| 1. Identificação | |||||||||||||
| Tipo de Referência | Tese ou Dissertação (Thesis) | ||||||||||||
| Site | mtc-m21b.sid.inpe.br | ||||||||||||
| Código do Detentor | isadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S | ||||||||||||
| Identificador | 8JMKD3MGP5W34M/3FPHPU5 | ||||||||||||
| Repositório | sid.inpe.br/mtc-m21b/2014/02.17.18.50 | ||||||||||||
| Última Atualização | 2014:07.08.15.08.44 (UTC) administrator | ||||||||||||
| Repositório de Metadados | sid.inpe.br/mtc-m21b/2014/02.17.18.50.28 | ||||||||||||
| Última Atualização dos Metadados | 2018:06.04.03.04.03 (UTC) administrator | ||||||||||||
| Chave Secundária | INPE-17363-TDI/2173 | ||||||||||||
| Chave de Citação | Assis:2014:EsEsFa | ||||||||||||
| Título | Estudo da estabilização de fases cristalinas de cerâmicas do sistema nióbia – ítria – zircônia  | ||||||||||||
| Título Alternativo | Crystalline phases stabilization study of ceramics of the niobia - yttria - zirconia system | ||||||||||||
| Curso | CMS-ETES-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR | ||||||||||||
| Ano | 2014 | ||||||||||||
| Data | 2014-02-25 | ||||||||||||
| Data de Acesso | 26 abr. 2024 | ||||||||||||
| Tipo da Tese | Tese (Doutorado em Ciência e Tecnologia de Materiais e Sensores) | ||||||||||||
| Tipo Secundário | TDI | ||||||||||||
| Número de Páginas | 251 | ||||||||||||
| Número de Arquivos | 1 | ||||||||||||
| Tamanho | 10091 KiB | ||||||||||||
| 2. Contextualização | |||||||||||||
| Autor | Assis, João Marcos Kruszynski de | ||||||||||||
| Grupo | CMS-ETES-SPG-INPE-MCTI-GOV-BR | ||||||||||||
| Banca | Piorino Neto, Francisco (presidente/orientador) Nono, Maria do Carmo de Andrade (orientador) Melo, Francisco Cristóvão Lourenço de (orientador) Mineiro, Sérgio Luis Oliveira, Rodrigo de Matos Campos, Elson de Reis, Danieli Aparecida Pereira | ||||||||||||
| Endereço de e-Mail | marcoskruszy@yahoo.com.br; joaokruszynski@gmail.com | ||||||||||||
| Universidade | Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) | ||||||||||||
| Cidade | São José dos Campos | ||||||||||||
| Histórico (UTC) | 2014-02-17 20:33:15 :: jmkassis -> administrator :: 2014-03-01 07:57:28 :: administrator -> jmkassis :: 2014-03-22 17:46:39 :: jmkassis -> yolanda :: 2014-03-28 16:57:30 :: yolanda -> jmkassis :: 2014-04-23 01:18:13 :: jmkassis -> yolanda :: 2014-04-23 15:42:46 :: yolanda -> jmkassis :: 2014-04-24 22:01:08 :: jmkassis -> yolanda :: 2014-07-08 13:31:34 :: yolanda -> tereza@sid.inpe.br :: 2014-07-08 14:53:59 :: tereza@sid.inpe.br :: -> 2014 2014-07-08 15:08:45 :: tereza@sid.inpe.br -> administrator :: 2014 2014-07-08 15:56:43 :: administrator -> tereza@sid.inpe.br :: 2014 2014-07-10 14:55:25 :: tereza@sid.inpe.br -> administrator :: 2014 2018-06-04 03:04:03 :: administrator -> :: 2014 | ||||||||||||
| 3. Conteúdo e estrutura | |||||||||||||
| É a matriz ou uma cópia? | é a matriz | ||||||||||||
| Estágio do Conteúdo | concluido | ||||||||||||
| Transferível | 1 | ||||||||||||
| Palavras-Chave | zircônia ítria nióbia thermal barrier coating (TBC) analise de fases zirconia yttria niobia mechanical properties thermal barrier coating | ||||||||||||
| Resumo | Atualmente vários dopantes estão sendo pesquisados para utilização com TBC, como alternativa a composição utilizada comercialmente, a 7 YSZ, que possui limitações como a temperatura de trabalho, em aproximadamente $1250^{o}$C. Entre estes dopantes estudados atualmente podemos citar a itérbia, a titânia, a gadolínea, a escândia e o tantalato de ítrio (adição equimolar de ítria e tântala). Este último obteve resultados promissores, como tenacidade a fratura no mesmo nível da 7 YSZ e aumento da temperatura de trabalho para $1500^ {o}$C. Este trabalho visa estudar a estabilização de fases de zircônia pela adição de ítria e nióbia, uma vez que a nióbia possui propriedades semelhantes as propriedades da tântala, além de serem obtidas do mesmo mineral. Foram escolhidas três composições de zircônia com adição equimolar de ítria e nióbia, 14,5\% mol, 16\% mol e 17,5\% mol, de forma comparativa ao sistema zircônia - ítria - tântala, onde estas composições estão dentro de um campo tetragonal não transformável. Foram realizados estudos de preparação dos pós iniciais através de três tipos de moagem, em moinhos de alta energia, planetário e a ar Jet Mill, onde os pós obtidos foram caracterizados por distribuição de tamanhos de partículas, área superficial e massa específica. As cerâmicas obtidas por sinterização ao ar e a vácuo, em quatro temperaturas, foram caracterizadas por massa específica aparente, microdureza Vickers e difração de raios X. A moagem por moinho planetário foi identificada como o melhor meio de moagem, e as cerâmicas obtidas neste processo e sinterizadas em $1550 ^{o}$C ao ar e $1650 ^{o}$C á vácuo foram escolhidas para maior investigação. As cerâmicas escolhidas para caracterização foram analisadas por DRX utilizando o Método de Rietveld, MEV e EDS, distribuição de área superficial, tamanhos de grãos e razão de aspecto, tenacidade à fratura por penetração e por entalhe, análise de tensão de ruptura na temperatura ambiente e em $1250 ^{o}$C. A composição 14,5\% mol foi escolhida para deposição por EB-PVD em substrato de aço inoxidável com camada intermediária e analisada por MEV, EDS e difração de raios X de alta resolução em ângulo rasante. Além destas análises foram realizados estudos de fases obtidas através de composições equimolares (0 a 20\% mol) e em composições não equimolares, além de difração de raios X de alta temperatura em algumas composições, obtidas por moagem de alta energia. Os resultados obtidos para as cerâmicas indicam a formação de fase tetragonal como fase principal na sinterização ao ar e formação de fase tetragonal e cúbica como fases principais na sinterização a vácuo. Porém é necessário estudos de tempos de sinterização para obtenção de maior porcentagem de fase tetragonal e redução da formação de outras fases e consequente redução no tamanho de grão, principalmente para aumento dos valores de propriedades mecânicas, assim como influenciaram na formação de camadas com diferentes composições na deposição por EB-PVD. São descritos as diferenças e as semelhanças entre os diagramas de fases dos sistemas $ZrO_{2}$ - $YO_{1,5}$ - $TaO_{2,5}$ em $1500 ^{o}$C e $ZrO_{2}$ - $YO_{1,5}$ - $NbO_{2,5}$ em $1550 ^{o}$C. As composições com adição até 10\% mol apresentaram, após resfriamento, fase tetragonal e monoclínica na difração de raios X em alta temperatura. Em adições acima de 10\% mol, a obtenção de fase tetragonal e niobato de ítrio estão em concordância com o sistema dopado com ítria e tântala com excessão da fase cúbica e do niobato ortorrômbico. As composições com excesso de nióbia apresentaram fases não observadas no sistema comparativo e as composições com excesso de ítria apresentaram alta similaridade. ABSTRACT: Some dopants oxides like $Yb_{2}$$O_{3}$, $Sc_{2}$$O_{3}$, $Gd_{2}$$O_{3}$, $TiO_{2}$ and $YTaO_{4}$ that stabilize the tetragonal structure of zirconia are studied to substitute the 7 YSZ (the commercial ceramic utilized by TBC) because of its limitation, as the work temperature at $1250 ^{o}$C. The ceramics stabilized by $YTaO_{4}$ showed the same level of fracture toughness that 7 YSZ and enhanced in work temperature to $1500 ^{o}$C. The aim of this work is the stabilization of zirconia phases by addition of $YO_{1.5}$ and $NbO_{2.5}$ because of the similarity with the tantala. Three compositions were chosen, 14.5 mol \%, 16 mol \% and 17.5 mol \%, compositions that prepared with yttria and tantala are located in the tetragonal non-transformable field in the ternary phase diagram of $ZrO_{2}$ - $YO_{1.5}$ -$TaO_{2.5}$ system. Three milling methods were used, high energy ball mill, planetary ball mill and jet mill were chosen and the powders were analyzed by particle size distribution, superficial area and specific mass. The ceramics obtained by air and vacuum sintering in four temperatures, were analyzed by specific mass, Vickers hardness and XRD. The best processing method studied was the milling by planetary ball mill and the samples prepared by this method and sintered in air at $1550 ^{o}$C and at vacuum at $1650 ^{o}$C were chosen to further characterizations. The ceramics were analyzed by XRD using Rietveld Method to phase analysis and structures, superficial area distribution, grain size distribution and aspect ratio distribution, fracture toughness by identation and by SEVNB, modulus of rupture at room temperature and at $1250 ^{o}$C. The composition 14.5 mol \% was chosen to EB-PVD deposition in stainless steel substrate with an intermediate layer and analyzed by SEM/EDS and high resolution XRD at low angle. Other phases studies were realized, like 0 - 20 mol \% equimolar addition and non-equimolar additions, and in some compositions, analysis by high temperature XRD obtained by high energy ball mill. The results showed that at air sintering, tetragonal phase was the main phase and at vacuum sintering, tetragonal and cubic phases were the main phases. However, sintering times studies is required to obtain an increase of tetragonal phase quantities with consequent decrease in grain size to result an increase in mechanical properties and to obtain rich $ZrO_{2}$ layers in EB-PVD deposition. The phase studies showed similarities and differences between the ternary diagram with tantala at $1500 ^{o}$C and the ternary diagram with niobia at $1550 ^{o}$C. The compositions until 10 mol \% addition showed, after cooling, tetragonal and monoclinic phases in high temperature XRD. Above this tetragonal phase of zirconia and monoclinic yttrium niobate phase are in agreement with yttria and tantala doped system except with cubic zirconia and ortorrômbic niobate phases. The compositions with excess of niobia showed not observed phases in the comparative system and the compositions with excess of yttria showed high similarity. | ||||||||||||
| Área | ETES | ||||||||||||
| Arranjo | urlib.net > BDMCI > Fonds > Produção pgr ATUAIS > CMS > Estudo da estabilização... | ||||||||||||
| Conteúdo da Pasta doc | acessar | ||||||||||||
| Conteúdo da Pasta source |
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| Conteúdo da Pasta agreement |
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| 4. Condições de acesso e uso | |||||||||||||
| URL dos dados | http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP5W34M/3FPHPU5 | ||||||||||||
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| Idioma | pt | ||||||||||||
| Arquivo Alvo | publicacao.pdf | ||||||||||||
| Grupo de Usuários | administrator jmkassis tereza@sid.inpe.br yolanda.souza@mcti.gov.br | ||||||||||||
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| Licença de Direitos Autorais | urlib.net/www/2012/11.12.15.10 | ||||||||||||
| Detentor dos Direitos | originalauthor yes | ||||||||||||
| Permissão de Leitura | allow from all | ||||||||||||
| Permissão de Atualização | não transferida | ||||||||||||
| 5. Fontes relacionadas | |||||||||||||
| Repositório Espelho | sid.inpe.br/mtc-m21b/2013/09.26.14.25.22 | ||||||||||||
| Unidades Imediatamente Superiores | 8JMKD3MGPCW/3F358GL | ||||||||||||
| Lista de Itens Citando | sid.inpe.br/bibdigital/2013/10.14.21.39 1 | ||||||||||||
| Acervo Hospedeiro | sid.inpe.br/mtc-m21b/2013/09.26.14.25.20 | ||||||||||||
| 6. Notas | |||||||||||||
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