Title

PROPRIEDADES MECÂNICAS DE COMPÓSITO ABRASIVO DE DIAMANTE-Si OBTIDO POR SINTERIZAÇÃO CÍCLICA EM APAT

MECHANICAL PROPERTIES OF DIAMOND-Si ABRASIVE COMPOSITES OBTAINED IN HPHT SINTERING CYCLIC

Authorship

Abreu, Getúlio da Silva; Skury, Ana Lúcia Diegues; Bobrovnitchii, Guerold S.

Abreu, Getúlio da Silva

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Skury, Ana Lúcia Diegues

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Bobrovnitchii, Guerold S.

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DOI

10.5151/1516-392X-27129

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Abstract

O objetivo geral deste trabalho foi produzir e caracterizar as propriedades mecânicas de um compósito abrasivo nanoestruturado no sistema D-Si, via sinterização cíclica de alta pressão e alta temperatura (APAT). A sinterização cíclica em alta pressão e alta temperatura de compósitos foi feita a partir de uma mistura de 70% diamante e 30% de Si como ligante, e com 1 a 4 ciclos de pressão (P) de 7GPa-4GPa e temperatura (T) 1600°C-300°C, para um tempo (t) de 1min. O aumento do número de ciclos gerou razoável elevação na microdureza e densidade das amostras. Os valores médios de tenacidade à fratura ficaram entre 8,86 e 9,43 MPa.m1/2. No ensaio de desgaste o aumento do número de ciclos diminuiu a perda de massa das amostras no disco de granito. As curvas termogravimétricas apresentaram uma boa estabilidade térmica dos compósitos até a temperatura de 660ºC. Finalmente, por meio deste trabalho será possível melhorar a produção de futuros compósitos abrasivos no sistema D-Si.

The aim of this work was to produce and characterize the mechanical properties of a nanostructured composite abrasive in Diamond-Si system, via high pressure high temperature (HPHT) cyclic sintering. Cyclic sintering at high pressure and high temperature composites is made from a mixture of 70% diamond and 30% Si as a binder and 1 to 4 pressure cycles (P) 7GPa-4GPa and temperature (T) 1600°C-300°C for a time (t) of 1 min. The increase in the number of cycles generated reasonable increase in the microhardness and density of the samples. The mean values of fracture toughness were between 8.86 and 9.43 MPa.m1/2. In the wear test, the increase in the number of cycles decreased the weight loss of the granite disc samples. The thermogravimetric curves showed good thermal stability of the composite to the temperature of 660ºC. Eventually, through this work should increase the production of abrasive composites in future D-Si system.

Keywords

Compósitos diamantados, Propriedades mecânicas, Sinterização cíclica

Diamond composites, Mechanical properties, Cyclic sintering