Influência da adição de carbeto de silício (SiC) nas propriedades mecânicas de porcelanatos cerâmicos

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dc.contributor.advisorPaiva, Paulo Renato Perdigão de
dc.contributor.advisor-coXavier, Rômulo Pereira
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1370339504435258
dc.contributor.authorCastro, Amanda Cristina Lopes de
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7269465929722110
dc.contributor.refereePaiva, Paulo Renato Perdigão de
dc.contributor.refereeXavier, Rômulo Pereira
dc.contributor.refereeSantos, Carlos Eduardo dos
dc.contributor.refereeLopes, Rafael Vasconcelos Silva
dc.date.accessioned2026-09-29T18:34:05Z
dc.date.available2026-09-29T18:34:05Z
dc.date.issued2026-06-15
dc.description.abstractO Brasil ocupa uma posição de destaque no mercado mundial de revestimentos cerâmicos, sendo o porcelanato um dos materiais mais valorizados devido à sua baixa absorção de água e elevada resistência mecânica. Porém, a busca por melhorias nas propriedades funcionais tem levado à incorporação de reforços cerâmicos de alto desempenho. Este trabalho teve como objetivo investigar a influência da adição de Carbeto de Silício (SiC) nas propriedades mecânicas de porcelanatos cerâmicos. A metodologia consistiu na preparação de cinco formulações com diferentes teores de SiC (0%, 1%, 2%, 5% e 10% em massa), que foram conformadas por prensagem uniaxial e sinterizadas a 1200 °C. As matérias-primas e os corpos de prova foram caracterizados por granulometria a laser, Fluorescência de Raios X (FRX), Difração de Raios X (DRX) e ensaios físicos de absorção de água, porosidade e densidade aparente, além de ensaios de resistência à flexão em três pontos e desgaste po abrasão (Roda de Borracha). Os resultados da análise granulométrica revelaram uma discrepância entre a matriz (diâmetro médio de 13,34 µm) e o aditivo de SiC, que apresentou partículas mais grosseiras (diâmetro médio de 65,65 µm), fator que dificultou o empacotamento eficiente e elevou a porosidade nas composições com maiores teores de reforço. A amostra de referência CP1 (0% SiC) apresentou o melhor desempenho mecânico, com resistência à flexão de 54,57 MPa, valor significativamente acima do mínimo normativo de 35 MPa para porcelanatos, e com a menor perda de massa no ensaio de desgaste abrasivo (0,054%), reflexo de sua microestrutura densa e elevado grau de vitrificação. Entre as composições com adição de SiC, a formulação CP5 (10% em massa) exibiu tendência de recuperação da resistência à flexão (33,65 MPa) e a formulação CP4 (5% em massa) registrou a menor perda relativa de massa ao desgaste entre os compósitos (0,123%), indicando que em teores mais elevados as partículas de SiC passam a contribuir mais efetivamente como fase dispersa de alta dureza.
dc.description.abstractotherBrazil holds a prominent position in the global ceramic tile market, with porcelain tiles being one of the most valued materials due to their low water absorption and high mechanical strength. However, the pursuit of improvements in functional properties has led to the incorporation of high-performance ceramic reinforcements. This study aimed to investigate the influence of adding Silicon Carbide (SiC) on the mechanical properties of porcelain ceramic tiles. The methodology consisted of preparing five formulations with different SiC contents (0%, 1%, 2%, 5%, and 10% by weight), which were shaped by uniaxial pressing and sintered at 1200 °C. The raw materials and specimens were characterized by laser granulometry, X-ray Fluorescence (XRF), X-ray Diffraction (XRD), and physical tests for water absorption, porosity, and apparent density, as well as three-point bending strength and wear tests. The results of the granulometric analysis revealed a discrepancy between the matrix (average diameter of 13.34 µm) and the SiC additive, which presented coarser particles (average diameter of 65.65 µm)—a factor that hindered efficient packing and increased porosity in compositions with higher reinforcement contents. The reference sample CP1 (0% SiC) showed the best mechanical performance, with a bending strength of 54.57 MPa, a value significantly above the regulatory minimum of 35 MPa for porcelain tiles, and the lowest mass loss in the abrasive wear test (0.054%), reflecting its dense microstructure and high degree of vitrification. Among the compositions with SiC addition, formulation CP5 (10% by weight) exhibited a recovery trend in bending strength (33.65 MPa), and formulation CP4 (5% by weight) recorded the lowest relative mass loss to wear among the composites (0.123%), indicating that at higher contents, the SiC particles begin to contribute more effectively as a high-hardness dispersed phase.
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/3073
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.departmentDepartamento de Engenharia de Materiais
dc.publisher.initialsCEFET-MG
dc.subjectMateriais cerâmicos - Propriedades mecânicas
dc.subjectCarbeto de silício
dc.subjectDesgaste abrasivo
dc.titleInfluência da adição de carbeto de silício (SiC) nas propriedades mecânicas de porcelanatos cerâmicos
dc.typeTrabalho de Conclusão de Curso da Graduação

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