Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RoseaneAB.pdf: 1493954 bytes, checksum: 6a4a785122e4795a117a7d18bbd1666c (MD5) Previous issue date: 2007-03-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / Metallic tantalum has a high commercial value due to intrinsic properties like excellent ductility, corrosion resistance, high melt and boiling points and good electrical and thermal conductivities. Nowadays, it is mostly used in the manufacture of capacitors, due to excellent dielectric properties of its oxides. In the nature, tantalum occurs in the form of oxide and it is extracted mainly from tantalite-columbite ores. The tantalum is usually produced by the reduction of its oxide, using reductants like carbon, silicon, calcium, magnesium and aluminum. Among these techniques, the aluminothermic reduction has been used as the industrial method to produce niobium, tantalum and their alloys, due to the easy removal of the Al and Al2O3 of the system, easing further refining. In conventional aluminothermic reduction an electrical resistance is used to trigger the reaction. This reaction self-propagates for all the volume of material. In this work, we have developed a novel technique of aluminothermic reduction that uses the hydrogen plasma to trigger the reaction. The results obtained by XRD, SEM and EDS show that is possible to obtain a compound rich in tantalum through this technique of aluminothermic reduction in the plasma reactor / O t?ntalo ? um metal de elevado valor comercial devido suas propriedades intr?nsecas como excelente ductilidade, resist?ncia ? corros?o, elevados pontos de fus?o e ebuli??o e boas condutividades t?rmica e el?trica. Atualmente sua maior aplica??o tem sido na produ??o de capacitores, devido ?s excelentes propriedades diel?tricas de seus ?xidos. Na natureza o t?ntalo ocorre na forma de ?xido e ? extra?do principalmente do min?rio tantalita-columbita. O p? de t?ntalo met?lico ? normalmente produzido pela redu??o do seu ?xido, utilizando agentes redutores tais como carbono, sil?cio, c?lcio, magn?sio e o alum?nio. Dentre estas t?cnicas, a aluminotermia vem sendo utilizada como m?todo industrial para a produ??o do ni?bio, t?ntalo e suas ligas, em virtude da f?cil remo??o do alum?nio (Al) e da alumina (Al2O3) do sistema, o que facilita a etapa de refino. No processo de aluminotermia convencional ? utilizado um elemento resistivo como ignitor da rea??o, que se auto-propaga para todo o volume de material. No presente trabalho foi desenvolvida uma t?cnica de aluminotermia que utiliza o plasma de hidrog?nio como ignitor da rea??o. Os resultados obtidos por DRX, MEV e EDS mostram que ? poss?vel a obten??o de um concentrado rico em t?ntalo pela t?cnica de redu??o aluminot?rmica a plasma

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RoseaneAB_TESE.pdf: 2502276 bytes, checksum: 8d0bea579c9b9da8a192feccb392ae6a (MD5) Previous issue date: 2011-04-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / In this study it was used two metallic oxides, Ta2O5 and TiO2, in order to obtain metallic powders of Ta and Ti through aluminothermic reduction ignited by plasma. Ta2O5 and TiO2 powders were mixed with Al in a planetary mill, using different milling times. A thermal analysis study (DTA and TG) was carried out, in order to know the temperature to react both the mixtures. Then, these mixtures were submitted to a hollow cathode discharge, where they were reacted using aluminothermic reduction ignited by plasma. The product obtained was characterized by XRD and SEM, where it was proven the possibility of producing these metallic particles, different from the conventional process, where metallic ingots are obtained. It was verified that the aluminothermic reduction ignited by plasma is able to produce metallic powders of Ta and Ti, and a higher efficiency was observed to the process with Ta2O5-Al mixtures. Among different microstructural aspects observed, it can be noted the presence of metallic nanoparticles trapped into an Al2O3 matrix, besides acicular structures (titanium) and dendritic structures (tantalum), which are a product characteristic from a fast cooling / No presente estudo foram utilizados dois ?xidos met?licos, Ta2O5 e TiO2, visando a obten??o de part?culas de Ta e Ti met?licos, por meio da redu??o aluminot?rmica com igni??o a plasma. P?s de Ta2O5 e TiO2 foram misturados com p? de Al e mo?dos em um moinho planet?rio por diferentes per?odos. Um estudo de an?lise t?rmica (DTA e TG) foi realizado, visando se conhecer a temperatura de rea??o para ambas as misturas. Conhecidas essas temperaturas, as misturas foram submetidas a uma descarga em c?todo oco, onde foram reagidas pelo processo de redu??o aluminot?rmica com igni??o a plasma. O material obtido foi caracterizado por DRX e MEV, onde se comprovou a possibilidade da obten??o de um produto na forma de p?, algumas vezes de dimens?es nanom?tricas, diferentemente do processo convencional, onde o produto final ? obtido na forma de lingote. Verificou-se que a redu??o aluminot?rmica com igni??o a plasma ? capaz de produzir p?s de Ta e Ti met?licos, com uma efici?ncia maior para a rea??o da mistura Ta2O5-Al. Dentre os diferentes aspectos microestruturais observados, destaca-se a presen?a de nanopart?culas do metal de interesse embebidas em uma matriz de Al2O3, al?m de estruturas acicular (tit?nio) e dendr?tica (t?ntalo), que s?o caracter?sticas de um resfriamento r?pido