obtidas a partir de fonte alternativa de matéria-prima (casca cerâmica) foram processadas por meio de espumação direta e gelcasting de proteínas. a casca cerâmica, resíduo sólido industrial gerado no processo de fundição de precisão por cera perdida, apresenta características muito interessantes e adequadas à produção de materiais celulares para aplicações à altas temperaturas (> 1400 °c). assim, este resíduo foi triturado e moído (d50 < 2 ¿m) e, então, caracterizado do ponto de vista de suas propriedades físicas, químicas, estruturais e morfológicas. subsequentemente, as espumas no estado líquido foram otimizadas por meio de parâmetros da suspensão (ph, concentração de dispersante e de sólidos), de espumação (tensoativo e velocidade de rotação), e também com relação a temperatura de geleificação. após a preparação, as espumas no estado líquido contendo 35% em volume de sólidos e agitadas a 500 rpm, foram geleificadas a 80 °c (2 h 30 min), secas em temperatura ambiente e submetidas a um processo de queima a 1550 °c (2 h, 2 °c/min taxa de aquecimento) e, então caracterizadas. posteriormente, as espumas de casca cerâmica produzidas foram testadas em operação como queimadores porosos radiantes (bancada experimental). os resultados mostraram que é possível obter espumas de casca cerâmica (98% em volume de mulita) com porosidades superiores a 80%, caracterizadas por uma rede de poros esféricos e altamente interconectados, com tamanhos variando entre 60 e 1700 ¿m, resistência à compressão de 0,9 ± 0,2 mpa, condutividade térmica variando entre 0,2014 ± 0,0004 e 0,2181 ± 0,0005 w/m.k, coeficientes de permeabilidade darciana (k1) e não-darciana (k2) de, respectivamente, 1,32 a 1,83 x 10-9 m² e 8,34 a 22,46 x 10-5 m. estes últimos resultados indicam que as espumas de casca cerâmica produzidas apresentam-se em uma faixa de permeabilidade típica de espumas de réplica polimérica e, portanto, são adequadas para a aplicação em queimadores porosos radiantes. o potencial de aplicação dos queimadores porosos produzidos incluem diversos processos industriais, tais como cozimento de alimentos, têmpera de vidros e tratamento térmico de metais, pois operaram em condições semelhantes aos queimadores convencionais, além de resistirem aos ciclos térmicos e às temperaturas impostas, apresentando potência térmica específica entre 0,47 e 4,01 kw/m², limite inferior de inflamabilidade em f= 0,7 (uch = 20,6 cm/s), temperatura de superfície em torno de 224 °c e 898 °c (medida por meio de uma câmera de termografia a infravermelho) e eficiência de radiação máxima de aproximadamente 24,5% .

Índice de Shannon: 3.78507

Índice de Gini: 0.911671

ODS 1 ODS 2 ODS 3 ODS 4 ODS 5 ODS 6 ODS 7 ODS 8 ODS 9 ODS 10 ODS 11 ODS 12 ODS 13 ODS 14 ODS 15 ODS 16
3,57% 6,21% 4,48% 3,82% 4,19% 5,73% 8,60% 6,09% 7,96% 3,59% 6,80% 20,62% 5,44% 5,63% 3,21% 4,05%
ODS Predominates
ODS 12
ODS 1

3,57%

ODS 2

6,21%

ODS 3

4,48%

ODS 4

3,82%

ODS 5

4,19%

ODS 6

5,73%

ODS 7

8,60%

ODS 8

6,09%

ODS 9

7,96%

ODS 10

3,59%

ODS 11

6,80%

ODS 12

20,62%

ODS 13

5,44%

ODS 14

5,63%

ODS 15

3,21%

ODS 16

4,05%