O Efeito da Adição de LiF e MgO na sinterização da Al2O3

Abstract

Neste trabalho investigou-se a influência de aditivos de sinterização na densificação da alumina sinterizada. Foram eles: fluoreto de lítio (LiF) com o objetivo de promover sinterização em presença de fase líquida devido ao seu baixo ponto de fusão; e óxido de magnésio (MgO), cujo ponto de fusão é elevado, com o intuito de promover sinterização no estado sólido. As composições cerâmicas investigadas envolveram os seguintes sistemas: Al2O3; Al2O3-LiF; Al2O3-MgO e Al2O3-MgO-LiF, onde utilizou-se as concentrações em peso de 0,30 e 0,60% para o LiF e 0,25 e 0,50% para o MgO. Os tratamentos térmicos de sinterização foram realizados a 1400 ºC/3h e 1600 ºC/1h. As composições investigadas foram caracterizadas quanto aos seus tamanhos de partículas, e verificou-se que a adição simultânea dos aditivos LiF e MgO contribuiu para reduzir o tamanho médio de partícula após a moagem dos pós. Os resultados de densificação obtidos revelaram que o aditivo LiF foi aquele que resultou em melhores densificações nas condições investigadas. Por outro lado, os sistemas Al2O3-MgO e Al2O3-MgO-LiF apresentaram os menores resultados de densificação. Particularmente, o aumento simultâneo das adições de LiF e MgO resultou nos valores mais baixos de densificação da alumina sinterizada. As amostras sinterizadas foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) que revelou a formação de segunda fase nos contornos de grão. Resultados de difração de raios X identificaram a presença das fases LiAl5O8 e MgAl2O4. Verificou-se que a presença da fase LiAl5O8 prejudicou tanto a densificação quanto as propriedades elásticas da alumina sinterizada.