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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40239| Título: | Síntese de zircônia estabilizada com ítria via método sustentável usando clara de ovo |
| Título(s) alternativo(s): | Synthesis of yttria-stabilized zirconia by a sustainable method using egg white |
| Autor(es): | Santos, Nicolas Tavares dos |
| Orientador(es): | Salem, Raphael Euclides Prestes |
| Palavras-chave: | Síntese orgânica Óxido de zircônio Ovos Organic compounds - Synthesis Zirconium oxide Eggs |
| Data do documento: | 2-Dez-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Londrina |
| Citação: | SANTOS, Nicolas Tavares dos. Síntese de zircônia estabilizada com ítria via método sustentável usando clara de ovo. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2025. |
| Resumo: | Este trabalho propõe a síntese de pós ultrafinos de zircônia (𝑍𝑟 ) estabilizada com 2 ítria ( ) utilizando o método da clara de ovo como agente complexante, visando a 23 uma rota sustentável e econômica para a produção de cerâmicas avançadas. A zircônia apresenta polimorfismo, com fases monoclínica, tetragonal e cúbica, sendo a estabilização das fases tetragonal e cúbica fundamental para garantir resistência mecânica e durabilidade em temperatura ambiente. O método da clara de ovo, que emprega a proteína ovalbumina, permite substituir reagentes sintéticos convencionais, reduzindo o impacto ambiental de processos tradicionais, como sol-gel, Pechini e hidrotermal. Sintetizaram-se pós de zircônia com adição de 3% e 8% em mol de ítrio usando clara de ovo em solução como agente complexante. Os precursores foram calcinados inicialmente a 600 ºC e depois a 900 ºC e 1100ºC. A caracterização estrutural e morfológica dos pós calcinados foi realizada por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espalhamento dinâmico de luz (DLS) e difratometria de raios X (DRX). Os pós foram conformados e prensados uniaxialmente na forma de pastilhas, a fim de avaliar a sua densidade a verde. Os resultados da caracterização dos pós calcinados indicam a formação de pós em agregados micrométricos irregulares formados por partículas primárias nanométricas e arredondadas (<100 nm), com estabilização das fases tetragonal e cúbica nas amostras com adição de ítrio. O pó calcinado a 1100 ºC com adição de 8% mol de ítrio apresentou maior grau de aglomeração, diferenciando-se das demais amostras. A avaliação da densidade geométrica das pastilhas prensadas indicou baixa capacidade de empacotamento, sendo necessários processos subsequentes de moagem e redução de tamanho de agregados para viabilizar seu uso em peças de alta densidade. |
| Abstract: | This work proposes the synthesis of ultrafine yttria-stabilized zirconia (𝑍𝑟 ) with 2 yttria ( ) powders using the egg white method as a complexing agent, aiming at a 23 sustainable and economical route for the production of advanced ceramics. Zirconia exhibits polymorphism, presenting monoclinic, tetragonal, and cubic phases. Stabilization of the tetragonal and cubic phases is fundamental to ensure mechanical strength and durability at ambient temperature. The egg white method which employs the ovalbumin protein, allows for the substitution of conventional synthetic reagents, thereby reducing the environmental impact of traditional processes such as sol-gel, Pechini, and hydrothermal methods. Zirconia powders with additions of 3 mol% and 8 mol% yttria were synthesized using egg white in solution as the complexing agent. The precursors were initially calcined at 600 ºC and subsequently at 900 ºC and 1100 ºC. Structural and morphological characterization of the calcined powders was performed using Scanning Electron Microscopy (SEM), Dynamic Light Scattering (DLS), and X-ray Diffraction (XRD). The powders were then shaped and uniaxially pressed into pallets to evaluate their green density. The characterization results of the calcined powders indicate the formation of powders in irregular micrometric aggregates composed of nanometric and rounded primary particles (<100 nm), with the stabilization of the tetragonal and cubic phases in the yttria-containing samples. The powder calcined at 1100 ºC with an 8 mol% yttria addition exhibited a higher degree of agglomeration, differentiating it from the other samples. The evaluation of the geometric density of the pressed pellets indicated low packing efficiency, suggesting that subsequent milling and agglomerate size reduction processes are necessary to enable their use in high-density components. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40239 |
| Aparece nas coleções: | LD - Engenharia de Materiais |
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