Síntese e sinterização de pós-compósitos de aluminaboretos de alta dureza por moagem de alta energia

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2014
Autor(a) principal: Cerqueira, Valdívio Rodrigues
Orientador(a): Morelli, Márcio Raymundo lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de São Carlos
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEM
Departamento: Não Informado pela instituição
País: BR
Palavras-chave em Português:
Alumínio
Alumina-boretos
Moagem de alta energia
Síntese de pós-compósitos
Moagem reativa
Cerâmica de alta dureza
Área do conhecimento CNPq:
ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
Link de acesso: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/727
Resumo: This work was aimed to obtain powder composite mixtures of ceramic phases with high hardness through high energy ball milling synthesis and characterization of sintered samples in terms of hardness. In an exploratory phase, many aluminothermic reactions were obtained from basic or precursors oxides such as WO3, TiO2, B2O3, Ti °, B ° and C, whose final products were B4C-TiB2-Al2O3 Al2O3 and (WB or WB2 or W2B5) - TiB2. The resulting powders from the processing of synthesis performed under different conditions were characterized employing the following techniques: X-ray diffraction (XRD), real density, X-ray fluorescence (XRF) and scanning electron microscopy (SEM). Two reactions were selected, where the powders were subjected to variation of milling time of high energy and disintegration procedure change. Samples of the powder were forming under uniaxial pressure of 50 MPa followed by isostatic pressure of 200MPa and sintered at 1600 °C, 1650 °C and 1700 °C under high vacuum aiming to characterize the microstructural evolution and microhardness Vickers. Thus, the results showed that the composite powder represented by Al2O3 - WB - TiB2 sintered at a temperature of 1700 °C allow to obtain apparent densities (% TD) and Vickers hardness, near 99% and 19 GPa respectively. The best results characterized by the density, microstructure and hardness were obtained by enhancing the grinding in ball mill and additional deagglomeration in planetary mill after high energy milling.
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The resulting powders from the processing of synthesis performed under different conditions were characterized employing the following techniques: X-ray diffraction (XRD), real density, X-ray fluorescence (XRF) and scanning electron microscopy (SEM). Two reactions were selected, where the powders were subjected to variation of milling time of high energy and disintegration procedure change. Samples of the powder were forming under uniaxial pressure of 50 MPa followed by isostatic pressure of 200MPa and sintered at 1600 °C, 1650 °C and 1700 °C under high vacuum aiming to characterize the microstructural evolution and microhardness Vickers. Thus, the results showed that the composite powder represented by Al2O3 - WB - TiB2 sintered at a temperature of 1700 °C allow to obtain apparent densities (% TD) and Vickers hardness, near 99% and 19 GPa respectively. The best results characterized by the density, microstructure and hardness were obtained by enhancing the grinding in ball mill and additional deagglomeration in planetary mill after high energy milling.Este trabalho de tese teve como principal objetivo a obtenção de pós-compósitos de misturas de fases cerâmicas com alta dureza por meio da síntese de moagem de alta energia e caracterização de amostras sinterizadas quanto à dureza. Em uma fase exploratória foram obtidas várias reações aluminotérmicas, a partir de precursores óxidos ou elementares, tais como: WO3, TiO2, B2O3, Ti°, B° e C, cujos produtos finais foram os sistemas Al2O3-B4C-TiB2 e Al2O3 - (WB ou WB2 ou W2B5) - TIB2. Os pós resultantes do processamento de síntese realizado sob diferentes condições foram caracterizados por meio das técnicas: difração de raios X (DRX), densidade real, fluorescência de raios X (FRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Selecionou-se duas das reações onde os pós obtidos foram submetidos à variação do tempo de moagem em moinho de alta energia e mudança do procedimento de desaglomeração. Amostras dos pós foram conformadas sob pressão uniaxial de 50 MPa seguida de pressão isostática de 200MPa e sinterizadas a 1600 °C, 1650 °C e 1700 °C sob alto vácuo visando à caracterização da evolução microestrutural e valores de microdureza Vickers. Sendo assim, os resultados mostraram que o pó-compósito representado pelo sistema Al2O3 - WB - TiB2, sinterizado a 1700 °C permitiram a obtenção de densidades aparentes (% DT) e dureza Vickers, próximas de 99 % e 19GPa, respectivamente. Os melhores resultados caracterizados pela densidade, microestrutura e microdureza foram obtidos pela otimização dos processamentos de moagem em moinho de bolas e com desaglomeração adicional em moinho planetário após moagem de alta energia.application/pdfporUniversidade Federal de São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEMUFSCarBRAlumínioAlumina-boretosMoagem de alta energiaSíntese de pós-compósitosMoagem reativaCerâmica de alta durezaENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICASíntese e sinterização de pós-compósitos de aluminaboretos de alta dureza por moagem de alta energiaSynthesis and sintering of powder composite alumina-borides of high hardness by reactive millinginfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINAL6275.pdfapplication/pdf6669384https://{{ getenv "DSPACE_HOST" "repositorio.ufscar.br" }}/bitstream/ufscar/727/1/6275.pdfbe4dc29a714658745b30f46134d23a44MD51TEXT6275.pdf.txt6275.pdf.txtExtracted texttext/plain0https://{{ getenv "DSPACE_HOST" "repositorio.ufscar.br" }}/bitstream/ufscar/727/2/6275.pdf.txtd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD52THUMBNAIL6275.pdf.jpg6275.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6611https://{{ getenv "DSPACE_HOST" "repositorio.ufscar.br" }}/bitstream/ufscar/727/3/6275.pdf.jpg0ddbbb5830536d070975346e5a023abbMD53ufscar/7272019-09-11 04:03:46.413oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/727Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-05-25T12:43:39.128360Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
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