DANIELA PASSARELO MOURA

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  • Artigo IPEN-doc 25302
    Processamento, microestrutura e propriedades de compósitos à base de cobre reforçados com alumina
    2018 - FONSECA, D.P.M. da; MONTEIRO, W.A.
    O cobre e suas ligas são utilizados por suas boas propriedades físicas, a adição de fase cerâmica pode aumentar a resistência mecânica e a resistência ao desgaste sem causar grande perda na estabilidade térmica e condutividade elétrica. Este trabalho teve como objetivo processar por metalurgia do pó e estudar a microestrutura e propriedades de compósitos à base de cobre reforçados com alumina. As análises de MO, MEV e EDS indicaram boa distribuição das fases na matriz de cobre, boa coalescência das partículas formando superfície continua e baixa porosidade. O aumento da concentração de alumina diminuiu a condutividade elétrica, no entanto, proporcionou bom incremento na dureza do cobre puro.
  • Resumo IPEN-doc 25301
    Efeitos da adição de nanopartículas de céria na microestrutura e propriedades do cobre
    2018 - FONSECA, D.P.M.; MONTEIRO, W.A.
    O cobre é utilizado por suas boas propriedades físicas (alta condutividade elétrica e térmica, resistência à corrosão) e econômicas (facilidade de fabricação, custo de matéria prima mediano e reciclagem). No entanto, metais puros de alta condutividade elétrica são muito dúcteis e, para muitas aplicações, é requerido simultaneamente alta condutividade elétrica e resistência mecânica. O aumento da resistência mecânica do cobre pode ocorrer pela adição de fase de reforço, o que aumenta também a dispersão da nuvem de elétrons diminuindo a condutividade do material. A céria é um dos óxidos de terras raras mais utilizados devido a suas características como alto ponto de fusão e estabilidade química e térmica. Este trabalho teve como objetivo processar e estudar a microestrutura e propriedades (condutividade elétrica, dureza e fratura) dos compósitos 92% Cu 8% CeO2 e 80% Cu - 20% CeO2. As amostras foram processadas pela técnica de metalurgia do pó: pesagem, mistura (sem bolas por 30 min com frequência de rotação de 46 rpm), compactação (uniaxial à frio com pressão de 1080 Mpa por 10s) e sinterização (800°C por 6h com taxa de aquecimento de 10°C/min sob vácuo de 10 7 torr). Os pós de partida foram caracterizados por distribuição granulométrica, MEV/MET, EDS e DRX com refinamento Rietveld. Apresentaram valores de diâmetro médio de partícula de 39,86 μm (cobre) e < 25 nm (céria), resultados de microanálise EDS adequados (foram identificados apenas os elementos previstos) e resultados de DRX sem indicação de formação de fase indesejada e com tamanho de cristalitos nanométricos. As análises de MO, MEV e EDS indicaram distribuição uniforme das fases, boa coalescência das partículas formando superfície continua, baixa porosidade e fase de céria dispersa nos contornos de grão do cobre com algumas regiões aglomeradas. Os resultados de microanálise EDS não indicaram contaminação nem oxidação das amostras. Os difratogramas indicaram formação de fases isoladas. As amostras com 8% e 20% de céria apresentaram, respectivamente, densidade de 8,12 e 7,66 g/cm³, densidade relativa de 92% e 88% (em relação à amostra sinterizada de 100%Cu), condutividade elétrica de 38% e 15% IACS, condutividade elétrica relativa de 51% e 21%, dureza de 69 e 88 HV5 (677 e 863 MPa) e dureza relativa de 230% e 293%. As fratografias apresentaram, para ambos os compósitos, fratura mista (dúctil e frágil) e indicaram boa adesão entre a matriz metálica e o reforço cerâmico. As análises indicaram microestrutura adequada com boa dispersão de céria e boa densificação das partículas. Foi observado efetivo aumento na resistência mecânica, o compósito com 20% de céria apresentou dureza cerca de 3 vezes maior do que a do cobre, porém, em ambos os compósitos, o acréscimo da fase cerâmica acarretou na diminuição da condutividade elétrica. O compósito com 8% de céria foi o que apresentou melhor equilíbrio entre essas duas propriedades.
  • Dissertação IPEN-doc 25229
    Processamento, microestrutura e propriedades de compósitos à base de cobre reforçados com alumina e céria
    2018 - FONSECA, DANIELA P.M. da
    Compósitos de matriz metálica combinam diferentes classes de materiais a fim de obter novas propriedades, superiores às dos materiais originais. A adição de partículas cerâmicas (reforço) em ligas de cobre pode melhorar suas propriedades mecânicas sem gerar grande perda na condutividade elétrica. Este trabalho teve como objetivo processar e estudar a microestrutura e propriedades (condutividade elétrica, dureza e fratura) de compósitos à base de cobre reforçados com alumina e céria. As amostras foram processadas pela técnica de metalurgia do pó: pesagem, mistura (sem bolas por 30min a 46 rpm), compactação (uniaxial à frio com pressão de 1080 Mpa por 10s) e sinterização (800°C por 6h sob vácuo de 10-5 torr). As análises de MO, MEV, EDS e DRX (com refinamento Rietveld) indicaram boa coalescência das partículas, formando superfície continua e com baixa porosidade. A alumina formou regiões aglomeradas da ordem de 20 μm, a céria ficou finamente dispersa nos contornos de grão do cobre com algumas regiões aglomeradas, o cromo formou regiões de cerca de 100 μm e não teve distribuição completamente uniforme ao longo da matriz, a prata formou solução sólida com o cobre e, durante o resfriamento lento, formou precipitados menores do que 5 μm uniformemente dispersos no interior dos grãos de cobre. Os compósitos apresentaram condutividade elétrica entre 15 e 40 %IACS, dureza entre 62 e 88 HV5 e as fractografias apresentaram fratura mista e regiões indicando boa adesão matriz-reforço. Em relação ao cobre puro, foi observado efetivo aumento na dureza (cerca de 2x), porém, em todos os compósitos, o acréscimo da fase cerâmica acarretou na diminuição da condutividade elétrica. Os compósitos de Cu-8%(Al2O3, CeO2) foram os que apresentaram melhor equilíbrio entre essas duas propriedades, com condutividade de 40 e 38 %IACS e dureza de 63 e 69 HV5.