Até mesmo os diamantes falsos parecem ser para sempre. A zircônia, ou óxido de zircônio, é comumente utilizada na fabricação de réplicas de diamantes famosos para apresentações ao público, enquanto os verdadeiros permanecem seguros no interior de um cofre.

Revestimento se auto-renova

Agora cientistas da Universidade de Ohio, Estados Unidos, descobriram que a zircônia pode ser utilizada para proteger as lâminas das turbinas de aviões contra a corrosão de alta temperatura.

A zircônia converte quimicamente a areia e outras partículas corrosivas que se acumulam sobre as lâminas, criando um novo revestimento protetor. É como se a superfície das lâminas renovasse constantemente a si própria.

Turbinas de avião mais eficiente

A descoberta deverá permitir que os fabricantes de turbinas de aviões utilizem novos materiais em sua fabricação, fazendo com que os motores funcionem em temperaturas mais altas e de forma mais eficiente.

Tendo que operar sob temperaturas que ultrapassam os 1.300º C, as lâminas das turbinas atualmente são revestidas com uma cerâmica que se comporta como se fosse uma sanfona, expandindo-se quando aquecida e contraindo-se quando a turbina é desligada.

Fusão do revestimento

O inconveniente desse revestimento é que ele se funde e se torna vítreo quando atingido pelas partículas de areia. "Vidro fundido é uma das substâncias mais asquerosas que existem. Ele dissolve qualquer coisa," explica o engenheiro Nitin Padture.

O maior dano ocorre quando a turbina esfria: o vidro se solidifica, literalmente vitrificando a cerâmica, que perde seu efeito sanfona. Quando a turbina se aquece novamente e as lâminas de metal se expandem, a cerâmica não acompanha o metal e se quebra, diminuindo a vida útil da peça.

Alumínio e titânio

O revestimento de zircônia força o vidro a absorver compostos químicos que o convertem em uma nova cerâmica, que não é apenas inofensiva, é extremamente benéfica para todo o processo.

Segundo Padture, a chave do funcionamento do novo revestimento é a existência de átomos de alumínio e titânio no interior do cristal de zircônia. Quando o vidro consome a zircônia, ele também consome o alumínio e o titânio. Ao acumular uma quantidade suficiente desses elementos, ele passa de um material fundido para um cristal estável e pára de consumir a cerâmica.

"O vidro literalmente se torna um novo revestimento cerâmico na superfície do anterior. Então, quando o processo gera mais vidro, a mesma coisa acontece de novo. Ele constantemente renova o revestimento da superfície da turbina," diz o pesquisador.

Bibliografia
Novel thermal barrier coatings that are resistant to high-temperature attack by glassy deposits
Aysegul Aygun, Alexander L. Vasiliev, Nitin P. Padture, Xinqing Ma
Acta Materialia
Vol.: 55, Issue 20 - Pages 6734-6745
DOI: 10.1016/j.actamat.2007.08.028

(Inovação tecnológica, 19/03/2008)