Estudo do efeito de aditivos a base de zinco para a sinterização a frio do óxido de zinco

Abstract

Atualmente, o processamento e obtenção de um óxido cerâmico denso e funcional são extremamente custosos para as indústrias deste ramo, envolvendo o dispêndio de uma enorme quantidade de energia para sinterizá-los, e necessitando do aquecimento das matérias-primas a temperaturas superiores a 1000-1500 ºC. Neste contexto, surgiu em 2016 uma nova técnica de sinterização de ultra-baixa energia (< 350ºC) chamada Sinterização a frio, que entre outras vantagens, reduz o custo energético de processamento de óxidos, permite uma maior integração entre diferentes materiais inorgânicos e facilita o controle microestrutural do pó sinterizado. Da literatura, podemos listar algumas das vantagens desta técnica em comparação aos processos convencionais de sinterização: i. Por meio de uma análise tecno-econômica dos processos de sinterização utilizados atualmente, Ibn-Mohammed et.al [20] concluiu que a técnica de sinterização à frio apresenta alto potencial econômico e competitividade devido ao baixo investimento envolvido. Pereira da Silva et.al [21] reforçou que a sinterização à frio, em comparação à técnicas como a Sinterização por faísca de plasma e a Sinterização convencional apresentou redução de 40 e 50% de energia respectivamente; ii. Integração entre diferentes materiais inorgânicos: Composições que exibem janelas de densificação limitadas podem ser co-sinterizado em um único monólito [2]; iii. Integração entre diversos tamanhos de grão e estruturas: Microestruturas que pode apresentar macro-, micro-, e nano-grãos podem ser preparados em uma única etapa [2]; iv. Compósitos orgânicos e inorgânicos podem ser preparados em um processo de uma única etapa. As temperaturas extremamente baixas são compatíveis com diversos polímeros [2]; v. Oportunidade de explorar os mecanismos e princípios da técnica, desenvolvimento conhecimento científico e de engenharia para moldar uma nova infraestrutura de produção/síntese de materiais [2].