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Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais.

Neste trabalho, diferentes técnicas de processamento foram utilizadas para a fabricação de vitrocerâmicos celulares do sistema Li2O-ZrO2-SiO2-Al2O3 (LZSA): método da réplica, incorporação de materiais orgânicos ao pó cerâmico e geração de bolhas dentro da suspensão cerâmica. Para os três métodos de processamento, a suspensão cerâmica continha pó vítreo LZSA, bentonita e silicato de sódio. Espumas comerciais de poliuretano com contagem nominal de células de 55 ppi foram utilizadas para a produção dos vitrocerâmicos LZSA reticulados pelo processo de réplica. A suspensão contendo diferentes teores de bentonita foi preparada em dois meios: aquoso e orgânico. O comportamento reológico das suspensões foi caracterizado por viscosimetria dinâmica. Após a imersão das espumas poliméricas na suspensão e secagem, as espumas foram sinterizadas a 700-850°C por 30-180 min. A influência das condições de sinterização na microestrutura e nas propriedades físicas, mecânicas e fluidodinâmicas dos vitrocerâmicos LZSA reticulados produzidos pelo processo de réplica foi investigada. Para o método de incorporação de materiais orgânicos ao pó cerâmico foram utilizados como agentes formadores de poros bagaço de cana-de-açúcar e pó de madeira (>840 m), os quais foram adicionados à suspensão nas proporções de 10 e 20% em massa. Para o método de geração de bolhas foi adicionado à suspensão peróxido de hidrogênio na proporção de 20% em massa. Para esses dois métodos, as amostras foram sinterizadas a 750°C por 60 min. A degradação térmica e a identificação dos produtos de decomposição da espuma polimérica e dos agentes formadores de poros foram estudadas por termogravimetria e espectroscopia no infravermelho, respectivamente. A microestrutura e a morfologia dos vitrocerâmicos celulares foram avaliadas por microscopia eletrônica de varredura e por análise de imagem, respectivamente. As propriedades físicas e mecânicas também foram avaliadas. Os resultados mostraram que cada método de processamento afeta de forma diferente a microestrutura e as propriedades físicas, mecânicas e fluidodinâmicas da estrutura celular.