Sinterização reactiva do titanato de alumínio

Abstract

Este trabalho foi desenvolvido com o objectivo de caracterizar o efeito da adição de MgO na formação do titanato de alumínio por sinterização reactiva Numa primeira fase do trabalho foi estudado o tipo de formulação, ou seja a estequiometria, mais favorável para a introdução do MgO no seio do titanato de alumínio.Este estudo foi realizado com base na caracterização cristalográfica de composições com diferentes estequiometrias, a várias temperaturas, tendo-se definido qual a formulação que levava a obtenção duma conversão do titanato de alumínio mais elevada. A composição com MgO com estas características foi utilizada na fase seguinte deste trabalho. Na segunda fase do estudo foram preparadas paralelamente duas composições, uma sem MgO e a outra com MgO para se poder analisar duma forma criteriosa a evolução dos mecanismos de formação em cada uma delas. Este estudo começou pela identificação das zonas de transformação ou reacção observáveis durante a sinterização reactiva das amostras, recorrendo-se para isso ao uso de técnicas de anáiise térmica, mais exactamente à anáiise térmica diferencial e ã análise dilatométrica com velocidade de aquecimento constante. Tendo-se definido as zonas temperatura onde ocorrem transformações, sujeitaramse diferentes amostras dessas composições a sintxização reactiva at6 temperaturas que permitissem a caracterização das transformações em causa. Após essas sinterizações as amostras foram caracterizadas em termos cristalográfcos e microestruturais para identificar e complementar a caracterização dos mecanismos de formação nas composições em estudo. Durante este estudo foi observada a formação de uma solução sólida com formula geral A12(1-x)MgxTi(l+x)05, na composição com MgO. Para caracterizar devidamente os mecanismos de formação dessa solução sólida foi feito uma estudo cristalográfíco mais detalhado, tendo sido determinados os seus parâmetros de rede a diferentes temperaturas.

The objective of this work was to study the efect of MgO adittions on the reaction sintering of aluminium titanate. To defme the right composition to use several samples with different stoichiometries were sintered at several temperatures, between 1350" and 1500 "C. The best composition has been used to study the mechanism of the reaction sintering process of aluminium titanate with and without MgO addition. In this part of the study diferencial thermal analisys and dilatometric analisys with constant rate of heating were used to identify the temperatures at which reactions or transformations ocurred. Using this information samples reaction sintered at selected temperatures were analysed by X ray diffraction and scanning electron microscope in an attempt to identify the mechanisms taking place . It was found a solid solution with the general formula A$(1-x~MgxTi(1+x~05w, as been formed during the reaction sintering process. The exact formulation of the solid solution depends on the sintering temperature. The evolution of the composition of this solid solution was followed by estableshing the evolution of its lattice parameters.