Nova formulação de materiais resulta em cerâmica com maior durabilidade
São Carlos
Pesquisa da UFSCar recebeu o Prêmio Alfred W. Allen da American Ceramic Society
Uma nova classe de materiais cerâmicos mais resistente à corrosão a altas temperaturas e que pode gerar ganhos de produtividade nas siderurgias foi desenvolvida em pesquisa da UFSCar e descrita em artigo científico que recebeu o Prêmio Alfred W. Allen da American Ceramic Society. "Não é a descoberta de um novo material, e sim a associação de grupos de materiais já existentes de tal modo que a formulação resultante permita maior durabilidade dessa cerâmica", explica Victor Carlos Pandolfelli, docente do Departamento de Engenharia de Materiais (DEMa) e um dos responsáveis pelo estudo.
A pesquisa trata de simulações termodinâmicas que foram desenvolvidas para mostrar a resistência de cerâmicas quando colocadas em temperaturas de até 1.800 graus Celsius em meios agressivos. Para isso, além da simulação, foi feita a preparação do material, teste e análise de seu desempenho. O que foi desenvolvido em laboratório e está descrito no artigo pode ser aplicado em siderurgias. "Acredito que por essa razão teve maior impacto, uma vez que nos processos siderúrgicos há um ambiente de trabalho muito similar ao que foi simulado na pesquisa", diz Pandolfelli.
Em um processo siderúrgico, o material de revestimento de alguns equipamentos tem de ser trocado mensalmente em razão da agressividade química do meio. Dessa forma, as siderurgias têm um problema crítico, que é a parada da produção de aço durante três ou quatro dias para substituir um revestimento por outro. Quando computada a quantidade de metal que se deixou de produzir nesse período, fica evidente o alto custo das paradas, além das implicações em toda a cadeia produtiva.
Os resultados da pesquisa indicaram que o desgaste do material desenvolvido em função do tempo foi menor que o dos compostos atuais utilizados para a mesma aplicação. A vantagem é de aproximadamente 20% de redução de consumo do material. Embora pareça pouco, esse percentual representa cerca de um mês e meio de produção adicional por ano. "Assim, tem-se menos material utilizado, aumento de produção e, consequentemente, maior competitividade, uma vez que se produz mais com qualidade a um menor custo", garante Pandolfelli.
Os resultados estão em artigo publicado na Ceramics International, de autoria de Analia Tomba Martinez, da Intema - Ceramic Division, da Argentina; Ana Paula da Luz, pesquisadora em projeto da UFSCar; Mariana Braulio, da 4Cast Consulting; e Pandolfelli. Victor Pandolfelli e Mariana Braulio são, até o momento, os únicos pesquisadores do mundo a receberem três vezes o Prêmio Alfred W. Allen de melhor trabalho publicado (2007, 2015 e 2017) nestes 37 anos em que a distinção é outorgada pela American Ceramic Society.
O trabalho premiado se enquadra em uma linha de pesquisa em materiais ecoprojetados, que abrange estudos que visam principalmente a conservação de energia. Nessa linha, o grupo desenvolve materiais para isolamento térmico com o propósito de maximizar o uso de energia por meio de uma maior eficiência de equipamentos revestidos com cerâmicas. "Se desenvolvemos um material cuja transferência de calor é menor, temos um maior isolamento interno. Adicionalmente, se a durabilidade ao meio agressivo é superior, estaremos reduzindo o consumo de matérias-primas naturais, bem como a sua preparação e seu descarte. Finalmente, se processados a menor temperatura, estaremos evitando o consumo de fontes não renováveis de energia", conclui o pesquisador.
Universidade de Freiberg
A Reitoria da Freiberg University of Mining and Technology (Technische Universitat Bergakademie Freiberg), na Alemanha, homologou o título de Visiting Professor daquela Instituição ao professor Victor Carlos Pandolfelli. A Universidade de Freiberg foi fundada em 1765 e é a mais antiga na área de metalurgia e mineração. Embora o título já tenha sido emitido, a cerimônia oficial será em outubro, quando o professor da UFSCar pretende ministrar seu primeiro minicurso aos alunos do Departamento de Materiais da universidade alemã. Além da parte didática, a interação entre o grupo de cerâmicas refratárias do DEMa, coordenada por Pandolfelli, e professores da Alemanha já está sendo efetuada via temas de pesquisa de interesse comum.
Entre os ilustres ex-alunos e staff da Universidade de Freiberg destacam-se Alexander von Humboldt, cujo nome é familiar em várias áreas de conhecimento e também usado para denominar uma das bolsas de pesquisa mais prestigiosas em Ciências; Abraham Werner, fundador da Geologia moderna; e Friederich Mohs, criador da famosa Escala de Dureza. Os elementos químicos Índio e Germânio também foram descobertos por pesquisadores da universidade, que se destaca pela atuação em quatro principais áreas: Materiais, Geociências, Energia e Meio Ambiente.
A pesquisa trata de simulações termodinâmicas que foram desenvolvidas para mostrar a resistência de cerâmicas quando colocadas em temperaturas de até 1.800 graus Celsius em meios agressivos. Para isso, além da simulação, foi feita a preparação do material, teste e análise de seu desempenho. O que foi desenvolvido em laboratório e está descrito no artigo pode ser aplicado em siderurgias. "Acredito que por essa razão teve maior impacto, uma vez que nos processos siderúrgicos há um ambiente de trabalho muito similar ao que foi simulado na pesquisa", diz Pandolfelli.
Em um processo siderúrgico, o material de revestimento de alguns equipamentos tem de ser trocado mensalmente em razão da agressividade química do meio. Dessa forma, as siderurgias têm um problema crítico, que é a parada da produção de aço durante três ou quatro dias para substituir um revestimento por outro. Quando computada a quantidade de metal que se deixou de produzir nesse período, fica evidente o alto custo das paradas, além das implicações em toda a cadeia produtiva.
Os resultados da pesquisa indicaram que o desgaste do material desenvolvido em função do tempo foi menor que o dos compostos atuais utilizados para a mesma aplicação. A vantagem é de aproximadamente 20% de redução de consumo do material. Embora pareça pouco, esse percentual representa cerca de um mês e meio de produção adicional por ano. "Assim, tem-se menos material utilizado, aumento de produção e, consequentemente, maior competitividade, uma vez que se produz mais com qualidade a um menor custo", garante Pandolfelli.
Os resultados estão em artigo publicado na Ceramics International, de autoria de Analia Tomba Martinez, da Intema - Ceramic Division, da Argentina; Ana Paula da Luz, pesquisadora em projeto da UFSCar; Mariana Braulio, da 4Cast Consulting; e Pandolfelli. Victor Pandolfelli e Mariana Braulio são, até o momento, os únicos pesquisadores do mundo a receberem três vezes o Prêmio Alfred W. Allen de melhor trabalho publicado (2007, 2015 e 2017) nestes 37 anos em que a distinção é outorgada pela American Ceramic Society.
O trabalho premiado se enquadra em uma linha de pesquisa em materiais ecoprojetados, que abrange estudos que visam principalmente a conservação de energia. Nessa linha, o grupo desenvolve materiais para isolamento térmico com o propósito de maximizar o uso de energia por meio de uma maior eficiência de equipamentos revestidos com cerâmicas. "Se desenvolvemos um material cuja transferência de calor é menor, temos um maior isolamento interno. Adicionalmente, se a durabilidade ao meio agressivo é superior, estaremos reduzindo o consumo de matérias-primas naturais, bem como a sua preparação e seu descarte. Finalmente, se processados a menor temperatura, estaremos evitando o consumo de fontes não renováveis de energia", conclui o pesquisador.
Universidade de Freiberg
A Reitoria da Freiberg University of Mining and Technology (Technische Universitat Bergakademie Freiberg), na Alemanha, homologou o título de Visiting Professor daquela Instituição ao professor Victor Carlos Pandolfelli. A Universidade de Freiberg foi fundada em 1765 e é a mais antiga na área de metalurgia e mineração. Embora o título já tenha sido emitido, a cerimônia oficial será em outubro, quando o professor da UFSCar pretende ministrar seu primeiro minicurso aos alunos do Departamento de Materiais da universidade alemã. Além da parte didática, a interação entre o grupo de cerâmicas refratárias do DEMa, coordenada por Pandolfelli, e professores da Alemanha já está sendo efetuada via temas de pesquisa de interesse comum.
Entre os ilustres ex-alunos e staff da Universidade de Freiberg destacam-se Alexander von Humboldt, cujo nome é familiar em várias áreas de conhecimento e também usado para denominar uma das bolsas de pesquisa mais prestigiosas em Ciências; Abraham Werner, fundador da Geologia moderna; e Friederich Mohs, criador da famosa Escala de Dureza. Os elementos químicos Índio e Germânio também foram descobertos por pesquisadores da universidade, que se destaca pela atuação em quatro principais áreas: Materiais, Geociências, Energia e Meio Ambiente.
29/06/2017
13:00:00
17/07/2017
8:00:00
Fabricio Mazocco
Sim
Não
Estudante, Docente/TA, Pesquisador
Pesquisas tratam da resistência de cerâmicas em altas temperaturas. Foto: Divulgação
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