Made available in DSpace on 2017-07-21T20:42:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luiza Kupchak.pdf: 1787533 bytes, checksum: ed9f8e72989aa4cdbca14d73ae5bce65 (MD5) Previous issue date: 2007-02-23 / The polycrystalline ceramics study the base of SnO2 presents great interest due to the inherent properties of emiconductor, which allows the application in some types of components, such as, protective gas sensors, varistors, protects films for different refractory uses and for glasses fusion of heavy metals. The addition of ZnO to the SnO2, makes with that these ceramics get high densification when added the low concentrations. In this work it of sintering in the initial period of training was studied kinetic, of the SnO2 with addition of 0,6% and 1,2% in mol of ZnO. The used methods of study had been the considered ones for Venkatu-Johnson, Woolfrey-Bannister, Wang-Raj and Young-Cutler. With the application of these models it was determined the energy of activation and the possible operating mechanisms in the system. The samples had been gotten by means of mixture of oxides, isostatic pressing and sintering in dilatometer, under taxes of constant heating of 2,5, 5 and 10 ºC.min- 1 until the temperature of 1350 ºC to air. The techniques used to carry through the characterization of the sintered samples had been to the ones of pycnometry of helium, diffraction of rays X and electronic microscopy of sweepings. It was verified that the addition of ZnO to the SnO2 made possible the ceramics attainment with superior relative densities 90%. The values of energy of activation gotten for the SnO2 with 0,6% in mol of ZnO, for the diverse studied models are of: 500 kJ.mol-1; 555 kJ.mol-1; 540 kJ.mol-1; 491 kJ.mol-1, respectively. For the SnO2 with 1,2% in mol of ZnO, the values of activation energy supplied by the models had been of: 444 kJ.mol-1; 555 kJ.mol-1; 424 kJ.mol-1; 491 kJ.mol-1, respectively. The results for the dominant mechanism of the sintering gotten from the used models did not allow to determine precisions from the operating diffusional mechanism in the studied compositions. / O estudo de cerâmicas policristalinas a base de SnO2 apresenta grande interesse devido às propriedades inerentes a este semicondutor, as quais permitem a aplicação em vários tipos de componentes, tais como, sensores de gás, aristores, filmes protetores para diferentes usos e refratários para fusão de vidros de metais pesados. A adição de ZnO ao SnO2, faz com que estas cerâmicas obtenham elevada densificação quando adicionadas a baixas concentrações. Neste trabalho estudou-se a cinética de sinterização no estágio inicial, do SnO2 com adição de 0,6% e 1,2% em mol de ZnO. Os étodos de estudo utilizados foram os propostos por Venkatu-Johnson, Woolfrey-Bannister, Wang-Raj e Young-Cutler. Com aplicação destes modelos foi determinada a energia de ativação e os possíveis mecanismos atuantes no sistema. As amostras foram obtidas por meio de mistura de óxidos, prensagem isostática e sinterização em dilatômetro, sob taxas de aquecimento constante de 2,5, 5 e 10 ºC.min-1 até a temperatura de 1350 oC ao ar. As técnicas utilizadas para realizar a caracterização das amostras sinterizadas foram às de picnometria de hélio, difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura. Verificou-se que a adição de ZnO ao SnO2 possibilitou a obtenção de cerâmicas com densidades relativas superiores a 90%. Os valores de energia de ativação obtidos para o SnO2 com 0,6% em mol de ZnO, para os diversos modelos estudados são de: 500 kJ.mol-1; 555 kJ.mol-1; 540 kJ.mol-1; 491 kJ.mol-1,respectivamente. Para o SnO2 com 1,2% em mol de ZnO, os valores de energia de ativação fornecidos pelos modelos foram de: 444 kJ.mol-1; 555 kJ.mol-1; 424 kJ.mol-1; 491 kJ.mol-1, respectivamente. Os resultados para o mecanismo dominante da sinterização obtido a partir dos modelos utilizados não permitiu determinar de forma precisa o mecanismo difusional atuante nas composições estudadas.

Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, da Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, como requisito para a obtenção do título de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais. / A alumina é um representante típico das cerâmicas de engenharia. Algumas de suas propriedades possibilitam a sua aplicação em diferentes áreas, como em utilizações estruturais, automotivas, aeroespaciais, biomédicas, balísticas, dentre outras. Nestas cerâmicas policristalinas, as propriedades de engenharia são controladas pela microestrutura, como densidade e tamanho de grão. A produção de cerâmicas com tamanho de grão controlado e com elevada densidade são difíceis de serem obtidas por meio da sinterização convencional. A sinterização em duas etapas é uma técnica utilizada para controle da microestrutura. O método utiliza duas etapas de sinterização no programa de sinterização. O material é primeiro aquecido a uma temperatura mais elevada para atingir uma densidade intermédia, em seguida, resfriado e mantido a uma temperatura mais baixa para a densificação, enquanto proporciona a vantagem de suprimir o crescimento de grãos. Neste trabalho foi estudada a sinterização em duas etapas proposta por Chen e Wang para pós de alumina comerciais com tamanhos de partícula na faixa de 0,73 a 2,16 m e com diferentes teores de óxido de alumínio (92,2, 96,1 e 99,7% em massa). A sinterização foi realizada em dilatômetro óptico para definição dos parâmetros de temperatura e tempo. Na sequência, duas linhas de estudo foram avaliadas, uma comparando-se os tratamentos de sinterização em duas etapas com a convencional para as três aluminas e outra com um planejamento fatorial da alumina com 99,7% em massa de Al2O3. As amostras foram caracterizadas pela determinação da densidade relativa e das medidas de tamanho de grão médio e propriedades mecânicas: módulo de resistência à flexão, módulo de elasticidade, tenacidade à fratura e microdureza Knoop. A partir dos resultados foram observados que os melhores programas de sinterização em duas etapas avaliados por dilatometria óptica foram os com maior temperatura e menor tempo na segunda etapa. A sinterização em duas etapas foi efetiva na redução do tamanho de grão médio da alumina com 99,7% em massa de Al2O3, reduzindo de 2,65 m da sinterização convencional para 0,94 m. Pela análise fatorial, foi verificado que para a densidade relativa, a temperatura e tempo da segunda etapa são significativos individualmente no valor da densidade, apresentando a temperatura o maior efeito. Já para o tamanho de grão, a interação da temperatura e tempo da segunda etapa é o que mais afeta no tamanho de grão médio. E por fim, sensíveis melhorias nas propriedades mecânicas foram identificadas para a alumina com 99,7% em massa de Al2O3 em um dos tratamentos de sinterização em duas etapas avaliado, como no módulo de resistência à flexão (melhoria de 285,96 para 302,63 MPa), na tenacidade à fratura (4,09 para 4,35 MPa.m0,5) e na microdureza Knoop (17,5 para 17,6 GPa), todos comparado à sinterização convencional; mesmo com maior porosidade, 2,36% na sinterização em duas etapas e 1,80% na sinterização convencional.