Estudo de revestimentos cerâmicos sobre substrato metálico obtido

3.3.1 Obtenção dos Alvos Metálicos e Cerâmicos
Materiais na forma de pó ou mesmo compactados a frio tendem a ser arrastados
de dentro da câmara de vácuo do forno de fusão por feixe eletrônico, no início da
evacuação. Devido à impossibilidade de se utilizar pós na câmara de vácuo foi
imprescindível a confecção de alvos sinterizados. Além disto, durante o processo de
evaporação os alvos sinterizados devem ter integridade mecânica e resistência ao
choque térmico e liberarem a menor quantidade possível de salpicos. Portanto, foi
necessário estabelecer as condições ideais de temperatura, tempo e atmosfera para
sinterização.
Testes de evaporação indicaram que, quando os alvos são sinterizados em vácuo,
ocorre uma redução significativa na evolução de salpicos. Sendo assim, todos os alvos
utilizados nesse trabalho foram sinterizados em vácuo. Estes testes também indicam que
alvos mais densos apresentam uma resistência ao choque térmico maior e uma evolução
de salpicos menor.
3.3.1.1 Mistura dos Pós
Os pós cerâmicos foram pesados em balança analítica nas diversas composições
empregadas neste trabalho. Foram realizadas misturas em moinho por 60 minutos, para
a homogeneização.
3.3.1.2 Prensagem Uniaxial a Frio
As misturas dos pós cerâmicos foram primeiramente compactadas uniaxialmente
a frio em matrizes de aço, com camisa flutuante na forma de pastilhas cilíndricas com
20 mm de diâmetro e massa de aproximadamente 20 gramas cada. A compactação final
foi executada em prensa hidráulica uniaxial, a carga de compactação utilizada foi de 50
MPa, aplicada durante 30 segundos, com subseqüente descompressão.
Não foi possível obter pastilhas compactadas do pó de MCrAlY devido à
morfologia (grãos esféricos) e à elevada dureza que impediram a deformação e o
ancoramento mecânico das partículas durante o processo de compactação.
3.3.1.3 Sinterização
Tanto os alvos cerâmicos quanto metálicos foram sinterizados em vácuo,
utilizando-se um forno de sinterização com atmosfera controlada, modelo HP20-3060-
20, marca Thermal Dynamics – EUA do AMR/IAE/CTA.
Após várias tentativas para otimização, os seguintes parâmetros foram utilizados
durante a sinterização dos alvos:
Alvos de MCrAlY
O pó de MCrAlY foi colocado em cadinhos de alumina com aproximadamente
2cm de diâmetro por 2 cm de altura e estes colocados em cadinhos de titânio. O material
foi aquecido em atmosfera de argônio até 950 o C, em seguida aquecido até 1340 o C por
meia hora em vácuo de 10 -7 Torr. A taxa de aquecimento para ambas as rampas foi de
20 o C/minuto e o tempo de patamar foi de meia hora.
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