Estudo de revestimentos cerâmicos sobre substrato metálico obtido

obtenção das fases t de baixa ítria e c de alta ítria é impedido. A t’ forma-se por
transformações independentes de mecanismos de difusão a partir da fase cúbica durante
o resfriamento [56, 61].
A Figura 2.27 evidencia também que cerâmicas de Y-PSZ podem ser obtidas
para uma larga faixa de composição (6 a 11 % em mol de YO1,5). As cerâmicas de Y-
TZP são obtidas para composições em torno de 4% em mol de YO1,5.
O diagrama de equilíbrio de fases do sistema ZrO2 – YO1,5 (Figura 2.27) inclui
tanto as fases em equilíbrio, quanto as fases de rápido resfriamento da região de líquido
para o campo cúbico. As fases de rápido resfriamento são indicadas por barras na parte
inferior do diagrama. Um X marcado na região de líquido representa a composição
típica utilizada na obtenção de TBC (ZrO2 – 8 % em mol de YO1,5, aproximadamente
7,4% em peso). Durante a obtenção de revestimentos, tanto por PS quanto por EB-PVD,
o material resfria rapidamente. O processo de resfriamento é indicado pela linha
vertical. Essa linha intercepta a barra horizontal que corresponde à fase t’, que é a fase
de menor energia livre para uma transformação sem difusão ou com difusão desprezível
[61].
2.12.2 A Transformação Tetragonal →Monoclínica
A fase t’é referida muitas vezes como a t não transformável por não passar pela
transformação martensítica t → m e, portanto, não contribuindo para o aumento da
tenacidade à fratura da cerâmica. Isto é uma descrição incompleta, pois a fase t’ é
metaestável e apresenta a transformação para o equilíbrio c e t após envelhecimento de
longa duração [58].
A tenacidade à fratura de um material multifásico frágil, KIc, pode ser descrita
por uma relação da forma:
em que:
K = K 0 + ∆K
(2.17)
Ic
K0 – tenacidade da matriz e
C
∆Kc – contribuição dos diversos mecanismos de aumento de tenacidade.
Em cerâmicas contendo uma distribuição apreciável de fase metaestável t, a
transformação induzida por tensão t→m no campo de tensões de uma trinca
potencialmente danosa, proporciona um aumento da tenacidade através de mecanismos
associados à acomodação de forma durante a transformação. A mudança de volume
associada à transformação cria um campo de tensões compressivas em torno da ponta da
trinca que se opõe à sua propagação (aumento de tenacidade devido à transformação -
∆KCT≈15 MPa.m 1/2 ). Contribuições adicionais ao aumento da tenacidade provêm de
microtrincas associadas com as tensões de acomodação de forma da transformação
(∆KCM≈2-6 MPa.m 1/2 ) e da deflexão da trinca pela zona de transformação à frente da
trinca (∆KCD≈2-4 MPa.m 1/2 ). A contribuição de cada mecanismo depende da escala,
morfologia, dispersão e fração volumétrica da fase t [55, 62 e 63].
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