Pesquisadores da Central South University, em colaboração com a China Tobacco Hunan Industrial Co., Ltd., publicaram uma nova e inovadora pesquisa revelando os efeitos significativos do óxido de magnésio (MgO) e do carbonato de cálcio (CaCO₃) no desempenho de cerâmicas de alumina porosa. O estudo, intitulado Efeitos dos Mineralizadores de Óxido de Magnésio e Carbonato de Cálcio no Desempenho de Cerâmica de Alumina Porosa, é destaque na edição de agosto de 2023 da Materials Science and Engineering of Powder Metallurgy.
Cerâmicas de alumina porosa são vitais em muitas indústrias de alta tecnologia, incluindo aeroespacial, fundição, isolamento e manufatura avançada, devido à sua resistência a altas temperaturas, resistência à corrosão e resistência mecânica. No entanto, otimizar o desempenho e a eficiência de processamento dessas cerâmicas continua sendo um desafio chave na ciência dos materiais.
A equipe de pesquisa explorou sistematicamente como a adição de quantidades variáveis de óxido de magnésio e carbonato de cálcio como mineralizadores durante o processo de sinterização influencia as propriedades chave das cerâmicas de alumina porosa. Seus experimentos demonstraram que tanto o MgO quanto o CaCO₃ reduzem significativamente a taxa de encolhimento e a densidade de sinterização, enquanto aumentam consideravelmente a porosidade e a eficiência de dissolução — fatores críticos na remoção de núcleos cerâmicos industriais e no desempenho do material.
Especificamente, a adição de óxido de magnésio resultou em amostras que puderam ser completamente dissolvidas em solução alcalina em apenas 24 horas, superando tanto as amostras de carbonato de cálcio quanto as de dióxido de titânio. O carbonato de cálcio demonstrou aumentar ainda mais a porosidade aparente. O estudo também descobriu que o aumento do tempo de retenção da sinterização melhorou ainda mais a densidade e a resistência mecânica das cerâmicas.
O Professor Jing Ouyang, autor principal do estudo, enfatiza: “Nossas descobertas fornecem insights importantes para ajustar a estrutura e o desempenho das cerâmicas de alumina porosa. O uso de óxido de magnésio e carbonato de cálcio como mineralizadores pode abordar diretamente gargalos na fabricação, como melhorar a eficiência de dissolução e controlar o encolhimento.”
Esta pesquisa não apenas avança o conhecimento acadêmico, mas também fornece estratégias práticas para a remoção eficiente de núcleos cerâmicos e o desenvolvimento de cerâmicas de alumina porosa de alto desempenho e grau industrial. O estudo foi apoiado pela National Natural Science Foundation of China e outros órgãos de financiamento.
Referência:
CHEN Guang, WANG Wei, LIANG Lixing, PENG Yonghui, ZHOU Wentao, OUYANG Jing, WANG Zhiguo. Efeitos dos mineralizadores de óxido de magnésio e carbonato de cálcio no desempenho de cerâmica de alumina porosa [J]. Materials Science and Engineering of Powder Metallurgy, 2023, 28(4): 347-360. DOI: 10.19976/j.cnki.43-1448/TF.2023028
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