Fabricação de compósitos com matriz de alumina reforçada com whiskers de mulita

AUTOR(ES)

Mário César Fernandez de Salles

DATA DE PUBLICAÇÃO

2008

RESUMO

Neste trabalho foram fabricados compósitos cerâmicos utilizando alumina como matriz e whiskers de mulita como reforço. As composições de whiskers foram 10, 20, 30 e 40% em peso. Os whiskers de mulita utilizados como matérias-primas foram obtidos através do tratamento térmico do mineral topázio incolor no Laboratório de Tratamento Térmico de Materiais do ICEB/UFOP. A alumina de elevada pureza foi fornecida pela empresa Alfa Aesar. As matérias primas, após serem pesadas, foram submetidas a um processo de mistura, suspensas em isopropanol e auxiliadas por um ultra-som. Depois de misturadas, as matérias primas foram conformadas uniaxialmente em uma prensa de matriz flutuante e sua densidade verde medida pelo método geométrico. Em seguida, as amostras passaram por um processo de sinterização à 1700C, por 4h em ar, num forno tubular com resistência de dissiliceto de molibdênio (MoSi2). A determinação das densidades dos corpos resultantes foi realizada pelo método de Arquimedes. A observação das fases presentes nos produtos foi realizada por difração de raios X. As características microestruturais das superfícies de fratura e das superfícies polidas dos produtos foram analisadas através da microscopia eletrônica de varredura (MEV). O efeito do teor de whiskers de mulita sobre o comportamento mecânico do compósito foi medido através da determinação de tenacidade à fratura, utilizando-se resultados de dureza Vickers e comprimento crítico da trinca. Para valores crescentes de whiskers de mulita houve redução na densidade dos compósitos e dureza Vickers. A tenacidade à fratura alcançou seu valor máximo nos compósitos com 20% em peso de whiskers de mulita, medidos em 3,02 MPa m . Compósitos com 10 e 30% em peso de whiskers de mulita os valores de tenacidade foram praticamente iguais, para concentrações de whiskers acima de 40% em peso não se observa nenhuma melhoria na tenacidade à fratura.

ASSUNTO(S)

compósitos cerâmicos de alumina-mulita, whiskers de mulita, tenacidade à fratura. processos de fabricacao ceramics composites of alumina-mulite, mullite whiskers reinforcement, fracture toughness.

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