Efeito da adição de zircônia estabilizada com céria nas propriedades mecânicas de compósitos à base de alumina

Resumo

Revestimentos de máquinas e equipamentos, por consequência de processos industriais, são danificados por abrasão, impacto e ataque químico, o que torna necessária a frequente parada de produção para ações de manutenção. Essa situação motiva o desenvolvimento de materiais de maior resistência a essas solicitações. A adição de óxidos de zircônio e cério em compostos à base de alumina tem apresentado resultados promissores quanto ao aumento nos valores de propriedades como a resistência mecânica, a densidade e a dureza. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi o estudo da influência da adição de zircônia parcialmente estabilizada com céria (ZPEC, 3 a 10%) em compósitos à base de alumina. Para a obtenção desses compostos, óxido de alumínio, óxido de cério e óxido de zircônio foram misturados em moinho de bolas e conformados por prensagem isostática a frio. Após, passaram por um processo de secagem e foram sinterizados a 1.500 ou 1.600°C. As matérias-primas foram caracterizadas por difração de raios X e granulometria a laser. As propriedades mecânicas, densidade, porosidade, resistência à flexão e dureza, dos materiais após a sinterização foram avaliadas utilizando-se ensaios de retração linear de queima, porosidade e densidade aparente e resistência mecânica à flexão em 4 pontos. Por ser um composto a ser utilizado em revestimentos de máquinas sujeito à desgaste erosivo, a taxa de erosão foi determinada através da aplicação de ensaio baseado na norma ASTM G-76. Os resultados indicam que o aumento no teor de ZPEC nos compósitos a base de alumina tende a elevar os valores de resistência ao desgaste erosivo, de densidade e de resistência à flexão desses materiais, propriedades de extrema importância para a aplicação de materiais em ambientes industriais.

Palavras-chave: alumina, zircônia estabilizada com céria, propriedades mecânicas.