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Previous issue date: 2003 === Tendo em vista a necessidade do emprego de cadinhos para sinterização e crescimento
de monocristais de materiais cerâmicos avançados em fornos de alta temperatura, foi
realizado um estudo de um novo material cerâmico, a perovskita cúbica complexa ordenada
Ba2HoZrO5,5, baseada em zircônia no sistema Ba-Ho-Zr-O.
As perovskitas complexas possuem geralmente uma composição do tipo A2BB O6 ou
A3B2B O9 e resultam do ordenamento dos íons B e B nos sítios octaédrico da célula unitária
da perovskita primitiva. Devido o aumento da complexidade da célula unitária destes
compostos possibilitou-se uma vasta quantidade de materiais que apresentam uma progressão
contínua do parâmetro de rede. De todas estas formulações estequiométricas, enfatizaremos o
composto Ba2HoZrO5,5 tipo 2(A(B5,5B 5,5)O3) ou A2BB´O6 que representa uma perovskita
cúbica complexa ordenada, onde o cátion A será o bário (Ba), os cátions B e B´ o hólmio (Ho)
e zircônia (Zr) e o ânion O o Oxigênio (O).
A perovskita cúbica complexa ordenada do tipo A2 BB O6 proporciona uma grande
flexibilidade quanto aos seus parâmetros de rede, pois podemos manipular os cátions B e B´
ao longo da estrutura, devido a seus raios serem bastante próximos e se alternarem ao longo
dos vértices do cubo da estrutura cristalina, formando assim, a perovskita cúbica complexa
ordenada.
As perovskitas, de uma maneira geral, possuem uma larga variedade de aplicações em
áreas fundamentais de ciências e engenharia dos materiais, dentre elas destaca-se: cadinhos
inertes que suportam elevadas temperaturas para aplicações metalúrgicas, cadinhos para
crescimentos de monocristais de supercondutores cerâmicos de alta temperatura e substratos
para produção de filmes finos. Dentre as várias aplicações da perovskita, nos deteremos à
confecção de cadinhos inertes mediante a escassez deste produto no mercado.
As cerâmicas Ba2HoZrO5,5 foram produzidas através do processo da reação em estado
sólido. E depois submetidas ao processo de sinterização em estado sólido e sinterização em
fase liquida. Para sinterização das amostras utilizamos dois tipos de processos, o direto e o
indireto. No processo direto compactamos os pós cerâmicos e sinterizamos diretamente nas
temperaturas de 1250, 1400 e 1600oC respectivamente. No processo indireto os pós cerâmicos
foram compactados e sinterizados na temperatura de 1250oC. Após esta sinterização, as
amostras foram trituradas, compactadas e novamente sinterizadas na temperatura de 1400oC.
Depois da temperatura de sinterização de 1400oC as amostras foram outra vez trituradas,
compactadas e sinterizadas a temperatura de 1600oC.
Para sinterização via fase liquida das cerâmicas Ba2HoZrO5,5 adicionou-se uma
percentagem de 0, 1 e 2% de óxido de cobre (CuO) para estudar a sua influencia na
sinterização, microestrutura e propriedade mecânica. Estas amostras cerâmicas depois de
confeccionadas foram analisadas por difração de raios-X, para determinação das fases
presentes, microdureza Vickers, para o levantamento das propriedades mecânicas,
microscopia eletrônica de varredura aliada com a técnica de dispersão de energia de raios-X
(EDS) a fim de se estudar a microestrutura, a morfologia dos grãos e o percentual de
elementos químicos presente nas amostras.
Nossos estudos mostraram que a sinterização via fase líquida utilizando o óxido de
cobre na cerâmica Ba2HoZrO5,5 é importante, pois facilita o processo de sinterização e
melhora as propriedades mecânicas, sem alterar as características estruturais da matriz
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