Corrosão em cerâmicas à base de si3n4, Slides de Engenharia de Materiais. Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ)
anniemeireles
anniemeireles10 de Julho de 2015

Corrosão em cerâmicas à base de si3n4, Slides de Engenharia de Materiais. Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ)

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Trabalho feito para matéria de Corrosão, descrevendo como acontece a corrosão ou desgaste em materiais cerâmicos (não metálicos).
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Corrosão em Cerâmicas

Corrosão de cerâmicas à base de Si3N4 em soluções aquosas de HCl 0,1 N

Annie Kassey Freire Meireles Rio de Janeiro, 2015.

Introdução

 Materiais cerâmicos são altamente resistentes à corrosão;

 Em altas temperaturas ocorrem processos de formação de fases vítreas e

de dissolução;

 Cerâmicas podem desagregar-se em consequência de: agentes físicos,

agentes químicos e agentes mecânicos;

Introdução

 Aumento de temperatura: favorece a dissolução;

 Temperatura ambiente: intemperismo.

 SiC e Si3N4 formam camada passiva de SiO2 protetora para pressão parcial maior que 1m

de Hg

Corrosão de cerâmicas à base de Si3N4 em soluções aquosas de HCl 0,1 N

Resumo

 O comportamento à corrosão de cerâmicas à base de Si3N4 contendo misturas de Y2O3/SiO2e

RE2O3/SiO2 como aditivos nas proporções de 14 e 21% em volume ambos na estequiometria

dos dissilicatos Y2Si2O7 e RE2Si2O7, respectivamente, foi estudado em soluções aquosas de HCl

0,1N a 100 °C. A resistência à corrosão foi avaliada pela perda de massa das amostras e

análise química das soluções após os testes. As análises por MEV das amostras atacadas

revelou que basicamente a fase vítrea intergranular foi dissolvida pela solução ácida,

deixando um esqueleto de grãos de β-Si3N4entrelaçados.

Introdução

Porque Si3N4?

 Alta dureza

 Retenção das propriedades sob altas temperaturas

 Resistência à oxidação

 Estabilidade térmica

Procedimento Experimental

 Matérias-primas e aditivos  Misturas

 Moinho de atrito

 Álcool isopropílico durante 4h

 Secagem em evaporador rotativo

 Peneiradas

 Prensadas em formas de blocos

por prensa isostática

Procedimento Experimental

 Blocos

 Sinterizados à 1850°C

 Serrados em forma de barras

 Retificados

 Polidos

 Lavados em água

 Posteriormente em acetona

 Secos à 150°C

 Testes de corrosão

 Balões de destilação

 Temperatura controlada por termostato

 Sistema de refluxo

 Tempos de imersão 120, 240 e 360h

 Resistência à corrosão

 Perda de massa

 Severidade

 Observação das microestruturas

Resultados e Discussões

Y2Si2O7 + 6HCl + H2O 2YCl3 + 2H4SiO4 (A)

RE2Si2O7 + 6HCl + H2O 2RECl3 + 2H4SiO4 (B)

Resultados e Discussões

 Amostras com 14% em

volume de fase intergranular

 Diferença no grau de

agressividade não pode ser

observada

Conclusões

 As amostras dopadas com Y2O3/SiO2 apresentaram maior resistência ao ataque

corrosivo;

 Acima de 240 horas de exposição, a taxa de corrosão tende a diminuir com o

tempo;

 A quantidade de aditivo presente é um parâmetro preponderante no

comportamento à corrosão da cerâmica à base de Si3N4;

 Ocorre dissolução preferencial dos elementos de terras raras.

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