Indique as aplicações das seguintes cerâmicas: (d) zircônia

Passo 1

O enunciado pede para indicarmos as aplicações da cerâmica zircônia. O conteúdo envolve cerâmicas técnicas e suas aplicações industriais e biomédicas. Para resolver precisamos conhecer as principais propriedades da zircônia e como elas se traduzem em usos práticos.

Passo 2

A zircônia ( ZrO2) é conhecida por:
  • alta resistência mecânica e tenacidade à fratura, devido à transformação de fase tetragonal tomonoclínica sob tensão;
  • excelente estabilidade química e térmica até cerca de 2,700^circ C;
  • quando estabilizada (por ex. com Y2O3), apresenta condutividade iônica de oxigênio a altas temperaturas;
  • baixa condutividade térmica e boa resistência ao choque térmico.

Passo 3

Essas propriedades mecânicas e de tenacidade tornam a zircônia ideal para aplicações estruturais e biomédicas:
  • próteses ortopédicas (cabeças femorais em artroplastias de quadril);
  • coroas e pontes dentárias em odontologia (zircônia estabilizada com ítria, “Y-TZP”);
  • componentes de alta resistência em ferramentas de corte e válvulas de alta pressão.

Passo 4

A condutividade iônica de oxigênio e a estabilidade térmica geram aplicações em eletrocerâmica e engenharia de superfícies:
  • eletrólitos em células a combustível de óxido sólido (SOFC);
  • sensores de oxigênio (sonda lambda) em exaustão automotiva;
  • revestimentos cerâmicos termo-protetores (thermal barrier coatings) em turbinas a gás;
  • substratos para sistemas de filtragem de gases em altas temperaturas.

Resposta

(d) As aplicações da zircônia incluem:
  • Biomédicas: coroas e pontes dentárias (Y-TZP) e cabeças femorais em próteses ortopédicas.
  • Estruturais: componentes de alta resistência em ferramentas de corte e válvulas de alta pressão.
  • Eletrocerâmicas: eletrólitos em SOFC e sensores de oxigênio (sonda lambda).
  • Térmicas: revestimentos termo-protetores (thermal barrier coatings) em turbinas a gás.

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