Influência da temperatura e do método de mistura na formação do ZrSiO4 via reação em estado sólido Influence of the temperature and the mixture method in the ZrSiO4 formation through solid state reaction

• Main Authors: M. D. Cabrelon, R. T. Zauberas, A. O. Boschi
• Format: Article
• Language: English
• Published: Associação Brasileira de Cerâmica 2007-03-01
• Series: Cerâmica
• Subjects: zirconita; método de mistura; reação via estado sólido; cinética de reação; zircon; method of mixture; solid state reaction; reaction kinetics
• Online Access: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0366-69132007000100013
• ISSN: 0366-6913; 1678-4553

O silicato de zircônio apresenta uma elevada importância tecnológica devido as suas propriedades físico-quimicas, tendo aplicações em indústrias de esmalte e vidrados cerâmicos, além de ser considerada uma das mais importantes estruturas geradoras de pigmentos cerâmicos, por ter enorme capacidade de agrupar íons dopantes. No entanto, por utilizarem matérias-primas pouco reativas, a cinética de reação em estado sólido fica extremamente comprometida, o que impulsiona os estudos pela otimização de parâmetros de processo com objetivo de extrair a maior eficiência deste método, considerado extremamente barato e simples. Assim, este trabalho teve por objetivo estudar a influência da temperatura e do método de mistura na cinética de reação de formação da zirconita (ZrSiO4) a partir das matérias primas individuais, ZrO2 e SiO2. Para isso, os precursores foram dosados na equivalência molar, misturados por dois métodos de mistura distintos, moinho de martelos e moinho de bolas a seco, e calcinados a 1300, 1400 e 1500 °C. A efetividade da mistura foi caracterizada através de microscopia eletrônica de varredura e a evolução mineralógica por difração de raios X. Os resultados indicaram uma relação exponencial entre a velocidade de reação e a temperatura, e também uma dependência entre a efetividade da mistura e a cinética de formação da zirconita.<br>The zirconium silicate presents a high technological importance due to its physico-chemical properties, having applications in glaze and enamel ceramic industries, besides being considered one of the most important structure for ceramic pigments due to its ability to group dopants. However, for using substances with low reactivity, the kinetics of the solid state reaction is slow, stimulating the studies for the optimization of processing parameters reach an improved efficiency of this method, considered very cheap and simple. This work had as objective to study the influence of the temperature and the method of mixture in the kinetics of zircon (ZrSiO4) reaction formation from ZrO2 and SiO2. The precursors were determined, mixed by two methods: hammer mill and dry ball mill and calcined at 1300, 1400 and 1500 °C. The effectiveness of the mixture was characterized by scanning electron microscopy and the mineralogical evolution by X-ray diffraction. The results indicated an exponential relation between the rate of the reaction and the temperature, and also a dependence between the effectiveness of the mixture and the kinetics of zircon formation.