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Desenvolvimento de revestimento de pentóxido de nióbio e grafeno depositado por aspersão térmica chama a pó

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Crema, Hugo Tales
Orientador(a): Cortés Paredes, Ramón Sigifredo, 1949-
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Aspersão térmica
Chama (Combustao)
Grafeno
Niobio
Engenharia Mecânica
Link de acesso: https://hdl.handle.net/1884/94040
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Ramón Sigifredo Cortés Paredes
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spelling Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaCortés Paredes, Ramón Sigifredo, 1949-Crema, Hugo Tales2024-12-27T15:50:07Z2024-12-27T15:50:07Z2024https://hdl.handle.net/1884/94040Orientador: Prof. Dr. Ramón Sigifredo Cortés ParedesDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Defesa : Curitiba, 09/05/2024Inclui referênciasResumo: As pesquisas utilizando nióbio através de processos de Aspersão Térmica foram bem-sucedidas ao aplicá-lo em misturas com alumínio, molibdênio, ferro, níquel, carbono, tanto na forma metálica quanto como pentóxido de nióbio (Nb2O5). O nióbio também tem sido eficaz como elemento de liga em aços ao carbono especiais e aços inoxidáveis, formando carbonetos. O grafeno, por suas diversas aplicações, visando melhorar as propriedades especificas dos materiais, foi utilizado nesta pesquisa em combinação com o pentóxido de nióbio. O estudo processou misturas de pentóxido de nióbio com 1% e 2% de nanoplaquetas de grafeno, comparando-os com revestimentos de pentóxido de nióbio puro para avaliar o efeito do grafeno. A deposição do revestimento foi realizada através do processo chama a pó, utilizando pós micrométricos de Nb2O5 e de grafeno nanométricos, misturados de forma bimodal para compactação. As misturas foram depositadas em substrato de aço carbono SAE/AISI 1020, previamente preparado para obter revestimentos de aproximadamente de 200 µm de espessura. Os revestimentos foram caracterizados quanto à formação de componentes, microestrutura, propriedades químicas, mecânicas e resistência à corrosão. Os resultados mostraram melhorias na adesão e coesão das partículas no substrato. No ensaio de dobramento, o revestimento com grafeno demonstrou um efeito mola, evitando o desplacamento do substrato. A adição de grafeno aumentou a dureza em 5% com 1% de grafeno e cerca de 28% com 2% de grafeno em relação somente ao Nb2O5. Quanto à resistência à corrosão, a adição de grafeno indicou que o revestimento aumentou a proteção catódica em relação ao Nb2O5 puroAbstract: Research using niobium through thermal spraying processes has been successful in applying it in mixtures with aluminum, molybdenum, iron, nickel, and carbon, both in metallic form and as niobium pentoxide (Nb2O5). Niobium has also been effective as an alloying element in special carbon steels and stainless steels, forming carbides. Graphene, due to its various applications, aiming to improve the specific properties of materials, was used in this research in combination with niobium pentoxide. The study processed mixtures of niobium pentoxide with 1% and 2% graphene nanoplatelets, comparing them with pure niobium pentoxide coatings to evaluate the effect of graphene. The coating deposition was performed through the flame powder process, using micrometric powders of Nb2O5 and nanometric graphene, mixed bimodally for compaction. The mixtures were deposited on a SAE/AISI 1020 carbon steel substrate, previously prepared to obtain coatings of approximately 200 µm thickness. The coatings were characterized in terms of component formation, microstructure, chemical and mechanical properties, and corrosion resistance. The results showed improvements in particles adhesion and cohesion on the substrate. In the bending test, the graphene coating demonstrated a spring effect, preventing substrate displacement. The addition of graphene increased the hardness by 5% with 1% graphene and approximately 28% with 2% graphene compared to Nb2O5 alone. Regarding corrosion resistance, the addition of graphene indicated that the coating increased the cathodic protection in relation to pure Nb2O51 recurso online : PDF.application/pdfAspersão térmicaChama (Combustao)GrafenoNiobioEngenharia MecânicaDesenvolvimento de revestimento de pentóxido de nióbio e grafeno depositado por aspersão térmica chama a póinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - HUGO TALES CREMA.pdfapplication/pdf18290560https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/94040/1/R%20-%20D%20-%20HUGO%20TALES%20CREMA.pdf353e03378a49c8adaa8170f2901ad5a5MD51open access1884/940402024-12-27 12:50:07.628open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/94040Repositório InstitucionalPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestinformacaodigital@ufpr.bropendoar:3082024-12-27T15:50:07Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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