INFLUENCE OF KAOLIN CAMPO ALEGRE CONCENTRATION ON THE PHYSICAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF SILICON CARBIDE/ALUMINUM COMPOSITES / INFLUÊNCIA DA CONCENTRAÇÃO DE CAULIM CAMPO ALEGRE NAS PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS DE COMPÓSITOS DE CARBETO DE SILÍCIO/ALUMÍNIO

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2007

RESUMO

O processo de infiltração de cerâmicas por metal fundido é uma técnica bastante promissora para fabricação de compósitos. Também conhecida por squeeze-casting, permite a infiltração de pré-formas cerâmicas altamente porosas ou sistemas particulados das mais diversas naturezas, com o principal objetivo de obtenção de propriedades especiais, tais como baixa densidade, elevada dureza, elevada resistência mecânica, alta resistência contra abrasão superficial, etc. Neste trabalho foi estudado a infiltração por alumínio de préformas porosas SiC caulim Campo Alegre, preparadas via processamento cerâmico convencional. As pré-formas foram formuladas variando-se a quantidade de caulim Campo Alegre na composição, de 10 a 50, em substituição ao SiC. As pré-formas sinterizadas a 1100C, caracterizadas por DRX, apresentaram as seguintes fases cerâmicas: carbeto de silício (Moissanite 5/ITH); óxido de silício (Quartzo) e, provavelmente, mulita. Os compósitos infiltrados caracterizados por DRX apresentaram as seguintes fases: carbeto de silício (Moissanite 5/ITH), alumina, silício e alumínio. Análises por MEV/EDX e também por DRX indicaram o aumento da concentração de alumina precipitada na microestrutura com o aumento da adição de caulim. Esta Alumina precipitada é resultado da reação de redução do quartzo pelo alumínio fundido e também da mulita ou outro silicato de alumínio. Verificou-se uma tendência de melhoria nas propriedades mecânicas do compósito com o aumento de alumina na microestrutura, chegando a valores de 300 MPa de resistência mecânica à flexão e dureza Vickers de 472 kgf/mm2. Outras vantagens da adição de caulim na fabricação de compósitos SIC Al é a redução do custo final do compósito e a inibição da formação da fase Al4C3, a qual é altamente higroscópica e degrada o compósito em presença de umidade. Além disso, o caulim Campo Alegre possui sílica coloidal como impureza, portanto, altamente reativa, facilitando a formação de alumina a partir da redução do SiO2 pelo alumínio fundido.

ASSUNTO(S)

infiltração compositos engenharia de materiais e metalurgica squeze-casting

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