
Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado
Centro: Tecnológico
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
Dimensão Institucional: Pós-Graduação
Dimensão ODS: Econômica
Tipo do Documento: Tese
Título: PRODUÇÃO DE COMPÓSITOS CU-ZRO2 POR MEIO DE PROCESSAMENTO COLOIDAL AQUOSO ?
Ano: 2014
Orientador
- JOAO BATISTA RODRIGUES NETO
Aluno
- LUIZ ELOI VIEIRA JUNIOR
Conteúdo
Esta tese de doutorado apresenta o desenvolvimento de uma metodologia de processamento para a estabilização de suspensões de partículas de cobre metálico juntamente com nanopartículas de zro2, em meio aquoso, para a produção de componentes densos e porosos. neste sentido, foi realizada uma etapa inicial de caracterização do pó de cobre, via química coloidal, estudando interações entre a superfície das partículas de cobre e o meio líquido em valores crescentes de ph e com a adição de um dispersante. esta etapa viabilizou a produção de suspensões cu-zro2 com boa fluidez até a concentração de 58% em volume (92% em massa). logo, as suspensões foram processadas por três técnicas de processamento coloidal: colagem de barbotina (slip casting), colagem de fitas (tape casting) e réplica (replica). mantendo-se a concentração de sólidos das suspensões de cobre, adicionou-se nanopartículas de zircônia até 3% em volume. a caracterização reológica das suspensões mostrou um espessamento quase imperceptível adicionando 1% em volume de nanopartículas. contudo, a elevação da viscosidade da suspensão foi evidente na concentração de 3% em volume de zircônia. foi empregada a técnica de colagem de barbotina para avaliar as condições de empacotamento de partículas e previsão do seu comportamento durante a sinterização. para a obtenção das fitas adicionou-se um ligante as suspensões na condição ideal de 3% em massa, fato que conferiu flexibilidade e resistência a verde às fitas processadas. a última técnica de processamento empregada foi a impregnação e réplica para a produção de componentes porosos. cabe salientar que para a impregnação não foram adicionados aditivos ligantes. o comportamento térmico dos materiais foi avaliado de acordo com ensaios de dilatometria, análise térmica diferencial (atd) e termogravimetria (tg). a dilatometria mostrou o início da sinterização em aproximadamente do cobre puro a 500°c. adicionadas as nanopartículas notou-se um retardo na sinterização dos componentes devido a maior refratariedade da zircônia, o que contribuiu para uma sensível alteração nos valores de retração linear. os materiais conformados foram sinterizados a temperaturas de até 1000°c em atmosfera de ar/5%h2 para prevenir a oxidação. por fim, todos os materiais produzidos foram caracterizados por medidas de densidade e por microscopia eletrônica de varredura. a caracterização mecânica se deu por medidas de microdureza vickers para os compactados colados. no caso das fitas sinterizadas a caracterização mecânica foi realizada via ensaio de tração. o melhor resultado atingido foi com 1% em volume com um valor nominal de 163 mpa. a microestrutura obtida dos compósitos foi muito peculiar. durante a sinterização evidenciou-se fenômenos de evaporação e condensação do cobre, o que levou a uma estrutura do tipo sanduíche. nas extremidades das amostras sinterizadas uma camada de alguns micrômetros de cobre puro e no centro, o compósito cobre-zircônia evidenciados tanto nas fitas quanto nas esponjas.
Pós-processamento: Índice de Shannon: 3.97284
ODS 1 | ODS 2 | ODS 3 | ODS 4 | ODS 5 | ODS 6 | ODS 7 | ODS 8 | ODS 9 | ODS 10 | ODS 11 | ODS 12 | ODS 13 | ODS 14 | ODS 15 | ODS 16 |
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4,25% | 7,70% | 6,21% | 5,22% | 5,27% | 5,65% | 7,25% | 6,81% | 6,58% | 4,83% | 9,24% | 5,88% | 6,73% | 7,04% | 4,84% | 6,51% |
ODS Predominates


4,25%

7,70%

6,21%

5,22%

5,27%

5,65%

7,25%

6,81%

6,58%

4,83%

9,24%

5,88%

6,73%

7,04%

4,84%

6,51%