Efeito do crescimento de grãos na degradação hidrotérmica de cerâmicas Y-TZP
Ano de defesa: | 2022 |
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Tipo de documento: | Dissertação |
Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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Resumo: | Neste trabalho, foi estudado o papel da microestrutura na degradação hidrotérmica de zircôniatetragonal policristalina (Y-TZP). O pó comercial de ZrO2 (3% mol. De Y2O3) foi compactado (100 MPa) e as amostras foram sinterizadas por 4h em diferentes temperaturas (1450 ° C, 1500 ° C, 1530 ° C ou 1600 ° C), atingindo densidade quase total e microestruturas com diferentes tamanhos de grãos, variando de 0,35 ± 0,10 μm a 1,53 ± 0,34 μm). Testes de degradação hidrotérmica foram realizados em autoclave (134 ° C 2 bar), variando o tempo de permanência entre 2 e 36 horas. O crescimento do tamanho de grão de ZrO2 afetou consistentemente a taxa de degradação (envelhecimento) dessa cerâmica, que se tornou quatro vezes maior após 7 horas de exposição. Embora as amostras sinterizadas a 1450 ° C apresentem resistência à degradação hidrotérmica consistente com os requisitos padronizados, mesmo antes de 24 horas de exposição, as amostras sinterizadas a 1600 ° C apresentaram comportamento oposto, mostrando um platô de saturação que começa logo após 24 horas de exposição. Este comportamento identificado é discutido em função dos dados obtidos por difração de raios X e suas limitações, e análise microestrutural de seção transversal. Também são propostas equações para prever a degradação hidrotérmica em função do tamanho do grão. |
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Efeito do crescimento de grãos na degradação hidrotérmica de cerâmicas Y-TZPCerâmica Y-TZPDegradação hidrotérmicaCrescimento de grãosTaxa de envelhecimentoCerâmicaDegradação hidrotérmicaCrescimento de grãosBiomateriaisEngenharia MetalúrgicaProdução intelectualY-TZP ceramicsHydrothermal degradationGrain growthAging rateNeste trabalho, foi estudado o papel da microestrutura na degradação hidrotérmica de zircôniatetragonal policristalina (Y-TZP). O pó comercial de ZrO2 (3% mol. De Y2O3) foi compactado (100 MPa) e as amostras foram sinterizadas por 4h em diferentes temperaturas (1450 ° C, 1500 ° C, 1530 ° C ou 1600 ° C), atingindo densidade quase total e microestruturas com diferentes tamanhos de grãos, variando de 0,35 ± 0,10 μm a 1,53 ± 0,34 μm). Testes de degradação hidrotérmica foram realizados em autoclave (134 ° C 2 bar), variando o tempo de permanência entre 2 e 36 horas. O crescimento do tamanho de grão de ZrO2 afetou consistentemente a taxa de degradação (envelhecimento) dessa cerâmica, que se tornou quatro vezes maior após 7 horas de exposição. Embora as amostras sinterizadas a 1450 ° C apresentem resistência à degradação hidrotérmica consistente com os requisitos padronizados, mesmo antes de 24 horas de exposição, as amostras sinterizadas a 1600 ° C apresentaram comportamento oposto, mostrando um platô de saturação que começa logo após 24 horas de exposição. Este comportamento identificado é discutido em função dos dados obtidos por difração de raios X e suas limitações, e análise microestrutural de seção transversal. Também são propostas equações para prever a degradação hidrotérmica em função do tamanho do grão.In this work, the role of the microstructure on the hydrothermal degradation of polycrystalline zirconiatetragonal (Y-TZP) was studied. Commercial ZrO2 (3 mol.% Y2O3) powder was compacted (100 MPa), and the samples were sintered for 4h at different temperatures (1450 °C, 1500 °C, 1530 °C or 1600 °C), achieving nearly full density and microstructures with different grains size averages ranging on 0,35 ± 0,10 m to 1,53 ± 0,34 μm). Tests of hydrothermal degradation were carried out in autoclave (134 °C 2 bar), varying the dwell time between 1 and 36 hours. The growing in ZrO2 grain size consistently affected the rate of degradation (aging) of this ceramic, which became four times greater after 7h of exposure. Although the samples sintered at 1450 °C presented a hydrothermal degradation resistance consistent with standardized requirements, even before 24 hours of exposure, the samples sintered at 1600 °C presented an opposite behavior, showing a saturation plateau that begins just after 24 hours of exposure. This identified behavior is discussed as a function of data obtained by X-ray diffraction and its limitations, and crosssection microstructural analysis. Equations are also proposed to predict the hydrothermal degradation as a function of the grain size.86 p.Santos, Claudinei doshttp://lattes.cnpq.br/1355748902111663Silva, Ladário dahttp://lattes.cnpq.br/3743563498830737Amarante, José Eduardo Vasconcelloshttp://lattes.cnpq.br/5587656543749228http://lattes.cnpq.br/3914874268427245Abreu, Laís Gevisiez de2022-11-10T20:42:50Z2022-11-10T20:42:50Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfABREU, Laís Gevisiez de. Efeito do crescimento de grãos na degradação hidrotérmica de cerâmicas YTZP. 2020. 86 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica, Universidade Federal Fluminense, Volta Redonda, 2020.http://app.uff.br/riuff/handle/1/26914CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2022-11-10T20:42:53Zoai:app.uff.br:1/26914Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202022-11-10T20:42:53Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false |
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Neste trabalho, foi estudado o papel da microestrutura na degradação hidrotérmica de zircôniatetragonal policristalina (Y-TZP). O pó comercial de ZrO2 (3% mol. De Y2O3) foi compactado (100 MPa) e as amostras foram sinterizadas por 4h em diferentes temperaturas (1450 ° C, 1500 ° C, 1530 ° C ou 1600 ° C), atingindo densidade quase total e microestruturas com diferentes tamanhos de grãos, variando de 0,35 ± 0,10 μm a 1,53 ± 0,34 μm). Testes de degradação hidrotérmica foram realizados em autoclave (134 ° C 2 bar), variando o tempo de permanência entre 2 e 36 horas. O crescimento do tamanho de grão de ZrO2 afetou consistentemente a taxa de degradação (envelhecimento) dessa cerâmica, que se tornou quatro vezes maior após 7 horas de exposição. Embora as amostras sinterizadas a 1450 ° C apresentem resistência à degradação hidrotérmica consistente com os requisitos padronizados, mesmo antes de 24 horas de exposição, as amostras sinterizadas a 1600 ° C apresentaram comportamento oposto, mostrando um platô de saturação que começa logo após 24 horas de exposição. Este comportamento identificado é discutido em função dos dados obtidos por difração de raios X e suas limitações, e análise microestrutural de seção transversal. Também são propostas equações para prever a degradação hidrotérmica em função do tamanho do grão. |
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