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dc.creatorZAIDAN, Denilson Wagner-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/5841884507267210por
dc.contributor.advisor1RAMOS, Alfeu Saraiva-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4959152343828058por
dc.contributor.referee1SANTOS, Claudinei dos-
dc.contributor.referee2BALESTRA, Roseli Marins-
dc.date.accessioned2021-02-23T13:10:00Z-
dc.date.issued2020-08-03-
dc.identifier.citationZAIDAN, Denilson Wagner. Investigação experimental sobre a estabilidade de fases em cerâmicas de Al2O3-Nb2O5-Y2O3. 2020. 90 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Universidade Federal de Alfenas, Poços de Caldas, 2020.por
dc.identifier.urihttps://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/1727-
dc.description.resumoO presente trabalho visa a investigação experimental da estabilidade de fases em cerâmicas de Al2O3-Nb2O5-Y2O3. E considerando que cerâmicas de Al2O3-Y2O3 baseadas na fase YAG – Yttrium Aluminum Garnet (Y3Al5O12) apresentam potencial para aplicações em ambientes agressivos e em altas temperaturas devido sua resistência à corrosão e resistência à fluência em temperaturas superiores a 1500ºC, enquanto que as cerâmicas de Al2O3-Nb2O5 possuem características atrativas para uso como biomateriais e catalisadores para o refino do petróleo. Além disso, as cerâmicas de YNbO4-Nb2O5-Y2O3 têm sido consideradas para aplicações estruturais devido suas propriedades mecânicas em altas temperaturas. Dos sistemas binários, o diagrama de fases do sistema Al2O3-Y2O3, as seguintes fases sólidas intermediárias estão presentes a 1300ºC: YAG, YAP e YAM. No diagrama de fases do sistema Al2O3-Nb2O5, são relatadas a existência a 1300ºC das fases intermediárias YNbO4 e AlNb11O29. E no caso do sistema Y2O3-Nb2O5, as informações de fases sólidas consideradas foram: Y3NbO7 e YNbO4. Contudo, informações sobre a estabilidade de fases de cerâmicas de e Al2O3-Nb2O5-Y2O3 estão limitadas na literatura. Matérias-primas de alta pureza (>99%-massa) de óxidos de alumínio, nióbio e de ítrio foram utilizados para a preparação das cerâmicas de Al2O3-Nb2O5-Y2O3. Com objetivo de determinar a seção isotérmica a 1300oC do composto e assumindo as reações invariantes dos correspondentes sistemas binários, foram selecionadas composições químicas de possíveis regiões trifásicas desse sistema ternário. Assim, as misturas de pós pesando 1,5g de cada mistura, foram devidamente pesadas e misturadas por 60 minutos, em um moinho tipo SPEX utilizando um vaso de WC-Co (80 mL) e esferas de WC de aproximadamente 5 mm de diâmetro, para homogeneização química. Seguindo, os materiais moídos de Al2O3-Nb2O5-Y2O3 foram compactados usando uma pressão axial de aproximadamente 40 Mpa por 60 segundos, obtendo as amostras cilíndricas com 10mm de diâmetro e 5mm de altura. Para a obtenção do equilíbrio termodinâmico das cerâmicas de Al2O3-Nb2O5-Y2O3, as amostras foram tratadas termicamente ao ar a 1300ºC por 72h e 150h (total de 222h). As cerâmicas tratadas termicamente foram caracterizadas com o auxílio de técnicas de difratometria de raios X (DRX), e foram realizadas microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectrometria por dispersão de energia (EDS). A partir dos resultados de difração de raios X das composições tratadas termicamente por 72h, as seguintes regiões trifásicas foram confirmadas, sendo apenas uma delas bifásica: Y2O3+Y4Al2O9+Y3NbO7, Y3NbO7+Y3Al5O12+YNbO4, Y3NbO7+Y3Al5O12+YAlO3, YNbO4+Al2O3, YNbO4+AlNb11O29+AlNbO4, YNbO4+AlNb11O29+Al2O3∙9Nb2O5, YNbO4+Y3Al5O12+Al2O3 e YNbO4+Al2O3+AlNbO4. As composições tratadas por 222h confirmaram a existência dos campos trifásicos já identificados e contribuíram para a determinação das regiões YNBO4+AlNb11O29+AlNb49O124 e YNBO4+AlNb49O124+Nb2O5.por
dc.description.abstractAl2O3-Y2O¬ ceramics based on the YAG phase - Yttrium Aluminum Garnet (Y3Al5O12) have the potential for applications in aggressive environments and at high temperatures due to their corrosion resistance and creep resistance at temperatures above 1500ºC, while Al2O3-Nb2O5 ceramics they have attractive features for use as biomaterials and catalysts for oil refining. In addition, YNbO4-Nb2O5-Y2O3 ceramics have been considered for structural applications due to their mechanical properties at high temperatures. According to the phase diagram of the Al2O3-Y2O3 system, the following solid intermediate phases are presents: YAG, YAP and YAM. In the phase diagram of the Al2O3-Nb2O5 system, the existence of YNbO4 and AlNb11O29 phases is reported. However, information on the phase stability of Al2O3-Nb2O5-Y2O3 ceramics is limited in the literature. In this context, the present work aims at the experimental investigation of the phase stability in Al2O3-Nb2O5-Y2O3 ceramics. High-purity raw materials (> 99% -mass) of aluminum, niobium and yttrium oxides wehe used for preparing the Al2O3-Nb2O5-Y2O3 ceramics. Considering the invariant reactions and the biphasic regions of the corresponding available binary systems, the chemical compositions of the ternary ceramics were chosen aiming at the determination of three-phase regions. To homogenize, the powder mixtures weighing close to 1,5g were properly mixed for 60 minutes, in a SPEX mill using a WC-Co vial (80 mL) and balls (approximately 5 mm diameter). Then, the ground materials of Al2O3-Nb2O5-Y2O3 were compacted using an axial load near the 40 MPa, in order to prepare cylindrical samples with 10mm in diameter and 5mm in height. To reach the thermodynamic equilibrium of the Al2O3-Nb2O5-Y2O3 ceramics, the compacted samples were heat treated at 1300ºC for 72h and 150h (totaling 222 hours). The heat-treated samples were characterized by means of X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersion spectrometry (EDS) techniques. From the X-ray diffraction results of the samples heat-treated for 72h, the following three-phase regions were confirmed, being only one of them biphasic: Y2O3+Y4Al2O9+Y3NbO7, Y3NbO7+Y3Al5O12+YNbO4, Y3NbO7+Y3Al5O12+YAlO3, YNbO4+Al2O3, YNbO4+AlNb11O29+AlNbO4, YNbO4+AlNb11O29+Al2O3∙9Nb2O5, YNbO4+Y3Al5O12+Al2O3 and YNbO4+Al2O3+AlNbO4. Samples heat-treated for 150h have confirmed the existence of three-phase fields already identified and to determine the others three-phase regions YNBO4+AlNb11O29+AlNb49O124 and YNBO4+AlNb49O124+Nb2O5.eng
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dc.formatapplication/pdf*
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Alfenaspor
dc.publisher.departmentInstituto de Ciência e Tecnologiapor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.initialsUNIFAL-MGpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiaispor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/-
dc.subjectCerâmica.por
dc.subjectDiagramas de fase.por
dc.subjectNióbio.por
dc.subjectAlumina.por
dc.subjectÍtrio.por
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICApor
dc.titleInvestigação experimental sobre a estabilidade de fases em cerâmicas de Al2O3-Nb2O5-Y2O3por
dc.title.alternativeExperimental investigation on the phase stability in ceramics of the Y2O3-Nb2O5-Al2O3eng
dc.typeDissertaçãopor
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