Influência dos aditivos nas propriedades físicas e mecânicas de cerâmicas a Base de Si3N4

Abstract

Os materiais cerâmicos têm sido apresentados como material promissor para as mais diversas aplicações apresentando alto índice de alavancagem. Entre os materiais cerâmicos, destaque para as cerâmicas a base de Si3N4 que tem sido utilizada nos mais diversos segmentos da engenharia em função de sua resistência ao desgaste, dureza, leveza, inércia química, resistência mecânica a altas temperaturas, etc. Essas cerâmicas apresentam alto custo em função de sua importação, e dificuldades de fabricação em função de seu caráter covalente. Esse trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de composições e sinterizações de cerâmicas a base de Si3N4 utilizando como aditivos AlN–CeO2. As composições das cerâmicas foram obtidas através da pesagem e mistura de pós na proporção de 78% de Si3N4-14,40% de AlN e 7,60% de CeO2 e 78% de Si3N4-10,40% de AlN e 11,60% de CeO2 utilizando partículas com variação granulométrica de partida de 0,48 a 0,72 μm. Em seguida as misturas foram homogeneizadas via úmido utilizando álcool etílico por 6h, seguido de secagem em estufa a 100 oC, e posterior peneiramento. As amostras foram prensadas uniaxialmente e isostáticamente e submetidas a sinterização na temperatura de 1850 oC, com patamar de 1h e taxa de aquecimento de 20 oC/min. Após sinterização as cerâmicas caracterizadas quanto a densidade relativa pelo princípio de Archimedes, difração de raios-X, e as propriedades mecânicas foi determinada utilizando o método de endentação Vickers. Os resultados mostraram que com o aumento do CeO2 as cerâmicas apresentaram redução nas propriedades mecânicas, diminuição de densidade relativa e aumento na perda de massa. Entretanto isso pode ser em função de possíveis volatilização do CeO2 durante a sinterização. Como conclusão observou-se que o CeO2 apresenta potencial como aditivos na sinterização de cerâmicas a base de Si3N4, porem a quantidade deve ser controlada. Porem estudos posteriores devem consolidar estas observações.