Nanocompósitos cerâmicos a partir do processo de moagem mecânica de alta energia

Abstract

Recebido em 4/12/06; aceito em 30/11/07; publicado na web em 24/7/08 CERAMIC NANOCOMPOSITES FROM THE HIGH-ENERGY MECHANICAL MILLING PROCESS. Pb/Ti, Sn and Mg-based nanocomposite materials were prepared by the high-energy mechanical milling of commercial powders. The surface of these ceramic compounds was strongly influenced by the doping, diameter of the milling spheres and time of the mechanical milling (amorphization process). Such milling leads to the formation of nanocrystalline materials. The mechanical processing parameters of these compounds were investigated through Brunauer, Emmett and Teller isotherms, wide angle X-ray diffraction, transmission electron microscopy and CO 2 adsorption.Keywords: nanocomposite; high-energy attrition mill; rare earth. INTRODUÇÃOAs propriedades físicas e químicas de materiais em escala nanométrica são de imenso interesse e crescente importância para futuras aplicações tecnológicas. Materiais nanoestruturados, geralmente, exibem propriedades diferenciadas com relação aos demais materiais. Muitas das aplicações destes materiais estão diretamente relacionadas às suas propriedades estruturais. Em ciênci-as de materiais, o tamanho das partículas figura como um parâmetro importante na explicação de vários fenômenos físicos e químicos, tais como propriedades elétricas, magnéticas e superficiais, entre outras, apresentadas por um determinado material. [1][2][3][4] Em princípio, qualquer método capaz de produzir partículas muito finas pode ser usado para obter materiais nanoestruturados. Os seguintes métodos têm sido utilizados para a produção de materiais nanoestruturados: consolidação de partículas ultrafinas sinterizadas por redução química; 5,6 cristalização de uma fase amorfa; 7,8 compactação de pós ultrafinos obtidos por reação/ condensação em fase gasosa; 9,10 consolidação de partículas ultrafinas produzidas por evaporação; 11,12 consolidação de partículas por reação de estado sólido em moagem com reação; 13,14 consolidação de partículas ultrafinas produzidas por diferentes métodos de precipitação química (incluindo os métodos de sol-gel). 15,16 Além destes processos, os métodos mais comuns para produção de materiais nanoestruturados, descritos na literatura, 17 estão apresentados na Tabela 1.O termo moagem de alta energia (high energy ball-milling) é genérico, o qual pode designar vários processos como, 2,13 por exemplo, processo de elaboração mecânica de ligas (mechanical alloying), quando envolve mistura de pós elementares; moagem convencional ou cominuição/amorfização mecânica (mechanical milling), quando envolve elementos puros ou compostos e, moagem com reação (mechanochemical), quando envolve misturas reativas. Apesar das diferentes características de cada processo, todos são ativados mecanicamente em contraste aos processos convencionais que são termicamente ativados. Estes processos têm sido usados com sucesso na preparação de metais e ligas nanoestruturados, 2 bem como no processamento de materiais cerâmicos. 13,18 No processo de moagem mecânica de alta energia, ape...