Cerâmicas em hidrociclones

Fonte e fotos: Sealine Cerâmicas - 4/11/2009


Hidrociclones são equipamentos cônicos utilizados em processos químicos e minerais há muitos anos. O princípio do funcionamento consiste na alimentação sob pressão (bombeado ou por gravidade) de uma mistura de líquidos e sólidos. Na medida em que o fluido entra na câmara, ele começa a rotação. As forças centrífugas criadas agem sobre as partículas de maior massa e as direcionam para a parede externa do hidrociclone.

Esquema do funcionamento do hidrociclone

• Carbeto de silício com ligação óxida
• Carbeto de silício nitretado
• Carbeto de silício ligado com alumina
• Carbeto de silício por reação
• Carbeto de silício sinterizado

Quanto mais o fluido entrar na câmara mais as partículas migram em espiral na seção cônica do hidrociclone.

As partículas maiores e com mais massa quando atingem a seção cônica são direcionados ao longo da parede para a saída do equipamento.

Várias aplicações requerem a proteção, de partes do hidrociclone, contra a abrasão. Esta proteção é obtida através de revestimentos substituíveis (ou de desgaste). Os mais comuns são elastômeros, poliuretanos e cerâmicos. A escolha do revestimento é determinada pela pressão e produto que está sendo processado.

Revestimentos cerâmicos são especialmente indicados para o circuito de moagem na mineração, no processamento de carvão e na indústria de celulose e papel.

Para esta aplicação algumas das cerâmicas a base de carbeto de silício, com diferentes propriedades e custo são:As propriedades cerâmicas permitem sistemas com peso muito abaixo dos metais, mais eficientes por possuírem superfícies mais lisas e com durabilidade de até 10 anos.

Engenheiros aprimoram esfera metálica

Fonte: Site Inovação Tecnológica  - 6/11/2009

Imagem: Divulgação

O que pode ser mais simples so que uma esfera de metal? Dito se outro modo, será que há espaço para uma inovaçõa tecnológica que otimize as funções de uma esfera metálica?

A resposta é um grande sim, principalmente para as industrias automobilisticas e aeroespacial, sempre em busca se materiais mais resistentes  e mais leves que as permitam fabricar veículos mais eficientes e com menor consumo de combustível.

Um rolamento é um exemplo típico. Ddiminua a massa das esferas metálicas e eles poderão se mover muito mais rapidamente. O mesmo acontece com as mais sofisticadas válvulas magnéticas de esfera - quanto mais leve for a esfera, mais prontamente a válvula responderá, otimizando todo o projeto de que ela faz parte - um sistema de injeção de combustível, por exemplo.

  Esfera ocas

A solução para esses problemas parece ser tão simples quanto as próprias esferas - basta fabricar esferas metálicas ocas. Contudo, apenas agora essa possibilidade tornoe-se real, graças a uma inovação desenvolvida por engenheiros do instituto Fraunhofer, na Alemanha.

O fato é que fabricar uma esfera metálica não oca é uma tarefa simples. "Pela primeira vez, nós fomos capazes de fabricar esferas metálicas ocas nas medidas mais necessárias - entre dois e 10 milímetros de diametro",esplica o Dr. Hartmut Göhler.

As esferas ocas são de 40 a 70% mais leves do que as esferas metálicas sólidas e sua resistência pode ser controlada por meio da espessura de suas paredes.

Moldes de esfera
O processo começa com esferas de poliestireno, que são mantidas suspensas por uma corrente de ar sobre um leito fluidizado. Sobre elas é aspergida uma mistura de ligante e pó metálico, que adere sobre as esferas de polímero.

Quando a camada metálica atinge a espessura desejada, as esferas são submetidas a um tratamento térmico, no qual todos os componentes orgânicos - o poliestireno e o ligante - se vaporizam, escapando pelos poros da camada metálica.

O resultado é uma bola metálica oca, mas extremamente frágil.

O passo final é submeter essas bolas ainda frágeis a um processo de sinterização, que consiste em aquecê-las até o limiar da sua temperatura de fusão. Neste ponto, os grânulos do pó metálico grudam-se, formando uma camada coesa e rígida, deixando a esfera metálica oca pronta para o uso.

A técnica consegue produzir esferas ocas com paredes de espessuras de décimos de milímetro até um milímetro. Os pesquisadores já produziram esferas de aço, e agora planejam estender o método para produzir esferas de outros metais, como o titânio, além de diversas ligas metálicas.