Desenvolvimento microestrutural e propriedades mecânicas de SiC sinterizado via fase líquida (2005)
- Autor:
- Autor USP: STRECKER, KURT - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PMT
- Subjects: SINTERIZAÇÃO; SILÍCIO; MATERIAIS CERÂMICOS; TENACIDADE DOS MATERIAIS; RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS
- Language: Português
- Abstract: Nesse trabalho estudou-se a sinterização via fase líquida de carbeto de silício, visando a obtenção de materiais cerâmicas com alta tenacidade à fratura acima de 6MPa'm POT.½', mais do que 50% acima da tenacidade geralmente observada em cerâmicas de SiC sinterizados no estado sólido. Inicialmente estudou-se a sinterabilidade, o desenvolvimento microestrutural e composição de fase de três cerâmicas de SiC, todas com 10%-peso de aditivos de AlN'Y IND.2''O IND.3', com proporções variadas de 2:3 e 1:4. Estudou-se ainda a influência de adição de 1%-peso de 'ALFA'-SiC na transformação de fase de 'BETA'- em 'ALFA'-SiC. Verificou-se em ensaios de dilatometria que amostras contendo maior teor de AlN ou sinterizadas em atmosfera de nitrogênio necessitam de maiores temperaturas para sinterização, em comparação com amostras contendo menos AlN ou quando sinterizadas em atmosfera de argônio. Notou-se também, que o aumento do teor do AlN nos aditivos resulta em menores perdas de massa durante a sinterização. Foi observado ainda, que a adição de sementes de 'ALFA'-SiC nas misturas iniciais acelera significativamente a transformação de fase de 'BETA'- em 'ALFA'-SiC, entretanto sem maiores mudanças da morfologia dos grãos. Grãos com alta razão de aspecto foram obtidas nas amostras contendo maior teor de AlN. As melhores propriedades mecânicas foram obtidas para amostras de SiC, contendo 10%-peso de AlN-'Y IND.2''O IND.3' na proporção de 1:4 e ainda 1%-peso de sementes de 'ALFA'-SiC,sinterizadas a 2080°C por 1h e tratadas a 2000°C por 4h em atmosfera de nitrogênio. A dureza Vicker's foi de 18GPa, a resistência à flexão em 4 pontos de 530MPa e a tenacidade à fratura de 6,7MPa'm POT.½'. ) Numa segunda etapa desse trabalho, estudou-se a influência da quantidade dos aditivos na microestrutura e na tenacidade à fratura de SiC. Nesse caso, amostras contendo 5, 10, 15 e 20%-peso de AlN-'Y IND.2''O IND.3' na proporção de 1:4, foram prensadas uniaxialmente a quente a 1900°C por 1h, para obter amostras comparáveis com alta densidade relativa. As amostras foram, em seguida, tratadas a 2000°C por 1, 2, 4 e 8h para possibilitar o crescimento de grãos. Os resultados confirmaram claramente que existe uma forte influência do teor de AlN na transformação de fase de 'BETA'- em 'ALFA'-SiC, e também no crescimento de grãos. Microestruturas compostas por grãos de alta razão de aspecto foram observadas para as amostras contendo 10%-peso de aditivos. Nas amostras contendo somente 5%-peso de aditivos a transformação de fase e o crescimento de grãos é menor devido a pequena quantidade de fase líquida. Já nas amostras contendo 15 e 20%-peso de aditivos a transformação de fase e o crescimento dos grãos é inferior por causa do maior teor de AlN. Em conseqüência, a tenacidade à fratura das amostras com 10%-peso de aditivos foi superior a das outras composições estudadas. Conclui-se que cerâmicas de SiC sinterizadas via fase líquida usando AlN-'Y IND.2''O IND.3'como sistema de aditivos resultam em materiais de elevada dureza e boa resistência mecânica. Entretanto, a maior vantagem desses materiais está na sua elevada tenacidade, muito superior a tenacidade de SiC sinterizado no estado sólido. Dessa maneira, novas possibilidades de aplicação como cerâmica estrutural podem se tornar viáveis
- Imprenta:
- Data da defesa: 05.08.2005
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ABNT
STRECKER, Kurt. Desenvolvimento microestrutural e propriedades mecânicas de SiC sinterizado via fase líquida. 2005. Tese (Livre Docência) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2005. . Acesso em: 09 jan. 2026. -
APA
Strecker, K. (2005). Desenvolvimento microestrutural e propriedades mecânicas de SiC sinterizado via fase líquida (Tese (Livre Docência). Universidade de São Paulo, São Paulo. -
NLM
Strecker K. Desenvolvimento microestrutural e propriedades mecânicas de SiC sinterizado via fase líquida. 2005 ;[citado 2026 jan. 09 ] -
Vancouver
Strecker K. Desenvolvimento microestrutural e propriedades mecânicas de SiC sinterizado via fase líquida. 2005 ;[citado 2026 jan. 09 ]
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