Ref.: McePr09-003

Produção e caracterização de revestimentos cerâmicos à base de zircônia-alumina reforçados com óxidos de terra rara para aplicação no sistema de exaustão de turbinas a gás no setor aeroespacial

Apresentador: Rayanne Jennypher da Silva Santos

Autores (Instituição): Santos, R.J.(Universidade Federal de Pernambuco); YADAVA, Y.P.(UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO); Gomes, R.T.(Centro Universitário UniFBV - Wyden);

Resumo:
O setor industrial aeroespacial cresce constantemente devido ao seu investimento em pesquisas científicas corroborando na economia de diversos países. Esse crescimento se deu principalmente por meio do uso de turbinas a gás na propulsão. Entretanto, ainda há limitações no uso dessas turbinas em foco nos bicos de exaustão por serem compostos de superligas de níquel que precisam ser resfriadas ou isoladas por não resistirem a altas temperaturas e pressão. Dessa forma os fabricantes tem mostrado interesse aos materiais cerâmicos por suas propriedades térmicas favoráveis a continuidade do equipamento. Entretanto, por se tratar de um material frágil as cerâmicas não são amplamente usadas em estruturas de aplicação aeroespacial. Assim, para otimizar as propriedades desse material é necessário um reforço por agregação de aditivos. E por possuir propriedades mecânicas elevadas, como alta resistência mecânica, estabilidade química e boa tenacidade a fratura combinada com com uma boa resistência ao desgaste, a zircônia é um material atraente neste uso. Nesse cenário, a produção de zirconia-alumina reforçada com óxidos de terras raras é estudada. Tendo o teor das terras raras variando de 5%, 7% e 10%, o desenvolvimento da microestrutura é fortemente melhorado. Os compósitos cerâmicos ZrO2-Al2O3 foram preparados por processo termomecânico.A mistura foi homogeneizada em moinho de bolas de alta energia e sinterizada em temperaturas na faixa de 1200 a 1700°C. A estrutura cristalina e a transformação de fases das amostras produzidas foram analisadas através de difratometria de raios-X. O uso de zircônia-alumina nos bicos de exaustão dos propulsores reduziria o custo no lançamento dos foguetes, pois pequenas melhorias acarretaria em menor uso de combustível. Assim, o aprimoramento do desempenho de seções quentes, como os bocais possibilitaria o aumento da frequência de acesso ao espaço.