Cerâmica transparente de Y2O3 obtida por sinterização rápida em forno de radio frequência sob atmosfera de vácuo dinâmico

Abstract

Monocristais de ítria (Y2O3) são importantes materiais hospedeiros para lasers. Entretanto, seu elevado ponto de fusão (2450 ºC) dificulta o processo de crescimento de monocristais. Uma alternativa para a obtenção de ítria policristalina com propriedades similares às dos monocristais é a fabricação de cerâmicas transparentes. Desta forma, este trabalho teve o propósito de desenvolver uma metodologia para fabricar cerâmicas transparentes de ítria, utilizando-se um forno de indução eletromagnética que permite o uso controlado de atmosferas inertes ou redutoras e pode atingir temperaturas próximas a 2000 ºC, com taxas de aquecimento maiores que 100 ºC/min. Os pós-precursores foram preparados por meio de reação do estado sólido usando 3% em mol de ZrO2 como aditivo. As amostras foram conformadas em discos com 12 mm de diâmetro e 1 mm de espessura sob uma pressão uniaxial de 50 MPa e isostática de 350 MPa. Em seguida, foram sinterizadas a 1800 e 1900 ºC com tempos de sinterização de 1 e 5 h. Difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura foram usadas na caracterização estrutural e microestrutural das amostras e sua transmissividade ótica foi medida por meio de espectrofotometria. Através da sinterização em forno de indução foi possível obter cerâmicas com até 60 % de transmissão em linha na região de 800 nm em tempos de sinterização menores que os descritos na literatura.