Estudo da obtenção do compósito carbono-carbono via processo assistido a plasma. - Clara Leal Nogueira (1997)
O compósito carbono-carbono é um material que consiste de uma matriz carbonosa reforçada com fibras de carbono e é indicado para aplicações em meios de extrema agrassividade térmica associada a elevadas exigências mecânicas e químicas. O presente trabalho constituiu-se da construção de um sistema integrado de equipamentos, para processamentos em escala laboratorial, que permitisse estudar as condições necessárias para a obtenção do compósito carbono-carbono utilizando a técnica de infiltração química em fase gasosa assistida por plasma (PECVI). Os parâmetros estudados foram: pureza do gás precursor de carbono, corrente de descarga, temperatura do sistema, tempo de deposição e pressão do gás no interior do reator. A superior eficiência do processo assistido a plasma, em relação ao processo convencional de CVI, foi confirmada por meio do estudo da variação da massa e da massa específica aparente dos compósitos produzidos. Constatou-se que a pureza do gás não influencia significativamente na taxa de deposição do carbono pirolítico. Por outro lado observou-se que o incrfemento nos valores dos parâmetros corrente da descarga, temperatura e tempo de processamento produz aumento no rendimento em ganho de massa da amostra. Pelo estudo da variação da pressão verificou-se a existência de uma faixa de pressão, em torno de 1 Torr, onde se observa a máxima eficiência de infiltração. A utilização de técnicas de caracterização estrutural e morfológica como as de microscopia ótica de luz polarizada (MOLP), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de raios-x, permitiu analisar o poder de infiltração correlacionado à característica estrutural da camada de carbono pirolítico depositada. A avaliação do ganho em eficiência de deposição causado pelo plasma sobre o efeito térmico do processo CVI convencional levou à conclusão da aplicabilidade vantajosa do sistema de reator construído para o desenvolvimento de peças e componentes de composto carbono-carbono de uso aeroespacial.