Obtenção de espumas vítreas a partir de vidro e erva-mate do tipo Ilex paraguarinensis e sua caracterização microestrutural e de propriedades tecnológicas para aplicação como isolante térmico

Abstract

Neste trabalho, foram preparadas composições contendo pó de garrafas de vidro sodo-cálcico verde e diferentes quantidades (10-30% em massa) de erva-mate desidratada e triturada (Ilex paraguarinensis) a fim de obter espumas vítreas para aplicações em isolamento térmico. Estas composições foram compactadas uniaxialmente (40 MPa), e os corpos de prova foram queimados a 800ºC, 850°C e 900°C com taxa de 10ºC/min durante 60 min para investigar os efeitos da adição da erva-mate e da temperatura de queima na formação de porosidade, resistência mecânica e condutibilidade térmica. As amostras foram caracterizadas quanto à sua microestrutura por microscopia óptica, porosidade, condutividade térmica e resistência à compressão. Os resultados mostraram que foi possível obter espumas vítreas e que as mesmas apresentaram resultados similares as espumas vítreas comerciais com porosidade variando de 65,3 a 88,3%, resistência à compressão variando de 15 a 1,5 MPa e condutividades térmicas variando de 0,04 a 0,60 W.m-1.K-1. A melhor formulação obtida foi na temperatura de 900ºC com 30% de erva-mate. Pelo conjunto de suas propriedades, as espumas vítreas obtidas possuem características similares as comerciais e que as tornam candidatas para aplicações industriais como materiais para isolamento térmico.

In this study, compositions containing green glass bottles and desiccated and crushed yerba mate (Ilex paraguarinensis) of different mass fractions (10–30%) were prepared to obtain glass foams for thermal insulation purposes. These compositions were uniaxially pressed (at 40 MPa), and the compact powders were fired at 850°C and 900°C for 60 min in order to investigate the effect of yerba mate and temperature on the formation of pores. The samples were characterized in terms of their microstructure using optical microscopy, porosity, thermal conductivity and compressive strength. The results indicated that the glass foams displayed porosity ranging from 65.3 to 88.3%, compressive strength ranging from 1.5 to 15 MPa, and thermal conductivity ranging from 0.04 to 0.60 W.m-1.K-1. The best formulation obtained was at 900ºC with 30% yerba mate. Due to the set of their properties, the glassy foams obtained have characteristics similar to commercial ones, which make them candidates for industrial applications as materials for thermal insulation.