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Augusta Cerceau Isaac Netahttp://lattes.cnpq.br/2746383155366023Roberto Braga FigueiredoBerenice Mendonça GonzalezLuciano Andrey MontoroIoná Macedo Leonardo MachadoEdmundo Burgos Cruzhttp://lattes.cnpq.br/4666336446083955Clênio Silva2021-11-08T18:18:05Z2021-11-08T18:18:05Z2020-08-21http://hdl.handle.net/1843/38616Várias rotas solvotérmicas para produção das nanopartículas de óxidos de nióbio foram estudadas em parceria com o Departamento de Química da UFMG. Foram obtidas com sucesso nanopartículas de óxidos de nióbio na forma de nanobastões e nanofios. A caracterização dessas nanopartículas por MEV, difração de raios-X e TEM revelou se tratar de pentóxido de nióbio – Nb2O5. Foram obtidos compósitos através da mistura de pó de alumínio puro comercial (fase matriz) com pós de Nb2O5 (fase de reforço) nas concentrações de 0,5, 1, 2, 3, 5 e 10%. As misturas selecionadas foram processadas por HPT (High Pressure Torsion) com 5 e 10 voltas na temperatura ambiente. A utilização de Nb2O5 nanoestruturado promoveu uma maior interação reforço-matriz e proporcionou excelentes resultados estruturais nos compósitos. Foram observados aumentos expressivos de dureza em relação às mesmas amostras sem reforços. Os esforços de cisalhamento provocados pela deformação plástica induzida promoveram, na temperatura ambiente, a redução parcial dos nanofios de Nb2O5 pelo alumínio com a formação de camadas nanométricas de óxido de alumínio (Al2O3) ao redor dos reforços alterando a interface de Nb2O5-Al para Nb2O5-Al2O3-Al. Esta nova estruturação hierárquica modificou as interações entre matriz e reforço e promoveu uma maior transferência de carga da matriz para os reforços. Foi observado redução completa do Nb2O5 induzido por deformação mecânica nas amostras com nanobastões com formação de nanoprecipitados de Nb, solução sólida supersaturada (Nb-Al) e intensa segregação de Nb para os contornos de grãos e deslocações. Tratamento térmico de recozimento a 100oC por 1h realizado nas amostras com reforços, ao contrário do convencional, promoveu um aumento excepcional de dureza, fenômeno conhecido como “Annealing-Induced Hardening” em função da relaxação das tensões nos contornos de grãos, rearranjo na configuração aleatória das deslocações para uma configuração de clusters além de uma intensa segregação dos átomos de nióbio para os contornos de grãos e deslocações.Several solvothermal routes for the production of niobium oxide nanoparticles have been studied in partnership with the Department of Chemistry at UFMG. Niobium oxide nanoparticles with nanorods and nanowires morphology were successfully produced. The characterization of these nanoparticles by SEM, X-ray diffraction and TEM revealed to be niobium pentoxide - Nb2O5. Compounds were selected by mixing commercial pure aluminum powder (matrix) with Nb2O5 powders (reinforcement phase) in concentrations of 0.5, 1, 2, 3, 5 and 10%. The selected mixtures were processed by HPT (High Pressure Torsion) with 5 and 10 turns at room temperature. The use of nanostructured Nb2O5 promoted greater matrix interaction and provided excellent results in composites. Significant increase in hardness were observed in relation to the same samples without reinforcements. The shear stresses caused by the induced plastic deformation promoted, at room temperature, the partial reduction of nanowires Nb2O5 by aluminum with the formation of nanometric layers of aluminum oxide (Al2O3) around the reinforcements changing the interface from Nb2O5-Al to Nb2O5-Al2O3-Al. This new hierarchical structure changed the interactions between matrix and reinforcements and promoted a greater transfer of load from the matrix to reinforcements. Complete reduction of Nb2O5 induced by mechanical deformation was observed in nanorods samples with formation of Nb nanoprecipitates, supersaturated solid solution (Nb-Al) and intense Nb segregation towards the grain boundaries and dislocations. Annealing heat treatment at 100oC for 1h carried out on samples with reinforcements, contrary to the conventional, promoted an exceptional increase in hardness, a phenomenon known as "Annealing Induced Hardening" due to the relaxation of the tensions in the grain boundaries, rearrangement in the random configuration of the dislocations for a cluster configuration in addition to an intense segregation of the niobium atoms towards grain boundaries and dislocations.FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas GeraisporUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica, Materiais e de MinasUFMGBrasilENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA METALÚRGICAEngenharia metalúrgicaMetalurgia físicaNanocompósitos (Materiais)Nióbio - MetalurgiaTorção de alta pressãoNanocompósitoPentóxido de nióbioRecozimentoDesenvolvimento e caracterização microestrutural de nanocompósitos de matriz de alumínio reforçadas com pentóxido de nióbio nanoestruturado processados por deformação plástica severa utilizando torção sob alta pressão - HPTinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALUFMG - TESE FINAL.pdfUFMG - TESE FINAL.pdfapplication/pdf8646867https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/38616/1/UFMG%20-%20TESE%20FINAL.pdf4e00af28ef0787e47c65492d354ec882MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82118https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/38616/2/license.txtcda590c95a0b51b4d15f60c9642ca272MD521843/386162021-11-08 15:18:05.874oai:repositorio.ufmg.br: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ório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2021-11-08T18:18:05Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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