@MASTERSTHESIS{ 2020:112682627, title = {Avaliação física, mecânica e microestrutural de beta titanato de alumínio sinterizado por técnica convencional e por two-steps sintering}, year = {2020}, url = "https://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/2182", abstract = "Os materiais cerâmicos apresentam diversas propriedades interessantes - o que gera uma grande aplicabilidade nos mais variados segmentos industriais. Dentre eles, destaca-se o setor de refratários, em que materiais com propriedades especificas são muito utilizados, como é o caso da tialita (β-Al2TiO5), que possui excelente resistência ao choque térmico, elevado ponto de fusão, baixa condutividade térmica e elétrica, baixo coeficiente de expansão térmica e baixa molhabilidade por metais não-ferrosos fundidos. No entanto, existem dois problemas relacionados a esse material: a decomposição eutetóide em seus óxidos precursores, alumina (Al2O3) e titânia (TiO2), durante o resfriamento após a sinterização na faixa de temperatura entre 750 e 1300ºC e a formação de trincas em sua matriz, também durante o resfriamento, para microestruturas com tamanhos de grãos superiores a 2 mícrons, o que faz com que apresente baixa resistência mecânica. Esse trabalho propôs a obtenção da tialita, em escala nanométrica, a partir de seus óxidos precursores oriundos de moagem de alta energia (MAE) durante 0, 1, 2, 3 e 4 horas, investigando-se três diferentes proporções molares, sendo 55:35, 45:45 e 35:55 a relação alumina:titânia respectivamente, sempre mantendo 10% em mol de MgO. Após a obtenção dos pós em escala nanométrica, pastilhas foram conformadas por meio de prensagem uniaxial, com 129,83 e submetidas à sinterização convencional com patamar de 1550ºC por 2 horas. O mesmo processo de conformação foi aplicado para outra alíquota do pó, oriundo do período de 2 horas de moagem. Essas pastilhas, por sua vez, foram submetidas à sinterização em duas etapas (two-steps sintering) por duas diferentes rotas: a primeira utilizando os patamares de 1450ºC durante 5 min e 1220ºC durante 4 horas; a segunda com os patamares de 1220ºC durante 2 horas e 1450ºC durante 2 horas. Após sua obtenção, os corpos cerâmicos foram caracterizados por DRX, obtendo-se, com êxito, a tialita para todas as composições e rotas de sinterização adotadas. Medidas das propriedades físicas (porosidade e densidade aparente, retração linear diametral), ensaios de compressão diametral e microscopia eletrônica de varredura (MEV) foram realizadas. A partir das análises envolvendo as propriedades e microestruturas obtidas pelas diferentes rotas de processamento, constatou-se que os melhores resultados foram obtidos para a composição com excesso de alumina, destacando-se, ainda, o caso em que foi realizada a sinterização por two-steps sintering, principalmente o primeiro grupo de patamares, para o qual foi possível obter uma alta densidade, baixa porosidade, elevada resistência mecânica (tensão de ruptura de 11,87 MPa e módulo de elasticidade de 0,37 GPa) e microestrutura mais refinada (tamanhos de grãos com média de 2 a 8 mícrons). A composição com excesso de titânia mostrou-se muito inferior às demais composições, apresentando menores resistência mecânica e densidade e elevada porosidade, além de um maior crescimento de grãos e presença acentuada de microtrincas. A técnica de moagem de alta energia aliada à two-steps sintering apresentou resultados muito promissores e interessantes, o que gera uma ampla área de interesse tecnológico a ser ainda mais explorada.", publisher = {Universidade Federal de Alfenas}, scholl = {Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais}, note = {Instituto de Ciência e Tecnologia} }