Projeto, constru????o e testes de um sistema de medidas el??tricas e estudo de comp??sitos de zirc??nia-??tria e nitreto de tit??nio

• Autor(a) principal: SILVA, PAULO S.M. da
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Dissertação
• Título da fonte: Repositório Institucional do IPEN
• Texto Completo: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/25318
• topic: electric conductivity; measuring methods; ceramics; composite materials; sample preparation; temperature dependence; electrical properties; yttrium oxides; zirconium oxides; titanium nitrides; plasma; sintering; thermal analysis; x-ray diffraction

Neste trabalho de mestrado s??o descritos o projeto, a montagem e os testes de funcionamento de uma c??mara porta amostra para medidas el??tricas de quatro pontas de prova dc. A estrutura da c??mara porta amostra ?? em material cer??mico, que garante a estabilidade f??sica e qu??mica do sistema, prolongando sua vida ??til e melhorando a qualidade das an??lises realizadas. Este sistema permite a realiza????o de medidas el??tricas de diferentes materiais desde a temperatura ambiente at?? ~1500 ??C em ampla faixa de press??es parciais de oxig??nio. A funcionalidade da c??mara porta amostras foi avaliada por meio da compara????o de medidas da depend??ncia da resistividade el??trica com a temperatura de amostras de zirc??nia estabilizada com ??tria. Visando ?? aferi????o e a aplica????o deste sistema de medidas el??tricas, foram fabricados e caracterizados comp??sitos ?? base de zirc??nia estabilizada com ??tria e nitreto de tit??nio, obtidos pela t??cnica de sinteriza????o por plasma pulsado (\"spark plasma sintering\", SPS). As propriedades gerais destes comp??sitos foram investigadas por meio de an??lises t??rmicas, difratometria de raios X (DRX) e medidas el??tricas de quatro pontas de prova dc, usando o sistema constru??do. As an??lises das amostras dos comp??sitos ?? base de zirc??nia e TiN mostraram que a t??cnica SPS produz amostras densas, sem rea????o entre as fases ou degrada????o do TiN por oxida????o. As amostras com adi????o de TiN apresentaram comportamento met??lico da resistividade el??trica, evidenciando a percola????o do nitreto na matriz de zirc??nia para fra????es volum??tricas ≤ 27 vol.%. Medidas de resistividade el??trica combinadas com an??lises t??rmicas e de DRX foram usadas para monitorar a oxida????o do TiN nos comp??sitos em altas temperaturas. As amostras produzidas apresentam propriedades promissoras para aplica????es de alta temperatura que requeiram elevada condutividade el??trica.