Influência da técnica Multi Step Flash Sintering no controle microestrutural da ZrO2

• Processo: 19/14677-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2023
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Eliria Maria de Jesus Agnolon Pallone
• Beneficiário: Eliria Maria de Jesus Agnolon Pallone
• Instituição Sede: Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos (FZEA). Universidade de São Paulo (USP). Pirassununga , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: Pirassununga
• Pesquisadores associados: Julieta Adriana Ferreira ; Rafael Vieira de Sousa
• Assunto(s): Processamento de materiais cerâmicos Redes neurais (computação) Sinterização Zircônia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Redes Neurais Artificiais | Sinterização assistida por campo | sinterização flash | zirconia (3Y-TZP) | zircônia (8Y- TZP) | processamento cerâmico

Resumo

A técnica flash sintering (SF), apresentada na literatura na última década, consiste na aplicação de campo elétrico na amostra concomitante com o aumento de temperatura do forno, durante a sinterização. Materiais com coeficiente de temperatura negativo têm sua resistência elétrica inversamente proporcional à temperatura. Sendo assim, em determinada temperatura será induzida uma corrente elétrica significativa através da amostra. Essa corrente elétrica aquece a amostra abruptamente, ocasionando a sua retração/densificação em poucos segundos. A relação entre os parâmetros (como densidade de corrente elétrica, intensidade do campo elétrico, modo de corrente elétrica, entre outros) utilizados na SF e as propriedades físicas e microestruturais obtidas não se encontra estabelecida. Isso ocorre, pois o entendimento dos mecanismos envolvidos no processo ainda se encontra em debate, o que até o momento dificulta a definição das melhores condições a serem utilizadas. A heterogeneidade da microestrutura é um fator que vêm sendo discutido. Nesse sentido, o objetivo do presente projeto é desenvolver uma metodologia para controlar a microestrutura da 3Y-TZP e da 8Y-TZP usando a técnica Multi Step Flash Sintering (MSFS). Para isso, será utilizada a técnica de impedância intercalada com a MSFS, usando a análise experimental por combinações de múltiplas variáveis (temperatura do forno, intensidade de campo elétrico, pressão, densidade de corrente elétrica, entre outras) nos diferentes materiais estudados, visando obter informações das amostras durante todo o processo de sinterização. Com os resultados obtidos pretende-se obter modelos baseados em regressão linear e em redes neurais artificiais (RNA), visando a predição de características das amostras sinterizadas nas diferentes condições da técnica de MSFS. (AU)

Publicações científicas

(8)

(As publicações científicas contidas nesta página são originárias da Web of Science ou da SciELO, cujos autores mencionaram números dos processos FAPESP concedidos a Pesquisadores Responsáveis e Beneficiários, sejam ou não autores das publicações. Sua coleta é automática e realizada diretamente naquelas bases bibliométricas)

DE SOUSA, RAFAEL V.; BORSATTO, LUCAS BASOLLI; CAMPOS, JOAO, V; FERREIRA, JULIETA A.; MONTEIRO, FABULO RIBEIRO; PALLONE, ELIRIA M. J. A.. Modeling and simulation of the flash sintering: An approach to study the influence of process attributes on the flash phenomenon and microstructure. MATERIALS TODAY COMMUNICATIONS, v. 37, p. 6-pg., 2023-09-01. (15/07319-8, 19/14677-9, 18/04331-5)

STORION, ANA G.; LAVAGNINI, ISABELA R.; CAMPOS, V, JOAO; DA SILVA, JOAO G. P.; MAESTRELLI, SYLMA C.; PALLONE, ELIRIA M. J. A.. Effect of thermal insulation on microstructural homogeneity and onset temperature of flash sintered materials. Journal of the European Ceramic Society, v. 41, n. 15, p. 7807-7815, DEC 2021. (18/11143-0, 19/14677-9, 18/04331-5)

MONTEIRO, FABULO RIBEIRO; STORION, ANA GABRIELA; RAMOS, KETHLINN; JESUS, LILIAN MENEZES; PEREZ-COLL, DOMINGO; MATHER, GLENN C.; CHINELATTO, ADILSON LUIZ; PALLONE, ELIRIA MARIA DE JESUS AGNOLON. Influence of particle contact on flash sintering of ZnO and 8YSZ: Microstructure and electrical conductivity. CERAMICS INTERNATIONAL, v. 49, n. 22, p. 10-pg., 2023-10-04. (15/07319-8, 19/14677-9)

CAMPOS, JOAO, V; LAVAGNINI, ISABELA R.; ZALLOCCO, VINICIUS M.; FERREIRA, EDUARDO B.; PALLONE, ELIRIA M. J. A.; RODRIGUES, ANA C. M.. Flash sintering with concurrent crystallization of Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3 glass. ACTA MATERIALIA, v. 244, p. 10-pg., 2023-01-01. (13/07793-6, 19/14677-9, 21/06509-9, 21/12412-8)

V. CAMPOS, JOAO; LAVAGNINI, ISABELA R.; AVILA, VIVIANA; YOON, BOLA; GHOSE, SANJIT; RAJ, RISHI; PALLONE, ELIRIA M. J. A.; JESUS, LILIAN M.. On the Arrhenius-like behavior of conductivity during flash sintering of 3 mol% yttria stabilized zirconia ceramics. SCRIPTA MATERIALIA, v. 203, OCT 2021. (18/04331-5, 19/03786-1, 19/14677-9)

LAVAGNINI, ISABELA R.; CAMPOS, JOAO, V; JESUS, LILIAN M.; LOBO, ANDERSON O.; GHOSE, SANJIT K.; RAJ, RISHI; PALLONE, ELIRIA M. J. A.. In-situ synchrotron X-ray diffraction of hydroxyapatite-zirconia composite during conventional and flash sintering. Journal of the European Ceramic Society, v. 44, n. 7, p. 10-pg., 2024-02-24. (19/14677-9, 21/06509-9, 19/03786-1, 22/10604-0)

MONTEIRO, FABULO RIBEIRO; OLIVEIRA, PEDRO HENRIQUE FERNANDES; LANCONI, PATRYCK ALYSSON; DE ARAUJO, HUYRA ESTEVAO; PEREZ-COLL, DOMINGO; MATHER, GLENN C.; CHINELATTO, ADILSON LUIZ; PALLONE, ELIRIA MARIA DE JESUS AGNOLON. Enhancing microstructure homogeneity and electrical conductivity in flash-sintered 8YSZ: Impact of electric-current ramp control and thermal insulation. MATERIALS TODAY COMMUNICATIONS, v. 41, p. 12-pg., 2024-12-01. (15/07319-8, 19/14677-9)

FÁBULO RIBEIRO MONTEIRO; JOÃO VITOR CAMPOS; GUSTAVO CÉSAR DACANAL; LILIAN MENEZES JESUS; ADILSON LUIZ CHINELATTO; ELIRIA MARIA DE JESUS AGNOLON PALLONE; RAFAEL VIEIRA DE SOUSA. Optimizing flash sintering outcomes using response surface methodology. Cerâmica, v. 71, 2025-02-28. (18/19370-6, 19/14677-9, 15/07319-8, 21/06509-9, 23/18168-7)