Influence of boron compounds addition in the silicon carbide - nitride bonded refractoryes oxidation resistence / Estudo da influência da adição de compostos de boro na resistência à oxidação de refratários a base de carbeto de silício-liga de nitreto.

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2004

RESUMO

Neste trabalho foi avaliada a influência da adição de boro em um refratário comercial a base de carbeto de silício liga de nitreto, sendo que este tipo de material é comumente utilizado como cerâmica estrutural a altas temperaturas em função de sua combinação de propriedades, tais como manutenção da resistência mecânica a altas temperaturas, resistência à abrasão, elevada condutividade térmica, boa resistência ao choque térmico e resistência a corrosão. Para produção das composições, compostos de boro foram adicionados ao refratário comercial durante etapa de mistura e posteriormente sinterizados a 1450 C em atmosfera de nitrogênio. Em uma primeira etapa, diversas composições foram testadas levando-se em conta a resistência mecânica a quente do material e fases formadas após queima. Após definição daquelas que seriam testadas, ensaios de resistência mecânica a temperatura ambiente, microscopia eletrônica de varredura e, principalmente, ensaios de oxidação (980 e 1230 C / 200 horas) foram realizados e os resultados obtidos foram comparados com o refratário comercial. Sabendo que o ganho de peso é indicativo do grau de oxidação, dentre os aditivos testados, nitreto de boro se mostrou um material proissor para aumento da resistência a oxidação do material. Sabendo-se que a camada de sílica formada sobre a superfície do material é benéfica para aumento da resistência à oxidação e que a difusividade do oxigênio na camada cristalina é menor que no filme vítreo, os aditivos a base de boro contribuíram para a cristalização da superfície formada, e, conseqüentemente, se mostraram interessantes para diminuição das taxas de oxidação de materiais a base de carbeto de silício. As micrografias obtidas indicam a formação de fibras de nitreto de silício, principalmente na região interna dos poros. Além disso, conforme citado na literatura, a presença de boro como aditivo de sinterização contribuiu para o aparecimento de bolhas na camada oxidada, porém sem ruptura das mesmas. Tal ruptura dessas bolhas seria prejudicial para a resistência à oxidação devido à formação de locais pontuais para a entrada de oxigênio na estrutura. Outro ponto a destacar foi à ausência de esferulitas na camada oxidada.

ASSUNTO(S)

oxidação materiais refratários engenharia de materiais e metalurgica carbeto de silício material cerâmico

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