Título

CARACTERIZAÇÃO MICROESTRUTURAL DE COMPÓSITO ABRASIVO DE DIAMANTE-Si OBTIDO POR SINTERIZAÇÃO CÍCLICA APAT

MICROSTRUCTURAL CHARACTERIZATION D-SI ABRASIVE COMPOSITES OBTAINED IN SINTERING CYCLIC HPHT

Autoria

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

DOI

10.5151/1516-392X-27127

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Resumo

O objetivo geral foi produzir e caracterizar a microestrutura de um compósito abrasivo nanoestruturado no sistema D-Si, via sinterização cíclica de alta pressão e alta temperatura (HPHT). 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, o qual foi moído por moagem de alta energia sendo então partícula nanométricaso. A sinterização foi realizada por 1 a 4 ciclos de pressão (P) de 7GPa- 4GPa e temperatura (T) 1600°C-300°C, para um tempo (t) de 1min. As análises de difrações de raios X mostraram a ocorrência, além do diamante, de SiC, FeSi e grafite. As análises de MEV e EDS mostraram uma distribuição uniforme dos cristais de diamante na matriz de SiC. A análise da região de fratura das amostras mostrou que todos os cristais de diamante foram abrangidos pelo ligante, ou seja, a liga formada a partir da interação de carbono e de silício. Finalmente, conclui-se que esta pesquisa aprimorou a técnica de produção de MCDs para uso futuro em bits de brocas de perfuração de poços de petróleo.

 

The overall objective was to produce and characterize the microstructure of a nanostructured composite abrasive in D-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, which was ground by high energy milling then being nanometric so particle. Sintering was carried out by 1 to 4 pressure cycles (P) 7GPa-4GPa and temperature (T) 1600 °C-300°C for a time (t) of 1 min. The analysis of X-ray diffraction showed the occurrence, in addition to diamond, SiC, FeSi and graphite. The SEM and EDS analysis showed a uniform distribution of diamond crystals in a SiC matrix. The analysis of the samples fractured region showed that all diamond crystals were covered by the binder, or the alloy formed from the interaction carbon and silicon. Eventually, it is concluded that this study improved the MCDs production technique for use in future bit oil well drilling bits.

Palavras-chave

Carbeto de silício, Compósitos diamantados, Sinterização

Silicon carbide, Diamond composites, Silicon, Cyclic sintering