Avaliação de métodos de mistura na obtenção de compósitos à base alumínio reforçados com grafeno e óxido de grafeno

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Gonçalves, Rodolfo Luiz Prazeres
• Orientador(a): Couto, Antonio Augusto
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Presbiteriana Mackenzie
• Palavras-chave em Português: grafeno; pó de alumínio; compósito; metalurgia do pó
• Link de acesso: https://dspace.mackenzie.br/handle/10899/33433

Materiais leves e com elevada resistência mecânica apresentam demasiada demanda em diversas áreas da indústria, especialmente nos setores automotivo e aeronáutico. Devido à sua baixa densidade, versatilidade e custo-benefício, o alumínio tem sido uma das principais matrizes metálicas para a fabricação de compósitos com os mais variados tipos de reforços, sendo o Al2O3 e o SiC os mais comuns. O grafeno, por apresentar propriedades mecânicas tão extraordinárias, tem se tornado um excelente candidato como reforço em compósitos metálicos. Assim, extensas pesquisas relacionadas a compósitos de matriz metálica reforçados com grafeno, óxido de grafeno e óxido de grafeno reduzido têm sido realizadas, visando materiais com propriedades superiores e baixo custo de fabricação. O presente trabalho teve como objetivo geral avaliar métodos de mistura na produção de compósitos de matriz de alumínio reforçados com grafeno ou óxido de grafeno, utilizando técnicas de metalurgia do pó, com posterior caraterização utilizando microscopia eletrônica de varredura, difração de raios X, espectroscopia Raman e avaliação da microdureza. Como principais resultados, foi possível observar que, na caracterização das matérias primas, o Gr fornecido estava na forma de rGO e as misturas das matérias primas em água promoveram compósitos frágeis devido a reação de hidrólise do alumínio com água. Na produção do compósito em acetona, o GO foi reduzido à rGO durante o processamento, como revelado pelas análises de difração de Raios X, além da formação de Al4C3. Dentre os compósitos produzidos, o que mais se destacou foi o processado com rGO como recebido, Al/0,3% rGO (em massa), conduzido com mistura por agitação mecânica, apresentando um aumento na microdureza de 60% em relação ao alumínio puro.