Resumo Neste trabalho é mostrada a preparação de cerâmicas à base de anortita usando um sistema de moagem modificado e 80% em massa de caulim (tipo DD2) e 20% de óxido de cálcio obtidos de CaCO3. Estas matérias-primas foram escolhidas devido às suas abundâncias naturais. Estudos prévios mostraram que um sistema simples de moagem vibratória multidirecional usando uma distribuição bimodal de cerâmicas de alta resistência pode ser usado com sucesso para obtenção de pós finos. As amostras preparadas foram sinterizadas em diferentes temperaturas variando entre 800 e 1100 °C. Observou-se que a densidade das amostras sinterizadas a 900 °C por 1 h com taxa de aquecimento de 5 °C/min foi de cerca de 96% da densidade teórica da anortita (2,75 g/cm3). As amostras preparadas foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura, difração de raios X e espectroscopia Raman.

Abstract In this work, the preparation of anorthite based ceramics using a modified milling system and 80 wt% kaolin (DD2 type) and 20 wt% calcium oxide extracted from CaCO3 is shown. The choice of these raw materials was dictated by their natural abundance. Previous studies have shown that a simple and vibratory multidirectional milling system using a bimodal distribution of highly resistant ceramics can be successfully used for obtaining fine powders. The prepared samples were sintered at different temperatures ranging between 800 and 1100 °C. It has been found that the relative density of samples sintered at 900 °C for 1 h with a heating rate of 5 °C/min was about 96% of the theoretical density of anorthite (2.75 g/cm3). Finally, the prepared samples were also characterized by scanning electron microscopy, X-ray diffraction and Raman spectroscopy.

Resumo Neste estudo, foi investigada a produção de uma porcelana técnica para aplicações cerâmicas dielétricas pelo uso de matérias-primas naturais de baixos custos. A composição básica da porcelana foi selecionada consistindo de 30% de caulim, 45% de feldspato potássico e 25% de quartzo. As fases obtidas nas amostras sinterizadas foram investigadas por difração de raios X, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier e imagens de microscopia eletrônica de varredura. Foi confirmado por estas técnicas que as principais fases cristalinas foram quartzo e mulita. Medidas dielétricas das porcelanas técnicas foram realizadas a 1 kHz entre a temperatura ambiente de 200 °C. A constante dielétrica, fator de perda, tangente de perda dielétrica e resistividade da amostra de porcelana sinterizada a 1160 °C foram 22-25, 0,32-1,80, 0,006-0,07 e 0,2-9 x 1013 Ω.cm, respectivamente. O valor de constante dielétrica foi significativamente alto quando comparado ao de porcelanas convencionais que geralmente não excede 9.

Abstract In this study, the production of a technical porcelain, for the ceramic dielectric applications by using economical natural raw materials, was investigated. The basic porcelain composition was selected consisting of 30 wt% kaolin, 45 wt% potash-feldspar and 25 wt% quartz. The obtained phases in the sintered samples were investigated by X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy analysis, and scanning electron microscopy images. It has been confirmed by these techniques that the main crystalline phases were quartz and mullite. Dielectric measurements of technical porcelains have been carried out at 1 kHz from room temperature to 200 °C. The dielectric constant, loss factor, dielectric loss tangent, and resistivity of the porcelain sample sintered at 1160 °C were 22-25, 0.32-1.80, 0.006-0.07, and 0.2-9 x 1013 Ω.cm, respectively. The value of dielectric constant was significantly high when compared to that of conventional porcelains which did not exceed generally 9.