Wear performance of alumina-based ceramics - a review of the influence of microstructure on erosive wear



Document title: Wear performance of alumina-based ceramics - a review of the influence of microstructure on erosive wear
Journal: Ceramica (Sao Paulo)
Database: PERIÓDICA
System number: 000425210
ISSN: 0366-6913
Authors: 1
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Institutions: 1Universidade do Extremo Sul Catarinense, Grupo de Pesquisa em Ceramica Tecnica, Criciuma, Santa Catarina. Brasil
Year:
Season: Ene-Mar
Volumen: 61
Number: 357
Pages: 88-103
Country: Brasil
Language: Inglés
Document type: Artículo
Approach: Aplicado, descriptivo
English abstract Ceramic materials are of technical and commercial interest due to their chemical, mechanical and thermal performance, leading ceramics to meet many engineering requirements. Alumina (aluminum oxide) is one of the primary representatives of this class of materials because of its high fracture toughness, hardness and density, which enable its use in the production of highly critical parts. One such application involves protection against abrasion and erosion wear. The wear properties of a ceramic can be improved not only by controlling its material characteristics but also by controlling the fabrication process, which defines the material's microstructure. Many studies of the effects of the microstructure on these properties have been published. The objective of this study was to review the effects of the microstructure on the erosive wear resistance of alumina-based ceramics. Four factors that control the erosive wear of alumina were identified: (i) the effects of dopants on the diffusivity of the grain boundaries, (ii) the fabrication route, (iii) the sintering mechanisms and (iv) the alumina grain size. The published experimental results related to these topics are described and provide a clear understanding of the erosive wear of alumina
Portuguese abstract Materiais cerâmicos possuem interesse técnico e comercial devido ao seu desempenho químico, mecânico e térmico, cumprindo diversos requisitos de engenharia. O óxido de alumínio (alumina) é um dos principais representantes desta classe de materiais devido, por exemplo, a sua elevada tenacidade, dureza e densidade, podendo ser aplicado na produção de peças de alta tecnologia. Uma destas aplicações envolve o emprego como material de proteção contra o desgaste abrasivo e erosivo. As propriedades em relação ao desgaste de um material cerâmico podem ser melhoradas não só levando-se em conta as características do material utilizado, mas também se deve ao processo de fabricação que define a sua microestrutura final. Inúmeros trabalhos relacionados à influência da microestrutura em suas propriedades têm sido publicados. Assim, este trabalho tem como objetivo apresentar uma revisão sobre a influência da microestrutura na resistência ao desgaste erosivo de cerâmicas a base de alumina. Quatro fatores que interferem no desgaste erosivo da alumina foram identificados: i) efeito da utilização de dopantes sobre a difusividade no contorno de grão; ii) efeito da rota de fabricação; iii) influência dos mecanismos de sinterização; e iv) influência do tamanho de grão da alumina. Os resultados experimentais relacionados aos tópicos acima são descritos e permitem uma compreensão clara sobre o desgaste erosivo de aluminas
Disciplines: Ingeniería
Keyword: Ingeniería de materiales,
Cerámica,
Alúmina,
Microestructura,
Desgaste erosivo
Keyword: Materials engineering,
Ceramics,
Alumina,
Microstructure,
Erosive wear
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