Dispersão e estabilização de partículas submicrométricas de óxido de alumínio em sistemas líquidos destinados à produção de materiais refratários
Carregando...
Data
Autor(es)
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Paulo Roberto Gomes Brandao
Resumo
O óxido de alumínio é um material vastamente utilizado na indústria, especialmente na indústria cerâmica, devido às suas propriedades mecânicas, térmicas e refratárias. Para a utilização desse material em escala submicrométrica, torna-se necessário dispersar as partículas, que apresentam grande tendência à aglomeração. O estado de dispersão dessas partículas está diretamente relacionado ao potencial eletrostático de superfície, à presença de surfactantes e à concentração iônica do meio. O objetivo desse estudo foi a avaliação e otimização dessas variáveis, de forma a obter suspensões de alumina estáveis. Para isso, foram determinados o potencial zeta, a viscosidade das suspensões, o grau de sedimentação e o tamanho de aglomerados / agregados, para suspensões de quatro diferentes aluminas. Através de um planejamento experimental fracionário foi possível determinar a influência das variáveis no estado da dispersão das partículas. Dentre as aluminas estudadas, a CT3000-SG apresentou o maior grau de dispersão e estabilidade. O sistema ótimo mais viável economicamente corresponde à adição de 0,2% p/p (base seca) de ácido cítrico para suspensões com baixa carga de sólidos e 0,2% p/p de polimetacrilato de amônio para suspensões com elevada carga de sólidos, em pH em torno de 9
Abstract
Aluminum oxide is a material widely used in industry, especially in ceramics, due to its mechanical, thermal and refractory properties. For using this material in submicrometric size range it becomes necessary to disperse the particles which present great tendency to agglomerate. The state of dispersion of the particles is directly related to the electrostaticsurface potential, the presence of surfactants and the ionic concentration of the medium. The aim of this work was the evaluation and optimization of these variables, in order to obtain stable suspensions. The zeta potential, the viscosity of the suspensions, the sedimentationdegree and the agglomerate / aggregate sizes have been determined for four different commercial aluminas. Through a fractional factorial plan it was possible to determine the influence of the variables on the state of dispersion of the particles. Among the studied aluminas, T3000-SG/Almatis presented the higher degree of dispersion and stability The optimum system which was economically feasible corresponds to addition of 0,2% wt (dry basis) of citric acid for suspensions with low solids charge and 0,2% wt of ammonium polymethacrylate for suspensions with high solids charge, in pH around 9.
Assunto
Físico-química, Potencial zeta, Dispersão, Alumina, Química
Palavras-chave
Potencial Zeta, Dispersão, Alumina