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

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.