Desenvolvimento de compósito cerâmico à base de Al₂O₃-Y₂O₃ com gradiente composicional

Registro completo de metadados
MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorSantos , Claudinei dos-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/1355748902111663-
Autor(es): dc.contributorSantos, Ésoly Madeleine Bento dos-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/2729783053595892-
Autor(es): dc.contributorSouza, Renato Chaves-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/5028139171066650-
Autor(es): dc.contributorCastro, José Adilson de-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/4613010410524009-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/9558187488826478-
Autor(es): dc.creatorSouza, Vinicius Zancanelli Bosco de-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-07-11T17:33:26Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-07-11T17:33:26Z-
Data de envio: dc.date.issued2023-05-18-
Data de envio: dc.date.issued2023-05-18-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://app.uff.br/riuff/handle/1/28910-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/752716-
Descrição: dc.descriptionNesse trabalho, misturas de pós cerâmicos contendo Al₂O₃ com diferentes teores de Y₂O₃ ao longo de sua seção transversal, foram sequencialmente depositadas em matriz de compactação (100 MPa) visando obter compósitos cerâmicos à base de Al₂O₃ com diferentes teores de Y₃ Al₅O₁₂ como reforço, fase essa obtida por reação no estado sólido durante a sinterização do compacto, apresentando gradiente composicional e mecânico visando sua aplicação em ambientes que exijam estabilidade termomecânica e, em especial dureza, resistência ao desgaste e relativa tenacidade à fratura. Blocos cilíndricos monolíticos de alumina, Al₂O₃ , ou contendo 5 camadas foram preparados adicionando Y₂O₃ em teores de 1 a 10% peso. Misturas de pós contendo partículas de alumina, Al₂O₃ e dopados com 1%, 3%, 5%, ou 10% em peso de Y₂O₃, foram misturadas/homogeneizadas via úmida, utilizando álcool etílico. Em seguida as misturas de pós foram sinterizadas a 1610°C-4h. As amostras foram caracterizadas por sua densidade relativa, difração de raios X, bem como microscopia eletrônica de varredura. Caracterização por dureza, tenacidade à fratura, módulo de elasticidade e resistência à flexão biaxial foram realizadas. Os resultados indicaram que amostras de alumina monolítica possuem densidade relativa da ordem de 98%, com dureza média de 1203±83 HV, tenacidade à fratura de 2,1±0,8 MPa.m½ , resistência a flexão de 187±64 MPa, módulo de Weibull (m) de 2,7. A incorporação progressiva de Y₂O₃ na composição química levou a formação da fase Y₃Al₅O₁₂ com redução da dureza, aumento da densificação, tenacidade à fratura e resistência a flexão em relação a alumina monolítica, com valores médios da ordem de HV= 1023±28HV, KIC = 3,5±0,3 MPa.m ½ , f  273±58 MPa, m = 4,4, para compósitos contendo teores de 10% de Y₂O₃ os quais possibilitaram a formação de 14,6% de Y₃Al₅O₁₂ , (YAG). Os resultados foram discutidos em função dos aspectos microestruturais e densificação, e as propriedades mecânicas obtidas nos compósitos foram associadas majoritariamente aos mecanismos de tenacificação de deflexão de trincas e tensão térmica residual entre as fases presentes nos compósitos.-
Descrição: dc.descriptionIn this work, mixtures of ceramic powders containing Al₂O₃ with different contents of Y₂O₃, along its cross section were sequentially deposited in a compaction matrix (100 MPa) in order to obtain ceramic composites based on Al₂O₃ with different levels of de Y₃Al₅O₁₂ as reinforcement, this phase obtained by reaction in the solid state during the sintering of the compact, presenting compositional and mechanical gradient aiming its application in environments that demand thermomechanical stability and, in particular, hardness, wear resistance and relative fracture toughness. Monolithic cylindrical blocks of alumina, Al₂O₃, or containing 5 layers were prepared by adding Y₂O₃ at levels from 1 to 10% by weight. Powder mixtures containing alumina particles, Al₂O₃ and doped with 1%, 3%, 5%, or 10 wt.% of Y₂O₃ , were mixed/homogenized using ethyl alcohol. Then the powder mixtures were sintered at 1610°C-4h. The samples were characterized by their relative density, X-ray diffraction, as well as scanning electron microscopy. Characterization by hardness, fracture toughness, modulus of elasticity and biaxial flexural strength were performed. The results indicated that monolithic alumina samples have a relative density of the order of 98%, with an average hardness of 1203±83 HV, fracture toughness of 2.1±0.8 MPa.m ½, flexural strength of 187± 64 MPa, Weibull modulus (m) of 2.7. The progressive incorporation of Y₂O₃, in the chemical composition led to the formation of the de Y₃Al₅O₁₂ with reduced hardness, increased densification, fracture toughness and flexural strength in relation to monolithic alumina, with average values of the order of HV= 1023±28HV, K IC = 3.5±0.3 MPa.m ½,  f  273±58 MPa, m = 4.4, 14% of Y₃Al₅O₁₂ for 10% Y₂O₃.The results were discussed in terms of microstructural aspects and densification and the mechanical properties obtained in the composites were mostly associated with the mechanisms of toughening of crack deflection and residual thermal stress between the phases present in the composites.-
Descrição: dc.description89 p.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Direitos: dc.rightsOpen Access-
Direitos: dc.rightsCC-BY-SA-
Palavras-chave: dc.subjectCompósito cerâmico-
Palavras-chave: dc.subjectAl₂O₃ – Y₃ Al₅O₁₂-
Palavras-chave: dc.subjectGradiente composicional-
Palavras-chave: dc.subjectSinterização-
Palavras-chave: dc.subjectPropriedades mecânicas-
Palavras-chave: dc.subjectAlumina-
Palavras-chave: dc.subjectÍtria-
Palavras-chave: dc.subjectEngenharia Metalúrgica-
Palavras-chave: dc.subjectProdução intelectual-
Título: dc.titleDesenvolvimento de compósito cerâmico à base de Al₂O₃-Y₂O₃ com gradiente composicional-
Tipo de arquivo: dc.typeDissertação-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF

Não existem arquivos associados a este item.