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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
 
Autor: Souza Junior, Aloízio Virgulino
Título: Sínteses de Cordierita por Sol-Gel Utilizando TEOS ou Ácido Silícico. A Influência do Ácido Cítrico na Cristalização.
Ano: 2003
Orientador: Prof. Dr. Celso Aparecido Bertran
Departamento: Físico-Química
Palavras-chave: Sol-gel, Cordierita, Aditivo de cristalização, Incorporação de Al e Mg
Resumo: Cordierita (2MgO.2Al2O3.5SiO2) é uma vítreo-cerâmica estrategicamente importante devido às suas propriedades mecânicas, térmicas e químicas. A adição de ácidos orgânicos na síntese sol-gel de materiais cerâmicos tais como cordierita tem sido reportada na literatura, modificando a velocidade, a temperatura de cristalização e o rendimento das fases cristalinas. O objetivo deste trabalho é investigar a influência do ácido cítrico como aditivo na incorporação dos íons Al e Mg na rede da sílica antes da cristalização da cordierita e na quantidade de fase cristalina m-cordierita formada entre 850-900°C. Foram preparados precursores de cordierita na forma de pós, a partir de sois obtidos de TEOS (tetraetilortossilicato) ou de ácido silícico, com nitratos de alumínio e magnésio e ácido cítrico como aditivo. A incorporação completa dos íons Al nos precursores preparados com ácido cítrico ocorre até 300°C enquanto que para os precursores preparados sem ácido cítrico a incorporação ocorre durante a formação e secagem do gel. O íon Mg foi incorporado à rede da sílica após aquecimento entre 700-850°C para todos os precursores. Foi observada uma intensa densificação dos precursores preparados com ácido cítrico, concomitante com a cristalização de m-cordierita e incorporação dos íons de Mg entre 700-850°C. Para os precursores preparados sem ácido cítrico a densificação e a formação de cordierita foram menos efetivas nessa faixa de temperatura. No processo de cristalização dos precursores amorfos de cordierita os materiais preparados com ácido cítrico apresentaram um maior rendimento de fases cristalinas m-cordierita do que os outros precursores.
Abstract: Cordierite (2MgO.2Al2O3.5SiO2) is a strategically important glass-ceramics with interesting mechanical, thermal and chemical properties. The addition of organic acids on ceramic material precursors obtained by sol-gel synthesis has been reported. Additives can modify temperature and rate of cordierite crystallization, as well as the crystalline phase yeld. The purpose of this work was to investigate the citric acid influence on Al and Mg incorporation into silica network before cordierite crystallization and its influence on m-cordierite yeld between 850-900°C. Cordierite powder was synthesized both from gelation of TEOS (tetraethylorthosilicate) and silicic acid in a medium containing aluminum and magnesium nitrates and citric acid with additive. The Al ions incorporation into silica network in the precursors prepared with citric acid was observed after the samples were heated at 300°C while the precursors in absence of citric acid presented almost total incorporation of Al ions during gel formation. The Mg incorporation occurred in the temperature range of 700-850°C for all samples, simultaneously with an intense densification and crystallization of the material. However for precursors prepared without citric acid, the cordierite crystallization and densification was less intense. Amorphous precursors prepared with citric acid presented higher m-cordierite yelds than the others.
Arquivo (Texto Completo): vtls000311518.pdf ( tamanho: 2,98 MB )

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