Caracterização estrutural do nitreto de ferro silício e avaliação de sua aplicação como matéria-prima para massa de tamponamento

AUTOR(ES)

Savia Cristina Lacerda Poubel Bastos

DATA DE PUBLICAÇÃO

2007

RESUMO

O nitreto de ferro silício é um tipo de compósito obtido através da nitretação do ferro silício, à temperatura e pressão controladas. Ainda pouco estudado este material possui algumas aplicações nas indústrias química, cerâmica e siderúrgica. Neste trabalho enfocou-se o seu uso como uma das matériasprimas de massas de tamponamento para furos de corrida de altos-fornos. Foram realizadas caracterizações física, química e microestrutural do nitreto de ferro silício e, avaliada a sua influência quando adicionado em massas de tamponamento. Para isso, o estudo avaliou massas de tamponamento com 15% e 30% de adição de nitreto. Dentre as amostras de nitreto de ferro silício, de dois fabricantes diferentes, que foram analisadas, observaram-se diferenças quanto à distribuição frequencial dessas partículas nas faixas granulométricas. A caracterização da morfologia e tamanho das partículas dos materiais mostrou-se de suma importância. Nas demais propriedades analisadas (identificação de fases, composição química, ligações químicas, análise térmica, porosidade) não foram observadas diferenças significativas. Para a avaliação da influência dessa matéria-prima na massa de tamponamento foram utilizadas massas de tamponamento tratadas termicamente a 1000ºC, 1200ºC e 1400ºC, temperaturas em que a matéria-prima reage na massa. Na identificação de fases (carbeto de silício, coríndon, mulita, grafita e nitreto de silício), foi observado o decréscimo do nitreto de silício durante o aumento da temperatura, como já previsto, devido às reações da matéria-prima, produzindo Fe3Si e liberando gases N2 e CO. Na avaliação microestrutural foram analisadas as reações em cada temperatura. Os resultados sugerem que a porosidade do material pode estar relacionada à liberação constante de voláteis, logo, a densidade aparente do material tendeu a se comportar de modo contrário. O material com maior adição de nitreto apresentou maior resistência à compressão. Quanto à resistência do material à flexão não houve diferença significativa entre as massas de tamponamento analisadas.

ASSUNTO(S)

engenharia de minas teses. engenharia metalúrgica teses. nitreto de silicio teses. ciencia dos materiais teses.

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