Nanocompósitos de Al2O3-SiC sinterizados por "spark plasma sintering" (SPS)

Abstract

O nanocompósito (alumina-carbeto de silício) vem sendo estudado extensivamente em função do resultados promissores encontrados quanto a propriedades mecâncias. Usualmente o processamento desse material envolve um alto custo, pois para a obtenção de materiais densos é necessária a utilização de prensagem a quente. Uma alternativa mais recente para a sinterização de cerâmicas nanocristalinas é a sinterização por plasma (Spark Plasma Sintering - SPS). Nesse trabalho, pós de alumina contendo 5%vol de inclusões de SiC foram sinterizados por SPS em temperaturas variando de 1500 a 1600 °C usando diferentes tempos de patamar. Os corpos de prova foram analisados por meio da determinação da densidade aparente, microscopia eletrônica de varredura e microdureza Vickers. Os resultados mostraram que as melhores condições para a obtenção de uma microestrutura com tamanho de grãos próximos ao tamanho das partículas do pó inicial foi com temperatura de 1500 °C e tempo de patamar 7 min.

Desenvolvimento De Nanocompósitos De Alumina-Carbeto De Nióbio Por Sinterização Não-Convencional

“…Assim, são promissores os processos nos quais se pode ter um maior controle no crescimento de grãos e obter materiais com alta densificação e microestrutura nanométrica. Dentre estes processos estão os métodos não convencionais que utilizam campo elétrico durante a sinterização, como a sinterização por micro-ondas (PRESENDA et al, 2015;TROMBINI et al, 2008) e a sinterização por plasma (Spark Plasma Sintering -SPS).…”

“…Uma alternativa para sinterizar compósitos de matriz cerâmica com carbetos, é o método de SPS, que combina alta pressão, alta temperatura e rápidas taxas de aquecimentos. As altas taxas de densificação de nanocompósitos de Al2O3-SiC (CHAE et al, 2006;TROMBINI et al, 2008) e Al2O3-TiC (KUMAR et al, 2016), por exemplo, utilizando esse método de sinterização comprovam a sua eficiência.…”

Sinterização ultrarrápida assistida por campo elétrico >i<versus>/i< sinterização convencional de TiO>sub<2>/sub< bifásico

“…67 Entre as técnicas não convencionais de sinterização podemos citar a sinterização por micro-ondas (MS -do inglês: Microwave Sintering), que tem sido investigada em razão dos benefícios como custos e redução da temperatura A sinterização por plasma (SPS -do inglês: Spark Plasma Sintering) é um método com muitos benefícios em relação a técnica convencional, como maior rapidez e controle do processo, baixo crescimento dos grãos e alta densidade relativa do material produzido, utilizando baixas temperaturas e tempos menores de sinterização. 71,72 O processamento envolve a sinterização de pós sob influência simultânea de corrente e pressão. Os pós são colocados em um molde, tipicamente de grafite, e o aquecimento por efeito Joule é efetuado, passando de forma contínua (repetida) uma alta corrente pulsada através do molde e da amostra, enquanto é aplicada uma pressão uniaxial no pó, implicando uma taxa de aquecimento mais alta.…”

“…73 Em virtude das descargas elétricas, as superfícies das partículas são ativadas, gerando um auto aquecimento entre as partículas, ocorrendo transferência de calor e de massa rapidamente. 72 A Figura 8 mostra este processo e o aparato experimental para a sinterização por plasma.…”

Desenvolvimento de nanocompósitos de alumina-carbeto de nióbio por sinterização não-convencional

“…Quando em excesso, esse crescimento pode provocar a perda das características nanométricas do produto final(GROZA, 1999;DOWDING, 1996).Neste sentido, é difícil obter materiais densos nanoestruturados por meio da sinterização convencional, devido ao crescimento de grãos, intrínseco ao processo.Assim, são promissores os processos nos quais se pode ter um maior controle no crescimento de grãos e obter materiais com alta densificação e microestrutura nanométrica. Dentre estes processos estão os métodos não convencionais que utilizam campo elétrico durante a sinterização, como a sinterização por micro-ondas(PRESENDA et al, 2015;TROMBINI et al, 2008) e a sinterização por plasma (Spark Plasma Sintering -SPS).…”