Densificação e microestrutura de um compósito Mo-Cu preparado a partir de um pó de heptamolibidato de amônia e cobre

• Ano de defesa: 2014
• Autor(a) principal: Silva, Ronyclei Raimundo da
• Orientador(a): Costa, Francine Alves da
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
• Programa de Pós-Graduação: PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Moagem de alta energia; Compósito Mo-Cu; Pó compósito Mo-Cu nanocristalino; Sinterização; Compósito de heptamolibdato e cobre
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/19480

O sistema Mo-Cu é um compósito usado na indústria elétrica como material para contato elétrico e resistência de eletrodo de solda assim como dissipador de calor e absorvedor de microondas em dispositivos microeletrônicos. O emprego desse material em tais aplicações se deve as excelentes propriedades de condutividade térmica e elétrica e a possibilidade de ajuste do seu coeficiente de expansão térmica para satisfazer aqueles dos materiais usados como substratos dos semicondutores na indústria micoreletrônica. A metalurgia do pó através dos processos de moagem, conformação por prensagem e sinterização é uma técnica viável para consolidação desse tipo de material. Entretanto, a mútua insolubilidade de ambos as fases e a baixa molhabilidade do Cu líquido sobre o Mo dificultam a sua densificação. A moagem de alta energia é uma técnica de preparação de pós usada para produzir pós compósitos nanocristalinos, com fase amorfa ou solução sólida estendida, os quais aumentam a sinterabilidade de sistemas imiscíveis como o Mo-Cu. Este trabalho investiga a influência do heptamolibdato de amônia (HMA) e da moagem de alta energia na preparação de um pó compósito HMA-20%Cu assim como o efeito desta preparação na densificação e estrutura do compósito Mo-Cu produzido. Pós de HMA e Cu na proporção de 20% em massa de Cu foram preparados pelas técnicas de mistura mecânica e moagem de alta energia em um moinho planetário. Estes foram moídos por até 50 horas. Para observar a evolução das características das partículas, amostras de pós foram colhidas após 2, 10, 15, 20, 30 e 40 horas de moagem. Amostras cilíndricas com 5 e 8 mm de diâmetro e 3 a 4 mm de espessura foram obtidas por prensagem a 200 MPa tanto para os pós misturados como para os moídos. Tais amostras foram sinterizada a 1200 oC por 60 minutos sob uma atmosfera de H2. Para verificar o efeito da taxa de aquecimento na estrutura do material durante a decomposição e redução do HMA, foram usadas as taxas de 2, 5 e 10 oC/min.. Os pós e as estruturas dos corpos sinterizados foram caracterizados por DRX, MO, MEV e EDS. A densidade dos corpos verdes e sinterizados foi medida usando o método geométrico (massa/volume). Medidas de microdureza vickers com carga de 20 N durante 15 s foram efetuadas nas estruturas sinterizadas. A densidade das estruturas sinterizadas a 10 oC/min. alcançou 99 % da densidade teórica, em quanto a densidade das estruturas sinterizadas a 2 oC/min. atingiu somente 90 % da densidade teórica.