Influência da granulometria do agregado na resistência ao choque térmico de refratário de alta alumina

Influence of aggregate granulometry on the thermal shock resistance of high alumina refractory

RESUMO

Os refratários de alumina estão constantemente sujeitos a variações bruscas de temperatura e elevados esforços mecânicos. Nesse contexto, busca-se por soluções que evitem ou diminuam a degradação dos refratários provenientes dos processos industriais. Os materiais refratários do sistema alumina-mulita-zircônia apresentam excelente resistência ao choque térmico e possibilitam alto desempenho em solicitações de desgaste e corrosão. Neste trabalho, avaliamos refratários de alta-alumina com 5,0 %m. de zircônia nanométrica, verificando a influência da granulometria dos agregados de mulita, mantida em 20 %m. Utilizou-se separadamente agregados de mulita de até 1 mm e de finos da ordem de 75 mm, substituindo parcialmente a alumina, e os corpos de prova foram sinterizados a 1600 °C por 5 horas. Utilizamos as técnicas de microscopia eletrônica de varredura e a difração de raios X para identificação e das fases presentes. A energia de fratura foi avaliada utilizando ensaio de flexão em três pontos, enquanto a resistência ao dano por choque térmico, utilizando-se gradientes térmicos de 800 °C para amostras submetidas até quinze ciclos térmicos combinados com ensaios de flexão. A composição contendo agregado de mulita fina e de zircônia aglomerada proporciona energia de fratura superior ao refratário, no entanto, o agregado com granulometria grossa tende a oferecer boa resistência ao dano por choque térmico devido a presença de porosidade lateral aos agregados.

Palavras-chave
Mulita; Granulometria; Choque térmico; Dano; Energia de fratura