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

Processo:15/07319-8
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Regular
Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2016
Data de Término da vigência: 31 de julho de 2018
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 ; Rubens Andre Tabile
Assunto(s):Nanocompósitos 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:alumina-zircônia | Flash Sintering | nanocompósitos | processamento materiais ceramicos | Sinterização materiais ceramicos | sinterização não convencional | cerâmicos e compósitos

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)

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Publicações científicas (19)
(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)
OJAIMI, CHRISTIANE LAGO; FERREIRA, JULIETA ADRIANA; DOS SANTOS, FABIO ANDRE; CHINELATTO, ADILSON LUIZ; DE JESUS AGNOLON PALLONE, ELIRIA MARIA; ANTONIO CHINELATTO, ADRIANA SCOTON. Mechanical characterisation and hydrothermal degradation of Al2O3-15 % vol ZrO2 nanocomposites consolidated by two-step sintering. CERAMICS INTERNATIONAL, v. 44, n. 14, p. 16128-16136, . (16/13256-1, 15/07319-8)
SALEM, RAPHAEL E. P.; GUITERREZ-GONZALEZ, CARLOS F.; BORRELL, AMPARO; SALVADOR, MARIA DOLORES; CHINELATTO, ADILSON L.; CHINELATTO, ADRIANA S. A.; PALLONE, ELIRIA M. J. A.. Dry-sliding wear behavior of 3Y-TZP/Al2O3-NbC nanocomposites produced by conventional sintering and spark plasma sintering. International Journal of Applied Ceramic Technology, v. 16, n. 3, p. 1265-1273, . (15/07319-8)
LAVAGNINI, ISABELA R.; CAMPOS, JOAO V.; PALLONE, ELIRIA M. J. A.. Microstructure evaluation of 3YSZ sintered by Two-Step Flash Sintering. CERAMICS INTERNATIONAL, v. 47, n. 15, p. 21618-21624, . (18/04331-5, 15/07319-8)
LAVAGNINI, ISABELA R.; CAMPOS, V, JOAO; FERREIRA, JULIETA A.; PALLONE, ELIRIA M. J. A.. Microstructural evolution of 3YSZ flash-sintered with current ramp control. Journal of the American Ceramic Society, v. 103, n. 6, p. 3493-3499, . (18/04331-5, 15/07319-8)
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, . (18/19370-6, 19/14677-9, 15/07319-8, 21/06509-9, 23/18168-7)
SANTOS, KATIA HELENA; FERREIRA, JULIETA ADRIANA; OSIRO, DENISE; CARVALHO, ROSEMARY APARECIDA DE; COLNAGO, LUIZ ALBERTO; JUNIOR, CLODOMIRO ALVES; PALLONE, ELIRIA MARIA DE JESUS AGNOLON. Influence of the cold plasma treatment on the Al2O3/ZrO2 nanocomposites surfaces. Applied Surface Science, v. 531, . (15/07319-8)
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., . (15/07319-8, 19/14677-9)
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SALEM, R. E. P.; MONTEIRO, F. R.; GUTIERREZ-GONZALEZ, C. F.; BORRELL, A.; SALVADOR, M. D.; CHINELATTO, A. S. A.; CHINELATTO, A. L.; FERREIRA, J. A.; PALLONE, E. M. J. A.. Effect of Al2O3-NbC nanopowder incorporation on the mechanical properties of 3Y-TZP/Al2O3-NbC nanocomposites obtained by conventional and spark plasma sintering. CERAMICS INTERNATIONAL, v. 44, n. 2, p. 2504-2509, . (15/07319-8)
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DOS SANTOS, KATIA HELENA; FERREIRA, JULIETA ADRIANA; OSIRO, DENISE; ANDRADE DA CONCEICAO, GELSON JOSE; COLNAGO, LUIZ ALBERTO; ALVES JUNIOR, CLODOMIRO; DE JESUS AGNOLON PALLONE, ELIRIA MARIA. Plasma surface treatments of Al2O3/ZrO2 nanocomposites and their influence on the formation and adhesion of calcium phosphates. Applied Surface Science, v. 456, p. 552-560, . (14/11100-9, 15/07319-8)
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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., . (15/07319-8, 19/14677-9)
SALEM, RAPHAEL E. P.; GUITERREZ-GONZALEZ, CARLOS F.; BORRELL, AMPARO; SALVADOR, MARIA DOLORES; CHINELATTO, ADILSON L.; CHINELATTO, ADRIANA S. A.; PALLONE, ELIRIA M. J. A.. Dry-sliding wear behavior of 3Y-TZP/Al2O3-NbC nanocomposites produced by conventional sintering and spark plasma sintering. International Journal of Applied Ceramic Technology, v. 16, n. 3, p. 9-pg., . (15/07319-8)
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OJAIMI, CHRISTIANE LAGO; FERREIRA, JULIETA ADRIANA; CHINELATTO, ADILSON LUIZ; ANTONIO CHINELATTO, ADRIANA SCOTON; DE JESUS AGNOLON PALLONE, ELIRIA MARIA. Microstructural analysis of ZrO2/Al2O3 composite: Flash and conventional sintering. CERAMICS INTERNATIONAL, v. 46, n. 2, p. 2473-2480, . (16/13256-1, 15/07319-8)
OJAIMI, CHRISTIANE L.; FERREIRA, JULIETA A.; CHINELATTO, ADILSON L.; SALEM, RAPHAEL E. P.; CHINELATTO, ADRIANA S. A.; PALLONE, ELIRIA M. J. A.. Microstructure and mechanical properties of Al2O3/ZrO2 composites by two-step sintering. International Journal of Applied Ceramic Technology, v. 17, n. 4, . (16/13256-1, 15/07319-8)
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