Title

SINTERIZAÇÃO DE COMPÓSITOS CERÂMICOS TIB2 – AlN VIA PLASMA PULSADO

SINTERING CERAMIC COMPOSITES TiB2 - AIN BY WAY OF PULSED PLASM

Authorship

Peçanha Júnior, Luiz Antônio Fonseca; Simão, Larissa Gomes; Skury, Ana Lúcia Diegues; Oliveira, Michel Picanço; Monteiro, Sérgio Neves

DOI

10.5151/1516-392X-26495

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Abstract

As propriedades e caracteristicas do diboreto de titânio (TiB2) e nitreto de alumínio (AlN) tornam esses materiais ideais para aplicações termomecânicas. Entretanto, a dificuldade de sinterizar compósitos cerâmicos à base de TiB2 – AlN tem limitado suas aplicações na indústria contemporânea. Nesse sentido, o presente trabalho tem por objetivo avaliar a técnica de sinterização por plasma pulsado (SPS), como uma alternativa para consolidação de compósito cerâmico em um curto intervalo de tempo. Após a caracterização das matérias primas, as amostras foram sinterizadas utilizando temperaturas entre 1.500°C e 1.900°C, além de 80 MPa de pressão e 10 minutos de permanência na temperatura máxima. A técnica “SPS” mostrou-se eficiente na sinterização desse sistema, alcançando densificações de até 98%. E ainda, como era esperado, a incompatibilidade dos coeficientes de expansão térmica entre o TiB2 e o AlN provocaram um processo de tenacificação nos compósitos.

 

The properties and characteristics of titanium diboride (TiB2) and aluminum nitride (AlN) make these ideal materials for thermomechanical applications. However, the difficulty of ceramic composites sintering the based in TiB2 - AlN has limited its applications in th contemporary industry. In this sense, the present study aims to assess the sintering technique pulsed plasm (SPS) as an alternative to ceramic composite consolidation in a short period of time. After the characterization of raw materials, the samples were sintered using temperatures between 1,500°C and 1,900°C, and 80 MPa pressure and 10 minutes permanency at the maximum temperature. The "SPS" technique proved efficient in the sintering of this system, reaching densification up to 98%. And, as expected, the incompatibility of thermal extension coefficient between TiB2 and the AlN in motion a process of toughening of composites.

Keywords

Sinterização, Compósitos, Cerâmica, Caracterização

Sintering, Composites, Ceramics, Characterization