Estudo de revestimentos cerâmicos sobre substrato metálico obtido

6) Microscopias eletrônicas de varredura, seguidas por análises de EDX da
seção transversal polida dos depósitos metálicos e cerâmicos, revelam uma
estrutura em faixas de tonalidade, associadas às variações na composição
química, que são inerentes ao processo de evaporação de ligas, devido às
diferenças de pressão de vapor, temperatura de fusão e de complexas
interações entre os constituintes. Nos revestimentos de zircônia dopada
apenas com ítria a dispersão nas quantidades dos diversos elementos foi
relativamente pequena. Quando se passou a estudar os revestimentos codopados
com ítria e nióbia, verificou-se uma maior dispersão nos resultados
das análises químicas. Para o revestimento com 20% em peso de nióbia,
houve tendência de evaporação seletiva, isto é, a nióbia evaporou antes dos
outros constituintes. Os depósitos de MCrAlY apresentam variações maiores
de concentração que aquelas observadas nas camadas cerâmicas. As
quantidades de alumínio e níquel aumentaram com a evolução do processo,
ou seja, quanto mais próximo do substrato, menor a quantidade destes dois
elementos; para o cromo o comportamento foi oposto. Observa-se também,
que a partir de uma dada distância do substrato ou após um certo período de
tempo de evaporação, houve uma tendência da composição do depósito de
MCrAY se estabilizar. Estas variações em composição ocorrem quando são
utilizados equipamentos que disponham de apenas um canhão de elétrons na
evaporação de ligas e, quando muito acentuadas, podem prejudicar o
desempenho dos TBC, pelo surgimento de camadas com diversos
coeficientes de expansão térmica, criando tensões durante os ciclos térmicos
que, no limite, podem levar à ruptura. O desenvolvimento de alvos com
gradiente de composição química seria uma alternativa para redução ou
eliminação dos efeitos da evaporação seletiva. Uma outra alternativa seria
esperar que a composição do vapor se estabilizasse antes de iniciar a
deposição do filme. Apesar dessas variações as análises por difração de raios
X realizadas na superfície dos depósitos apresentam uma boa correlação
entre fases presentes e previstas pelos diagramas de equilíbrio de fases, tanto
para os depósitos metálicos quanto cerâmicos.
7) As análises por perfilometria indicam baixos valores de rugosidade nas
diversas superfícies (do substrato, da camada de ligação e revestimento
cerâmico). Baixos valores de rugosidade nas interfaces otimizam a interação
entre os diversos revestimentos, pelo crescimento mais paralelo das colunas
e redução das tensões na interface, além de, no caso da superfície da camada
cerâmica, ser favorável à redução do arraste aerodinâmico das palhetas
revestidas com esses TBC, quando comparado com os revestimentos obtidos
por PS.
Sugestões para Futuros Trabalhos
Neste trabalho, são apresentados resultados originais, mas para viabilizar a
aplicação destes revestimentos como barreiras térmicas são necessários estudos mais
detalhados. Como trabalhos futuros sugerem-se:
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