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Análise experimental de danos em pistões de motor à gasolina operando com adição de gás hidróxi
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-05-22) Sanabio, Robson Guimarães; Nascimento, Rubens Maribondo do; ; http://lattes.cnpq.br/8671649752936793; ; http://lattes.cnpq.br/9017301232652887; Oliveira, Adelci Menezes de; ; http://lattes.cnpq.br/7673440916658787; Silva, Ariadne de Souza; ; http://lattes.cnpq.br/5623381698478389; Fontes, Francisco de Assis Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/9043538628554844; Fernandes, Maria Roseane de Pontes; ; http://lattes.cnpq.br/6135213219185858
A adição de hidrogênio gasoso como fonte alternativa de combustível vem sendo largamente utilizada. Hoje em dia, várias experiências estão em andamento para a utilização de geradores de hidrogênio (eletrolisadores) por demanda em veículos automotores. Em todos os anúncios desses produtos seus fabricantes afirmam que este procedimento fornece uma redução de consumo de combustível, reduz os níveis de emissão de gases tóxicos pela descarga e melhora a vida útil do motor. A presente pesquisa faz uma análise da estrutura física de peças de motores que utilizam eletrolisadores por demanda. Para isto, foi montado um sistema estacionário com um motogerador de energia elétrica, monocilíndrico, e adaptados dois eletrolisadores um de célula seca e outro de célula molhada. Nas etapas de observação, foram feitas análises de consumo em quatro faixas de carga de trabalhos e observado o pistão do motor, que foi cortado e analisado por microscopia ótica (MO), Microscopia Eletrônica de Varredura e de Energia Dispersiva (MEV-EDS), Microscopia Confocal e Difração de Raios - X (DRX), no sistema estacionário, em cada etapa. Os resultados mostraram uma redução considerável no consumo de combustível e uma corrosão acentuada no pistão original de fábrica, feito de liga alumínio-silício. Como barreira à corrosão foi feita uma nitretação por plasma na cabeça do pistão, que se mostrou resistente ao ataque pelo hidrogênio, embora tenha apresentado evidências de também ter sido atacada. Concluiu-se que os eletrolisadores automotivos podem ser uma boa opção em termos de consumo e redução de emissões de gases tóxicos, porém o material das câmaras de combustão dos veículos devem ser preparados para este fim.
Caracterização de compósitos Nb-20%cu obtidos por moagem de alta energia e sinterizados por fase líquida
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-01-31) Melchiors, Gilberto; Gomes, Uilame Umbelino; Costa, Franciné Alves da; ; http://lattes.cnpq.br/8698567925323942; ; http://lattes.cnpq.br/9858094266525225; ; http://lattes.cnpq.br/2531564423665660; Silva, Ariadne de Souza; ; http://lattes.cnpq.br/5623381698478389; Silva, Angelus Giuseppe Pereira da; ; http://lattes.cnpq.br/1435330862718379
Neste trabalho, foi estudada a formação de um compósito do metal refratário nióbio com o cobre, através do processo de moagem de alta energia e sinterização por fase líquida. A MAE pode ser usada para sintetizar pós compósitos com alta homogeneidade e fina distribuição de tamanho de partículas. Ela também pode produzir a solubilidade sólida em sistemas imiscíveis como o Nb-Cu, ou, estender a solubilidade de sistemas com limitada solubilidade. Portanto, no sistema imiscível Nb-Cu, a moagem de alta energia foi utilizada com sucesso para a obtenção das partículas do pó compósito. Inicialmente a formação das partículas compósitas durante a MAE e o efeito dessa técnica de preparação na microestrutura do material foi avaliada. Quatro cargas de pós de Nb e Cu contendo 20% em massa de Cu foram sintetizados por MAE em um moinho de bolas tipo planetário, sob diferentes períodos de moagem. A influência do tempo de moagem nas partículas metálicas é avaliada no decorrer do processo, através da retirada de amostras em tempos parciais da moagem. Após a compactação sob diferentes forças, as amostras foram sinterizadas em um forno à vácuo. A sinterização por fase líquida destas amostras preparadas por MAE produziu uma estrutura homogênea e com granulação refinada. As partículas compósitas que formam as amostras sinterizadas, são a junção de uma fase dura (Nb) com alto ponto de fusão, e uma fase dúctil (Cu) de baixo ponto de fusão e de elevadas condutividades térmica e elétrica. Com base nestas propriedades, o sistema Nb-Cu é um material em potencial para inúmeras aplicações, como contatos elétricos, eletrodos de solda, bobinas para geração de altos campos magnéticos, dissipadores de calor e absorvedores de microondas, que são acoplados a dispositivos eletrônicos. As técnicas de caracterização utilizadas neste estudo, foram a granulometria à laser para avaliar a homogeneidade e o tamanho das partículas, e a difração de raios-X, na identificação das fases e análise da estrutura cristalina dos pós durante a moagem. Já a morfologia e a dispersão das fases nas partículas do pó compósito, assim como as microestruturas das amostras sinterizadas, foram observadas através de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Posteriormente, as amostras sinterizadas foram avaliadas quanto à densidade e densificação. E, finalmente, foram caracterizadas através de técnicas de medição da condutividade elétrica e microdureza Vickers, cujas propriedades são analisadas em função dos parâmetros de obtenção do compósito
Densificação e microestrutura de um compósito Mo-Cu preparado a partir de um pó de heptamolibidato de amônia e cobre
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2014-01-31) Silva, Ronyclei Raimundo da; Costa, Francine Alves da; ; http://lattes.cnpq.br/8698567925323942; ; Gomes, Uilame Umbelino; ; http://lattes.cnpq.br/9858094266525225; Silva, Ariadne de Souza; ; http://lattes.cnpq.br/5623381698478389; Silva, Gilson Garcia da; ; http://lattes.cnpq.br/8681275097040450
O sistema Mo-Cu é um compósito usado na indústria elétrica como material para contato elétrico e resistência de eletrodo de solda assim como dissipador de calor e absorvedor de microondas em dispositivos microeletrônicos. O emprego desse material em tais aplicações se deve as excelentes propriedades de condutividade térmica e elétrica e a possibilidade de ajuste do seu coeficiente de expansão térmica para satisfazer aqueles dos materiais usados como substratos dos semicondutores na indústria micoreletrônica. A metalurgia do pó através dos processos de moagem, conformação por prensagem e sinterização é uma técnica viável para consolidação desse tipo de material. Entretanto, a mútua insolubilidade de ambos as fases e a baixa molhabilidade do Cu líquido sobre o Mo dificultam a sua densificação. A moagem de alta energia é uma técnica de preparação de pós usada para produzir pós compósitos nanocristalinos, com fase amorfa ou solução sólida estendida, os quais aumentam a sinterabilidade de sistemas imiscíveis como o Mo-Cu. Este trabalho investiga a influência do heptamolibdato de amônia (HMA) e da moagem de alta energia na preparação de um pó compósito HMA-20%Cu assim como o efeito desta preparação na densificação e estrutura do compósito Mo-Cu produzido. Pós de HMA e Cu na proporção de 20% em massa de Cu foram preparados pelas técnicas de mistura mecânica e moagem de alta energia em um moinho planetário. Estes foram moídos por até 50 horas. Para observar a evolução das características das partículas, amostras de pós foram colhidas após 2, 10, 15, 20, 30 e 40 horas de moagem. Amostras cilíndricas com 5 e 8 mm de diâmetro e 3 a 4 mm de espessura foram obtidas por prensagem a 200 MPa tanto para os pós misturados como para os moídos. Tais amostras foram sinterizada a 1200 oC por 60 minutos sob uma atmosfera de H2. Para verificar o efeito da taxa de aquecimento na estrutura do material durante a decomposição e redução do HMA, foram usadas as taxas de 2, 5 e 10 oC/min.. Os pós e as estruturas dos corpos sinterizados foram caracterizados por DRX, MO, MEV e EDS. A densidade dos corpos verdes e sinterizados foi medida usando o método geométrico (massa/volume). Medidas de microdureza vickers com carga de 20 N durante 15 s foram efetuadas nas estruturas sinterizadas. A densidade das estruturas sinterizadas a 10 oC/min. alcançou 99 % da densidade teórica, em quanto a densidade das estruturas sinterizadas a 2 oC/min. atingiu somente 90 % da densidade teórica.
Desenvolvimento de blocos de solo cimento utilizando argissolo com incorporação de material armazenador de calor por mudança de fase (MMFs)
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-04-10) Dantas, Valter Bezerra; Gomes, Uilame Umbelino; ; http://lattes.cnpq.br/9858094266525225; ; http://lattes.cnpq.br/5821187271037772; Nascimento, Rubens Maribondo do; ; http://lattes.cnpq.br/8671649752936793; Silva, Angelus Giuseppe Pereira da; ; http://lattes.cnpq.br/1435330862718379; Silva, Ariadne de Souza; ; http://lattes.cnpq.br/5623381698478389; Holanda, José Nilson França de; ; http://lattes.cnpq.br/5678722013385478
Neste trabalho, foi desenvolvido um bloco solo-cimento com material de mudança de fase (MMF), denominado “material inteligente” por se adequar a temperaturas definidas. Inicialmente, as propriedades físicas e químicas, e a morfologia do solo argiloso do semi-árido do estado do RN, sem adição de areia e com adição de 10% de areia, foram analisadas; como também as de um outro solo argiloso da região do Alentejo, em Portugal, ao qual foi adicionado 30% de areia 04 para adequá-lo as normas da ABNT e ter as mesmas características do solo local. Para estudar o desempenho da argamassa para fabricação do bloco solo-cimento, e as suas propriedades térmicas, porcentagens de 0%, 3% e 5%, em peso, de parafina n-eicosano, com ponto de fusão de 37°C; e de parafina 120/130F, com ponto de fusão de 50.3ºC, foram adicionadas ao solo argiloso do RN. Para o solo argiloso de Portugal, foram adicionadas apenas 5%, em peso, de parafina sasolwas e n-eicosano. Após a mistura dos constituintes em massa (cimento, água, MMFs, e os solos argilosos), a argamassa foi prensada numa prensa manual sob pressão de 2MPa, a fim de estabilizar e dar forma ao bloco. Ao término da cura, foram realizados os ensaios de resistência mecânica por compressão simples, absorção de água, DSC e TG. A condutividade térmica foi medida por um equipamento modelo KD2Pro que inclui uma fonte de calor linear e uma temperatura elementar de medição com uma resolução de 0,001oC. Para os ensaios de perdas de massa em função do tempo e da temperatura, os blocos solo-cimento foram colocados no interior de uma câmara quente instrumentada com 10 termopares, sendo 4 inseridos no bloco solo-cimento de referência e no bloco solo-cimento com 5% de MMFs, ligados a um data logger modelo Agilent 34970a com aquisição de dados de 20 canais de medição de tensão AC, DC, resistência, frequência, período e temperatura direta com termopar programado para fazer uma leitura a cada 30 segundos. Os blocos solo-cimento com MMFs produzidos apresentaram resistência mecânica os valores obtido, superiores aos normativos pela ABNT, taxa de porosidade em torno de 10% e boas propriedades térmicas. Até aproximadamente 100ºC, não foram verificadas perdas de massa nos blocos com MMFs.
Desenvolvimento de rota tecnológica para produção de compósito de Nb-15%Cu utilizando moagem de alta energia e sinterização por SPS (spark sintering) visando aplicação em contatos elétricos
(2019-06-04) Lima, Hérik Dantas de; Gomes, Uilame Umbelino; ; ; Silva, Ariadne de Souza; ; Filgueira, Marcello; ; Castro, Nicolau Apoena; ; Nascimento, Rubens Maribondo do;
Atualmente, são utilizados diversos materiais para a produção de contatos elétricos, dissipadores de calor e bobinas, com características similares às do compósito de Nb e Cu estudada neste trabalho. Desta forma, foi realizado o estudo e o desenvolvimento de uma rota tecnológica para a produção de um material de Nb e Cu para aplicação em contatos elétricos, através da moagem de alta energia, com e sem criogenia, e sinterização via SPS (Spark Plasma Sintering). Para isso, foram preparados dois pós de Nb e Cu, contendo 15% em massa de Cu, e, em seguida, moídos por moagem de alta energia em um moinho do tipo planetário. O primeiro pó foi moído durante os tempos de 1, 2 e 5 horas e o segundo foi moído criogenicamente durante 26 horas. A análise dos pós moídos, foi obtido através dos ensaios de MEV, EDS, DRX e IMAGE J. Em seguida as amostras dos pós moídos durante 1,2 e 5 horas foram sinterizadas em fase líquida via SPS nas temperaturas de 1100, 1400 e 1600°C. Os pós moídos durante 26 horas foram sinterizados via SPS nas temperaturas de 1000°C e 1100°C. os corpos sinterizados foram caracterizados e avaliados por CONFOCAL, MEV, EDS, DRX, EBSD, tomografia computadorizada, dureza Vickers, densidade e condutividade elétrica. Os corpos consolidados a partir dos pós moídos com maior tempo de moagem tiveram maiores valores de densidade. Foram obtidas amostras densificadas com até 99,82% da densidade teórica para os corpos sinterizados dos pós moídos sem criogenia, e, 97,8%, para os corpos sinterizados dos pós compactos moídos com criogenia. A condutividade alcançou valor máximo de 1,78 x 107 (mΩ)-1, equivalente a 29,7 IACS. Em relação à dureza do sinterizado, seu valor máximo alcançado foi de 473,84 HV.
Desenvolvimento e caracterização de um compósito matriz metálica (CMM): aço EUROFER97 reforçado com Carbeto de Tântalo - TaC
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-05-17) Oliveira, Leiliane Alves de; Gomes, Uilame Umbelino; ; http://lattes.cnpq.br/9858094266525225; ; http://lattes.cnpq.br/7082478793734403; Silva, Ariadne de Souza; ; http://lattes.cnpq.br/5623381698478389; Souza, Carlson Pereira de; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781094H3; Costa, Franciné Alves da; ; http://lattes.cnpq.br/8698567925323942; Soares, Sérgio Renato da Silva; ; Lima, Severino Jackson Guedes de; ; http://lattes.cnpq.br/1045652409149134
O aço EUROFER é uma liga promissora para utilização em reatores nucleares, ou em aplicações onde o material é submetido a temperaturas de serviço até 550°C devido sua menor resistência sob fluência. Uma forma de aumentar essa propriedade, para que o aço trabalhe a temperaturas mais altas é necessário impedir o deslizamento de seus contornos de grão. Fatores que influenciam nesse deslizamento dos contornos são a morfologia dos grãos, o ângulo e a velocidade dos contornos de grão. Esta velocidade pode ser diminuída com a presença de uma fase dispersa no material, desde que seja fina e distribuída de forma homogênea. Neste contexto, este trabalho apresenta o desenvolvimento de um novo material Compósito de Matriz Metálica (CMM), que tem como materiais de partida o aço inoxidável EUROFER 97; e dois tipos diferentes de Carbeto de Tântalo TaC, um com tamanhos médios de cristalitos de 13,78 nm sintetizado na UFRN e outro com 40,66 nm fornecido pela Aldrich. Objetivando melhorar as propriedades mecânicas da matriz metálica foi adicionado, através da metalurgia do pó, partículas nanométricas desses dois tipos de TaC. Este trabalho discute o efeito da dispersão desses carbetos na microestrutura das peças sinterizadas. Pós de aço puro, com adição de 3% de TaC UFRN e 3% de TaC comercial respectivamente, foram moídos nos seguintes tempos de moagem: a) 5 horas, no moinho planetário para todos os pós; b) 8 horas de moagem no moinho planetário somente para os pós de aço com TaC comercial; e c) 24 horas no moinho convencional de bolas da mistura do aço puro moído durante 5 horas no moinho planetário com 3% de TaC comercial. Cada uma das amostras particuladas resultantes foram compactadas a frio sob uma pressão uniaxial de 600MPa, em uma matriz cilíndrica de 5 mm de diâmetro. Posteriormente, os compactados foram sinterizadas em forno a vácuo, em temperaturas de 1150 e 1250° C com incremento de 20 °C e 10°C por minuto, sendo mantidas nestas isotermas por 30, 60 e 120 minutos e resfriadas à temperatura ambiente. A distribuição, tamanho e dispersão dos aços e compósitos particulados foram determinadas por difração de raios x, microscopia eletrônica de varredura seguida de uma análise química (EDS). As estruturas dos corpos sinterizados foram observadas por microscopia ótica e eletrônica de varredura acompanhada de EDS além da difração de raios x. Os estudos iniciais de sinterização com o aço EUROFER 97 obteve uma resposta positiva em relação a melhoria das propriedades mecânicas independente do processamento, pois se obteve sinterizados com valores de microdureza próximo e até maior que 100% do valor de 333,2 HV obtidos para o aço puro como recebido, em forma de barra
Efeito da adição de resíduos de caulim e quartzito em massas cerâmicas para revestimento
(2017-12-18) Monteiro, Flanelson Maciel; Costa, Francine Alves da; ; ; Luz, Diana Carla Secundo da; ; Silva, Angelus Giuseppe Pereira da; ; Silva, Ariadne de Souza; ; Silva, Gilson Garcia da; ; Machado, Tercio Graciano;
As matérias primas usadas na produção dos materiais cerâmicos são recursos naturais limitados e, em muitos casos, não reutilizáveis, tais como: quartzo, argilas, feldspatos, filitos e caulim. Todavia, diante da demanda mundial por materiais cerâmicos e, por outro lado, a preocupação com o impacto causado pela exploração mineral e a escassez de matéria prima; a utilização dos resíduos minerais para produção de revestimentos, em substituição das matérias primas convencionais, é uma opção que vem sendo estudada e, em alguns casos, considerada viável. Neste trabalho, o efeito da adição de resíduos de caulim e quartzito rosa, que são provenientes, respectivamente, das microrregiões do Seridó Potiguar e Borborema Paraibana, nas massas cerâmicas para fabricação de revestimento é investigado. Foram preparadas oito massas cerâmicas com 10, 17, 20, 27, 30, 37, 40 e 47% de resíduo de caulim e 6% de resíduo de quartzito rosa e 37% de argila. Tais resíduos foram utilizados em substituição ao quartzo e ao caulim comumente utilizados nas massas cerâmicas para revestimento. As matérias primas utilizadas foram caracterizadas quanto à composição química, através de DRX e FRX; e comportamento térmico (TG, DTG, Dilatometria); além da análise do tamanho de partículas. No caso da argila foi determinado seu índice de plasticidade (IP). Os corpos de prova foram compactados a uma pressão uniaxial de 21 MPa em matriz de aço com dimensões de 60 x 20 x 2 mm. Em seguida foram secos em estufa a 100oC por um período de 24 h, e sinterizados a 1200ºC, 1250ºC e 1300°C sob ar atmosférico, com taxa de aquecimento de 10°C/min e isoterma de 60 minutos. A caracterização dos corpos de prova foi realizada através dos ensaios tecnológicos de absorção de água (AA%), retração linear (RL%), porosidade aparente (PA%), perda ao fogo (PF%), massa específica aparente (MEA), módulo de resistência à flexão (MRF), microscopia óptica (MO) e eletrônica de varredura (MEV). De acordo com as normas NBR 13818 e 13817, os resultados dos ensaios de absorção de água (AA%) e resistência à flexão (MRF) apontaram que as massas cerâmicas produzidas com a adição dos resíduos minerais podem ser utilizadas em amplas aplicações. Em relação à absorção de água (AA%), na temperatura de 1200°C, os corpos de prova produzidos apresentam características semelhantes às dos revestimentos do tipo semiporoso, semigrés e grés. Na temperatura de 1250°C, as amostras apresentaram propriedades tecnológicas similares aos semigrés, grés e porcelanatos; enquanto na de 1300°C, porcelanatos e grés. Os valores do ensaio de resistência à flexão (MRF), por outro lado, mostraram que os corpos de prova produzidos com as massas cerâmicas são similares ao tipo semigrés, semiporoso e poroso.
Efeito da adição de WC e Co na sinterização e propriedades mecânicas da alumina
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2016-01-29) Azevedo, Heytor Vitor Souza Bezerra de; Gomes, Uilame Umbelino; ; http://lattes.cnpq.br/9858094266525225; ; http://lattes.cnpq.br/9849935320577564; Costa, Francine Alves da; ; http://lattes.cnpq.br/8698567925323942; Silva, Ariadne de Souza; ; http://lattes.cnpq.br/5623381698478389; Tavares, Elcio Correia de Souza; ; http://lattes.cnpq.br/4400396552273448
Compósitos à base de alumina (Al2O3), carbeto de tungstênio (WC) e cobalto (Co) apresentam propriedades específicas como baixa densidade, alta resistência à oxidação, alto ponto de fusão e elevada inércia química. Esse compósito revela ser um material promissor para ser aplicado em diversos campos da engenharia. Este trabalho tem como objetivo avaliar algumas propriedades mecânicas durante a confecção e, após a sinterização do compósito (Al2O3 - WC - Co). Pós compósitos com a composição de 80%.p de Al2O3, 18%.p de WC e 2%.p de Co foram processados pela rota de moagem de alta energia (MAE), em moinho planetário por 50 horas, bem como por mistura manual em um recipiente de vidro, seguindo a mesma proporção em peso. Amostras foram coletadas (2, 10, 20, 30, 40 e 50 horas) durante o processo de moagem. Em seguida, os pós foram prensados no formato de amostra circular com diâmetro de 5 mm em uma prensa uniaxial com pressões de 200 e 400 MPa. A sinterização ocorreu de duas maneiras: a primeira sinterização via fase sólida foi realizada à 1300 °C e à 1126 °C durante 1h com taxa de aquecimento de 10°C/min em forno resistivo sob atmosfera de argônio as pressões de compactação utilizadas foram de 200 e 400 MPa, a segunda sinterização foi realizada em dilatômetro via fase sólida à 1300 °C com pressão de compactação de 200 MPa, também foi realizada em dilatômetro outra sinterização, desta vez por fase líquida à 1550 °C com pressões de compactação de 200 e 400 MPa, obedecendo os mesmos parâmetros utilizados no forno resistivo. As matérias-primas foram caracterizadas por difração de raios X - (DRX), fluorescência de raios X - (FRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia por dispersão de energia (EDS) e particulometria a laser. As amostras sinterizadas foram submetidas a ensaios de microdureza. Os resultados mostraram que a moagem de alta energia atingiu os objetivos quanto ao tamanho de partícula e a densificação do compósito. Entretanto, a microdureza não alcançou resultados significativos, isso é um indício que o compósito possui baixa tenacidade à fratura.
Efeito da moagem de alta energia e da pressão de compactação na densidade e nas propriedades físicas do compósito Cu-20% WC
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2016-01-29) Raimundo, Rafael Alexandre; Costa, Francine Alves da; ; http://lattes.cnpq.br/8698567925323942; ; http://lattes.cnpq.br/9772819884310876; Silva, Angelus Giuseppe Pereira da; ; http://lattes.cnpq.br/1435330862718379; Silva, Ariadne de Souza; ; http://lattes.cnpq.br/5623381698478389; Gomes, Uilame Umbelino; ; http://lattes.cnpq.br/9858094266525225
O compósito de matriz metálica de cobre reforçada por dispersão de partículas de carbeto de tungstênio (WC) exibe alta condutividade elétrica, boa trabalhabilidade e resistência ao desgaste. Tais características fazem desse material um forte candidato para aplicações em condutores e contatos elétricos de alta potência. A resistência do compósito Cu-WC pode ser aumentada por dispersão fase dura de WC na matriz de cobre através da moagem de alta energia. Com isso, estruturas com finos grãos sólidos, homogêneas, densas e, portanto, de melhores propriedades físicas e mecânicas são produzidas quando pós compósitos de Cu-WC são preparados por moagem de alta energia e sinterizados. Neste trabalho, o efeito da moagem de alta energia na densificação e estrutura do compósito Cu-20%WC bem como nas propriedades físicas e mecânicas foram investigadas. A influência da pressão de compactação dos pós preparados por moagem e mistura mecânica na densidade e nas propriedades de condutividade elétrica e magnética também foi averiguada Um moinho planetário Pulverisatte 7 de alta energia foi utilizado para efetuar os experimentos de moagem. Pós de Cu e WC na razão de 20% em massa de WC foram colocados para moer em um recipiente com bolas de metal duro e álcool etílico. Os pós foram moídos a 400 rpm, com uma razão massa/bola de 1:4 durante 50 horas. Amostras de pós foram coletadas após 2, 10, 20, 30 e 40 horas de moagem. Corpos verdes com forma cilíndrica foram prensados a 200, 400 e 600 MPa em matriz uniaxial. Tais corpos verdes foram sinterizados a 1050 oC por 60 min. em forno resistivo sob atmosfera de uma mistura de hidrogênio e argônio. A densidade dos compactados a verde, e dos sinterizados foi calculada pelo método geométrico (massa/volume). Para observar a microestrutura dos corpos sinterizados, análises de microscopia ótica e eletrônica de varredura foram efetuadas. Análises químicas de FRX e EDS foram usadas para detectar a presença de impurezas nos pós elementares e moídos. Análise de DRX foi usada para detectar as fases presentes e medir os cristalinos dos pós. Os cristalinos das fases Cu e WC sofreram uma intensa diminuição alcançando, respectivamente, 29,6 e 45,8 nm; assim como, a magnetização diminuiu de 1,04 emu/g para 0,5694 emu/g após 50 horas de moagem. Por outro lado, a coercividade do compósito aumentou de 64,86 G para 189,325 G e a remanência aumenta de 0,0485 emu/g para 0,14935 emu/g. As medidas de condutividade elétrica, magnetização, coercividade e remanência dos corpos sinterizados mostram que tais propriedades aumentam com a pressão de compactação dos pós compósitos.
Efeito da moagem de alta energia na densificação e microestrutura do compósito AI2O3-Cu
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2014-08-01) Oliveira, Tatiane Potiguara; Costa, Franciné Alves de; ; ; http://lattes.cnpq.br/5958120531394959; Gomes, Uilame Umbelino; ; http://lattes.cnpq.br/9858094266525225; Silva, Angelus Giuseppe Pereira da; ; http://lattes.cnpq.br/1435330862718379; Silva, Ariadne de Souza; ; http://lattes.cnpq.br/5623381698478389
O compósito Al2O3-Cu alia a fase cerâmica da alumina, que é extremamente dura e resistente, porém muito frágil, à fase metálica do cobre de alta ductilidade e elevada tenacidade à fratura. Tais características fazem desse material um forte candidato para aplicação como ferramenta de corte. Pós compósitos Al2O3-Cu nanocristalinos e de alta homogeneidade podem ser produzidos por moagem de alta energia, assim como estruturas densas e de melhores propriedades mecânicas podem ser obtidas por sinterização com fase líquida. Este trabalho investiga o efeito da moagem de alta energia na dispersão das fases Al2O3 e Cu, bem como a influência do teor de Cu na formação das partículas compósitas Al2O3-Cu. Um moinho planetário Pulverisatte 7 de alta energia foi usado para efetuar os experimentos de moagem. Pós de Al2O3 e Cu na proporção de 5, 10 e 15% em massa de Cu foram colocados para moer em um recipiente com bolas de metal duro e álcool etílico. Uma razão em massa de pó para bolas de 1:5 foi utilizada. Todos os pós foram moídos até 100 horas, e amostras de pós foram coletadas após 2, 10, 20, 50 e 70 horas de moagem. Compactos de pós compósitos com forma cilíndrica de 8 mm de diâmetro foram prensados em matriz uniaxial e sinterizados em forno resistivo a 1200, 1300 e 1350 oC por 60 minutos e sob uma atmosfera de argônio e hidrogênio. A taxa de aquecimento usada foi de 10 oC/min. Os pós e as estruturas dos corpos sinterizados foram caracterizados por DRX, MEV e EDS. Análises de TG, DSC e granulometria também foram usadas para caracterizar os pós moídos, assim como, a dilatometria foi empregada para observar a contração dos corpos sinterizados. A densidade dos corpos verdes e sinterizados foi medida usando o método geométrico (massa/volume). Medidas de microdureza vickers com carga de 500 g durante 10 s foram efetuadas nas estruturas sinterizados. Os compósitos Al2O3–Cu com 5% de cobre alcançaram densidade de 61% da densidade teórica, e uma dureza de 129 HV quando sinterizados a 1300 oC por 1h. Diferentemente, menores densidades (59 e 51% da densidade teórica) e durezas (110 e 105 HV) foram alcançadas quando o teor de cobre aumento para 10 e 15%.
Efeito da moagem de alta energia na densificação e microestrutura do compósito Cu-C sinterizado em estado sólido
(2018-01-25) Lourenço, Cleber da Silva; Costa, Francine Alves da; Gomes, Uilame Umbelino; ; ; ; Silva, Ariadne de Souza; ; Filgueira, Marcello; ; Mashhadikarimi, Meysam;
O compósito de cobre-grafite (Cu-C) é um material amplamente utilizado como contatos elétricos deslizantes onde a fase cobre fornece a propriedade de condutividade elétrica e a fase grafita, a propriedade de lubrificação. Ele é um sistema imiscível e seus constituintes são mutuamente insolúveis, o que dificulta sua obtenção. A moagem de alta energia (MAE) é hábil para produzir pós compósitos nanoestruturados, amorfos e solubilidade sólida ou aumento de solubilidade sólida, além de produzir alta homogeneidade das fases e refino das partículas das partículas. O tamanho das partículas, a dispersão das fases e a atmosfera de sinterização são fatores que afetam a densificação e microestrutura do compósito Cu-C. Por isso, esse trabalho investigou a influência do tempo de moagem na diminuição do tamanho e dispersão das fases do compósito Cu-10%pC. O efeito da temperatura e da atmosfera de sinterização na densidade e microestrutura dos corpos sinterizados também foram investigados. Pós compósitos foram preparados por MAE e mistura mecânica. No primeiro caso, os pós foram preparados com álcool etílico em um moinho planetário Pulverissete 7 com recipiente e bolas de metal duro a 400 rpm por 50 horas. A razão em massa de pó para bola usada foi de 1:4. No outro caso, os pós foram colocados em um recipiente de plástico e misturados manualmente por 5 minutos. Em seguida, os pós foram compactados em matriz uniaxial a 200 MPa e sinterizados em forno resistivo tubular convencional e com registro dilatométrico a 800, 1000 e 1050 °C por 1 h de isoterma e sob atmosferas de argônio, H2 e mistura de argônio e H2. Pós também foram sinterizados por pulso de plasma (SPS) a 900°C. Os pós elementares preparados por moagem e mistura mecânica, bem como os compactos sinterizados foram caracterizados por microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia por energia dispersiva, difração de raios X e análise de tamanho de partícula. A densidade dos corpos verdes e sinterizados foram medidas pelo método geométrico (massa/volume). Medidas de microdureza Vickers também foram efetuadas nos corpos sinterizados. Os corpos sinterizados sob atmosfera de H2 apresentaram baixa densidade e resistência mecânica. Diferentemente, os corpos sinterizados no dilatômetro a 800°C e 1000°C por 1 hora sob atmosfera de argônio ficaram mais densos, mas sua densidade só alcançou 60,40% da densidade teórica. Uma densidade maior que 82% da densidade teórica foi alcançada pelos corpos sinterizados por pulso de plasma e como esperado, as microestruturas dos corpos sinterizados com pós misturadas mecanicamente são completamente diferentes das microestruturas dos pós moídos e exibem alta heterogeneidade.
Efeito da moagem de alta energia sobre a densificação e microestrutura do sistema Al2O3-Co de matriz metálica
(2016-05-30) Souza, José Leonaldo de; Costa, Francine Alves da; ; http://lattes.cnpq.br/8698567925323942; ; http://lattes.cnpq.br/1022638128878417; Silva, Ariadne de Souza; ; http://lattes.cnpq.br/5623381698478389; Araújo Filho, Oscar Olimpio de; ; http://lattes.cnpq.br/6740759499723367
Os materiais cerâmicos, tais como a alumina (Al2O3) e o cobalto (Co), apresentam caracteristicas relevantes para aplicação como ferramentas de corte, e dentre estas se destacam a elevada dureza e o alto ponto de fusão. No entanto, a sua aplicação é limitada pela sua baixa tenacidade e baixa resistência mecânica. Desta forma, a fim de aumentar a tenacidade do material, mantendo-se as elevadas propriedades mecânicas, alguns metais, como por exemplo, o cobalto (Co), têm sido usados na tentativa de se produzir um material mais tenaz. Neste trabalho, estudouse o efeito da moagem de alta energia e da adição de (%p.) Co na densificação e microestrutura, assim como, nas propriedades mecânicas do composto Al2O3-Co. Os pós-particulados (Al2O3 e Co), com percentuais de 5 e 20%p. de cobalto, foram moídos em um moinho planetário durante 50 horas, e amostras de pós foram coletadas nos intervalos de 2, 10, 15, 20, 30,40 e 50 horas. Os pós moídos foram caracterizados por difração de raios-X (DRX), análises particulométricas, microscopia eletrônica de varredura (MEV); e compactados em uma matriz cilíndrica sob uma pressão uniaxial de 100 MPa. Posteriormente, os compactados a verde foram sinterizados em um forno resistivo nas temperaturas de 1200 a 1500 °C, por 60 minutos, sob uma atmosfera de argônio com taxa de aquecimento de 10°C/min. Os corpos de prova sinterizados foram caracterizados por DRX, MEV e energia dispersiva (EDS). A densidade foi medida usando o método geométrico (massa/volume), e os melhores valores foram obtidos para as amostras sinterizadas a temperatura de 1500 °C, sendo a densidade relativa igual a 78 %, seguido das sinterizadas a temperaturas de 1350ºC e 1300ºC, que apresentaram as respectivas densidades 68 %, e 62 %.
Efeitos da diatomita em substituição parcial ao cimento portland nas propriedades de concretos convencionais
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-01-20) Macedo, Amanda Regina de Souza; Gomes, Uilame Umbelino; http://lattes.cnpq.br/9858094266525225; http://lattes.cnpq.br/3803465408856640; Silva, Ariadne de Souza; http://lattes.cnpq.br/5623381698478389; Paskocimas, Carlos Alberto; http://lattes.cnpq.br/2365059843175411; Luz, Diana Carla Secundo da; http://lattes.cnpq.br/4554271055761299; Dutra, Ricardo Peixoto Suassuna; http://lattes.cnpq.br/0075804072604913
O concreto é um compósito, considerado o material de construção mais utilizado no mundo. Seu principal componente é o cimento Portland, responsável pela formação dos silicatos de cálcio hidratados (C-S-H) formados durante a sua hidratação e que são os principais responsáveis pela resistência à compressão dos concretos. Porém, atualmente, tem aumentado a busca por materiais alternativos mais sustentáveis, visando uma redução das emissões de CO2 e consequente minimização dos impactos ambientais. Isso é possível através da utilização dos materiais cimentícios suplementares (MCSs), que podem ser utilizados como substitutos do clínquer na fabricação de cimento Portland e/ou como adição ou substituição ao cimento na produção de concretos. A diatomita é considerada um MCS natural, que com alta concentração de SiO2 é capaz de reagir com o hidróxido de cálcio (CH) liberado durante a hidratação do cimento para produzir silicato de cálcio hidrato (C-S-H) adicional. Desse modo, o presente trabalho visou o estudo dos efeitos da substituição do cimento Portland por diatomita nas proporções de 0%, 10%, 15% e 20% em volume, na produção de concretos convencionais com fck estimado em 30MPa (NBR 8953, 2015). Inicialmente os materiais de partida foram caracterizados quanto as suas propriedades físicas, químicas, mecânicas, estruturais e microestruturais. Em seguida, foram produzidos concretos com proporção em volume de 1: 1,33:2,33 e relação a/c=0,44. Os concretos foram avaliados quanto às suas propriedades no estado fresco (slump test) e no estado endurecido (resistência à compressão, porosidade, absorção de água, absorção de água por capilaridade e difusão de íons cloreto). Pastas de cimento com as mesmas proporções dos concretos foram analisadas por meio das técnicas de DRX (difração de raio X) e TG/DTA (termogravimetria) aos 7, 28 e 91 dias. Os resultados mostraram que a incorporação de diatomita provocou uma pequena redução nos valores de resistências à compressão dos concretos. Apesar disso, os concretos produzidos com 15%v. e 20%v. de diatomita apresentaram uma maior evolução nos valores de resistência à compressão (20,07% e 16,16%, respectivamente) dos 28 aos 91 dias, em consequência da reação pozolânica. Enquanto que os concretos com 0%v. e 10%v. apresentaram uma evolução de 4,33% e 5,20%, respectivamente. Essa observação foi confirmada nos resultados de DRX e TGA, onde observou-se que há um maior consumo de portlandita e maior quantidade de água combinada nas pastas com incorporação de diatomita. A porosidade total, absorção de água e absorção por capilaridade diminuíram no concreto com 10%v. de diatomita, devido ao efeito fíler. A incorporação da diatomita reduziu o coeficiente de difusão de íons de cloretos dos concretos devido ao refinamento das estruturas dos poros, apresentando valores os seguintes valores 8,389 x 10-12; 5,668 x 10-12 ; 2,241 x 10-12 ; 1,297 x 10-12, respectivamente, para os concretos CD-0, CD-10, CD-15 e CD-20.
Electrochemical behavior of steel-FeNbC composites used in the production of oxygen
(ABM, ABC, ABPol, 2005-04) Silva, Ariadne de Souza; Martinelli, Antonio Eduardo; Scatena júnior, Hélio; Silva, Jorge Herbert Echude; Alves Júnior, Clodomiro; Távora, Michele Portela
The electrocatalytic properties of steel-FeNbC composites were evaluated after potentiostatic ageing with the purpose of establishing the potential use of such materials as electrodes for the industrial production of oxygen. The effect of processing parameters, involved in the production of the composites by powder metallurgy, such as milling conditions and compaction pressure, on the performance of the electrodes was also studied. The electrodes were characterized according to their electrical resistance in NaOH 1M solution, considering that the purpose of the application requires this value to be ~ 0.5 W.cm2. This parameter was evaluated from repetitive electrochemical measurements carried out from 0.7 V to 1.5 V (vs. Ag/AgCl) by electrode anodization. Changes in the electrochemical behavior of the electrodes, especially concerning the O2 evolution in alkaline medium, were studied as a function of the applied potential. The results revealed that the electrocatalytic activity of the electrodes increased upon ageing, probably as a consequence of the growth of oxide layers and/or increase in the conductivity of the material, resulting in current gain and corresponding decrease in the polarization resistance to 0.75 W cm2
Estudo da adição de finos de rocha na fabricação de blocos e tijolos de vedação do extremo sul da Bahia
(2016-06-28) Reis, Edmilson Pedreira dos; Gomes, Uilame Umbelino; http://lattes.cnpq.br/9858094266525225; http://lattes.cnpq.br/5280537495089535; Silva, Angelus Giuseppe Pereira da; http://lattes.cnpq.br/1435330862718379; Silva, Ariadne de Souza; http://lattes.cnpq.br/5623381698478389; Oliveira, Leiliane Alves de; Dutra, Ricardo Peixoto Suassuna; http://lattes.cnpq.br/0075804072604913
O “pó de pedra” é um resíduo resultante do beneficiamento de rochas para obtenção de britas utilizadas na construção civil, tendo estas o seu uso mais comum em concretos. A sua geração é na ordem de 10% a 15% do volume total de pedra beneficiada e, normalmente, são depositadas na área da empresa de mineração. O objetivo desta pesquisa foi desenvolver blocos e tijolos cerâmicos, com matériasprimas provenientes da região de Eunápolis, no extremo sul da Bahia, com adição deste resíduo na argila de queima vermelha. Com isso, pretende-se dar destino adequado ao resíduo e, ao mesmo tempo, preservar as jazidas de argila da região, reduzindo o impacto ambiental causado por sua exploração. As massas cerâmicas foram formuladas com a técnica de planejamento de misturas, utilizando, para isso, o software Statistic. As porcentagens do resíduo na massa foram de 0, 15 e 30%, em massa, definidas pelo software em função do limite máximo de 30% de resíduo que foi utilizada na massa cerâmica. Foram confeccionados corpos de provas nas dimensões de 60x20x5 mm3 em matriz metálica, e prensados uniaxialmente com uma pressão de 25 MPa. A queima ocorreu nas temperaturas de 825ºC, 925ºC e 1025ºC, com taxa de aquecimento de 1ºC/min, 8ºC/min e 15ºC/min, e patamar de 180 minutos na temperatura máxima. A caracterização das matérias-primas e das massas formuladas foi realizada através de ensaios de granulometria, limites de Atterberg, fluorescência de raios X (FRX), difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia ótica (MO), análise termogravimétrica (TG) e calorimetria exploratória diferencial (DSC). As propriedades físicas determinadas foram a absorção de água, retração linear, porosidade, resistência à flexão e massa específica aparente. Foi analisado, também, o comportamento da massa cerâmica, no que diz respeito à extrusão dos blocos cerâmicos em extrusora de laboratório, determinando a sua resistência à compressão (Rc) e absorção de água (AA). A eficácia do planejamento de misturas foi confirmada, realizando os mesmos ensaios mecânicos e físicos em uma nova formulação feita com percentual diferente das utilizadas para obtenção do modelo de regressão, mas ainda, dentro da região de interesse. A análise dos resultados permitiu demonstrar a viabilidade da incorporação do resíduo em até 30% nas argilas, para fabricação de blocos cerâmicos e tijolos maciços utilizados em alvenaria de vedação.
Estudo da densificação e microestrutura do compósito cobregrafite preparado por moagem de alta energia e sinterizado por SPS
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2020-08-28) Nunes, Evanildo Vicente de Oliveira; Costa, Franciné Alves da; http://lattes.cnpq.br/8698567925323942; http://lattes.cnpq.br/7215349710716825; Mashhadikarimi, Meysam; http://lattes.cnpq.br/9422624675887080; Torres, Marco Antônio Morales; http://lattes.cnpq.br/0091292234916055; Gomes, Uilame Umbelino; http://lattes.cnpq.br/9858094266525225; Silva, Ariadne de Souza; http://lattes.cnpq.br/5623381698478389; Macedo, Daniel Araújo de; http://lattes.cnpq.br/1027496814443777; Silva, Angelus Giuseppe Pereira da; http://lattes.cnpq.br/1435330862718379
O compósito Cu-grafita é um material usado como contatos elétricos. Nesse trabalho, foi investigado o efeito da moagem de alta energia na produção de pós compósitos Cu-grafita. A influência da preparação desses pós na densificação e microestrutura das amostras sintetizadas também foi objeto de investigação, além do efeito provocado na condutividade elétrica desse compósito. Os pós foram preparados por mistura mecânica manual e moagem de alta energia nos moinhos planetário Pulveriseatte 7 e SPEX 8000D. Pós de Cu e grafita na proporção de 5% em massa de grafita foram colocados para moer em um moinho planetário Pulveriseatte 7 com recipiente e bolas de metal duro e em um moinho SPEX 8000D com recipiente e bolas de aço inoxidável. No moinho planetário, a moagem foi realizada a 400 rpm sob atmosfera de argônio de alta pureza por 50 h. Durante esse tempo, amostras de pós foram coletadas após 2, 10, 20, 30 e 40 h de moagem. A razão em massa de pó para bolas usada foi de 1:5. A mesma atmosfera de argônio e a razão em massa de pó para bolas foram usadas para a moagem em moinho SPEX. Neste tipo de moinho, dois pós foram preparados a 400 rpm durante 1 e 2 h de moagem. Compactos de pós preparados por moagem e mistura mecânica foram sinterizados por plasma pulsado (SPS) a 650, 700 e 950 oC por 5 minutos e sob uma pressão de 25, 40 e 50 MPa em matriz cilíndrica de grafita e sob uma câmara de vácuo. A taxa de aquecimento usada foi de 100oC/min. As imagens de MEV associada ao EDS mostraram que o aumento no tempo de moagem provocou uma boa dispersão e homogeneização entre as fases, assim como bom refinamento dos pós moídos. Os difratogramas revelaram que a evolução da moagem promoveu uma redução no tamanho do cristalito na fase cobre. As amostras sinterizadas dos pós misturados apresentaram maior densidade.
Estudo da influência da adição de níquel em alumina pela rota da metalurgia do pó
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-06-15) Oliveira, Arthur Gabriel Ferreira de; Gomes, Uilame Umbelino; ; http://lattes.cnpq.br/9858094266525225; ; http://lattes.cnpq.br/0075255913606052; Silva, Ariadne de Souza; ; http://lattes.cnpq.br/5623381698478389; Oliveira, Leiliane Alves de; ; http://lattes.cnpq.br/7082478793734403; Machado, Tercio Graciano; ; http://lattes.cnpq.br/9611851267523626
Os materiais cerâmicos a base de alumina têm sido bastante utilizados em componentes estruturais principalmente pelo fato de possuir propriedades como alta dureza, inércia química e boa resistência ao desgaste, entretanto, sua baixa tenacidade é um fator que compromete seu uso em diversas outras aplicações, tendo a adição de níquel como uma possível solução para este problema, nesse contexto, esse trabalho tem como objetivo estudar a adição de níquel em alumina utilizando a rota da metalurgia do pó. O percentual de níquel adicionado variou em 2, 4 e 6% p e para cada composição foi realizada moagem de alta energia em moinho planetário por 2, 4, 9 e 16h. Posteriormente as amostras foram compactadas a 300 MPa e sinterizadas em forno à vácuo a 1400⁰C por 2h. As amostras foram caracterizadas quanto as propriedades físicas e mecânicas observando-se no geral uma melhora na sinterabilidade com o aumento do tempo de moagem e teor de níquel, com diminuição e homogeneização da porosidade e aumento da dureza, além de densidades acima de 80% da teórica, observou-se também uma disparidade no tempo de moagem de 4 horas, onde se alcançou os maiores valores de dureza (2% de níquel), de 1068,7 +/- 32,6 HV e densidade cerca de 99% da teórica
Estudo da Microestrutura e propriedades mecânicas do compósito Al2O3-10%Fe obtido por moagem de alta energia
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-12-03) Reinaldo, Rayanne Samara de Sousa; Costa, Franciné Alves da; Cléber da Silva Lourenço; Silva, Ariadne de Souza; Lima, Maria José Santos; Raimundo, Rafael Alexandre
O Al2O3 é um dos materiais cerâmicos mais aplicados em ferramenta de corte. Aliado ao Fe, torná-se um forte candidato para competir mercardo com materiais convencionais como WC-Co, visto que a fase cerâmica da alumina, com sua alta dureza e resistência, juntamente a fase metálica do ferro, possuidora de excelente trabalhabilidade, alta ductilidades e elevada tenacidade à fratura, resultam em um compósito possuidor de ótimas propriedades. Desse modo, o presente trabalho investigou o efeito da Moagem de Alta Energia (MAE) na dispersão das fases de Al2O3 e Fe nas características microestruturais, na densidade, microdureza, tenacidade e desgaste dos compósitos Al2O3-Fe. Para isso, pós de Al2O3 e Fe, na proporção de 10% em massa de Fe, foram moídos no moinho de alta energia planetário pulverisatte 7. Os pós foram moídos por 5h, 15h, 30h e 50 horas. Através das micrografias eletrônicas foram observadas a morfologia e distribuição do tamanho de particulas dos pós moídos. Análises de difração de raio-x foram realizadas a fim de detectar as fases presentes e observar o efeito da moagem nos cristalinos dos pós moídos. Cálculos de densidade foram realizados por meio método geométrico (massa/volume) nos corpos verdes e sinterizados. Além disso, para analisar a real viabilidade do emprego do compósito como ferramenta de corte foram analisados três propriedades fundamentais nos sinterizados: microdureza, tenacidade a fratura e desgaste. A microdureza vickers nos corpos sinterizados variaram de 509 a 1020 HV; Na tenacidade fratura observou-se que à tenacidade diminuiu com o aumento do tempo de moagem; E, por fim, o desgaste foi visualizado a partir do método de pino-disco, no qual mostrou parâmetros como dureza e acabamento superficial são capazes de provocar mudanças significativas no comportamento do ensaio.
Estudo da obtenção de um compósito Mo-28%Ag preparado por moagem de alta energia e redução de pós HMA-25%AgNO3
(2019-02-08) Medeiros, Freud Araújo; Costa, Francine Alves da; Gomes, Uilame Umbelino; ; ; ; Silva, Ariadne de Souza; ; Silva, Gilson Garcia da;
Os compósitos de Mo-Ag são normalmente aplicados como dissipadores de calor e condutores elétricos. A alta resistência a solda e erosão por arco elétrico do molibdênio e às excelentes propriedades de condutividade térmica e elétrica da prata são essenciais para esse tipo de aplicação, entretanto, a insolubilidade mútua entre a prata e o molibdênio dificulta a obtenção de densidade igual ou próxima da densidade teórica. A moagem de alta energia (MAE) tem sido usada para aumentar a solubilidade sólida de sistemas imiscíveis bem como para promover refino e dispersão da fase de reforço na matriz dúctil de pseudo ligas; no intuito de aumentar a sinterabilidade dos pós. Este trabalho investiga a influência da MAE na preparação dos pós compósitos HMA-25%AgNO3, assim como, o efeito desta preparação na densificação e microestrutura dos compactos (Mo-28%Ag) sinterizados. Para isso, pós de HMA e AgNO3 na proporção de 25% em massa de AgNO3 foram preparados pelas técnicas de mistura mecânica e MAE em um moinho planetário. Primeiramente, pós foram misturados mecanicamente durante 5 minutos e, em seguida, pós foram moídos com álcool etílico a 400 rpm por 20 e 40 horas. Depois, uma parte dos pós misturados e moídos foram decompostos e reduzidos em H2 a 800 °C por 1 hora e sob uma taxa de aquecimento de 10 °C/min resultando em um compósito de Mo com 28% em massa de Ag. Compactos de pós HMA-25%AgNO3 e Mo-28%Ag, com 8 mm de diâmetro e 3 mm de espessura, foram obtidos a 200 MPa. Todos os compactos foram sinterizados a 900 e 1050 °C por 60 minutos, sob uma atmosfera de H2 e taxas de aquecimento de 5 e 10 °C/min respectivamente. Os pós elementares e os preparados por mistura mecânica e moagem, bem como, os reduzidos e as microestruturas dos compactos sinterizados foram caracterizados por difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, espectrometria por dispersão de energia e a fluorescência de raios X. Os pós misturados e moídos apresentaram uma morfologia similar, porém os moídos mostraram uma microestrutura mais refinada. Os corpos sinterizados em fase líquida (1050 °C), obtidos a partir de compactos de pós moídos (40h) e reduzidos, alcançaram maiores valores de densidade relativa (88%) e de microdureza Vickers (332 HV).
Estudo da preparação e sinterização do composto de W-Cu a partir de pós iniciais de W e CuO
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2018-06-29) Lopes, Felipe César da Silva; Costa, Franciné; Silva, Ariadne de Souza; Raimundo, Rafael Alexandre; Lourenço, Cleber da Silva
Neste trabalho, as etapas de preparação e a sinterização do composto W-Cu a partir de pós de W e CuO foram estudadas. Para tanto, a moagem de alta energia (MAE) foi usada com o intuito de produzir pós compósitos com fases refinadas e homogêneas. Após a moagem em um moinho planetário de alta energia, duas condições distintas de compactos de pós foram preparadas para a sinterização em um forno resistivo com atmosfera de hidrogênio. Na primeira condição, compactos de pós W-25%p.CuO moídos por 5, 10, 20 e 30 horas, foram sinterizados em forno resistivo a 1030ºC por 60 minutos sob atmosfera de H2. Neste caso, os compactos de pós W-25%p.CuO, de forma cilíndrica, foram obtidos sob uma pressão de 1280 kgf/cm² em uma matriz uniaxial, e a redução do oxido de cobre ocorreu durante a sinterização. Na segunda condição, amostras de pós W-25%p.CuO, moídos por 5 e 30 horas, foram reduzidas em forno resistivo a uma temperatura de 800ºC por 60 minutos sob atmosfera de H2. Em seguida, os pós W21,45%p.Cu moídos e reduzidos foram compactados a uma pressão de 1280 kgf/cm² em matriz cilíndrica uniaxial, e sinterizados nas temperaturas de 1050 ºC e 1100 ºC, por 60 minutos, sob atmosfera de H2. Uma taxa de aquecimento de 10 ºC/min. foi usada tanto para redução dos pós moídos quanto para a sinterização dos compactos de pós. Os pós inicias, moídos e reduzidos, foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difrações de raios x (DRX). Os compactos de pós sinterizados, também, foram caracterizados por MEV e DRX. Medidas de densidade foram efetuadas nos compactos verdes e sinterizados. Os resultados mostram que não houve amorfização das fases mesmo depois de 30 horas de moagem. Entretanto, uma maior dispersão da fase CuO na fase W é observada, assim como uma grande deformação das partículas de tungstênio. Os compactos sinterizados, dos pós moídos e reduzidos, alcançaram maior densidade e densificação. Esse resultado é mais interessante, sendo de maior valor, para a sinterização realizada em fase líquida a 1100 ºC.

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