Influência dos parâmetros da sinterização flash na densificação e microestrutura do ZnO

• Processo: 18/11143-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2018
• Data de Término da vigência: 04 de janeiro de 2022
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Eliria Maria de Jesus Agnolon Pallone
• Beneficiário: Ana Gabriela Storion
• Instituição Sede: Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos (FZEA). Universidade de São Paulo (USP). Pirassununga , SP, Brasil
• Assunto(s): Sinterização Materiais nanoestruturados Óxido de zinco
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Flash Sintering | Sinterização | Sinterização assistida por campo | ZnO | Materiais nanoestruturados

Resumo

Técnicas alternativas a sinterização convencional vem sendo estudadas visando o controle da microestrutura e crescimento de grãos, além de um menor consumo energético. Dentre essas técnicas, destaca-se o flash sintering (FS), surgida em 2010 e em crescente avanço desde então. Este processo consiste em expor um material em contato direto com dois eletrodos pelos quais se aplica um campo elétrico de alta intensidade simultaneamente ao aquecimento convencional até que, em determinado momento, o evento flash se inicia, resultando em uma densificação instantânea. Dentre os materiais susceptíveis a esta técnica, pode-se citar o óxido de zinco - ZnO, um semicondutor do tipo n utilizado em diversos dispositivos eletrônicos e optoeletrônicos. Face ao exposto, pretende-se investigar nesse projeto a influência dos parâmetros (temperatura do forno, intensidade de campo elétrico, modo de corrente, pressão, atmosfera oxidante e não oxidante, e densidade de corrente) do processo de FS nos corpos de prova de ZnO preparados com pós de dimensões micro e nanométricas. Para o estudo referente à densificação e crescimento de grão, os resultados obtidos serão comparados com a sinterização convencional. Uma variação pormenorizada e detalhada dos parâmetros do FS é essencial para o entendimento dos mecanismos atuantes no evento flash. Neste contexto, o forno automatizado a ser utilizado neste projeto será essencial, pois permite controlar de forma minuciosa os parâmetros estudados. Espera-se, portanto, que o estudo possibilite um maior entendimento do FS aplicada ao ZnO bem como a proposição de mecanismos que expliquem os eventos envolvidos no processo.

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

LAVAGNINI, ISABELA REIS; CAMPOS, JOAO VITOR; STORION, ANA GABRIELA; LOBO, ANDERSON OLIVEIRA; RAJ, RISHI; DE JESUS AGNOLON PALLONE, ELIRIA MARIA. Influence of flash sintering on phase transformation and conductivity of hydroxyapatite. CERAMICS INTERNATIONAL, v. 47, n. 7, A, p. 9125-9131, APR 1 2021. (18/04331-5, 18/11143-0, 19/03786-1)

STORION, ANA GABRIELA; FERREIRA, JULIETA ADRIANA; MAESTRELLI, SYLMA CARVALHO; DE JESUS AGNOLON PALLONE, ELIRIA MARIA. Influence of the forming method on flash sintering of ZnO ceramics. CERAMICS INTERNATIONAL, v. 47, n. 1, p. 965-972, JAN 1 2021. (18/11143-0, 15/07319-8)

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)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

STORION, Ana Gabriela. Influência dos parâmetros da sinterização flash na densificação e microestrutura do ZnO. 2023. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Faculdade de Zootecnica e Engenharia de Alimentos (FZE/BT) Pirassununga.