Nitretação a plasma de zircônia parcialmente estabilizada
Abstract
Neste trabalho foi investigada experimentalmente a nitretação da zircônia parcialmente estabilizada com ítria em um plasma de micro-ondas à pressão atmosférica. As características morfológicas, mecânicas e físico-químicas da camada resultante do processo de nitretação a plasma foram analisadas por diferentes métodos, tais como microscopia óptica e eletrônica de varredura, microdureza, difração de raios X, perfilometria química elementar por reação nuclear ressonante, por espectrometria de massas de espécies secundárias neutras e análise química composicional por espectroscopia de fotoelétrons induzidos por raios X. A estrutura da camada nitretada a plasma é complexa, sendo composta de zircônia tetragonal e cúbica, bem como de nitreto e oxinitreto de zircônio. A taxa de crescimento da camada nitretada foi de aproximadamente 4 μm min-1, muito maior do que as obtidas por qualquer outro método relatado na literatura, enquanto que a dureza teve um aumento típico da ordem de 50% em relação à dureza da zircônia parcialmente estabilizada com ítria. A adesão da camada nitretada ao substrato de zircônia é assegurada pelo fato que a camada de ZrN cresce à partir do substrato por um mecanismo ativado termicamente, mediante o qual átomos de N substituem átomos de O na matriz da zircônia.