Processamento em alta pressão e temperatura de compósitos metálicos de AlSi reforçados com nanotubos de carbono

Abstract

Este trabalho envolve basicamente o processamento em alta pressão (7,7 GPa) e temperaturas na faixa de 300°C de pós metálicos de ligas eutéticas de alumínio e silício com e sem NTC e subseqüente caracterização das amostras obtidas por estes processos. Estas ligas são utilizadas na indústria automotiva, elétrica e aeroespacial por serem resistentes e leves, com baixo coeficiente de expansão térmica e boa resistência ao desgaste. Este trabalho tem por objetivo estudar as mudanças ocorridas nas matrizes de Al/Si com NTC quando levados a altas pressões e altas temperaturas, observando basicamente as propriedades mecânicas como dureza e densidade destes compósitos, além da sua microestrutura. Estas caracterizações visam determinar a dispersão destes NTC na matriz e a sua afinidade com a própria matriz, problemas cruciais na obtenção de compósitos com NTC. Além disto, analisamos o efeito desta dispersão e das ligações dos NTC com a matriz nas propriedades mecânicas dos compactos obtidos. Resultados preliminares mostraram que as amostras de AlSi ssem NTC compactadas em 7.7 GPa em 280 °C apresentaram uma dureza maior do que a reportada na literatura para estas ligas. As amostras reforçadas com NTC ficaram quebradiças após o mesmo processamento, sendo impossível medir densidade e dureza. Este trabalho está ainda em progresso.

This work basically involves the processing of powders of the eutectic alloy AlSi with and without carbon nanotubes (CNT), at high pressure (7,7 GPa) and temperature with up to 300°C. These alloys are used in automotive, electrical and aerospace industries because they are resistant and lightweight, having a low thermal expansion coefficient and good wear resistance. This work aims to study the changes occurred in AlSi matrix with CNT due to high pressures and high temperatures processing, basically measuring the mechanical properties such as hardness and density of the composites, and analyzing its microstructure. These characterizations aim to determine the dispersion of CNT in the matrix and their affinity with the matrix itself, a crucial problem in obtaining composites with CNT. Moreover, we analyze the effect of this dispersion and the interface of CNT with the matrix on the mechanical properties of the compacts obtained. We found that the samples with AlSi alloy without CNT showed improvement in hardness with respect to values of literature. Samples containing reinforcements at aspects supercials not was possible to make measurements of hardness and density to have also become very brittle.Preliminary results showed that the samples of AlSi without CNT compacted at 7.7 GPa and 280 ° had an improvement in hardness compared to values reported in literature. Samples containing CNT reinforcements submitted to the same processing were brittle, being impossible to measure density and hardness. This work is still in progress.