Desenvolvimento e Produção de Cerâmica Al2o3-tio2 Reforçada Com Óxido de Terras Raras (céria e Lantânia) Para Revestimento Inerte de Peças Metálicas da Indústria Petrolífera

Abstract

As ceramicas reforçadas com óxidos de terras raras, céria e lantânia, foram desenvolvidas e produzidas para revestir peças metálicas usadas na industria petrolifera. As propriedades mecânicas das cerâmicas à base de alumina melhoraram consideravelmente com a adição de TiO2, TiN, ZrO2, como reforços. Os estudos iniciais demonstram que a adição de pequenas percentagens de óxidos de terras raras em alumina reforçada com titânia (Al2O3-TiO2) pode melhorar a tenacidade à fratura destes materiais cerâmicos. No presente trabalho foram produzidos compósitos cerâmicos a base de Al2O3 reforçadas com 5%, 10%, 15% e 20% em peso, de TiO2 e 1% de CeO2 e La2O3, para uso como revestimento de peças metálicas da indústria petrolífera, bem como, o estudo de suas características microestruturais e das propriedades mecânicas. A produção dos compósitos cerâmicos foi realizada através do processo termo-mecânico. De acordo com os resultados obtidos através das análises de DRX, ATP, MEV, Dureza Vickers e Densidade pode-se concluir que com adições de óxido de titânio na ordem de 15% e 20% e 1% de óxido de cério na alumina obtêm-se melhores resultados na microestrutura e propriedades mecânicas. Em caso de alumina-titania reforçada com La2O3 resultados mostraram que com adições de óxido de titânio na ordem de 5% e 10% e 1% de óxido de lantânio na alumina obtêm-se melhores resultados na microestrutura e propriedades mecânicas desses compósitos. Estudos da estabilidade química e física desses compósitos em petróleo cru oriundo de poços de petróleo de mar e de terra indicam que estes materiais são inertes em ambiente de petróleo cru. As condições de estabilidade química em ambiente de petróleo cru para chapa revestida não puderam ser investigadas, visto que, a adesão do compósito a chapa não foi eficaz conforme o esperado, necessitando assim, mais testes de adesão para escolha do melhor método de fixação à superfície da chapa.