cerâmicas avançadas

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Cerâmicas avançadas linhas de investigação

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Atualmente o ITC forma parte da cúpula diretiva do Instituto Virtual KMM-VIN, derivado da Rede de Excelência Européia KMM-NoE “Knowledge-based Multicomponent Materials”, que foi financiado pela Comissão Européia, e que se dedica ao estudo e desenvolvimento de novos materiais multicomponentes avançados. Os materiais estudados dentro desta Red se designam materiais multifuncionais ou “inteligentes”, já que desenvolvem funcionalidades especiais que lhes permitem ter propriedades melhoradas e de maior resistência em extremas condições. Estes materiais têm uma aplicação direta no setor aeronáutico e aeroespacial, no setor automóvel, e mais próximo, no setor de bens de equipamento.

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Cerâmicas avançadaslinhas de investigação

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O Instituto de Tecnología Cerámica (ITC) é um instituto semi-pri-vado, constituído em virtude do convênio entre a Asociación de Investigación de las Industrias Cerámicas (AICE) e a Universitat Jaume I de Castellón, que nasceu como resposta às necessida-des das empresas do cluster cerâmico espanhol. Com mais de 40 anos de existência, articulou um sistema de cooperação univer-sidade-empresa que deu seus frutos ao se demonstrar o elevado desenvolvimento da indústria espanhola de fabricação de tijoleiras cerâmicas.

O objetivo do ITC é constituir um apoio sólido para as empresas cerâmicas espanholas na defesa e na melhoria de sua posição estratégica no atual cenário global, usando como principais vias as ações de investigação e desenvolvimento capazes de criar ino-vação, embora também todas aquelas atividades que sirvam para potenciar a competitividade e crescimento do setor, tendo sem-pre em conta critérios de sustentabilidade e compromisso com o bem-estar da sociedade.

A missão do ITC se orienta a liderar os processos de inovação tecnológica e de desenho do setor cerâmico espanhol, se anteci-pando às necessidades de mercado e dos consumidores relativa-mente aos usos e utilidades da cerâmica, através da gestão pro-fissionalizada de uma equipe humana qualificada e comprometida com a excelência do setor.

A partir da competência atingida através da sua longa atividade investigadora o ITC possui, hoje em dia, a capacidade de estender seu âmbito de atuação a outros tipos de processos e de materiais. Destacam suas atuações no âmbito da eficiência energética e a minimização do impacto ambiental da atividade industrial, bem como na funcionalização de superfícies e na obtenção de novas prestações técnicas e estéticas de produtos relacionados com o hiper setor do habitat e outras indústrias como ferramentas de alta tecnologia, cerâmicas avançadas, automação, setores petro-químicos, etc.

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materiais cerâmicos multifuncionais baseadosno conhecimento

Atualmente o ITC forma parte da cúpula diretiva do Instituto Virtual KMM-VIN, derivado da Rede de Excelência Européia KMM-NoE “Knowledge-based Multicomponent Materials”, que foi finan-ciado pela Comissão Européia, e que se dedica ao estudo e desenvolvimento de novos materiais multicomponentes avançados. Os materiais estudados dentro desta Red se designam materiais multifuncionais ou “inteligen-tes”, já que desenvolvem funcionalidades especiais que lhes permitem ter propriedades melho-radas e de maior resistência em extremas condições. Estes materiais têm uma aplicação direta no setor aeronáutico e aeroespacial, no setor automóvel, e mais próximo, no setor de bens de equipamento.

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MAIS DE 1000 PROJETOS DE I+D DESENVOLVIDOS AO LONGO DA HISTÓRIA DO ITC, POR UM VALOR APROXIMADO DE 40 MILHÕES DE EUROS.

O ITC também participa no desenvolvimento de compósitos de matriz cerâmica (CMC) e compósitos cerâmicos de matriz metálica (MMC). No primeiro caso, a matriz é reforçada com inclusões de metais em forma de partículas ou fibras descontínuas ou multicamadas, no entanto, no caso dos MMC a matriz metálica é reforçada por partículas cerâmicas. Em ambos os casos se produz, no material obtido, um aumento da resistência a elevadas temperaturas e uma maior condutividade.

Neste âmbito, o ITC colabora no desenvolvimento dos chamados materiais com gradientes de funcionalidade “FGM” (functionally graded materials). O desenvolvimento controlado do gradiente de propriedades nas capas que os formam dá lugar a uma notável melhoria das propriedades mecânicas a temperaturas e pressões elevadas. Além disso, possuem uma elevada resistência à fratura, ao desgaste, à corrosão, à oxidação, ao ataque físico-químico, etc.

Desenvolvimento dos chamados materiais com gradientes de funcionalidad

Desenvolvimento de compósitos de matriz cerâmica (CMC) e compósitos cerâmicos de matriz metálica

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outras cerâmicas avançadas

Com o fim de contribuir para a diversificação do setor das tijoleiras cerâmicas, o ITC investiga a obtenção de produtos cerâmicos para aplicações de maior valor acrescentado, tratando de utilizar ao mesmo tempo, na medida do possível, processos similares aos disponíveis no setor cerâmico, de modo a que a transferência dos resultados seja direta em seu setor industrial.

“Para o desenvolvimento de estes materiais se puseram em funcionamento novas tecnologias de conformação da peça, como a colagem de gel (“gel casting”), a injeção ou a colagem em cinta (“tape casting”), assim como os ciclos térmicos adaptados para a eliminação de aditivos (“debinding”) ou a sinterização em atmosfera não oxidante.” A seguir, se mostram as linhas de investigação iniciadas no ITC no campo das cerâmicas avançadas:

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A síntese de membranas cerâmicas para diferentes aplicações nas quais as membranas orgânicas não apresentam suficiente estabilidade, devido à presença de meios quimicamente agressivos ou temperaturas elevadas. Desta forma se sintetizaram umas membra-nas para serem empregues num processo eletroquími-co de regeneração de banhos de cromado esgotados procedentes de indústrias de tratamento superficial, que demonstrou sua viabilidade, tanto à escala de la-boratório como à escala piloto. Esta linha de investi-gação conta com o apoio direto do IMPIVA desde o ano 2005, dentro do Programa de Alta Especialização, e graças a isso se estão realizando projetos cujos re-sultados, tanto em conhecimentos, como em produtos concretos, serão transferíveis para o setor cerâmico.

A síntese de cerâmicas absorventes de microondas, lin-ha que já gerou protótipos que foram ensaiados como elementos ativos em câmaras semi-anecóicas (câma-ras desenhadas para absorver o som que incide sobre as paredes, chão e tetos da mesma, minimizando os efeitos de eco e reverberação de som), e em um siste-ma de eliminação de microorganismos de ar.

A obtenção de cerâmicas absorventes da radiofre-qüência, baseadas nas ferritas, processamento de cerâmicas oxídicas baseadas no óxido de zircônio es-tabilizado, por suas grandes propriedades estruturais, mecânicas e térmicas e o processamento de alguns dos componentes cerâmicos das pilhas combustível de eletrólito sólido (SOFC).

O ITC É SÓCIO DE REFERÊNCIA DE DIFERENTES REDES E PLATAFORMAS TECNOLÓGICAS DE ÂMBITO NACIONAL E INTERNACIONAL.

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equipamentodisponível

O ITC coloca à disposição das empresas uma grande infra-estrutura tecnológica de reconhecida competência técnica, tanto pelo elevado número de certificações externas, como pela dotação em pessoal qualificado e instrumentação de que dispõe o que permite garantir a total fiabilidade quanto aos resultados, tanto na caracterização de matérias-primas e de produtos finais, como na determinação do comportamento dos mesmos durante o processo produtivo.

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› Equipamento de injeção a baixa pressão. MIGL-28.

› Rugosímetro. HOMMELWERKE T8000.

› Perfilômetro ótico. WYCO NT 1100.

› Tape Casting (equipamento para a aplicação de capas finas).

› XPS/ESCA. Espectroscopia de fotoeletrões para realizar análi-ses químicas a escala nanométrica na superfície. SPECS SAGE 150.

› Brilhómetro. Statistical Novo-Gloss, Rhopoint Instruments.

› MEB (Microscópio Eletrônico de Varredura) FEI XL30.

› MEB (Microscópio Eletrônico de Varredura) FEG-ESEM Quanta 200S.

› Nanotest (nanoindentação, desgaste, impacto, pin on disk).

› Tribômetros (abrasímetros Gabrielli, Taber, Calotest, tribómetro pin on disk).

› Gonioespectrofotômetro.

› Plasma.

O ITC ATUALMENTE DISPÕEDE EQUIPAMENTO TÉCNICO E CIENTÍFICO PARA DESENVOLVER I+D POR VALOR SU-PERIOR A 9 MILHÕES DE EUROS.

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referênciastécnicas

O ITC tem capacidade para transferir os conhecimentos adquiridos através da formação contínua de sua equipe de recursos humanos qualificada, que vai reciclando seus conhecimentos através de estudos e ações de I+D+i, além de participar em inúmeros fóruns científicos e tecnológicos de todo o mundo, e distintas plataformas e consórcios de âmbito internacional. Este conhecimento, juntamente ao adquirido e assimilado de outros setores produtivos, serve para gerar a inovação que se transmite às empresas que a necessitam para manter o aumentar sua competitividade.

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Projetos de I+D+i co-financiados com fundos públicos

Comissão Europeia

KMM-NoE 502243-2 - Knowledge-based Multicom-ponent Materials for Durable and Safe Performance (2004-2007).

Administração Central

CTQ2008-0675-C02-02 - Desenvolvimento de reatores eletroquímicos avançados baseados em membranas cerâmicas, para a recuperação de efluentes líquidos com cromo hexavalente (2008-2011).

FIT-040000-2003-8 - Desenvolvimento de membranas cerâmicas para o tratamento e recuperação de banhos de cromado com elevado conteúdo em Cr (VI) (2001-2002).

MAT2008-05590 - Efeito do tamanho de grão sobre as propriedades eletromagnéticas de ferritas de NiZn (2008-2011).

Administração autônoma

GVEMP06/029 - Desenho e fabricação de um sistema para a supressão da Legionella mediante choque térmi-co (2006).

IIARC0/2004/49 - Desenho, desenvolvimento e de-monstração em fábrica de um reator contínuo destinado à recuperação de banhos de cromado esgotados (2004-2005).

G46271144 - Síntese de cerâmicas magnéticas para sua aplicação como absorventes em câmaras semi-anecóicas. IMPIVA (1997-1998).

O ITC AO LONGO DOS 40 ANOS DA SUA HISTÓRIA LEVOU A CABO UMAS 150.000 ANÁLISES E ENSAIOS DOS MAIS DE 475 TIPOS DIFERENTES QUE OFERECE HOJE EM DIA.

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GARCÍA-GABALDON, M.; PÉREZ-HERRANZ, V.; SÁNCHEZ, E.; MES-TRE, S. Effect of tin concentration on the electrical properties of cera-mic membranes used as separa-tors in electrochemical reactors. J. Membr. Sci., 323, 213-220, 2008.

BARBA, A.; CLAUSELL, C.; MON-ZÓ, M.; JARQUE, J.C. Ciclo térmico para la obtención de una ferrita de Ni-Zn (II). Influencia de la etapa de enfriamiento. Bol. Soc. Esp. Ceram. Vidr., 47(2), 101-104, 2008.

BARBA, A.; CLAUSELL, C.; MON-ZÓ, M.; JARQUE, J.C. Ciclo térmi-co para la obtención de una ferrita de Ni-Zn (I). Diseño de la etapa de sinterización. Bol. Soc. Esp. Ceram. Vidr., 47(1), 13-23, 2008.

SÁNCHEZ, E.; MESTRE, S.; PÉREZ-HERRANZ, V.; REYES, H.; AÑÓ, E. Membrane electrochemical reactor for continuous regeneration of spent chromium plating baths. Desalina-tion, 200(1-3), 668-670, 2006.

GARCÍA-GABALDÓN, M.; PÉREZ-HERRANZ, V.; SÁNCHEZ, E.; MES-TRE, S. Effect of porosity on the effective electrical conductivity of different ceramic membranes used as separators in electrochemical reactores. J. Membr. Sci., 280(1-2), 536-544, 2006.

SÁNCHEZ, E.; MESTRE, S.; PÉREZ-HERRANZ, V.; GARCÍA-GABAL-DÓN, M. Síntesis de membranas cerámicas para la regeneración de baños de cromado agotados. Bol. Soc. Esp. Ceram. Vidr., 44(6), 409-414, 2005.

Publicações

A DIFUSÃO DOS RESULTADOS DOS ESTUDOS REALIZADOS POR O ITC DES-DE SEU INÍCIO DEU LUGAR A 600 PUBLICAÇÕES DE ARTIGOS CIENTÍFICOS EM REVISTAS ESPECIALIZADAS, 700 COMUNICAÇÕES EM CONGRESSOS, TANTO NO ÂMBITO NACIONAL COMO INTERNACIONAL, ASSIM COMO O DESENVOLVIMENTO DE 31 PATENTES.

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SÁNCHEZ, E.; MESTRE, S.; PÉREZ-HERRANZ, V; GARCÍA-GABAL-DON, M. Ceramic membranes for continuous regeneration of spent chromium plating baths. Key Eng. Mater., 264-268, 2211-2214, 2004.

BARBA, A.; CLAUSELL, C.; FELÍU, C.; MONZÓ, M. Sintering of (Cu0.25 Ni0.25 Zn0.50) Fe2O4 ferrite. J. Am. Ceram. Soc., 87(4), 571-577, 2004.

SÁNCHEZ, E.; MORENO, A.; CANTAVELLA, V.; GÓMEZ, M.P.; BARBERÁ, J.; PALANQUES, A. Conformado de baldosas cerámicas a partir de geles. Ceram. Inf., 311, 99-108, 2004.

BARBA, A.; CLAUSELL, C.; FELÍU, C.; MONZÓ, M.; NUÑO, L.; HERAS, D.; BALBASTRE, J.V. Study of NiZn Ferrite Permeability: Effect of relative density and microstructure. J. Am. Ceram. Soc., 87(7), 1314-1318, 2004.

BARBA, A.; ORTS, M.J.; SÁNCHEZ, E.; CLAUSELL, C. Kinetic model applicable to synthesis of (Cu0.25 N0.25Zn0.5)Fe2O4 ferrite. Br. Ce-ram. Trans., 99(2), 53-56, 2000.

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01 Tecnologias ambientais02 Segurança e saúde no trabalho03 Tribologia04 Novos revestimentos e tratamentos superficiais05 Cerâmicas avançadas06 Sistemas construtivos e arquitetura energeticamente eficiente07 Simulação de Processos e materiais08 Design09 Poupança e Eficiência energética 10 Nanotecnologia 11 Produção Inteligente

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índicede catálogos

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linhas de investigação

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8000m2 DE SUPERFÍCIE DEDICADA À INVESTIGAÇÃO E AO DESENHO REPARTIDO EM DUAS SEDES.

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“Reservados todos os direitos. O conteúdo deste documento goza da proteção que lhe outorga a lei, e não poderá ser distribuído, transformado ou comunica-do publicamente, todo ou parte, sem a autorização expressa do Instituto de Tecnología Cerámica-AICE ITC, 2010.” © ITC-AICE, 2010.

LE05-P01

UNE-ISO/IEC 27001

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