Navegando por Palavras-chave "Sinterização"
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- ItemRestritoAvaliação do processo de sinterização a frio nas propriedades físicas e elétricas de materiais cerâmicos: ZnO, ZnO/BaTiO3 e Li7La3Zr2O12 dopado com Sr e Mg(Universidade Federal de São Paulo, 2023-07-07) Coutinho, Leandro Salmagi [UNIFESP]; Antonelli, Eduardo [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/8535325155568005; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4336886P6Sinterização é o processo pelo qual um material particulado é consolidado em um único corpo sólido. A sinterização requer a redução da energia livre de superfície, o que requer energia para a difusão das partículas. Convencionalmente, a sinterização de cerâmicas é feita em temperaturas maiores que 1000 °C, por tempos maiores que 10 h, sendo, portanto, um processo com alto custo energético, e econômico. O Processo de Sinterização a Frio (Cold Sintering Process, CSP) é uma técnica que tem se mostrado capaz de sinterizar cerâmicas em baixas temperaturas (~200 °C), pela aplicação de uma pressão uniaxial constante, e adição de solvente em pequena quantidades. Esta tese tem os objetivos de: 1- Implementar a técnica no uso no Laboratório de Cerâmicas Avançadas - Unifesp; 2- Experimentar a técnica em compósito cerâmico-cerâmico (ZnO/BaTiO3); 3- Experimentar a técnica em eletrólito sólido Li7La3Zr2O12 (LLZO). Para a implementação, um molde em aço foi utlizado, e amostras de ZnO foram sinterizadas com ácido acético, com pressão e temperatura diversas. Foram obtidos resultados comparáveis com a literatura de CSP, demonstrando o sucesso da implementação. Amostras de compósito ZnO-BaTiO3 foram produzidas com frações de BaTiO3 de 0 % a 90 %. Os resultados mostraram que frações acima de 10 % de BaTiO3 comprometem a densificação e a aplicabilidade da cerâmica para fins eletro-eletrônicos. O eletrólito sólido LLZO dopado com Sr e Mg foi sintetizado em fase cúbica mais condutora, e foi sinterizado por método convencional, em temperaturas de 1190 a 1230 °C, e também por CSP, utilizando água, ácido acético e adição de polímero EVOH-1717. Os resultados demonstram que, quando comparada ao método convencional, a técnica CSP produziu um LLZO de menor densidade, menor condutividade, com grãos de tamanho heterogêneo, estrutura estratificada, e com resíduos de ácido acético e excesso de carbonato de lítio. Conclui-se que a técnica CSP é capaz de densificar cerâmicas com densidades acima de 90%, mas pode não densificar cerâmicas que apresentem diversidade de fases, de composição, ou reações com a fase solvente.
- ItemAcesso aberto (Open Access)Caracterização de pós metálicos para processos de fabricação não convencional(Universidade Federal de São Paulo, 2021-08-04) Oliveira, Leticia Bessa Leite de [UNIFESP]; Zucarelli, Tiago Alegretti; Reis, Danieli Aparecida Pereira [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/7058867464306125; http://lattes.cnpq.br/2105394824226325; http://lattes.cnpq.br/9732265269379433Os processos tradicionais de usinagem exigem muitas operações de transformação para a obtenção de peças com geometrias complexas, gerando grande quantidade de cavaco e baixa produtividade. A metalurgia do pó, em contrapartida, destaca-se em razão da autonomia tecnológica e econômica para produzir uma grande quantidade de peças com geometrias complexas e máximo aproveitamento da matéria prima. Essa tecnologia consiste, em linhas gerais, na compactação de pós em moldes metálicos e consolidação da peça através da sinterização. A peça sinterizada possui o formato do molde, bom acabamento superficial, propriedades mecânicas e composição química controladas. O objetivo do presente trabalho corresponde à caracterização de pós metálicos para processos de fabricação não convencional, a partir de uma mistura de pós metálicos com composição química similar à da superliga Inconel 600. O material estudado resultou da mistura dos pós metálicos de níquel, cromo e ferro, os quais foram caracterizados individualmente quanto a sua morfologia, tamanho de partícula e composição química. Após a mistura, as amostras foram obtidas através da compactação uniaxial (obtenção de forma) e isostática (aumento da densidade), sendo posteriormente sinterizadas. Foi realizada a caracterização através da microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia óptica (MO). Em relação à morfologia: o pó de níquel apresentou menor granulometria, baixa escoabilidade e tendência de aglomeração, partícula porosa ou esponjosa; o pó de ferro apresentou granulometria intermediária, boa escoabilidade e baixa tendência de aglomeração, partícula arredondada e esférica; o pó de cromo apresentou maior granulometria, boa escoabilidade e homogeneidade, baixa tendência de aglomeração, partícula arredondada e alongada. Segundo a microscopia eletrônica, a melhor temperatura de sinterização foi 1200 °C, pois resultou em melhor relação entre a quantidade de empescoçamento nos pontos de contato das partículas e densificação. A análise microestrutural óptica indicou também a temperatura de 1200 °C como mais adequada, onde houve melhor homogeneidade da matriz, difusividade, coalescência e adesão das partículas.
- ItemSomente MetadadadosInvestigação Da Cinética De Sinterização De Cerâmicas De (K0,48na0,52)Nbo3 (Knn) Densificadas Por Spark Plasma Sintering(Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), 2018-03-29) Souza, Camila Alves De [UNIFESP]; Lente, Manuel Henrique [UNIFESP]; Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)In This Work, It Was Proposed The Study Of The Densification Of Lead-Free Piezoelectric Ceramics Based On (Kx,Na1-X)Nbo3 Via Spark Plasma Sintering And The Study Of Sintering Kinetics Through The Determination Of The Master Sintering Curve. In Addition, The Effect Of The Cuo Doping On Knn Properties And The Effect Of A Lower Pressure Applied During The Sintering Process Were Analyzed In A Complementary Manner. Thus, For The Initial Study, Ceramic Samples Of Knn Were Sintered At Different Heating Rates Using The Same Sintering Temperature And Applying The Maximum Allowable Pressure. Then, This Same Criterion Was Applied For Knn Samples Differing Only In The Magnitude Of The Pressure Applied During The Sintering, Whose Value Became The Minimum Allowed. Subsequently, Using The Initial Sintering Parameters, Knn Ceramics Doped With 1.5 %Mol Cuo Were Produced. The Results Were Correlated With Microstructural, Structural And Electrical Properties In Order To Analyze The Influence Of The Sintering Rate, Doping And Di
- ItemAcesso aberto (Open Access)Síntese e caracterização de propriedades físicas de perovskitas ferroelétricas a base de PbTiO3 para potenciais aplicações fotovoltaicas(Universidade Federal de São Paulo, 2023-01-12) Zaggo, Henrique Morales [UNIFESP]; Lente, Manuel Henrique [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/0640997586726641; http://lattes.cnpq.br/7790109095087813Dentre os potenciais materiais aplicáveis em células fotovoltaicas, os ferroelétricos se destacam por apresentarem polarização espontânea em determinada faixa de temperatura, característica esta que permite a presença de um campo elétrico interno capaz de evitar a recombinação de elétrons e buracos gerados por fotoexcitação. No entanto, como limitação para esta classe de materiais, cerâmicas ferroelétricas normalmente apresentam um band gap largo, de aproximadamente 3 eV, o que resulta em uma absorção majoritária de fótons na região da radiação ultravioleta. Como a maior parcela de fótons que incide na superfície terrestre está na região do visível, estes materiais apresentam uma limitação de absorção. Desta forma, com o intuito de contornar esta dificuldade nos ferroelétricos, uma das alternativas é a dopagem nos sítios B da estrutura destas cerâmicas com metais de transição. Portanto, este projeto foi focado no desenvolvimento de cerâmicas ferroelétricas a base de titanato de chumbo modificadas pela dopagem dos sítios B com níquel e nióbio, Pb(Ti1-3x Nix Nb2x)O3 (PNT-Ni), com x = 0,10. É demonstrado que, em comparação à rota comum por mistura de óxidos, a rota da columbita de níquel favorece a obtenção da estrutura perovskita com menor ocorrência de fases secundárias. Constatou-se a variação da densidade do PNT-Ni em função da temperatura de sinterização, havendo uma densificação máxima em 1125 °C. Considerando esta temperatura para a consolidação da rota de processamento, foram obtidas cerâmicas de PNT-Ni densas, com microestrutura refinada e estrutura perovskita tetragonal, com razão de distorção da estrutura c/a ~ 1,028. Por fim, a análise por espectroscopia de reflectância difusa foi utilizada para a verificação das propriedades ópticas. A metodologia de dopagem se demonstrou eficiente na redução do band gap do PbTiO3, sendo obtido um valor de cerca de 2,3 eV para temperaturas de sinterização entre 1100°C e 1125 °C, o qual é reduzido a um mínimo de 2,0 eV para uma sinterização a 1225 °C. Desta forma, foi alcançado um deslocamento da faixa de absorção da cerâmica ferroelétrica em questão, da faixa do UV para a faixa do visível, resultado este relacionado à dopagem com metais de transição e ocorrência de defeitos característicos do processo de dopagem na estrutura perovskita do PbTiO3.