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 (
) é conhecida por:
- alta resistência mecânica e tenacidade à fratura, devido à transformação de fase tetragonal
monoclínica sob tensão; - excelente estabilidade química e térmica até cerca de
; - quando estabilizada (por ex. com
), 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.