Estudo da sinterização da zircônia dopada com óxidos de terras raras a 5 GPa de pressão

Abstract

INTRODUÇÃOA zircônia (ZrO 2 ) tem mostrado grande destaque entre as cerâmicas avançadas, atraindo muito interesse de pesquisadores em seus vários campos de atuação. As aplicações mais promissoras são como cerâmicas estruturais (partes de motores de combustão, palhetas de turbinas, ferramentas de corte, partes de implantes ortopédicos) e como eletrólitos sólidos (sensores de oxigênio, células de combustível, bombas de oxigênio) [1].A zircônia pura apresenta três fases cristalinas, à pressão ambiente, que são: monoclínica -m (até 1170 o C), tetragonal -t (de 1170 até 2370 o C), e cúbica -c (de 2370 a 2680 o C) [2]. Devido à elevada variação volumétrica associada à transição t-m, a zircônia pura não apresenta aplicabilidade prática como material de engenharia. A adição de certos óxidos estabilizantes é imprescindível para manter as fases polimórficas de temperaturas elevadas, em temperatura ambiente. Dentre estes aditivos, a ítria (Y 2 O 3 ) se destaca como o estabilizante mais utilizado para a estabilização de fase tetragonal do ZrO 2 , o qual é conhecido como fase tenaz e dura, à temperatura ambiente, o que possibilita o uso deste material como cerâmica avançada [3], e notadamente em aplicações como ferramenta de corte.A estabilidade dos polimorfos do ZrO 2 depende fortemente do tipo e quantidade de óxido que é usado para diminuir a temperatura da transformação t-m. Feder et al. [4]

Study of Polymorphs of Zirconia in the System ZrO₂: ƞ wt% Re₂O₃ Obtained by Polymeric Precursor Method

“…In the last 35-40 years, research in this area have been focused to obtaining the structure of stabilized zirconia, optimization of manufacturing technology and development of knowledge related to the electrode-electrolyte interface [1]. In this context, the works developed by Ribeiro in 1991, by Kuranaga in 1997 and in 2000 by de Freitas,[3,4,5], have been focused on the develop advanced zirconia ceramics using as stabilizing additive a concentrate of oxides of yttrium and rare earths, that contrary to the commonly used, it is not of high purity. The synthesis method used by them was the co-precipitation.…”