Ceramic materials modified by detonation: studies by XRF, XRD, SEM-EDS and Photoluminescence

Trabalho de Projeto do Mestrado Integrado em Engenharia Física apresentado à Faculdade de Ciências e TecnologiaAs pressões dinâmicas na síntese de novos materiais é um método usado cada vez mais nos dias de hoje. Através deste é possível obter num curto espaço de tempo pressões e temperaturas suficientemente altas para se alterar a morfologia de um tipo de partículas ou mesmo induzir a transição de fase em certas substâncias. Existe um conjunto de fatores que contribui para as alterações no material, sobretudo parâmetros que dizem respeito às condições iniciais da substância pré choque. Há parâmetros morfológicos como o tamanho da partícula, a forma e porosidade ou mesmo parâmetros característicos do material, como a orientação da rede cristalina (em relação à direção da onda de choque), a densidade, defeitos na rede, impedância, entre outros. Ainda que de grande importância na síntese de materiais por compressão de choque, os estudos que se debruçam diretamente sobre o impacto destes parâmetros sobre o material final são muito escassos. Em muitos estudos paralelos fala-se da necessidade de investigações mais focadas dentro deste âmbito.Através de uma gama de estudos já existentes e através da caracterização de uma amostra de zircónia monoclínica submetida as diferentes ondas de choque, este trabalho explora e procura a influência dos parâmetros iniciais do material input com o output resultante do processo de pressão dinâmica, numa tentativa de escalar e definir aspetos fulcrais a analisar aquando da necessidade da otimização do processos. _____________________________________________________________________________________________________The use of dynamic pressures on the synthesis of new materials is a method in fast growing application. Through this it is possible to obtain, in a short term, pressures and temperatures high enough to change the morphology of one type of particles or even induce phase transition of some substances. There is a wide range of factors which will contribute to the material modification, especially parameters related with the pre shock material features. On these mainly morphologic parameters we have the particle size, shape and porosity, or even characteristic parameters like lattice orientation (in respect to the shock wave direction), density, matrices defects, impedance and others. Though of great importance on the synthesizes of shock compressed materials, studies about the particular impact of these parameters are really scarce, whereby we find a lot of shock wave synthesis materials studies mentioning the necessity of further studies directly focused over these topic.Through a wide range of existing studies plus a characterization of a monoclinic zirconia sample subjected to different shock waves, this work explores and tries to give an insight on the influence of the input material parameters in the resulting dynamic pressure induced output material, in the attempt of escalating and define key aspects to analyze when process optimization is required._____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________