ISSN 2594-5327
79º Congresso Anual da ABM - Internacional — Vol. 79 , num. 79 (2026)
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Resumo
Esta pesquisa avaliou a influência da temperatura de sinterização na evolução microestrutural, nas fases cristalinas e na dureza Vickers de compósitos de SiC contendo 5% em volume de silício metálico, processados via Spark Plasma Sintering (SPS). As amostras foram sinterizadas entre 1500, 1700 e 1900 °C sob pressão uniaxial de 60 MPa e comparadas à sinterização convencional. A caracterização foi realizada por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de raios X (DRX) com refinamento de Rietveld. Os resultados demonstraram redução da porosidade, aumento da densificação e evolução microestrutural com o aumento da temperatura. Observou-se crescimento da fase β-SiC (3C), de 49,22% a 1500 °C para 66,58% a 1900 °C, acompanhado pela redução da fase 6H, de 49,57% para 31,54%. A amostra sinterizada a 1900 °C apresentou dureza Vickers de 12,5, 13,5 e 14,1 GPa sob cargas de 0,2, 0,5 e 1 kgf respectivamente, além de densificação relativa de 88,73% e densidade aparente de 2,795 g/cm³. Em contrapartida, a sinterização convencional atingiu densificação relativa máxima de 51% e densidade aparente de 1,59 g/cm³ a 1950 °C, evidenciando a maior eficiência da técnica SPS na consolidação do sistema SiC–Si.
This study evaluated the influence of sintering temperature on the microstructural evolution, crystalline phases, and Vickers hardness of SiC composites containing 5 vol.% metallic silicon, processed by Spark Plasma Sintering (SPS). The samples were sintered at 1500, 1700, and 1900 °C under a uniaxial pressure of 60 MPa and compared with conventional sintering. Characterization was performed using scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) with Rietveld refinement. The results demonstrated a reduction in porosity, increased densification, and significant microstructural evolution with increasing temperature. A progressive growth of the β-SiC (3C) phase was observed, increasing from 49.22% at 1500 °C to 66.58% at 1900 °C, accompanied by a reduction of the 6H phase from 49.57% to 31.54%. The sample sintered at 1900 °C exhibited Vickers hardness values of 12.5, 13.5, and 14.1 GPa under loads of 0.2, 0.5, and 1 kgf, respectively, as well as a relative densification of 88.73% and apparent density of 2.795 g/cm³. In contrast, conventional sintering achieved a maximum relative densification of 51% and an apparent density of 1.59 g/cm³ at 1950 °C, demonstrating the superior efficiency of the SPS technique in consolidating the SiC–Si system.
Palavras-chave
Carbeto de Silício, Spark Plasma Sintering, Compósitos Cerâmicos
Silicon carbide, Spark plasma sintering, Ceramic composites
Como citar
Toledo, Camilla Juncal; Jesus, Wellington Bruno Silva de; Robert, René Bertolini; Fortini, Jeremias Ismael Nunes; Pereira, Altair Sória; Lima, Eduardo de Sousa.
Análise comparativa da sinterização SPS e sinterização convencional em cerâmicas SiC com adição de 5% Si,
p. 1042-1052.
In: 79º Congresso Anual da ABM - Internacional,
São Paulo, SP - Brasil,
2026.
ISSN: 2594-5327, DOI 10.5151/2594-5327-43309
