Title

Microestrutura das interfaces de carbeto de silício-molibdênio e nitreto de silício-molibdênio

Microestrutura das interfaces de carbeto de silício-molibdênio e nitreto de silício-molibdênio

Authorship

MARTINELLI, ANTONIO EDUARDO; DREW, ROBIN

MARTINELLI, ANTONIO EDUARDO

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DREW, ROBIN

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DOI

10.5151/2594-5327-51v5-271-290

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Abstract

Cerâmicas estruturais como carbeto de silício e nitreto de silício têm se tornado importantes materiais, principalmente para as indústrias química, automobilística e aeroespacial. Componentes cerâmicos são geralmente unidos às demais partes metálicas de aparatos complexos utilizando-se técnicas de junção metal-cerâmica tais como: brasagem, fixação mecânica e difusão por estado sólido. Este último método é particularmente importante na formação de interfaces resistentes a temperaturas superiores a 1000ºC. Contudo, é recomendável o uso de materiais intermediários, como metais refratários, que minimizam tensões residuais resultantes da diferença de expansão térmica entre cerâmica e metal-base. No entanto, isto resulta na formação de uma interface entre cerâmica e metal refratário que deve ser caracterizada quanto à sua microestrutura. Neste trabalho foi estudada a evolução microestrutural de interfaces entre carbeto de silício-molibdênio (SiC-Mo) e nitreto de silício-molibdênio (Si₃N₄-Mo). A caracterização foi feita por meio de microscopia eletrônica, microsonda eletrônica, difração de raios-X e análise de imagens. Em ambos os sistemas foi observada a formação de zonas de reação com a precipitação de Mo₅Si₃, Mo₂C e Mo₅Si₃C em interfaces de SiC-Mo e Mo₃Si e Mo₅Si₃ em interfaces de Si₃N₄-Mo. O mecanismo de formação dessas interfaces foi elucidado.

Cerâmicas estruturais como carbeto de silício e nitreto de silício têm se tornado importantes materiais, principalmente para as indústrias química, automobilística e aeroespacial. Componentes cerâmicos são geralmente unidos às demais partes metálicas de aparatos complexos utilizando-se técnicas de junção metal-cerâmica tais como: brasagem, fixação mecânica e difusão por estado sólido. Este último método é particularmente importante na formação de interfaces resistentes a temperaturas superiores a 1000ºC. Contudo, é recomendável o uso de materiais intermediários, como metais refratários, que minimizam tensões residuais resultantes da diferença de expansão térmica entre cerâmica e metal-base. No entanto, isto resulta na formação de uma interface entre cerâmica e metal refratário que deve ser caracterizada quanto à sua microestrutura. Neste trabalho foi estudada a evolução microestrutural de interfaces entre carbeto de silício-molibdênio (SiC-Mo) e nitreto de silício-molibdênio (Si₃N₄-Mo). A caracterização foi feita por meio de microscopia eletrônica, microsonda eletrônica, difração de raios-X e análise de imagens. Em ambos os sistemas foi observada a formação de zonas de reação com a precipitação de Mo₅Si₃, Mo₂C e Mo₅Si₃C em interfaces de SiC-Mo e Mo₃Si e Mo₅Si₃ em interfaces de Si₃N₄-Mo. O mecanismo de formação dessas interfaces foi elucidado.

Keywords

Compósitos, União metal-cerâmica, Difusão por estado-sólido

Compósitos, União metal-cerâmica, Difusão por estado-sólido