Estudo de revestimentos cerâmicos sobre substrato metálico obtido

perpendicular às interfaces e pela medida das temperaturas ao longo dos três materiais,
infere-se o fluxo de calor (Q) e determina-se a condutividade térmica pela Equação 2.28
[16, 17].
∆T
Q = −k.
A.
, (2.28)
∆x
em que:
Q: fluxo de calor;
A: área e
∆T: diferença de temperatura para uma dada espessura ∆x.
A difusividade térmica (α) do material esta relacionada com a condutividade térmica
pela equação:
k = α . c p . ρ , (2.29)
em que:
cp: capacidade calorífica à pressão constante e
ρ: massa específica do material.
As determinações tanto da massa específica quanto da capacidade calorífica
apresentam dificuldades ao serem medidas em filmes por limitações dimensionais. A
capacidade calorífica é uma propriedade intrínseca do material; já a massa específica e a
difusividade dependem tanto do material quanto da estrutura.
A Equação 2.29 é válida para materiais idealmente densos, não levando em
consideração que os TBC são caracterizados por grande quantidade de porosidade que
influencia tanto na massa específica quanto na difusividade. O formato, a quantidade e a
orientação das porosidades, com relação ao fluxo de calor, têm um efeito muito grande
na condutividade térmica. Em adição, percentagem das diversas fases e estequiometria
também têm grande influência, especialmente no caso de TBC à base de zircônia [83].
2.13 Camada de Ligação (MCrAlY)
Entre a camada cerâmica e o substrato metálico é necessária a utilização de uma
camada metálica intermediária que atua como um revestimento de ligação e também
como uma proteção contra oxidação e corrosão do substrato [5, 9, 23], pois a zircônia é
essencialmente transparente para o oxigênio em altas temperaturas [84].
A função da camada de ligação é, essencialmente, promover uma boa adesão da
camada cerâmica com o substrato metálico (normalmente uma superliga à base de
níquel) e proteger o substrato contra a oxidação. Para tanto, deve-se ter um coeficiente
de expansão térmica compatível. A camada de ligação também contribui para a inibição
da oxidação e promove uma boa estabilidade de difusão com o substrato [12, 26].
A camada de ligação deve ter um alto teor de alumínio, servindo como um
reservatório para a formação do óxido de alumínio durante um longo período de tempo,
sem que ocorram perdas de alumínio da superliga à base de níquel do substrato [85].
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