Análise de propriedades mecânicas de compósitos cerâmicos de alumina-zircônia para aplicação como ferramentas de corte

Referencia Apresentador Autores
(Instituição)
Resumo
17-044
Daniel Alessander Nono Inacio, M.A.(Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais); Nono, M.A.(Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais); Candido, J.V.(Universidade do Estado de São Paulo); Nono, D.A.(Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais); Mineiro, S.L.(Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais); As cerâmicas de alumina apresentam uma série de propriedades superiores a maioria dos materiais cerâmicos, tais como: resistência à fratura, dureza, resistência ao desgaste, estabilidades química e térmica. Porém, o seu uso como cerâmica estrutural é limitado pelos valores pequenos de tenacidade à fratura (2 a 4 MPa). Estes valores pode ser aumentado pela incorporação de zircônia tetragonal policristalina (TZP), como uma segunda fase cristalina dispersa na matriz da alumina, formando um compósito Al2O3-ZrO2. Neste trabalho são apresentadas e discutidas as propriedades mecânicas de dureza e de tenacidade à fratura de compósitos de alumina-zircônia com diferentes quantidades de ZrO2 (de 30 e 18,5 % em peso). Serão utilizadas Al2O3 e 3Y-TZP (zircônia tetragonal policristalina estabilizada com 3 mol % de ítria). Os pós foram misturados a úmido em moinho de bolas, compactados com 50 MPa (prensagem uniaxial) e 300 MPa prensagem isostática e sinterizados ao ar em 1600 °C, por 2 horas. As cerâmicas sinterizadas foram caracterizadas por difração de raios X para as identificações dos compósitos de Al2O3-ZrO2. Foram determinados os valores de dureza Vickers e de tenacidade à fratura por penetração Vickers nas cerâmicas sinterizadas. Foram realizadas análises comparativas e os resultados mostraram que os valores de dureza aumentaram com a quantidade de alumina presente no compósito. No entanto, os valores de tenacidade à fratura aumentaram com a quantidade de zircônia. Portanto, para uma potencial aplicação como ferramenta de corte, compósito cerâmico cerâmico 0,815Al2O3-0,185ZrO2 apresentaram a melhor combinação de propriedades mecânicas.
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