Compósitos experimentais 70%Al2O3-30%ZrO2: caracterização estrutural e da sobrevida antes e após envelhecimento

Resumo

A zircônia tetragonal parcialmente estabilizada por itria (Y-TZP) apresenta instabilidade hidrotérmica em baixa temperatura pela transformação da fase tetragonal metaestável em monoclínica, podendo levar à Degradação em Baixa Temperatura (DBT) e possível comprometimento das propriedades mecânicas. Este projeto propõe a síntese e caracterização estrutural e de sobrevida de compósito policristalino de alumina reforçados por zircônia (zirconia-toughened-alumina ou ZTA) na composição 70%Al2O3-30%ZrO2 antes e após envelhecimento artificial. Serão formulados os pós para prensagens uniaxial e isostática de discos formando 3 grupos experimentais: 1) Alumina (n=105); 2) Zircônia translúcida - Zpex (n=105) e 3) ZTA-ZPex (n=105). Após sinterizados e polidos, metade dos espécimes de cada grupo será envelhecida em autoclave (134°C, 2.2 bar, 20 horas) para simular o processo de DBT. Os discos serão caracterizados por DRX para observação das fases cristalinas. As possíveis alterações na superfície após o envelhecimento serão caracterizadas por MEV e interferometria (Sa, Sq, Sdr) e mecanicamente por nanoindentação (dureza e módulo de elasticidade). A resistência à flexão biaxial (ISO 6872:2015) será avaliada antes (n=30/grupo) e após o envelhecimento (n=30/grupo) para conhecimento da probabilidade de sobrevida, módulo de Weibull e resistência característica. Para avaliação da sobrevida em fadiga, testes de vida acelerado (n=18/grupo) serão realizados, seguida de análise fractografica qualitativa. Esta proposta se insere no auxílio jovem pesquisador FAPESP 2012/19078-7 e apresenta cronograma para estágio no exterior (BEPE). (AU)