Estudo da obtenção do compósito Al2O3-10%Co a partir da moagem de alta energia e sinterização por pulso de plasma
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| Data de Publicação: | 2018 |
| Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
| Idioma: | por |
| Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
| Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/43077 |
Resumo: | The Al2O3-Co-based ceramic composite is a high oxidation resistance, high hardness and low density ceramic phase with excellent toughness and good functionality to the metal phase, as well as the good biocompatibility of both phases, which make them promising materials for applications in the field of biomaterials and cutting tools. Four powders of Al2O3-10% Co compounds were prepared by high energy ball milling for 5, 10, 20 and 30 hours, respectively. Compacts of these powders were Spark Plasma Sintering (SPS) under a pressure of 40 MPa and a temperature of 1350 ° C, with a heating rate of 65 ° C / min and isotherm of 5 min. The raw materials and the genes were characterized by X-ray diffraction (DRX), Scanning Electron Microscopy (MEV), Energy Dispersion Spectroscopy (EDS) and particulometry tests. The sintered samples were characterized by DRX, MEV, Relative Density and Vickers Microhardness. The results showing increased milling time are a reduction in particle size, greater homogeneity of the powders and a better density of the material. |
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Santos, Kaio Vitor de AzevedoGomes, Uilame UmbelinoRaimundo, Rafael AlexandreLourenço, Cleber da SilvaCosta, Franciné Alves da2018-07-14T12:04:01Z2021-10-05T16:02:58Z2018-07-14T12:04:01Z2021-10-05T16:02:58Z2018-06-2920160152967ABREU, S. L. Caracterização e dispersão em meio aquoso da α-Alumina com tamanho de partícula submicrométrico e nanométrico. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2011. AZEVÊDO, H. V. S. B. Efeito da adição de Wc e Co na sinterização e propriedades mecânicas da alumina. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2016. BONATO, M. M. Resistência à corrosão do aço ABNT 316L injetado sinterizado. Dissertação (Mestrado). Centro Federal de Educação Tecnológica Do Paraná, 2003. CALLISTER, W. D. Ciência e Engenharia dos Materiais: Uma Introdução. 7. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2008. CHAWLA, K. K. Ceramic matrix composites. Ceramic matrix materials. p. 32–33, 1993. COSTA, F. C. C. DA. Obtenção de compósitos cerâmicos baseados em Al2O3/TiC através dos precursores poliméricos.Tese (Doutorado). Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011. FOGAGNOLO, J. B. Contribuição à Análise dos Efeitos de Parâmetros de Proceso na Qualidade de Compósitos Obtidos por Compofundição. Dissertação (Mestrado). Universidade Estadual de Campinas, 1996. FOGAGNOLO, J. B. Estudo do processo de fabricação de materiais compósitos de matriz de alumínio por metalurgia do pó, via moagem de alta energia e extrusão. Tese (Doutorado). Universidade Estadual de Campinas, 2000. GERMAN, R. M. A - Z of Powder Metallurgy. 1. ed. Metal Powders Technology: Elsevier Science, 2005. GOMES, U. U. Tecnologia dos pós: Fundamentos e Aplicações. Natal, RN: Editora Universitária, 1995. HEWITT, S. A.; KIBBLE, K. A. Effects ball milling time on the synthesis and consolidation of nanostructured WC-Co composites. Int. Journal of Refractory Metals & Hard Materials, 2009. HOTZA, D. Produção de pó cobalto via redução de Co3O4 por hidrogênio em leito fluidizado. Dissertação (Mestrado). Universidade Federal de Santa Catarina, 1991. JANOT, R., GUÉRARD, D. Ball milling in liquid media. Applications to the preparation of anodic materials for lithium-ion batteries. Progress in Materials Science. Vol. 50, pp. 1-92, 2005. KUMAR, R.; PRABHAKAR, V.; SAINI, J. Alumina. IMPRESSCO, p. 1679–1685, 2013. LEE, B. T. et al. Microstructures and Mechanical Properties of Spark Plasma Sintered Al2O3-Co Composites Using Electroless Deposited Al2O3-Co Powders. Materials Transactions, v. 49, n. 1451, p. 1455, 2008. LUZ, A. B.; LINS, F. A. F. Rochas e Minerais Industriais: Usos e Especificações. Rio de Janeiro: CETEM/MCT, 2005. MARGUES, C. M. F. G. et al. Análise de fases por difração de raios X de WC-10%Co dopado com terras-raras obtido sob alta pressão. Revista de Materiais, v.18, n.1, pp. 0010 – 0018, 2013 MELO, F. C. L. Conjugados cerâmicos obtidos a partir da sinterização reativa entre zirconita e alumina. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de São Carlos, 1989. MONTEIRO, A. D. Obtenção do compósito Nb-Cu via metalurgia do pó. Dissertação (Mestrado). Universidade de Brasília, 2016. MOTTA, C. A. O. Verificação da adição de Cinza Leve no composto Ferro-Cobre-Grafite para fabricação de anéis de selos mecânicos pelo processo de metalurgia do pó convencional. Dissertação (Mestrado). Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 2014. OLIVEIRA, T. P. Efeito da moagem de alta energia na densificação e microestrutura do compósito Al2O3-Cu. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2014. PINTO, G. B. Análise do efeito do tempo da moagem de alta energia no tamanho de cristalito e microdeformação da rede cristalina do WC-Co. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal Do Rio Grande Do Norte, 2008. SAVI, J. R. Efeito da adição DE Nb, Mo, Cr E Ti na microestrutura do metal duro WC- 6Co. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal Do Rio Grande Do Sul, 2010. SIVAPRAHASAM, D. CHANDRASEKAR, S.B. SUNDARESAN, R. Microstructure and mechanical properties of nanocrystalline WC–12Co consolidated by spark plasma sintering. International Journal of Refractory Metals & Hard Materials, v.25, p. 144–152, 2007. SOUSA, J. L. Efeito da moagem de alta energia sobre a densificação e microestrutura do sistema Al2O3-Co de matriz metálica. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2016. SOUSA, M. M. S. Estudo do Processo de Fabricação de Compósitos de Matriz Metálica da Liga de Alumínio AA6061 por Metalurgia do Pó via Moagem de Alta Energia e Sinterização a Vácuo. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Pernambuco, 2012. SURYANARAYANA, C. Mechanical Alloying and Milling. Progress in Materials Science, v. 46, p. 1–184, 2001. TAHA, M. A.; NASSAR, A. H.; ZAWRAH, M. F. Improvement of wetability, sinterability, mechanical and electrical properties of Al2O3-Ni nanocomposites prepared by mechanical alloying. Ceramics International, 2017. THUMMELER, F.; OBERACKER, R. Introduction to powder metallurgy. London: Institute of Materials Carlton House Terrace London, 1993. 332p. TOKIA, M. Soc. Powder Metallurgy of Japanm30. 1993. TOKITA, M. Proc. 2000 Powder Metallurgy World Congress. Kyoto, Japan: 2000 TROMBINI, V. et al. Spark plasma sintering (SPS) of Al2O3-ZrO2 nanocomposites. Cerâmica, vol.53 no.325, 2007.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/43077The Al2O3-Co-based ceramic composite is a high oxidation resistance, high hardness and low density ceramic phase with excellent toughness and good functionality to the metal phase, as well as the good biocompatibility of both phases, which make them promising materials for applications in the field of biomaterials and cutting tools. Four powders of Al2O3-10% Co compounds were prepared by high energy ball milling for 5, 10, 20 and 30 hours, respectively. Compacts of these powders were Spark Plasma Sintering (SPS) under a pressure of 40 MPa and a temperature of 1350 ° C, with a heating rate of 65 ° C / min and isotherm of 5 min. The raw materials and the genes were characterized by X-ray diffraction (DRX), Scanning Electron Microscopy (MEV), Energy Dispersion Spectroscopy (EDS) and particulometry tests. The sintered samples were characterized by DRX, MEV, Relative Density and Vickers Microhardness. The results showing increased milling time are a reduction in particle size, greater homogeneity of the powders and a better density of the material.O compósito cerâmico a base de Al2O3-Co reúne uma alta resistência à oxidação, alta dureza e baixa densidade da fase cerâmica com a excelente tenacidade e boa trabalhabilidade da fase metálica, além da boa biocompatibilidade de ambas as fases, o que os tornam materiais promissores para aplicação na área de biomateriais e ferramentas de corte. Quatro pós compósitos de Al2O3-10%Co foram preparados por moagem de alta energia durante 5, 10, 20 e 30 horas, respectivamente. Compactos desses pós foram sinterizados por pulso de plasma (SPS) sob uma pressão de 40 MPa e a uma temperatura de 1350 °C, com uma taxa de aquecimento de 65 °C/min e isoterma de 5 min. As matérias-primas e os pós moídos foram caracterizados por Difração de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia por Dispersão de Energia (EDS) e ensaios de particulometria. As amostras sinterizadas foram caracterizadas por DRX, MEV, Densidade Relativa e Microdureza Vickers. Os resultados apontam que o aumento do tempo de moagem proporciona uma redução do tamanho de partículas, uma distribuição mais homogênea dos pós e uma melhor densificação do material.Universidade Federal do Rio Grande do NorteUFRNBrasilEngenharia MecânicaMoagem de alta energiasinterizaçãocompósito Al2O3-CoEstudo da obtenção do compósito Al2O3-10%Co a partir da moagem de alta energia e sinterização por pulso de plasmaStudy of the production of Al2O3-10%Co composite from high energy grinding and sintering by plasma pulseinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNTEXTTCC_FinalFinalFinalFinalFinalComAssinaturas.pdf.txtExtracted texttext/plain70611https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/43077/1/TCC_FinalFinalFinalFinalFinalComAssinaturas.pdf.txt7540ca30f957bf56cd9a24437d517508MD51ORIGINALTCC_FinalFinalFinalFinalFinalComAssinaturas.pdfTrabalho de Conclusão de Curso do aluno Kaio Vitor de Azevedo Santosapplication/pdf2169082https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/43077/2/TCC_FinalFinalFinalFinalFinalComAssinaturas.pdf37143953f252e418811cb81c747235e9MD52LICENSElicense.txttext/plain756https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/43077/3/license.txta80a9cda2756d355b388cc443c3d8a43MD53123456789/430772021-10-05 13:02:58.734oai:https://repositorio.ufrn.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2021-10-05T16:02:58Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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ABREU, S. L. Caracterização e dispersão em meio aquoso da α-Alumina com tamanho de partícula submicrométrico e nanométrico. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2011. AZEVÊDO, H. V. S. B. Efeito da adição de Wc e Co na sinterização e propriedades mecânicas da alumina. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2016. BONATO, M. M. Resistência à corrosão do aço ABNT 316L injetado sinterizado. Dissertação (Mestrado). Centro Federal de Educação Tecnológica Do Paraná, 2003. CALLISTER, W. D. Ciência e Engenharia dos Materiais: Uma Introdução. 7. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2008. CHAWLA, K. K. Ceramic matrix composites. Ceramic matrix materials. p. 32–33, 1993. COSTA, F. C. C. DA. Obtenção de compósitos cerâmicos baseados em Al2O3/TiC através dos precursores poliméricos.Tese (Doutorado). Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011. FOGAGNOLO, J. B. Contribuição à Análise dos Efeitos de Parâmetros de Proceso na Qualidade de Compósitos Obtidos por Compofundição. Dissertação (Mestrado). Universidade Estadual de Campinas, 1996. FOGAGNOLO, J. B. Estudo do processo de fabricação de materiais compósitos de matriz de alumínio por metalurgia do pó, via moagem de alta energia e extrusão. Tese (Doutorado). Universidade Estadual de Campinas, 2000. GERMAN, R. M. A - Z of Powder Metallurgy. 1. ed. Metal Powders Technology: Elsevier Science, 2005. GOMES, U. U. Tecnologia dos pós: Fundamentos e Aplicações. Natal, RN: Editora Universitária, 1995. HEWITT, S. A.; KIBBLE, K. A. Effects ball milling time on the synthesis and consolidation of nanostructured WC-Co composites. Int. Journal of Refractory Metals & Hard Materials, 2009. HOTZA, D. Produção de pó cobalto via redução de Co3O4 por hidrogênio em leito fluidizado. Dissertação (Mestrado). Universidade Federal de Santa Catarina, 1991. JANOT, R., GUÉRARD, D. Ball milling in liquid media. Applications to the preparation of anodic materials for lithium-ion batteries. Progress in Materials Science. Vol. 50, pp. 1-92, 2005. KUMAR, R.; PRABHAKAR, V.; SAINI, J. Alumina. IMPRESSCO, p. 1679–1685, 2013. LEE, B. T. et al. Microstructures and Mechanical Properties of Spark Plasma Sintered Al2O3-Co Composites Using Electroless Deposited Al2O3-Co Powders. Materials Transactions, v. 49, n. 1451, p. 1455, 2008. LUZ, A. B.; LINS, F. A. F. Rochas e Minerais Industriais: Usos e Especificações. Rio de Janeiro: CETEM/MCT, 2005. MARGUES, C. M. F. G. et al. Análise de fases por difração de raios X de WC-10%Co dopado com terras-raras obtido sob alta pressão. Revista de Materiais, v.18, n.1, pp. 0010 – 0018, 2013 MELO, F. C. L. Conjugados cerâmicos obtidos a partir da sinterização reativa entre zirconita e alumina. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de São Carlos, 1989. MONTEIRO, A. D. Obtenção do compósito Nb-Cu via metalurgia do pó. Dissertação (Mestrado). 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