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Previous issue date: 2012-02-08 / Zirconia has been widely applied on production of structural components, mainly due to its great mechanical properties. However, these properties are associated to the zirconia tetragonal and cubic phases, which are stable only on high temperatures on pure material, being necessary doping the material with some oxides to keep these phases at ambient temperature, on a metastable condition. The industrial production of pieces on zirconia is a function of economical and operational aspects, being more common than chemical methods using the mechanical mixture process for adding the stabilizer oxides to the zirconia powder. On this context, the present work was done in association with an industry of marketing and manufacturing of technical ceramics components, among which stands out the products made on magnesia-partially stabilized zirconia (Mg-PSZ). The aim of this work was the identification of the main aspects associated to the industrial process for the production of zirconia Mg-PSZ that determine the final characteristics of the components, beginning with the characterization of the products of each production stage and the conformation of test bodies for the confirmation of the material stabilization after the sintering process. Thus, it was investigated the production of two batches of powder made from mixing the raw materials by a wet process followed by spray-drying, altering the pH of one slurry, by the addition of an aqueous solution of hydrocholoric acid. It was observed, on the end of the characterization process, that the slurry with reduced pH presented a differential behavior during the spray-drying process, which were responsible for the better mechanical properties on the sintered bodies made from this batch of powder. The analysis of the characterization results allowed the definition of the processing parameters that require a special control to the warranty of final products made on Mg-PSZ, according to the literature review done. / A zirconia tem sido amplamente utilizada em componentes estruturais, especialmente devido as suas excelentes propriedades mecanicas. Entretanto, essas propriedades estao relacionadas as fases tetragonal e cubica da zirconia, as quais sao estaveis somente em elevadas temperaturas no material puro, sendo necessario a adicao de oxidos dopantes para manter essas fases em condicao metaestavel a temperatura ambiente. A producao industrial de componentes em zirconia esta condicionada a aspectos economicos e operacionais, sendo mais comum empregar metodos que envolvem a mistura mecanica de pos para adicao dos oxidos estabilizantes a zirconia do que metodos quimicos. Nesse cenario, o presente trabalho foi realizado em parceria com uma industria de fabricacao e comercializacao de componentes em ceramica tecnica, dentre as quais se destaca a zirconia parcialmente estabilizada com oxido de magnesio. O objetivo da pesquisa foi a identificacao dos principais aspectos associados as etapas do processo de producao industrial de zirconia PSZ-Mg que influenciam as caracteristicas finais de componentes, a partir da caracterizacao dos produtos dessas etapas e da conformacao de corpos de prova para confirmacao da estabilizacao do material apos a sinterizacao. Dessa forma, foi acompanhada a producao de dois lotes de po produzido a partir da mistura por via umida das materias primas e secagem por atomizacao, com variacao no pH da barbotina para um dos lotes, feito a partir da adicao de solucao aquosa de acido cloridrico. Foi observado, ao final dos processos de caracterizacao, que a barbotina com pH reduzido apresentou um comportamento diferenciado durante a etapa de secagem, o que foi responsavel por melhores propriedades mecanicas nos corpos sinterizados produzidos a partir dessa massa. A analise dos resultados de caracterizacao permitiu, assim, a definicao dos parametros de processamento que requerem maior controle para garantia da qualidade dos produtos finais em zirconia PSZ-Mg, em concordancia com o levantamento bibliografico efetuado.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/886 |
| Date | 08 February 2012 |
| Creators | Falvo, Tatiani |
| Contributors | Tomasi, Roberto |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, UFSCar, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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