Os compósitos cerâmicos de alto desempenho têm sido objeto de frequentes estudos nas últimas décadas, visando à melhora das propriedades mecânicas e ao aumento da sua gama de aplicações em produtos tecnológicos. Este trabalho consistiu em estudar a preparação, a sinterização convencional e não convencional e as propriedades mecânicas e tribológicas resultantes de dois sistemas compósitos: t-ZrO₂/Al₂O₃ e t-ZrO₂/Al₂O₃-NbC. No sistema t-ZrO₂/Al₂O₃ foram estudadas as composições de 0, 5 e 15% em volume de Al₂O₃ usando pós comerciais. No sistema t-ZrO₂/Al₂O₃-NbC, foi usado um pó nanocristalino de Al₂O₃-NbC, obtido por moagem reativa de alta energia e adicionado na proporção de 5% em volume à matriz de t-ZrO₂. Os pós foram prensados uniaxial e isostaticamente e sinterizados em forno convencional e pelas técnicas de flash sintering (FS) (t-ZrO₂/Al₂O₃) e spark plasma sintering (SPS) (t-ZrO₂/Al₂O₃-NbC). Os compósitos t-ZrO₂/Al₂O₃ sinterizados convencionalmente e t-ZrO₂/Al₂O₃-NbC sinterizados convencionalmente e por SPS foram caracterizados por medidas de densidade aparente, dilatometria, microscopia eletrônica de varredura (MEV), e medidas de propriedades mecânicas: dureza, módulo de Young e tenacidade à fratura. Os compósitos t-ZrO₂/Al₂O₃ sinterizados por FS foram caracterizados por medidas de densidade aparente, dilatometria in situ e MEV. Os nanocompósitos de t-ZrO₂/Al₂O₃-NbC foram também caracterizados quanto à resistência ao desgaste pelo método esfera-no-disco, utilizando esferas de Al₂O₃ e WC-6%Co como contramateriais. Os resultados mostraram que a moagem reativa de alta energia foi completa e efetiva na obtenção de pós nanométricos de Al₂O₃-NbC, com tamanhos de cristalito de 9,1 nm para Al₂O₃ e 9,7 nm para o NbC. A desaglomeração posterior à moagem de alta energia foi eficaz na redução do tamanho de aglomerados. Os compósitos t-ZrO₂/Al₂O₃ e t-ZrO₂/Al₂O₃-NbC sinterizados convencionalmente e ZrO₂/Al₂O₃-NbC sinterizados por SPS mostraram alta densificação (>97% DT e boas propriedades mecânicas. Os nanocompósitos de t-ZrO₂/Al₂O₃ sinterizados por FS apresentaram uma densificação ultrarrápida (< 1 min) com retração linear superior às amostras sinterizadas em forno convencional, ocorrente a temperaturas inferiores a 1000°C, com densidades relativas superiores a 90% DT em algumas composições. Os nanocompósitos de t-ZrO₂/Al₂O₃-NbC apresentaram propriedades competitivas entre os compósitos sinterizados convencionalmente e por SPS, com dureza e tenacidade à fratura superiores às da t-ZrO₂ monolítica. A resistência ao desgaste desses nanocompósitos sinterizados convencionalmente, no entanto, foi notadamente superior à dos sinterizados por SPS. A oxidação do NbC nos compósitos sinterizados convencionalmente influiu negativamente nas propriedades, levando à sugestão de uma "janela" de temperaturas em que a sinterização do nanocompósito de t-ZrO₂/Al₂O₃-NbC seja interessante sem a degradação das propriedades mecânicas. Os resultados permitiram concluir que os materiais estudados apresentam potencial para aplicações industriais que requerem cerâmicas de alto desempenho mecânico e de resistência ao desgaste.

High performance ceramic composites have been the subject of frequent studies in recent decades, aiming at improving mechanical properties and increasing their range of applications in technological products. This work consisted in studying the preparation, the conventional and non-conventional sintering and the mechanical properties resulting from two t-ZrO₂ matrix composites: the t-ZrO₂/Al₂O₃ system and the t-ZrO₂/Al₂O₃-NbC system. In the t-ZrO₂/Al₂O₃ system, the compositions of 0, 5 and 15% by volume of Al₂O₃ using commercial powders were studied, while in the t-ZrO₂/Al₂O₃-NbC system, an Al₂O₃-NbC nanocrystalline powder obtained by high energy reactive milling, deagglomerated, leached in HCl and added in the proportion of 5% by volume to the t-ZrO₂ matrix. The obtained powders were uniaxially and isostatically pressed and sintered in conventional furnace and using flash sintering (t-ZrO₂/Al₂O₃) and spark plasma sintering (SPS) (t-ZrO₂/Al₂O₃-NbC). Conventionally sintered t-ZrO₂/Al₂O₃ and conventionally sintered t-ZrO₂/Al₂O₃-NbC composites were characterized by measurements of apparent density, dilatometry, SEM, and mechanical properties: hardness, Young's modulus and fracture toughness. The t-ZrO₂/Al₂O₃ composites sintered by FS were characterized by measurements of apparent density, in situ dilatometry and SEM. t-ZrO₂/Al₂O₃-NbC nanocomposites were also characterized for wear strength by the ball-in-disc method, using Al₂O₃ and WC-6%Co beads as countermaterials. The results showed that the high energy reactive milling was complete and effective in obtaining nanometric powders of Al₂O₃-NbC, with crystallite sizes equal to 9.1 and 9.7 nm, for Al₂O₃ and NbC, respectively. The deagglomeration after high energy reactive milling was effective in reducing the size of agglomerates. Conventionally sintered t-ZrO₂/Al₂O₃ and t-ZrO₂/Al₂O₃-NbC composites and SPS-sintered t-ZrO₂/Al₂O₃-NbC showed high densification (> 97% TD), good dispersion of the inclusions in the matrix and good mechanical properties. The t-ZrO₂/Al₂O₃ nanocomposites sintered by FS presented an ultrafast densification (<1 min) with linear shrinkage superior to the sintered samples in conventional furnace, occurring at temperatures lower than 1000°C, with relative densities higher than 90% TD in some compositions. The t-ZrO₂/Al₂O₃-NbC nanocomposites presented competitive properties between conventionally sintered and SPS-sintered composites with higher hardness and fracture toughness than monolithic t-ZrO₂. The wear resistance of these conventionally sintered nanocomposites, however, was markedly higher than those of SPS-sintered ones. The oxidation of NbC in the composites sintered conventionally influenced negatively the properties, leading to the suggestion of a "window" of temperatures in which the sintering of the t-ZrO₂/Al₂O₃-NbC nanocomposite is interesting without the degradation of the mechanical properties. The results allowed concluding that the studied materials present potential for industrial applications that require high mechanical performance and wear resistance ceramics.