Resumo de dissertação de mestrado

Abstract

Título: "Cinética e mecanismo de oxidação de cerâmicas à base de nitreto de silício com adição de terras raras". Title: "Kinetics and mechanisms of oxidation of silicon nitride-based ceramics with rare earth as sintering aids". RESUMO O comportamento de cerâmicas de nitreto de silício a altas temperaturas e em atmosferas oxidantes tem sido muito estudado nas duas últimas décadas, em virtude do campo de aplicação destes materiais. Pela diversidade de métodos de preparação e pela grande variedade de aditivos que podem ser utilizados na sinterização, a compreensão do mecanismo de oxidação do nitreto de silício é parcial e vários modelos diferentes são encontrados na literatura. Neste trabalho é estudado o efeito da utilização de um concentrado de terras raras como aditivo de sinterização sobre a cinética de oxidação de uma cerâmica de nitreto de silício prensada a quente. Uma outra cerâmica, processada nas mesmas condições, mas contendo óxido de ítrio de alta pureza como aditivo, é usada como referência. A oxidação é feita em forno tubular aberto a temperaturas de 1200, 1300 e 1400 °C, por um perío do máximo de 32 horas. Nas duas amostras observa-se uma cinética parabólica com energia de ativação de aproximadamente 290 kJmol-1. A amostra contendo concentrado de terras raras se mostra mais resistente à oxidação ao apresentar uma cinética mais lenta do que a amostra contendo óxido de ítrio. A análise microestrutural (DRX, MEV, EDS) mostra que este efeito é devido a inibição da formação de bolhas na camada de óxido. A partir dos resultados obtidos é proposto que o mecanismo seja baseado na dissolução dos grãos de nitreto de silício pelo silicato formado, semelhante a corrosão por sais fundidos.