Introdução
Alumina fundida branca(WFA) é um material de alumina eletricamente fundido disponível em diferentes classificações de tamanho de partícula.Micropó WFAnão é um aditivo universal que melhora automaticamente a resistência, reduz a porosidade ou diminui as temperaturas de sinterização. Sua adequação para processos cerâmicos, refratários ou abrasivos depende da especificação fornecida e da qualificação específica da aplicação. As propriedades do corpo acabado dependem da formulação completa, das condições de processamento e da microestrutura (Riedel & Chen, 2015).
Este artigo fornece uma estrutura prática para avaliar se um tipo de micropó WFA é apropriado para uma determinada aplicação. Distingue o WFA de outros materiais de alumina e descreve os parâmetros que os formuladores e as equipes de compras devem verificar.
O que o nome do produto diz e não diz a você
O termo "alumina fundida branca" descreve uma família de materiais de alumina fundida, não uma única especificação. Os graus WFA são geralmente especificados como alumina fundida à base de corindo; a química real e a composição das fases devem ser confirmadas usando os dados do produto aplicáveis. O termo "micropó" refere-se a uma classificação de tamanho de partícula em vez de dimensões em nanoescala. Na classificação de abrasivos, a FEPA 42-2:2006 define designações de microgrit de F230 a F2000. No entanto, um termo comercial como “micropó” não fornece por si só uma distribuição completa do tamanho das partículas ou um método de medição (Federação de Produtores Europeus de Abrasivos, 2006).
O micropó WFA deve ser diferenciado de outros materiais de alumina, incluindo alumina calcinada, alumina reativa, alumina tabular e alumina de grau eletrônico especificada separadamente. Esses materiais não são intercambiáveis. Suas rotas de produção, morfologias de partículas e comportamentos de sinterização diferem, portanto a seleção deve ser baseada na função pretendida dentro da formulação específica.
Possíveis funções de aplicativos
O WFA pode ser avaliado para as seguintes funções. Em cada caso, a adequação deve ser estabelecida para o grau e formulação específicos.
Sistemas de matérias-primas refratárias
A alumina fundida é usada em sistemas de matérias-primas refratárias. Pesquisas comparando agregados de alumina fundida e sinterizada mostram que a rota de produção, a distribuição do tamanho das partículas e a morfologia das partículas podem influenciar o processamento refratário. Estas conclusões a nível agregado não devem ser transferidas diretamente para uma classe de micropó sem dados específicos da classe (Schafföner et al., 2017).
Corpos Refratários Ricos em Alumina
Quando for necessário um agregado ou matriz à base de corindo, um grau WFA pode ser avaliado como matéria-prima candidata. A adequação de uma fração de micropó - e seu papel como agregado, matriz fina ou outro componente - deve ser estabelecida para a formulação específica.
Formulações Cerâmicas Resistentes ao Desgaste
Uma classe WFA pode ser avaliada quando a dureza abrasiva for relevante. No entanto, o desempenho ao desgaste de um corpo cerâmico acabado depende da sua microestrutura completa e deve ser medido utilizando o produto final.
Aplicações Abrasivas
Quando o WFA for considerado um meio abrasivo, a designação necessária do grão, a distribuição do tamanho das partículas, o comportamento de corte e o acabamento superficial desejado devem ser especificados. FEPA 42-2:2006 fornece um sistema de classificação de microgrit, mas não estabelece por si só o desempenho da aplicação (Federação de Produtores Europeus de Abrasivos, 2006).
Principais perguntas sobre especificações
Ao avaliar um tipo de micropó WFA, os seguintes parâmetros devem ser confirmados usando a especificação aplicável e o certificado de análise do lote (COA):
• Composição química: Confirme o componente principal relatado e as impurezas relevantes para a aplicação na especificação aplicável. Por exemplo, Na₂O, SiO₂ e Fe₂O₃ podem ser relevantes dependendo da aplicação.
• Distribuição granulométrica: PSD pode ser relatada usando diâmetros percentuais ou outro método de classificação acordado, dependendo do procedimento de medição e da especificação do cliente.
• Morfologia das partículas: A morfologia das partículas depende da trituração, modelagem e classificação. A literatura de nível agregado indica que a alumina fundida e sinterizada podem diferir na morfologia, mas o grau real do micropó deve ser caracterizado diretamente (Schafföner et al., 2017).
• Consistência lote a lote: Verifique os requisitos de consistência com o fornecedor.
• Embalagem e controle de contaminação: Confirme os requisitos de embalagem e manuseio para a aplicação pretendida.
Teste de matéria-prima e corpo acabado
Dependendo da aplicação e da especificação acordada, as verificações de matéria-prima podem incluir análise química, análise de tamanho de partícula, teor de umidade, densidade aparente e testes de contaminação magnética. Trata-se de verificações de aquisição e qualificação, e não de garantias de desempenho.
Os testes de cerâmica ou refratários acabados podem incluir porosidade aparente, densidade aparente, resistência à flexão, resistência à abrasão, refratariedade sob carga e resistência ao choque térmico. Estas propriedades devem ser avaliadas utilizando o corpo compósito final e não apenas o pó bruto. O desempenho da cerâmica depende da composição, processamento e microestrutura; portanto, as propriedades da matéria-prima não se traduzem diretamente nas propriedades do corpo acabado (Riedel & Chen, 2015).
Limites de Evidência
A literatura técnica sobre agregados de alumina fundida fornece informações úteis sobre como a rota de produção, a distribuição do tamanho das partículas e a morfologia das partículas podem influenciar o processamento refratário (Schafföner et al., 2017). No entanto, estas conclusões aplicam-se a nível agregado e não se deve presumir que se apliquem a tipos de micropós sem dados específicos do tipo.
A ciência cerâmica geral estabelece que o desempenho do material depende da composição, processamento e microestrutura (Riedel & Chen, 2015). Ele não estabelece reivindicações de desempenho específicas para um determinado grau ou aplicação WFA.
Conclusão
Micro pó de alumina fundida brancaé uma matéria-prima que pode ser avaliada para aplicações selecionadas de cerâmica, refratários e abrasivos. Sua adequação depende do grau fornecido, da função da formulação, das condições de processamento e dos resultados da qualificação. A qualidade do produto, a química, a distribuição do tamanho das partículas, o método de medição, a função da formulação, as condições de processamento e a qualificação do corpo acabado devem ser considerados. Os formuladores devem verificar as especificações aplicáveis e validar o desempenho através de testes de corpo acabado.
CTA profissional
Para discutir a adequação de um tipo de alumina fundida branca para uma aplicação cerâmica ou refratária, forneça a aplicação pretendida, os limites químicos necessários, a distribuição alvo do tamanho das partículas e o método de medição, o padrão de classificação exigido, a função pretendida na formulação, condições de queima ou processamento, propriedades desejadas do corpo acabado e métodos de teste necessários.
Referências
- Federação dos Produtores Europeus de Abrasivos. (2006). Padrão FEPA 42-2:2006: Grãos de óxido de alumínio fundido, carboneto de silício e outros materiais abrasivos para abrasivos ligados e para aplicações gerais - Microgrits F230 a F2000. FEPA.
- Riedel, R. e Chen, I.-W. (Ed.). (2015). Ciência e Tecnologia da Cerâmica, Volume 2: Propriedades. Wiley-VCH. ISBN: 978-3-527-31156-9.
- Schafföner, S., Dietze, C., Möhmel, S., Fruhstorfer, J., & Aneziris, CG (2017). Refratários contendo agregados de alumina fundidos e sinterizados: Investigações sobre processamento, distribuição granulométrica e morfologia das partículas. Cerâmica Internacional, 43(5), 4252–4262.https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2016.12.067