Desenvolvimento de ceramicas porosas a base de nitreto de silicio

• Autor(a) principal: MESQUITA, RODRIGO M.
• Data de Publicação: 2009
• Tipo de documento: Dissertação
• Título da fonte: Repositório Institucional do IPEN
• Texto Completo: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/11517
• topic: ceramics; silicon nitrides; porous materials; amides; processing

Cer??micas porosas ?? base de nitreto de sil??cio v??m sendo amplamente estudadas por possibilitarem a obten????o de corpos que aliam porosidade e resist??ncia mec??nica. Isto se deve, principalmente ao caracter??stico mecanismo de refor??o in-situ que o material apresenta, obtido com o crescimento anisotr??pico de gr??os de Si3N4. Neste estudo foram obtidos corpos de Si3N4 com diferentes porosidades (percentual, distribui????o de tamanhos, etc.), por tr??s t??cnicas diferentes: gel-casting de espumas com diferentes gelificantes (albumina, ??gar e gelatina), gel-casting com amido e fase sacrificial com amido. As t??cnicas de obten????o de cer??micas porosas por gel-casting de espuma, utilizando ??gar, gelatina ou albumina como agentes gelificantes gerou muitos resultados, produzindo altera????es em termos de estrutura de poros desenvolvida (ampla faixa de porosidade e de tamanho de poros), mas devido ??s dificuldades encontradas para um r??gido controle do processamento (estabiliza????o e reprodutibilidade da estrutura de bolhas) e consequentemente dos corpos obtidos, o tema foi desenvolvido apenas parcialmente. Com a utiliza????o da t??cnica gel-casting com amido, as amostras produzidas apresentaram maior reprodutibilidade, sendo que a porosidade obtida variou de acordo com o amido empregado: com a utiliza????o do amido de arroz obteve-se a menor porosidade (entre 17,4% e 20,8%), enquanto com o amido de batata atingiu-se a maior porosidade (entre 23% e 36%) e com o amido de milho, chegou-se a valores intermedi??rios de porosidade (entre 18,9% e 28,1%). As amostras obtidas foram sinterizadas a 1800 ??C e caracterizadas quanto ?? porosidade aparente, microestrutura e resist??ncia mec??nica por ensaio de compress??o, podendo-se relacionar a porosidade e o tipo iv de amido adicionado com a resist??ncia mec??nica. Utilizando-se a t??cnica da fase sacrificial, adicionou-se ?? matriz de nitreto de sil??cio diferentes tipos de amido (de arroz, de milho ou de batata), em diferentes percentuais (20, 30 e 40 % em volume), sendo as amostras obtidas sinterizadas sob diferentes temperaturas e tempos. Estas amostras foram caracterizadas de modo semelhante ??s descritas anteriormente, podendo-se relacionar a porosidade e tratamento t??rmico com a resist??ncia mec??nica. Os resultados obtidos com as amostras com o amido usando as duas t??cnicas foram comparados, permitindo-se concluir que as amostras obtidas por gel-casting apresentam maior resist??ncia mec??nica quando comparadas a amostras com porosidade semelhante, produzidas por fase sacrificial.