Influência da adição de CeO2 nas propriedades mecânicas do nióbio obtido via metalurgia do pó

• Autor(a) principal: Siqueira, Helio Rubens Simoni
• Data de Publicação: 2011
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97134/tde-27112019-185915/
• topic: ceria; Céria; Dispersão de Óxidos e Metalurgia do pó; Nióbio; Niobium; oxide dispersion and powder metallurgy

Vários materiais têm sido estudados visando a aplicação na engenharia biomédica, tais como: titânio, nióbio, aços inoxidáveis, cerâmicas e materiais poliméricos. Quanto ao nióbio, há grande dificuldade para realizar sua conformação mecânica, pois devido a sua elevada ductilidade e baixa resistência mecânica, durante a conformação ocorre a geração de grande quantidade de defeitos podendo ocorrer a fratura do metal em alguns casos. O presente projeto visa o aumento da dureza do nióbio, buscando melhorar suas propriedades mecânicas para facilitar a conformação mecânica. O material utilizado para auxiliar no endurecimento do nióbio neste projeto foi o óxido de cério (céria), que também é um material biocompatível. Foi utilizada a técnica convencional de metalurgia do pó para conformação de corpos de prova, utilizando o pó de nióbio obtido através da moagem dos cavacos provenientes da usinagem do metal. O processo de incorporação da céria na matriz metálica do nióbio foi por impregnação dos poros dos corpos de prova com uma solução precursora de CeO2. As caracterizações realizadas nos corpos de prova foram o teste de porosidade pelo método de Arquimedes, microdureza, dureza e microscopia eletrônica de varredura (MEV), que compararam os resultados dos corpos de prova de nióbio puro e do nióbio com a céria presente em sua matriz. Os ensaios mecânicos mostraram que a resistência mecânica do metal aumentou em torno de 40% para a microdureza e em torno de 100% para a dureza. A análise de porosidade mostrou que a variação das cargas de prensagem e tipos de prensagens utilizadas aumentou a resistência do metal e através da análise microestrutural pôde ser localizada a região em que a céria estava presente em maior concentração no metal e também o tamanho das partículas do óxido presentes no nióbio.