Obtenção de substratos cerâmicos no sistema Si-Al-O-N-C empregando polissiloxanos e carga de Si e Al2O3

Cerâmica

R. M. Rocha²  M. Scheffler¹  P. Greil¹  J. C. Bressiani¹  A. H. A. Bressiani¹ 

[1] ,Instituto de Aeronáutica e Espaço Centro Técnico Aeroespacial S. José dos Campos SP

关键词: colagem por fita;    substratos cerâmicos;    precursor polimérico;    pirólise;    Si2ON2;    SiC;    ceramic tapes;    preceramic polymers;    pyrolysis;    polymer derived ceramics;    Si2ON2;    SiC;   

DOI  :  10.1590/S0366-69132005000100009

来源: SciELO

【 摘 要 】

A técnica de processamento de colagem por fita (tape casting) tem sido amplamente utilizada na obtenção de cerâmicas para diferentes aplicações: substratos cerâmicos e estruturas planares em multicamadas para circuitos integrados e capacitores; eletrólitos sólidos para células a combustível e sensores; cerâmicas piezoelétricas para atuadores e transdutores; membranas de separação para micro-filtragem; compósitos estruturais e trocadores de calor. Neste trabalho, a técnica convencional de colagem por fita foi adaptada com a utilização do processo de pirólise controlada de misturas de polímeros e carga, empregando-se polissiloxanos e cargas de silício e alumina nas suspensões. Foram preparadas suspensões com 60% vol. de fase polimérica (polissiloxanos e metil-trietoxi-silano) e 40% vol. de carga (Si e Al2O3), com diferentes concentrações dos polímeros e das cargas. As amostras na forma de substratos foram pirolisadas em atmosfera de nitrogênio a 1400 °C/2 h e 1500 °C/2 h, sendo convertidas em materiais cerâmicos no sistema Si-Al-O-N-C. O processo de pirólise foi caracterizado até a temperatura de 1000 ºC por análise termogravimétrica. As cerâmicas foram caracterizadas quanto às fases formadas, microestrutura, massa específica aparente e condutividade térmica. Os substratos cerâmicos apresentaram porosidade relativamente alta (entre 12 e 22%) e baixa condutividade térmica (entre 3 e 8 W/m.K), sendo constituídos por fases cristalinas de beta-SiC, Si2ON2, O'-SiAlON, Al2O3, mulita e fase amorfa de SiOC; o Si foi observado nas amostras pirolisadas a 1400 ºC.

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