Técnicas de microscopia óptica e processamento digital de imagens na caracterização microetrutural de cerâmicas porosas conformadas por consolidação com amido

Abstract

Este trabalho propõe o uso do processamento digital de imagens como tecnica na investigação quantitativa para a caracterização de cerâmica porosa, inclusive substituindo, ocasionalmente, outras técnicas de caracterização. A utilização de tais métodos visa o estudo da morfologia de materiais cerâmicos obtidos por conformação por consolidação por amido nas diferentes etapas do seu processamento. Cerâmica porosas de TiO2 obtidas por conformação foram produzidas e caracterizadas com objetivo de aplicar a técnica proposta. Neste estudo buscou-se estabelecer parâmetros cara monitorar as condições de processo e as características da porosidade na amostra. Para isso as partículas de amido foram caracterizadas por microscopia ópticas e microscopia ópticas com platina aquecida o que permitiu acompanhar o comportamento dimensional e morfológico, além de se estabelecer a sua temperatura de gelatinização. Outro aspecto abordado foi a caracterização das superfícies relacionando a porosidade final da cerâmica com o processo de gelatinização do amido. As cerâmicas foram assim caracterizadas através da microscopia quantitativa e a reconstrução confocal. Foram determinados a porosidade média, a distribuição da porosidade ao longo da amostra e a forma dos poros. Os resultados da porosidade obtidos mostraram-se mais confiáveis quando comparados com as técnicas de caracterização normalmente utilizadas, como a porosimetria de mercúrio e densidade aparente

This work considers image digital processing for quantitative investigation of porous ceramics characterization including the ocasional replancement of other characterization techniques. Such methods utilization aims ceramics materials morphology study obtained by starch consolidation at their different processing steps. TiO2 porous ceramics obtained by starch consolidations have been produced and characterized by aiming the purposed technique. In this study one has tried to stablish parameters to monitor process conditions and porosity characteristics on the sample. This way starch particles have been characterized through both conventional and hot-stage microscopy which has allowed to fallow their morphology and dimensional behavior besides to stablish their gelling temperature. Another approached aspect was the characterization of the surface relating the final porosity of ceramics with the gelling process of the starch. The porous ceramics were characterized through quantitative microscopy and depth from focus de depth reconstruction. Mean porosity, porosity distribution along samples and the pores shape have been determined. Pores and porosity data obtained through this technique were reliable if compared to standard characterization techniques, such as mercury porosity and Archimedean immersion method