Title

ANáLISE DA OXIDAçãO DO CARBONITRETO DE TITâNIO SINTERIZADO VIA SPS

Oxidation Analysis of Spark Plasma Sintered Titanium Carbonitride (TiCN)

Authorship

COUTO, PEDRO CORDEIRO LEAL TAVARES; WALISSON POGIAN DE JESUS; TRINDADE, DANIEL WILLEMAM; SANTOS, ALESSANDRA AGNA ARAÚJO DOS; SIMONASSI, NOAN TONINI

COUTO, PEDRO CORDEIRO LEAL TAVARES

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WALISSON POGIAN DE JESUS

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TRINDADE, DANIEL WILLEMAM

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SANTOS, ALESSANDRA AGNA ARAÚJO DOS

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SIMONASSI, NOAN TONINI

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DOI

10.5151/2594-5327-42854

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Abstract

O presente trabalho analisa o comportamento de oxidação do Carbonitreto de Titânio (TiCN) sinterizado via Spark Plasma Sintering (SPS) quando exposto a temperaturas de 100 °C submerso em água. Nessas condições, as amostras apresentaram a formação de uma fina camada de óxido de coloração marrom-escura, concentrada principalmente em regiões com imperfeições, como trincas e indentações. As técnicas de caracterização de Microscopia Confocal e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) aliada a Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS), revelaram uma elevada concentração de Ti, C e O nas regiões oxidadas. Embora estudos anteriores não reportem a formação de óxidos no TiCN a essa temperatura, os resultados sugerem que fatores como defeitos estruturais, presença de água e tamanho de partículas micrométrico, favoreceram a formação de fases ricas em Ti, C e O, como óxi-carbetos (TiCxOy). Os resultados e análises contribuem para o conhecimento da resistência à oxidação do TiCN em ambientes moderadamente agressivos.

THIS STUDY ANALYZES THE OXIDATION BEHAVIOR OF TITANIUM CARBONITRIDE (TICN) SINTERED BY SPARK PLASMA SINTERING (SPS) WHEN EXPOSED TO A TEMPERATURE OF 100 °C WHILE SUBMERGED IN WATER. UNDER THESE CONDITIONS, THE SAMPLES DEVELOPED A THIN, DARK BROWN OXIDE LAYER, PREDOMINANTLY CONCENTRATED IN AREAS WITH SURFACE IMPERFECTIONS SUCH AS CRACKS AND VICKERS INDENTATIONS. CHARACTERIZATION TECHNIQUES, INCLUDING CONFOCAL MICROSCOPY AND SCANNING ELECTRON MICROSCOPY (SEM) COMBINED WITH ENERGY DISPERSIVE SPECTROSCOPY (EDS), REVEALED HIGH CONCENTRATIONS OF TI, C, AND O IN THE OXIDIZED REGIONS. ALTHOUGH PREVIOUS STUDIES DO NOT REPORT OXIDE FORMATION ON TICN AT THIS TEMPERATURE, THE RESULTS SUGGEST THAT FACTORS SUCH AS STRUCTURAL DEFECTS, WATER PRESENCE, AND MICROMETRIC PARTICLE SIZE FAVORED THE FORMATION OF TI-C-O RICH PHASES, POSSIBLY TITANIUM OXYCARBIDES (TICXOY). THESE FINDINGS CONTRIBUTE TO THE UNDERSTANDING OF TICN OXIDATION RESISTANCE IN MODERATELY AGGRESSIVE ENVIRONMENTS.

Keywords

Carbonitreto de Titânio, Spark Plasma Sintering, Óxi-carbetos

Titanium Carbonitride, Spark Plasma Sintering, Titanium Oxycarbides