VARIAÇÃO DAS CONDIÇÕES DE SINTERIZAÇÃO E SEUS EFEITOS NO SISTEMA Al2O3–Nb2O5–LiF

Abstract

Resumo O presente estudo teve por objetivo principal produzir um cerâmico composto de alumina, nióbia e fluoreto de lítio de forma a otimizar o uso do forno na etapa de sinterização. Para isso, ponderou-se a respeito da necessidade ou não de utilização de um patamar a 1000°C utilizado em estudos anteriores. Além disso, buscou-se diminuir a temperatura de sinterização, assim como o tempo de permanência em tais temperaturas. O composto cerâmico (Al2O3-4%Nb2O5)-0,5%LiF foi sinterizado a três temperaturas diferentes (1200, 1250 e 1300 ºC), com tempo de patamar de 1h. Foi realizado ensaio de Arquimedes para analisar sua densificação e determinar sua densidade. As fases formadas nessas temperaturas foram identificadas por difração de raios-X. Os resultados mostraram que a maior densificação foi obtida para a maior temperatura, de 1300 ºC. Foi possível observar também que um patamar de apenas 1h na temperatura de sinterização de 1300 ºC apresentou igual densificação a de outros trabalhos, com tempo de patamar de 3h. Este fato sugere que a temperatura tem maior influência na sinterização do que o tempo de permanência. Verificou-se ainda que as mesmas fases foram formadas nas três temperaturas investigadas, sendo tais fases as mesmas detectadas em trabalhos anteriores com patamares maiores. Isso mostra que o prolongado tempo de 3h no patamar de sinterização apenas favorece o crescimento dos grãos, bastando apenas a permanência de 1h para alcançar os resultados desejados e com grãos menores. Palavras-chave: Al2O3; Densificação; Processo de sinterização. VARIATION OF SINTERIZATION CONDITIONS AND ITS EFFECTS ON THE Al 2 O 3-Nb 2 O 5-LiF SYSTEM Abstract The main objective of this study was to produce a ceramic composed of alumina, niobia and lithium fluoride in order to optimize the use of the furnace in the sintering stage. For this, the necessity or not of using a plateau at 1000 °C used in previous studies was pondered. In addition, it was sought to reduce the sintering temperature, as well as the permanence time at such temperatures. The ceramic compound (Al2O3-4% Nb2O5)-0.5% LiF was sintered at three different temperatures (1200, 1250 and 1300 °C), with a threshold time of 1h. Archimedes test was performed to analyze its densification and determine its density. The phases formed at these temperatures were identified by X-ray diffraction. The results showed that the higher densification was obtained for the higher temperature of 1300 ºC. It was also possible to observe that a plateau of only 1h in the sintering temperature of 1300ºC presented the same densification as that of other works, with a plateau time of 3h. This fact suggests that the temperature has a greater influence on the sintering than the plateau time. It was also verified that the same phases were formed in the three investigated temperatures, such phases being the same ones detected in previous works with longer plateaus. This shows that the prolonged time of 3h at the sintering