Medida de porosidade em compósitos B4C-Nb por meio de análise e processamento digital de imagem

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Dornellas, Marcos Paulo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia; Brasil; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
• Palavras-chave em Português: Mechanical engineering; Boron; Ceramics; Porosity; Image processing - Digital techniques; Engenharia mecânica; Boro; Cerâmica; Porosidade; Processamento de imagens - Técnicas digitais; ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::MECANICA DOS SOLIDOS
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/17379

Os esforços constantes de pesquisa têm sido conduzidos na seleção de materiais com o intuito de combinar e aprimorar as propriedades de interesse, o tempo de vida útil e o custo de produção. Nesse contexto, o carbeto de boro (B4C) se destaca por possuir um elevado desempenho mecânico, sendo o material que possui a quarta maior dureza (>29,1GPa) entre os materiais cerâmicos. Entretanto, a porosidade é vista como fator limitador do alto desempenho desse grupo de materiais, ao qual o B4C se encontra. O monitoramento da porosidade é usualmente realizado por meio de técnicas imprecisas, de medidas indiretas ou de alto custo para a sua quantificação. Este trabalho objetivou quantificar a porosidade de compósitos de carbeto de boro-nióbio (B4C-Nb) obtidos por processo de sinterização em alta pressão – alta temperatura (HPHT- high pressure high temperature) através de análise e processamento digital de imagens (PDI) obtidas por microscopia ótica (MO) após preparação da superfície com parâmetros controlados e automatizados. Os resultados obtidos por PDI foram comparados com valores de densidade relativa obtidos por método de porosimetria por intrusão de mercúrio. Os compósitos foram observados por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e submetidos a análise química semi-quantitativa por Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) que confirmou os poros observados por MO. A intrusão de mercúrio indicou existir uma ordem decrescente para poros nos grupos contendo 2, 5, 10 e 20% de Nb, diferentemente da ordem decrescente para porosidade que foi encontrada pela técnica de PDI manual, ao qual teve a sequência 10, 20, 5 e 2% de Nb. Estas diferenças de resultados podem ser atribuídas às heterogeneidades na presença de poros entre amostras sinterizadas e analisadas dos mesmos grupos e nas imprecisões da técnica de intrusão de mercúrio.