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EN3818 – PROCESSAMENTO DE CERÂMICAS
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ADITIVOS DE PROCESSAMENTO
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Aditivos de processamento
- dispersão das partículas- comportamento de fluxo- seleção e controle da quantidade de aditivo
Características químicas
Tipos de aditivos:
Líquido / solventeSurfactante / agente de molhamentoDefloculanteCoagulanteLigante / floculante
PlastificanteAgente espumanteAntiespumanteLubrificanteBactericida e fungicida
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Aditivos de processamento
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Aditivos de processamento
Nature 416, 64-67 (7 March 2002) | doi:10.1038/416064a; Received 3 August 2001; Accepted 31 December 2001
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Líquido / solvente ÁGUA
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Líquido / solvente ÁGUA
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Líquido / solventeLÍQUIDOS POLARES
(a) superfície seca
(b) superfície com água fisicamente adsorvida
(c) superfície com água quimicamente adsorvida – superfície hidratada
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Surfactante / agente de molhamento
SURFACTANTES
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Surfactante / agente de molhamento
SURFACTANTES
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Surfactante / agente de molhamento
EMULSIFICANTE
HLB: hidrophilic lipophilic balance
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Floculantes e ligantes
Moléculas poliméricas Partículas coloidais coaguladas Adsorção na superfície de
partículas cerâmicas
Floculação interpartículasFunções específicas
No processamento cerâmico = ligantes
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Floculantes e ligantes
Início: argilas com matéria orgânica ceras
Desenvolvimento: polímeros vinílicos celulose polietilenoglicol (PEG)
Resinas em geralGéisCimento hidráulicoPolimerização in situ – ligantes reativos
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Floculantes e ligantes
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Floculantes e ligantes
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Floculantes e ligantes
Argilas: partículas coaguladas adsorvem na superfície de partículas cerâmicas e formam ligações / pontes entre essas partículas
Presença de cátionsAglomerados
Ligantes poliméricos: Adsorção na superfície das partículas e “aproximação” entre elas
ouFormação de filme polimérico entre as partículas
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Floculantes e ligantes
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Floculantes e ligantes – ligantes poliméricos
Polímeros do grupo vinilCelulosePolietilenoglicolCeras
No processamento: 1. pré dissolvido e adicionado como soluçãoou2. misturado com as matérias-primas secas e dissolvido durante a mistura com água
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Floculantes e ligantes – ligantes poliméricos PVA
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Floculantes e ligantes – ligantes poliméricos PVA
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Floculantes e ligantes – ligantes poliméricos Celulose
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Floculantes e ligantes – ligantes poliméricos Celulose
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Floculantes e ligantes – ligantes poliméricos
Possibilidade de formação de gel:Alterações térmicas, químicas ou perda de solvente aumentam a concentração do ligante na solução
Formação de ligações cruzadas – rede tridimensional
Polímero-gel E polímero em solução
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Floculantes e ligantes –Atuação
FloculaçãoControle reológicoLubrificação
Resinas poliméricasLigantes reativosCimento hidráulico
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Plastificantes
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Lubrificantes
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Defloculação / defloculante
Dispersão estabilizada por um aditivo adsorvido a superfície das partículas, que aumenta as forças de repulsão (elétrica ou impedimento estérico), que impede a aproximação das partículas
Coagulação / coagulante
Promoção da aglomeração das partículas pela redução das forças de repulsão entre as partículas, através da adição de um eletrólito
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Cargas elétricas na superfície de partículas
Dessorção de íons na superfície
Reação química que altera a composição da superfície
Adsorção preferencial de aditivos ou impurezas presentes no meio líquido
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Cargas elétricas na superfície de partículas
Dessorção de íons na superfície
Superfície de argilas - caulinita
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Cargas elétricas na superfície de partículas
Reação química na superfície Óxidos hidratados
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Cargas elétricas na superfície de partículas
Adsorção de íons específicos
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Cargas elétricas na superfície de partículas
Adsorção de íons específicos
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Cargas elétricas na superfície de partículas
Adsorção de íons específicos
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Dupla camada elétrica
Íons e moléculas polares que interagem com a superfície das partículas em meio líquido
Atração para região próxima à superfície, aumentando a concentração em relação ao meio líquido
Modelo de dupla camada esférica difusa
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Propriedades eletrocinéticas
Velocidade / movimento eletroforético: movimento das partículas carregadas em suspensão em função de diferença de potencial aplicado.
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EN3818 – PROCESSAMENTO DE CERÂMICAS
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Propriedades eletrocinéticas
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Estabilidade da suspensão
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Estabilidade da suspensão
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Estabilidade da suspensão – coagulação / floculação
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Estabilidade da suspensão – coagulação / floculação
Suspensão defloculada
Suspensão coagulada