Estudo de sinterização ultra rápida e de baixo consumo energético: flash Sintering

Resumo

Um novo conceito de materiais muito estudado envolve materiais nanoestruturados, que podem ser definidos como sistemas que contenham pelo menos uma característica microestrutural com dimensões nanométricas. Essas nanoestruturas podem ser responsáveis por características peculiares nas propriedades desses materiais, tais como: aumento da dureza, mudança do modo de fratura de intragranular para transgranular, além de melhoria das propriedades mecânicas e de desgaste. Nesse contexto o objetivo desse projeto está concentrado no desenvolvimento e na adaptação de um forno tubular de alta temperatura para que se possa aplicar pressão (tensão mecânica axial) e campo elétrico (com corrente contínua e/ou alternada) para estudar uma rota não convencional e ultrarrápida de sinterização: flash sintering. Ressalta-se que nesse processo, sinterização é assistida por campo eletromagnético. Para isso serão estudados e desenvolvidos nanocompósitos de matriz cerâmica de zircônia contendo inicialmente inclusões nanométricas de alumina. Na técnica de flash sintering, baixos valores de campo eletromagnético e uma corrente contínua (cc), ou corrente alternada (ca), são aplicadas durante a sinterização. Como resultado, obtém-se uma taxa de sinterização significativamente acelerada e uma redução no crescimento de grão da cerâmica. Sendo assim, técnicas de sinterização não convencionais (como o flash sintering) são alternativas promissoras para o controle da microestrutura de materiais cerâmicos, utilizando até 70% menos energia durante o processo de sinterização. (AU)