Análise da influência da lantânia nas propriedades mecânicas de compósitos cerâmicos para aplicação no setor aeroespacial

Abstract

O setor aeroespacial demanda constante aprimoramento tecnológico para garantir a durabilidade de componentes críticos, como os revestimentos de bocais de exaustão, que operam sob elevadas temperaturas. Para superar a fragilidade intrínseca dos materiais cerâmicos tradicionais usados como Revestimentos de Barreira Térmica (TBCs), este trabalho buscou investigar a influência do óxido de lantânio 𝐿𝑎2𝑂3, um óxido de terra rara, nas propriedades de compósitos cerâmicos de 𝑍𝑟𝑂2 − 𝐴𝑙2𝑂3. O objetivo foi avaliar como a Lantânia atua na estabilização de fase e nas propriedades mecânicas desses compósitos. Para tanto, foram produzidas quatro composições distintas com 5%, a 10% de lantânia, processadas termomecanicamente por meio de pesagem controlada, moagem, compactação e sinterização. A caracterização das amostras sinterizadas incluiu a Análise do Tamanho de Partículas (ATP) dos pós, que forneceu informações sobre a distribuição granulométrica das formulações. A Difração de Raios-X (DRX) foi aplicada para identificar e avaliar a proporção das fases cristalinas (monoclínica e tetragonal) da zircônia, indicando a eficácia da lantânia como agente estabilizador. Finalmente, as propriedades mecânicas das cerâmicas foram avaliadas por meio de ensaios de Microdureza Vickers (HV), que mensuram a resistência do material à penetração de um penetrador. Em síntese, os ensaios realizados permitiram traçar o perfil microestrutural e mecânico das formulações, confirmando a relevância da concentração do aditivo de Lantânia para o desempenho dos compósitos cerâmicos.