Óxido de grafeno reduzido como reforço em compósito de matriz alumínio fabricado por metalurgia do pó
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2022
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CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 24.
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Resumo
Materiais leves com elevada resistência mecânica tem uma demanda em muitas áreas industriais,
como por exemplo o setor automotivo e aeronáutico. O alumínio possui baixa densidade, mas
também apresenta baixa resistência mecânica. O compósito de matriz alumínio tem sido estudado
desde 1920. A alumina e o carbeto de silício são comumente utilizados como reforço em
compósitos de matriz alumínio. Devido às suas excelentes propriedades físicas e mecânicas, o
óxido de grafeno reduzido e o grafeno tem sido um reforço promissor do alumínio e suas ligas. O
presente trabalho teve como objetivo produzir e caracterizar compósitos de matriz alumínio
reforçada com óxido de grafeno reduzido por meio da técnica de metalurgia do pó. A matriz será
composta de pó de alumínio de tamanho micrométrico. O reforço será constituído por óxido de
grafeno reduzido com poucas camadas atômicas de grafeno. O pó de alumínio de tamanho médio
de 44 μm foi caracterizado quanto à morfologia e distribuição de tamanho de partícula. Os pós de
alumínio e os óxidos de grafeno foram também caracterizados por microscopia eletrônica de
varredura e difração de raios X. Os pós de alumínio e óxido de grafeno foram misturados utilizando
um moinho de bolas. Após a mistura, as compactações foram feitas em prensas uniaxial e
isostática. A sinterização dos pós de alumínio com óxido de grafeno e óxido de grafeno reduzido
foram realizadas numa faixa de temperaturas de 520 a 620°C sob atmosfera de argônio. Após as
sinterizações, a densidade das pastilhas obtidas de 10 mm de diâmetro e 10 mm de altura foram
determinadas. O compósito foi então caracterizado quanto às suas propriedades mecânicas por
meio de ensaios de compressão e dureza, além da análise microestrutural executada por meio da
microscopia eletrônica de varredura. Como resultado da difração de raios X, observou-se no pó de
alumínio somente a fase alfa, sem indícios de segunda fase. O óxido de grafeno reduzido mostrou
uma constituição de 4 a 7 camadas de grafeno. Quanto à densificação das pastilhas obtidas, a
melhor condição de densificação foi de 95% na condição compactada uniaxialmente e sinterizada a
580°C. A microestrutura da pastilha mostrou uma dispersão homogênea do óxido de grafeno
reduzido na matriz de alumínio. Os resultados mecânicos apresentaram um aumento na resistência
à compressão e na dureza em relação ao alumínio puro.
Como referenciar
GONCALVES, R.L.; LAZAR, D.R.; USSUI, V.; SOARES, E.P.; FARIA, R.N.; SENO JUNIOR, R.; PERES, L.S.; MASSI, M.; COUTO, A.A. Óxido de grafeno reduzido como reforço em compósito de matriz alumínio fabricado por metalurgia do pó. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 24., 6-10 de novembro, 2022, Águas de Lindóia, SP. Resumo... Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/33755. Acesso em: 30 Dec 2025.
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