ISSN 2594-5327
79º Congresso Anual da ABM - Internacional — Vol. 79 , num. 79 (2026)
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Resumo
O carbeto de silício (SiC) é amplamente utilizado como cerâmica estrutural de alto desempenho, porém sua elevada temperatura de sinterização representa um desafio tecnológico. Neste trabalho, investigou-se a influência de diferentes rotas de pré-sinterização na estabilidade estrutural de compósitos SiC–Al2O3–Y2O3 submetidos à sinterização a 1.950 °C. Corpos verdes cilíndricos foram conformados por prensagem axial e submetidos a tratamentos térmicos em diferentes temperaturas. Amostras pré-sinterizadas, em atmosfera oxidante, a 1.200 °C e 1.400 °C apresentaram colapso estrutural após a sinterização, enquanto aquelas tratadas a 1.000 °C exibiram comportamento dependente da geometria. A partir da análise macroscópica dos corpos sinterizados e da comparação com modelos e estudos disponíveis na literatura, propõe-se como hipótese que esse comportamento possa estar relacionado à formação prévia de SiO2 por oxidação passiva e à posterior transição para um regime de oxidação ativa em alta temperatura e baixa pressão parcial de oxigênio, com possível formação de espécies gasosas (SiO e CO). Observou-se ainda que amostras de maior diâmetro pareceram mais suscetíveis à falha, possivelmente em função de maior dificuldade de escape de gases internos. Em contraste, amostras sem pré-sinterização oxidante, nas quais ocorreu apenas a retirada do ligante, em atmosfera inerte, até 1.000 °C, preservaram sua integridade estrutural na etapa de sinterização. Assim, os resultados são apresentados como um estudo de caso e como base para uma interpretação mecanística preliminar, cuja confirmação dependerá de caracterizações futuras, como DRX, MEV/EDS e análises complementares de massa e composição.
Silicon carbide (SiC) is widely used as a high-performance structural ceramic, but its high sintering temperature poses a technological challenge. In this work, the influence of different pre-sintering routes on the structural stability of SiC–Al₂O₃–Y₂O₃ composites subjected to sintering at 1950 °C was investigated on an exploratory basis. Cylindrical green bodies were shaped by axial pressing and subjected to thermal treatments at different temperatures. Samples pre-sintered in an oxidizing atmosphere at 1200 °C and 1400 °C exhibited structural collapse after sintering, whereas those treated at 1000 °C showed geometry-dependent behavior. Based on macroscopic analysis of the sintered bodies and comparison with models and studies available in the literature, it is hypothesized that this behavior may be related to the prior formation of SiO₂ by passive oxidation and the subsequent transition to an active oxidation regime at high temperature and low oxygen partial pressure, with possible formation of gaseous species (SiO and CO). It was also observed that larger-diameter samples appeared more susceptible to failure, possibly due to greater difficulty in the escape of internal gases. In contrast, samples without oxidizing pre-sintering, in which only binder removal was carried out in an inert atmosphere up to 1000 °C, preserved their structural integrity during the sintering step. Thus, the results are presented as a case study and as a basis for a preliminary mechanistic interpretation, the confirmation of which will depend on future characterizations, such as XRD, SEM/EDS, and/or complementary mass and composition analyses.
Palavras-chave
Carbeto de Silício, Oxidação Ativa, Pré-Sinterização, Sinterização
Silicon Carbide, Active Oxidation, Pre-sintering, Sintering
Como citar
Ouverney, Lorrana Pereira Silva; Alkimim, Hellen Karina Pereira; Jesus, Wellington Bruno Silva de; Sene, Frank Ferrer; Campos, José Brant de; Lima, Eduardo de Sousa.
Estudo de caso sobre a possível ocorrência de oxidação ativa na sinterização de compósitos de SiC com Al2O3 e Y2O3,
p. 1898-1906.
In: 79º Congresso Anual da ABM - Internacional,
São Paulo, SP - Brasil,
2026.
ISSN: 2594-5327, DOI 10.5151/2594-5327-43541
