Estudo da obtenção de compósitos Al2O3-Ni preparados por moagem de alta energia e sinterizados por SPS
Compósitos Al2O3-Ni; moagem de alta energia; sinterização por SPS; metalurgia do pó.
A alumina é uma cerâmica muito utilizada devido as suas características de elevada dureza e resistente ao desgaste, bem como por ser um material quimicamente inerte. No entanto, sua aplicação na engenharia tem sido limitada devido à baixa tenacidade a fratura. Na indústria de manufatura, a procura por materiais que ofereçam maior resistência e tenacidade à fratura tem conduzido ao desenvolvimento de materiais com melhores propriedades para utilização como ferramentas de corte. Tais estudos mostram que a adição de uma fase metálica na matriz de alumina confere uma melhor tenacidade à fratura com a combinação de suas propriedades, onde a fase metálica é responsável pelo aumento de absorção da energia de propagação de trinca. Neste sentido, para investigar o efeito da adição de níquel em uma matriz cerâmica de alumina, pós de Al2O3-Ni com 5, 10 e 20% em massa de níquel foram preparados por moagem em moinho planetário de alta energia usando bolas e recipientes de metal duro. Tais pós foram moídos a úmido em uma solução isopropanol a 400 rpm durante 50 h. A razão em massa de pó para bolas usada foi de 1:5. Um pó de alumina puro também foi usado para servir de referência. O pó de alumina puro e os pós compósitos Al2O3-Ni foram sinterizados por Plasma Pulsado (SPS) em uma matriz de carbono com 5 mm de diâmetro a 1350, 1500 e 1650°C durante 6 minutos. Análises de FRX, DRX, MEV, medidas de densidade, de resistência ao desgaste e de dureza Vickers foram usadas para caracterizar os pós elementares de alumina e níquel e os pós Al2O3-Ni moídos, bem como os compactos sinterizados. Os compactos de pós Al2O3-Ni com 10% em massa de Ni apresentaram maior valor de dureza Vickers nas três temperaturas de sinterização. Diferentemente, os compactos de pós Al2O3-Ni com 20% em massa de Ni sinterizados a 1.650oC alcançaram o maior valor (10,5 Mpa.m1/2) de tenacidade à fratura.