Influência dos parâmetros de processamento e sinterização sobre o controle dimensional relativo de cerâmicas à base de alumina com geometria hemisférica

Abstract

Na produção de componentes cerâmicos, além de se buscar propriedades especificas e superiores, também se busca produzir peças com dimensões que atendam aos requisitos do projeto. Um dos exemplos da importância do controle dimensional é a produção de cerâmicas do tipo piezoelétricas à base de titanato-zirconato de chumbo, aplicadas em transdutores hidroacústicos, cujo processamento não é trivial, sendo dispendioso e de risco ao manuseio (por causa da presença de chumbo), principalmente se a geometria especificada for hemisférica. Para a otimização do processamento (conformação e sinterização) destas cerâmicas pode-se utilizar outros insumos, como alumina, menos agressivo ao meio ambiente, maior disponibilidade, maior facilidade para processamento, de baixo risco ao manuseio, bem como, de baixo custo. Por esta razão, neste trabalho foram utilizadas duas composições à base de alumina, A (96,1% Al2O3, 3,0% SiO2, 0,9% MgO) e B (99,1% Al2O3, 0,9% MgO) e temperaturas de sinterização de 1550 ºC e 1650 ºC. O objetivo deste estudo foi produzir uma cerâmica com geometria hemisférica, de alta densidade, com controle dimensional relativo, por meio de prensagem uniaxial para conformação. Observou-se que a melhor relação entre o controle dimensional e a alta densificação foi obtida com a composição A e sinterização a 1550 ºC, em presença de fase líquida pela adição de SiO2. Apesar de os resultados para a composição B com sinterização a 1650 ºC terem sido aparentemente melhores, esta composição teve sua densificação comprometida e muito abaixo da esperada. Com os resultados obtidos da relação entre controle dimensional e processamento, podem-se aplicar algumas das etapas utilizadas para a produção de cerâmicas à base de PZT com alta densidade, por uma técnica de conformação simples, e geometria complexa (hemisférica), exigida como requisito de projeto de transdutores hidroacústicos.