Title

ALUMINA COM ADIÇÕES DE NIÓBIA, SÍLICA E MAGNÉSIA PARA PROTEÇÃO BALÍSTICA

ALUMINA WITH ADDITION OF NIOBIA, SILICA AND MAGNESIA FOR BALLISTIC PROTECTION

Authorship

Gomes, Alaelson Vieira; Chagas, Carlos Frederico de Matos; Trindade, Willian; Júnior, Edio Pereira Lima; Jesus, Paulo Roberto Rodrigues de; Nascimento, Lucio Fabio Cassiano; Santos, Jheison Lopes dos; Caldeira, Aldélio Bueno; Monteiro, Sergio Neves; Louro, Luis Henrique Leme

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Santos, Jheison Lopes dos

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Caldeira, Aldélio Bueno

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DOI

10.5151/1516-392X-30238

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Abstract

Amostras de alumina APC-2011 SG com nióbia, sílica e magnésia foram sinterizadas a 1400 °C/3h, a fim de serem avaliadas suas propriedades balísticas. A adição de nióbia foi de 6% e 8% em peso; sílica foi de 0% e 0,8% em peso; e magnésia no teor de 0% e 0,15% em peso. As amostras sinterizadas foram caracterizadas medindo-se dureza, densificação e velocidade após o impacto. Os ensaios balísticos foram efetuados colando discos cerâmicos em chapas de aço e então submetendo o alvo a impacto usando projetil 7,62 mm de um fuzil com uma distância de tiro de 5m. A energia absorvida pela fragmentação dos discos cerâmicos foi estimada pela velocidade residual. As superfícies de fratura das amostras foram observadas por microscopia eletrônica de varredura. Os resultados foram analisados. Verificou-se que a adição de quantidades elevadas de nióbia à alumina com presença menos significativa de sílica e magnésia pode incrementar a presença de fase vítrea nos contornos de grãos da alumina, com efeito nas propriedades do material para uso em proteção balística.

Samples of alumina APC-2011 SG with nióbia, silica and magnesia were sintered at 1400 °C / 3h, in order to evaluate their ballistic properties. The addition of niobia was 6% and 8% by weight; silica was 0% and 0.8% by weight; and magnesia at 0% and 0.15% by weight. The sintered samples were characterized by measuring hardness, densification and velocity after impact. Ballistic tests were performed by gluing ceramic discs to steel plates and then subjecting the target to impact using a projectile 7.62 mm from a rifle with a throw distance of 5 m. The energy absorbed by the ceramic discs was estimated by the residual velocity. The fracture surfaces of the samples were observed by scanning electron microscopy. The results were analyzed. It was verified that the addition of high amounts of nióbia to the alumina with less significant presence of silica and magnesia can increase the presence of vitreous phase in the grain contours of the alumina, with effect in the properties of the material for use in ballistic protection.

Keywords

Blindagem, Alumina, Nióbia, Sílica, Magnésia, Cerâmico

Armor, Alumina, Niobia, Silica, Magnesia, Ceramic