Zircônia estabilizada com ítria

UNIVERSIDADES FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MATERIAIS
CÉLULAs A COMBUSTÍVEL-MTR0911

YSZ

Discente: Paulo Pereira de Brito Neto
Docente: Mauricio Roberto Bomio Delmonte

Novembro, 2012

1.Introdução A zircônia é uma cerâmica que têm aplicabilidade não só na engenharia, mas também na medicina e odontologia, devido a sua excelente combinação de propriedades, como: resistência mecânica, alta estabilidade química, biocompatibilidade e adequada aprência estética. Esse óxido é encontrado principalmente como mineral, na forma de de zirquita e badeleita (ZrO2) ou como zircão (ZrSiO4). A maioria dos minerais contendo zircônia usados em cerâmica é extraído quimicamente do minério. O desenvolvimento das cerâmicas à base de zircônia avançou de tal modo que o controle que o comtrole de composição, rota de fabricação, tratamento térmico e usinagem, determinam a microestrutura final. A zircônia establizada a temperatura ambiente só é possível através de óxido metálicos como a ítria (Y2O3), magnésia (MgO) e céria (CeO), uma vez que a tranformação tetragonal para monoclínica causa expansão volumétrica de 3 a 5% e, por isso, trincas inviabiliza o uso do material. O Óxido de zircônia possui como desvantagem o seu elevado custo e sua baixa resistência ao choque térmico.

2.Estrutura A zircônia apresenta três forma polimórficas bem definidas, tais como monoclínica, tetragonal e cúbica. Existindo também sob alta pressão a otorrômbica. A forma monoclínica é estável atè 1170 °C, quando se transforma em tetragonal que é estável até 2370 °C, quando se transforma em cúbica que existe até a temperatura de fusão de 2680 °C.

3.Estabilização A transformação da forma tetragonal para monoclínica ocorre com o resfriamento do material e é de grande importância, pois esta transformação está associada a uma expansão volumétrica de 3 - 5 %, suficiente para exceder a resistência do material e resultar na fratura do mesmo. Em