| Resumo : |
Em estruturas aeroespaciais operando em regime supersônico/hipersônico, materiais estruturais como superligas à base de níquel, grafite, compósitos carbono/carbono (C/C) e compósitos cerâmicos de matriz de silício (CMC SiC/SiC) são rotineiramente expostos a altos fluxos de calor, gradientes térmicos acentuados, ciclagem termo-mecânica e ambientes reativos (vapor d'água, CMAS e espécies oxidantes), condições sob as quais se observam mecanismos de degradação bem documentados - oxidação acelerada, sinterização e fechamento/abertura de poros, transformação de fases e perda de integridade superficial - que, em conjunto, impõem a necessidade de sistemas de proteção térmica e ambiental (T/EBCs) para estender a vida útil e a confiabilidade desses componentes. Inserida nesse contexto, este estudo explora a síntese e a caracterização de revestimentos espessos desenvolvidos a partir de precursores híbridos de alumina (fase líquida) e silicato de zircônio (fase sólida). Os revestimentos foram depositados em substratos de grafite utilizando o processo de aspersão térmica a plasma de alta velocidade, formando recobrimentos de Al?O?, SiO?, ZrO? e ZrSiO?. As técnicas de caracterização de MEV, EDS, DRX, espectroscopia Raman, FTIR, análise termogravimétrica (TGA) e calorimetria exploratória diferencial (DSC), foram empregadas para investigar a microestrutura, a composição de fases e a estabilidade térmica dos revestimentos. Os resultados de TGA/DSC revelaram eventos térmicos críticos, incluindo a cristalização das fases espinélio e ?-Al?O?, a formação de mulita e a recristalização de ZrSiO?, sugerindo a eficácia do precursor híbrido na geração de fases termicamente estáveis. Após o ensaio de oxidação térmica a 1400 °C em forno mufla, observou-se aumento da concentração de ZrO? tetragonal e formação de fases amorfas e aluminosilicatos, contribuindo para maior densificação do revestimento, propriedades de auto selagem e resistência térmica. Esses resultados destacam o potencial dos revestimentos baseados em precursores híbridos para aplicações em altas temperaturas, apontando para o desenvolvimento de uma solução robusta para sistemas avançados de barreira térmica e ambiental nos setores aeroespacial e industrial. |