Title

Sinterização a frio de nióbio metálico com ácido fosfórico como fase líquida transitória

Cold Sintering Process of metallic niobium using phosphoric acid as transient liquid phase

Authorship

MESQUITA, MARCOS HENRIQUE SILVA; ABDORAL, MARCOS VINICIUS MATIAS; AZEVEDO, ARY MACHADO DE; TRINDADE, DERICK HORRANA DE SOUZA DA; LIMA, EDUARDO SOUSA; SILVEIRA, PEDRO HENRIQUE POUBEL MENDONÇA DA

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AZEVEDO, ARY MACHADO DE

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TRINDADE, DERICK HORRANA DE SOUZA DA

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LIMA, EDUARDO SOUSA

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SILVEIRA, PEDRO HENRIQUE POUBEL MENDONÇA DA

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DOI

10.5151/2594-5327-43894

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Abstract

Este estudo avalia a evolução morfológica e microestrutural do nióbio sinterizado a frio, utilizando ácido fosfórico (H₃PO₄) como fase líquida transitória. Pós de Nb metálico foram processados pelo Processo de Sinterização a Frio (CSP) com 3 e 6% em peso de H₃PO₄ a 200, 250 e 300 °C sob 450 MPa. A densidade relativa aumentou com a temperatura, atingindo 94,0 ± 0,4% para a amostra 3P-300 e 94,3 ± 0,3% para a 6P-300. A difração de raios X (DRX) confirmou a preservação do Nb metálico com estrutura cúbica de corpo centrado, sem fases cristalinas secundárias detectáveis. Análises de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de energia dispersiva (EDS) revelaram ligação entre partículas, porosidade residual e regiões interparticulares ricas em P e O.

This study evaluates the morphological and microstructural evolution of cold-sintered niobium using phosphoric acid (H₃PO₄) as a transient liquid phase. Metallic Nb powders were processed by the Cold Sintering Process (CSP) with 3 and 6 wt.% H₃PO₄ at 200, 250, and 300 °C under 450 MPa. Relative density increased with temperature, reaching 94.0 ± 0.4% for 3P-300 and 94.3 ± 0.3% for 6P-300. XRD confirmed the preservation of metallic Nb with body-centered cubic structure, without detectable secondary crystalline phases. SEM and SEM/EDS analyses revealed particle bonding, residual porosity, and Pand O-rich interparticle regions.

Keywords

Nióbio, Sinterização a frio, H₃PO₄

Niobium, Cold Sintering Process, H₃PO₄