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Influência da técnica Multi Step Flash Sintering no controle microestrutural da ZrO2

Processo: 19/14677-9
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de junho de 2020 - 31 de janeiro de 2023
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Eliria Maria de Jesus Agnolon Pallone
Beneficiário:Eliria Maria de Jesus Agnolon Pallone
Instituição Sede: Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos (FZEA). Universidade de São Paulo (USP). Pirassununga , SP, Brasil
Pesquisadores associados:Julieta Adriana Ferreira ; Rafael Vieira de Sousa
Assunto(s):Processamento de materiais cerâmicos  Redes neurais (computação)  Sinterização  Zircônia 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Redes Neurais Artificiais | Sinterização assistida por campo | sinterização flash | zirconia (3Y-TZP) | zircônia (8Y- TZP) | processamento cerâmico

Resumo

A técnica flash sintering (SF), apresentada na literatura na última década, consiste na aplicação de campo elétrico na amostra concomitante com o aumento de temperatura do forno, durante a sinterização. Materiais com coeficiente de temperatura negativo têm sua resistência elétrica inversamente proporcional à temperatura. Sendo assim, em determinada temperatura será induzida uma corrente elétrica significativa através da amostra. Essa corrente elétrica aquece a amostra abruptamente, ocasionando a sua retração/densificação em poucos segundos. A relação entre os parâmetros (como densidade de corrente elétrica, intensidade do campo elétrico, modo de corrente elétrica, entre outros) utilizados na SF e as propriedades físicas e microestruturais obtidas não se encontra estabelecida. Isso ocorre, pois o entendimento dos mecanismos envolvidos no processo ainda se encontra em debate, o que até o momento dificulta a definição das melhores condições a serem utilizadas. A heterogeneidade da microestrutura é um fator que vêm sendo discutido. Nesse sentido, o objetivo do presente projeto é desenvolver uma metodologia para controlar a microestrutura da 3Y-TZP e da 8Y-TZP usando a técnica Multi Step Flash Sintering (MSFS). Para isso, será utilizada a técnica de impedância intercalada com a MSFS, usando a análise experimental por combinações de múltiplas variáveis (temperatura do forno, intensidade de campo elétrico, pressão, densidade de corrente elétrica, entre outras) nos diferentes materiais estudados, visando obter informações das amostras durante todo o processo de sinterização. Com os resultados obtidos pretende-se obter modelos baseados em regressão linear e em redes neurais artificiais (RNA), visando a predição de características das amostras sinterizadas nas diferentes condições da técnica de MSFS. (AU)

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Publicações científicas (4)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
DE SOUSA, RAFAEL V.; BORSATTO, LUCAS BASOLLI; CAMPOS, JOAO, V; FERREIRA, JULIETA A.; MONTEIRO, FABULO RIBEIRO; PALLONE, ELIRIA M. J. A.. Modeling and simulation of the flash sintering: An approach to study the influence of process attributes on the flash phenomenon and microstructure. MATERIALS TODAY COMMUNICATIONS, v. 37, p. 6-pg., . (15/07319-8, 19/14677-9, 18/04331-5)
STORION, ANA G.; LAVAGNINI, ISABELA R.; CAMPOS, V, JOAO; DA SILVA, JOAO G. P.; MAESTRELLI, SYLMA C.; PALLONE, ELIRIA M. J. A.. Effect of thermal insulation on microstructural homogeneity and onset temperature of flash sintered materials. Journal of the European Ceramic Society, v. 41, n. 15, p. 7807-7815, . (18/11143-0, 19/14677-9, 18/04331-5)
CAMPOS, JOAO, V; LAVAGNINI, ISABELA R.; ZALLOCCO, VINICIUS M.; FERREIRA, EDUARDO B.; PALLONE, ELIRIA M. J. A.; RODRIGUES, ANA C. M.. Flash sintering with concurrent crystallization of Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3 glass. ACTA MATERIALIA, v. 244, p. 10-pg., . (13/07793-6, 19/14677-9, 21/06509-9, 21/12412-8)
V. CAMPOS, JOAO; LAVAGNINI, ISABELA R.; AVILA, VIVIANA; YOON, BOLA; GHOSE, SANJIT; RAJ, RISHI; PALLONE, ELIRIA M. J. A.; JESUS, LILIAN M.. On the Arrhenius-like behavior of conductivity during flash sintering of 3 mol% yttria stabilized zirconia ceramics. SCRIPTA MATERIALIA, v. 203, . (18/04331-5, 19/03786-1, 19/14677-9)

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