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Ana M. Segadães
Universidade de Aveiro, Departamento de Engenharia de Materiais
e Cerâmica (CICECO), 3810–193 Aveiro, Portugal
RESUMO
A atividade industrial necessária para o crescimento económico e
um nível de vida cada vez melhor e mais saudável, tem hoje duas
novas preocupações: (1) algumas matérias–primas naturais estão
escasseando e ficando mais caras; e (2) os resíduos industriais
estão se tornando num fardo com um preço crescente.
A imposição ambiental de inertizar resíduos industriais levou à
descoberta de que a indústria cerâmica, e particularmente o
setor dos materiais de construção, consegue acomodar uma grande
variedade de resíduos industriais com as mais diversas
composições, com pequeno sacrifício das propriedades do produto
final e um bem vindo alívio nas preocupações com o descarte de
resíduos perigosos. E revelou também o enorme potencial do uso
de alguns rejeitos e sub–produtos industriais como
matérias–primas alternativas para a indústria cerâmica.
Apesar de o conservadorismo da indústria cerâmica “tradicional”
não acolher de bom grado alterações dos processos, a necessidade
é um incentivo poderoso e o setor está hoje disposto a mudar:
mudar matérias–primas, mudar parâmetros de processo e,
principalmente, mudar produtos.
Neste trabalho mostra-se como utilizar os diagramas de fases dos
sistemas cerâmicos tradicionais para avaliar o potencial de
utilização de aditivos ou matérias–primas alternativas e
compreender seus efeitos sobre o comportamento de densificação/sinterização
do material cerâmico, muitas vezes evidenciando uma
possibilidade de queima a temperatura mais baixa ou de
propriedades melhoradas do produto final. |
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Cynthia Morais Gomes
Divisão de Processamento Cerâmico e Biomateriais
Departamento de Engenharia de Materiais
BAM Federal Institute for Materials Research and Testing,
Berlin, Germany
RESUMO
Manufatura aditiva são considerados processos de fabricação de
objetos a partir de modelos tri-dimensionais nos quais o
material é adicionado de maneira generativa, camada a camada,
oposto aos processos de manufatura subtrativa tais como
usinagem, fresagem, desgaste ou erosão. Como sinônimos, essas
tecnologias também são conhecidas como fabricação aditiva (additive
fabrication), processos aditivos (additive processes),
tecnologias aditivas (additive tecnologies), manufatura de
adição de camadas (additive layer manufacturing), manufatura de
camadas (layer manufacturing) ou fabricação sem moldes (freeform
fabrication) [1]. Industrialmente, todas as técnicas de AM
partem da junção de camadas individuais para obtenção do
componente final. A principal vantagem do processo de AM é a
possibilidade de construção dos modelos físicos diretamente a
partir de dados computacionais. Esses dados podem ser
provenientes tanto do projeto de objetos ou peças em 3D bem como
obtidos a partir de imagens de tomografia computadorizada ou
tomografia por ressonância magnética, por exemplo. Nossa
apresentação enfocará na forma de dois estudos de caso alguns
aspectos peculiares ao processamento de materiais cerâmicos
(p.ex. reologia, sinterabilidade de pós, empacotamento de pós,
densidade a verde, etc.) que devem ser levados em consideração
afim de tornar possível uma introdução das tecnologias de AM no
mercado do processamento cerâmico. Assim, as vantagens e
desvntagens do uso da sinterização a laser na fabricação de
peças de louça sanitária será discutido, bem como as
peculiaridades do processamento por impressão 3D de cerâmicas a
base de fostato de cálcio reabsorvíveis para uso em implantes
ósseos. Nesse contexto, será também apresentado o tema da
cooperação estabelecida entre o BAM e a UFRN no escopo do
programa Ciência sem Fronteiras, visando através da troca de
experiências dos dois grupos, o estabelecimento e aprimoramento
de técnicas avançadas de processamento cerâmico, como a
sinterização a laser fazendo uso de suspensões concentradas de
pós cerâmicos (LSD).
[1] ASTM F2792-12a, Standard Terminology for Additve
Manufacturing Technologies, ASTM, USA, (2012). |
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Gerardo César Díaz
Trujillo
Fac. Ciencias Químicas e Ingeniería, UABC, Calzada Tecnológico
14418, Complejo Industrial Internacional, c.p. 22390, Tijuana,
B. C. (México), diazg@uabc.edu.mx
RESUMEN
En la actualidad existe se presenta la necesidad de llevar a
cabo cambios sustanciales dentro del proceso de tratamiento de
residuos sólidos, se está extendiendo a gran velocidad las zonas
de confinamiento paralelamente con el incremento de la población
y por ende de área habitacional. La inmovilización o aislamiento
de los residuos provenientes de diversas fuentes tales como
centrales nucleares, reactores experimentales, procesos
industriales tales como de galvanoplastia, anodizados, etc. Hoy
en día son problema de variada peligrosidad, que tiende a ser
solucionado a nivel mundial ya que afecta el entorno ecológico.
Actualmente para procurar que estos residuos no sean dañinos, se
les da un tipo de confinamiento el cual puede ser: a)
Enterramiento en depósitos geológicos adecuados, b)
Almacenamiento en contenedores y c) Inmovilización propiamente
dicha en matrices cerámicas o vítreas especialmente diseñadas
para este fin, siendo los dos primeros más usuales por su
sencillez y/o por la tendencia tradicional, comodidad,
dependiendo de la preferencia que se siga dentro de cada
industria.
Dada la necesidad imperiosa de llevar a cabo cambios
determinantes dentro del proceso de tratamiento de residuos
sólidos, la tercera opción que incluye una inmovilización del
residuo por diferentes vías, está teniendo auge, si bien no se
ha logrado un avance deseado, si se está adelantando a nivel
mundial en donde Europa es de los principales actores. En el
proceso de inmovilización, el residuo tal como primera
protección tiene que ser estabilizado o encapsulado con una
serie de materiales adecuados donde se incluyen matrices
cerámicas y/o vítreas. El concepto de matriz cerámica como fase
sólida para la inmovilización de residuos surge del desarrollo
de materiales cerámicos que incorporan todos los componentes de
los residuos en fases que sean: Insolubles, Rápidamente
densificables y poseen las ventajas de tener una mayor
estabilidad termodinámica y una mayor resistencia al calor que
las matrices vítreas, las cuales con las condiciones iniciales
de altas temperaturas y largo tiempo de almacenaje podrían
cristalizar al menos en parte. La composición resultante de las
fases cristalinas y quizás la fase vítrea residual puede ser
mucho más atacables que en vidrio original, ya que la
cristalización incontrolada puede causar muy probablemente una
pérdida de dureza y de integridad, debido a la formación de
microgrietas y efectos de cambio de volumen.
En el presente trabajo, se presentan resultados preliminares en
lo concerniente a caracterización microestructural y
mineralógica de una serie de materiales vitrocerámicos que se
han logrado obtener utilizando residuos de origen industrial
(industria de recubrimiento metálico, catalizadores, pantallas
de televisión) como fuente de materia prima de aluminio, sílice,
calcio y cinc. Se ha diseñado diferentes sistema de base
SiO2-AL2O3-XY, predominando al menos tres fuentes residuos,
evitando incluir en la composición compuestos grado industrial a
fin de poder dar el nombre de Ecomateriales, una opción que si
bien se ha aplicado, no ha sido a la velocidad debida y que en
estos momentos esta teniendo auge a nivel mundial básicamente
por factores económicos y ecológicos. Dentro de resultados una
vez optimizado el proceso térmico Fusión-Cristalización, se
logró obtener materiales con fusión completa, no se aprecia
presencia de infundidos, los materiales obtenidos son homogéneos,
se ofrece una descripción general de los materiales obtenidos en
cuanto a su mineralogía por Difracción de Rayos X y morfología
aplicando Microscopia Electrónica de Barrido y Fuerza Atómica,
que permite el poder considerar una serie de impactos;
ecológico, se lleva a cabo una aportación hacia una disminución
en zonas de confinamiento de residuos sólidos de composición
inorgánica, un mejor aprovechamiento dl suelo, minimizar fuente
de contaminación, tecnológico, se realiza una innovación en
procesos industriales para la incorporación de residuos sólidos
y/o en su momento el re-uso como materia prima secundaria e
impacto económico, su incorporación, disminuye uso de materias
primas de origen natural (no renovables, que reditúa en los
costo de producción. |
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Rodrigo Martins
Departamento de Ciência de Materiais, CENIMAT/I3NUNL -
Universidade Nova de Lisboa, UNL,Portugal
ABSTRACT
Before starting I would like first to remember science fiction,
for example do you imagine a sheet of paper with lighting woven
into the very paper pulp, or a cardboard that folds into a box
at the touch of a finger or a solar tetra-pak cell powering a
mobile phone? It does sound like something out of the magic
world of Harry Potter, doesn’t it? Or maybe you are asking us if
we are writing science fiction. No we are not, and in a couple
of years this will be a reality in our day life. Today’s
electronics are manufactured with expensive materials associated
to polluting technologies and without possibility to be
recyclable. On the other way round, paper is one of the most
commonly used and cheapest of all substrate material used in our
society, is cheap, recyclable and biocompatible, nevertheless
its application window is currently limited to being a carrier
of printed information or packaging. Cellulose is the Earth’s
major biopolymer and is of tremendous global economic importance,
especially in Europe representing 30% of the world’s total
production. Nevertheless the use of paper can be expanded
tremendously if electronic, sensor and display applications
could also be applied on it and by it. Some promising
applications have been already demonstrated, like solar cells,
displays, capacitors, actuators, gas sensors, magnetic devices
and batteries, but in all of these applications paper has a
passive function since it is used as substrate, not taking an
active role in the device’s working principle. In this work we
present a completely new, disruptive and sustainable electronics
paper-based platform not only by the simple integration of
discrete devices but also by using the cellulose as a real
electronic material like insulators, electrolytes, conductors
and semiconductors. The world pharmaceutical packaging market is
expected to grow approximately 6.3% annually through 2013,
giving a total market value of 46 000 €M. By doing so we are
generating a free real stat electronics that is able to add new
functionalities to a very old and conventional support, which
currently are not used in this manner and where silicon cannot
any more contribute. This is an area ripe of innovation and with
giant breakthrough to the actual state of the art, whose
application limits are those of our IMAGINATION. |
