Title

CARACTERIZAÇÃO DE PÓ METÁLICO DE SILÍCIO COM NANOTUBOS DE CARBONO E ANÁLISE PRELIMINAR DA RESISTÊNCIA MECÂNICA DA LIGA ALSINTC

CHARACTERIZATION OF SILICON METAL POWDER WITH CARBON NANOTUBES AND PRELIMINARY MECHANICAL STRENGTH ANALYSIS OF ALSINTC ALLOYS

Authorship

SANTOS, GEANNE CRISTINE MIRANDA DOS; MARTINS, JOAB MIRANDA; RODRIGUES, FABRÍCIO AUGUSTO DOS SANTOS; BRAGA, EDUARDO DE MAGALHÃES; MEDEIROS, AMANDA LUCENA DE; REIS, MARCOS ALLAN LEITE DOS; CABRAL, TÁRCIO DOS SANTOS; LOAYZA, CRISTHIAN RICARDO LOAYZA

SANTOS, GEANNE CRISTINE MIRANDA DOS

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MARTINS, JOAB MIRANDA

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RODRIGUES, FABRÍCIO AUGUSTO DOS SANTOS

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BRAGA, EDUARDO DE MAGALHÃES

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MEDEIROS, AMANDA LUCENA DE

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REIS, MARCOS ALLAN LEITE DOS

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CABRAL, TÁRCIO DOS SANTOS

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LOAYZA, CRISTHIAN RICARDO LOAYZA

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DOI

10.5151/2594-4711-42775

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Abstract

Neste estudo, partículas de silício (100 mesh) misturadas com 0,06% em peso de nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNTs) foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia por dispersão de energia (EDS), como etapa preliminar para o desenvolvimento de ligas Al-Si reforçadas com CNTs (Al-Si-NTC), contendo 1,5%, 2,5% e 3,5% em peso de Si. As partículas foram preparadas por moagem, peneiramento e ultrassonicação, seguidas por fundição convencional das ligas. As análises MEV e EDS confirmaram a homogeneidade da distribuição de Si, presença de Fe como impureza e boa dispersão dos CNTs, com aglomerados reduzidos. Ensaios de tração revelaram que a liga Al-2,5Si-NTC apresentou o maior limite de resistência à tração (276 ± 6,3 MPa), um aumento de 64,6% em relação ao alumínio puro (167,7 MPa), seguida por Al-1,5Si-NTC (265,3 ± 5,5 MPa) e Al-3,5Si-NTC (262,2 ± 3,6 MPa). Os resultados indicam potencial para aplicações como condutores elétricos, embora estudos adicionais sejam necessários.

THIS STUDY ANALYZED SILICON PARTICLES (100 MESH) MIXED WITH 0.06 WT.% MULTI-WALLED CARBON NANOTUBES (MWCNTS) USING SCANNING ELECTRON MICROSCOPY (SEM) AND ENERGY-DISPERSIVE SPECTROSCOPY (EDS) AS A PRELIMINARY STEP FOR DEVELOPING ALUMINUM–SILICON ALLOYS REINFORCED WITH CARBON NANOTUBES (AL–SI–CNTS), CONTAINING 1.5, 2.5, AND 3.5 WT.% SI. THE PARTICLES WERE PREPARED BY MILLING, SIEVING, AND ULTRASONICATION, FOLLOWED BY CONVENTIONAL CASTING OF THE ALLOYS. SEM AND EDS ANALYSES CONFIRMED A HOMOGENEOUS DISTRIBUTION OF SI, THE PRESENCE OF FE AS AN IMPURITY, AND GOOD CNT DISPERSION WITH REDUCED AGGLOMERATES. TENSILE TESTS REVEALED THAT THE AL–2.5SI–CNT ALLOY EXHIBITED THE HIGHEST ULTIMATE TENSILE STRENGTH (276 ± 6.3 MPA), REPRESENTING A 64.6% INCREASE COMPARED TO PURE ALUMINUM (167.7 MPA), FOLLOWED BY AL–1.5SI–CNT (265.3 ± 5.5 MPA) AND AL–3.5SI–CNT (262.2 ± 3.6 MPA). THESE RESULTS INDICATE PROMISING POTENTIAL FOR USE IN ELECTRICAL CONDUCTORS, ALTHOUGH FURTHER ANALYSIS AND TESTING OF THE ALLOYS ARE NECESSARY.

Keywords

Nanocompósitos, Nanotubos de Carbono, Resistência Mecânica, Microscopia Eletrônica.

Nanocomposites, Carbon Nanotubes, Mechanical Strength, Scanning Electron Microscopy