A técnica de espectroscopia de ressonância de ultrassom possibilita a determinação simultânea de todos os componentes do tensor de elasticidade do material que constitui a amostra. Neste trabalho é descrita a montagem de um dispositivo de espectroscopia de ressonância de ultrassom automatizado, que possibilita a análise de pequenas amostras na forma de paralelepípedos, cilindros ou esferas. A aplicação deste dispositivo é exemplificada com a determinação das constantes elásticas de amostras policristalinas de alumina e níquel. Os resultados obtidos diferem dos valores esperados em, no máximo, 2,6% e 0,91% para a alumina e níquel, respectivamente, e ilustram a aplicação deste dispositivo na determinação das constantes elásticas de pequenas amostras.

The resonant ultrasound spectroscopy technique (RUS) allows the simultaneous determination of all components of the tensor of elasticity for the material that constitutes the sample. In this work, an automated device for ultrasonic resonance spectroscopy was assembled which enables the analysis of small samples in the form of parallelepipeds, cylinders or spheres. The application of this device is exemplified by the determination of the elastic constants of polycrystalline samples of alumina and nickel. The results differ from the expected values by, at most, 2.6% and 0.91% for alumina and nickel, respectively, and demonstrate the usefulness of this device in determining the elastic stiffness of small samples.

É descrita em detalhes a montagem de um equipamento simples e de baixo custo para a medida da resistência ao desgaste de materiais cerâmicos. Para demonstrar a aplicação deste equipamento foram realizadas medidas de desgaste em amostras de alumina e zircônia parcialmente estabilizada com ítria. A resistência ao desgaste das amostras de zircônia foi medida antes e depois da formação de um recobrimento de ZrC, mediante tratamento térmico a 1600 ºC, com a peça envolta por carbono, em atmosfera de argônio. Foi observado que a formação de ZrC proporciona uma resistência ao desgaste similar à da alumina, aproximadamente 50% superior à da zircônia.

The assembly of a simple, low cost equipment for the measurement of the wear coefficient of ceramic materials is described in some detail. This equipment was applied to the determination of the wear coefficient of alumina and yttria-partially stabilized zirconia. The wear resistance of zirconia was measured before and after the formation of a ZrC coating on the surface, as the result of a thermal treatment at 1600ºC with the sample wrapped in a carbon powder bed in an argon atmosphere. It was observed that the formation of ZrC provides a surface wear resistance similar to that obtained for alumina, almost 50% higher than that of bulk zirconia.

Corpos-de-prova de zircônia parcialmente estabilizada com ítria foram moldados por prensagem uniaxial, sinterizados e nitretados em plasma de micro-ondas à pressão atmosférica. A camada de ZrN sobre zircônia formou-se a uma taxa de 4 µm.min-1, podendo atingir uma espessura de 500 µm. As amostras foram caracterizadas por meio de medidas de dureza e resistência ao desgaste. A superfície nitretada apresentou dureza superior e resistência ao desgaste similar ao substrato de zircônia.

Samples of yttria partially-stabilized zirconia were molded by uniaxial pressing, sintered and nitrided in an atmospheric pressure microwave plasma. This procedure leads to the formation of a ZrN layer whose growth rate and thickness reached 4 µm.min-1 and 500 µm, respectively. The samples were characterized by means of hardness and wear resistance tests. The nitrided surface exhibits superior hardness and wear resistance similar to that of the zirconia substrate.