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[en] SYNTHESIS OF AL2MO3O12 NANOMETRIC POWDERS FOR OPTIMIZATION OF BULK COEFFICIENT OF THERMAL EXPANSION / [pt] SÍNTESE DE PÓS NANOMETRICOS DO AL2MO3O12 PARA OTIMIZAÇÃO DE SEU COEFICIENTE DE EXPANSÃO TÉRMICA NA FORMA MACIÇALUCIANA PRATES PRISCO 04 April 2013 (has links)
[pt] A síntese de pós nanométricos do Al2Mo3O12 para otimização de seu
coeficiente de expansão térmica na forma maciça tem como objetivo principal
aproximar o comportamento térmico intrínseco e extrínseco do material. A
expansão térmica intrinseca de escala atomica é medida por difração de raios-X a
partir do aumento dos parametros de rede, por outro lado, a tecnica de dilatometria
mede ambos os efeitos tanto intrinsecos quanto extrinsecos provenientes da
microestrutura. Materiais anisotropicos apresentam coeficientes de expansão
termica diferentes ao longo dos eixos cristalograficos, e com isso são encontradas
maiores diferenças entre as propriedades intrinseca e maciça da expansão termica.
Dessa forma a aplicação desses materias anisotropicos na forma maciça é
comprometida devido a formação de microtrincas. O Al2Mo3O12 foi obtido na
forma nanometrica pela síntese por coprecipitação e na forma micrométrica pela
síntese de sol-gel assistido com álcool polivinilico e por reação em estado solido.
Dessa forma o resultado de CET maciço obtidos pelos três métodos foram
comparados entre si e também comparados aos existentes na literatura para
comportamento intrínseco e maciço. Os resultados mostraram que o Al2Mo3O12
na forma nanometrica possui resultado de CET maciço muito próximo ao
intrínseco, diferente do obtido para o micrométrico e também do já reportado na
literatura,o que confirma que a partir de um tamanho de cristal critico não seria
mais possível obter um mesmo CET intrínseco e maciço para um mesmo material. / [en] Optimization of the bulk thermal expansion coefficient of the Al2Mo3O12
using nanometric powder in order to approximate the intrinc and the extrinsic
thermal properties.When a solid body is exposed to temperature variation, a
change of dimensions will occur due to emergence of different effects originating
at atomic (intrinsic) or microstructural (extrinsic) scales. The intrinsic thermal
expansion is measured by X-ray diffraction from lattice parameters increase, on
the other hand, the technique of dilatometric measures both the intrinsic as both
extrinsic effects may then be defined as their CTE solid (bulk). Cubic materials
exhibit isotropic behavior during thermal expansion, and thus may be insignificant
variations between intrinsic and CTE s massive. Anisotropic materials have
different coefficients of thermal expansion along the crystallographic axes, and
presents major differences between the intrinsic properties and thermal expansion
of the bulk, being mostly a bulk CTE smaller than the intrinsic one. The
application of these anisotropic materials is difficult because bulk CTE massive
changes expected due to formation of microcracks. The Al2Mo3O12 was obtained
by three routes :coprecipitation (nanometric way) , sol-gel assisted with polyvinyl
alcohol (PVA) and by solid state reaction (micrometric ways). Thus the result of
bulk CET obtained by the three methods were compared and also compared with
those found in the literature for intrinsic behavior and bulk. The nanometric
Al2Mo3O12 showed a bulk linear CTE close to the intrinsic value, whereas
micrometric one showed a negative bulk CTE ,which confirms that from a critical
cristal size it is no possible to obtain bulk CTE close to the intrinsic one.
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[pt] COMPÓSITOS DE MATRIZ METÁLICA À BASE DA ALUMIX-231 COM ADIÇÃO DE SÍLICA FUNDIDA / [en] METAL MATRIX COMPOSITES BASED ON ALUMIX-231 WITH THE ADDITION OF FUSED SILICALUCIANO MONTEIRO RODRIGUES 20 June 2022 (has links)
[pt] O objetivo deste estudo foi desenvolver compósitos à base de uma liga de AlSi (Alumix-231) com adição de 5 a 20 vol. por cento de sílica fundida, no intuito de reduzir
o coeficiente de expansão térmica (CET), com relação ao da matriz, e manter as
propriedades físicas do compósito, tais como densidade e dureza, ao menos no nível
da matriz. Os compósitos foram desenvolvidos pela metalurgia do pó,
primeiramente, prensados a 700 MPa e depois sinterizados em temperaturas entre
565 e 575 graus C por 90 min (condição T1). Os melhores resultados, em termos de
redução da expansão térmica, foram alcançados após a sinterização a 565 graus C. Os
compósitos com adição de 15 e 20 vol.por cento de sílica fundida exibiram coeficientes de
expansão térmica tão baixos quanto 13,70 e 12,73 x 10(-6)
graus C(-1)
(entre 25 e 400 graus C),
uma redução de 29,9 por cento e 34,8 por cento, respectivamente, em comparação com Alumix231 pura. Além disso, a densidade e a dureza desses compósitos não foram muito
afetadas negativamente, pois sofreram apenas uma pequena diminuição, não
superior a 6 por cento e 5 por cento, respectivamente. Em seguida, amostras sinterizadas a 565 graus C
foram envelhecidas artificialmente a 160 graus C por 8 h (condição T6) e os Compósitos
de Matriz Metálica (CMMs) com 15 e 20 vol. por cento de sílica fundida exibiram um
aumento da dureza, cerca de 94,12 por cento e 64,71 por cento, respectivamente, em relação às
amostras análogas na condição T1. Com relação à expansão térmica, houve redução
dos CETs, em comparação com a liga pura envelhecida, de 27 por cento e de 32 por cento, respectivamente. Alumix-231 é uma nova e promissora liga e a sílica fundida, que nunca foi usada antes com o objetivo de reduzir sua expansão térmica, demonstrou
ser uma cerâmica com aplicações promissoras como carga em compósitos de
matrizes à base de Alumix-231 devido à sua expansão térmica próxima de zero e à
sua baixa densidade. Como tal, os resultados obtidos mostraram que os compósitos
de Alumix-231/sílica fundida são materiais potencialmente promissores para
aplicações automotivas, candidatos a substituírem o ferro fundido (alta densidade, de 7,3 a 7,9 g cm(-3)
, e CET de 13 x 10(-6) graus C(-1)). / [en] The goal of this study was to develop composites based on an Al-Si alloy
(Alumix-231) with the addition of 5 to 20 vol. percent of fused silica, to reduce the
coefficient of thermal expansion (CTE) in comparison to that of the matrix
(Alumix-231), keeping the composite light and without impairing its physical
properties, such as density and hardness. The composites were developed by
powder metallurgy, first pressed at 700 MPa, and then sintered at temperatures
between 565 and 575 degrees C for 90 min (T1 condition). The best results, in terms of
reduced thermal expansion, were achieved after liquiq-phase sintering at 565 degrees C.
Composites with the addition of 15 and 20 vol. percent of fused silica exhibited CTEs, as
low as, 13.70 and 12.73 x 10(-6)
degrees C(-1) (between 25 and 400 degrees C), a reduction of 29.9 percent
and 34.8 percent, respectively, compared to neat Alumix-231. Furthermore, the density
and hardness of these composites were not negatively affected, as these properties
presented only a small decrease, not exceeding 6 percent and 5 percent, respectively. Then,
samples sintered at 565 degrees C were artificially aged at 160 degrees C for 8 h (T6 condition),
and MMCs-15 and 20 vol. percent exhibited an increase in hardness of about 94,12, percent
and 64,71 percent, compared to T1 samples. Regarding thermal expansion, there was a
reduction of CTEs, compared to the aged neat alloy, of 27 percent and 32 percent, respectively.
Alumix-231 is a promising new alloy and fused silica, which has never been used
before to reduce its thermal expansion, has shown to be a ceramic with promising
applications as a filler in Alumix-231-based matrix composites, due to its thermal
expansion close to zero. As such, the results obtained showed that Alumix231/fused silica composites are promising materials for automotive applications
and new candidates to replace heavy cast iron components.
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[pt] ESTUDO DOS PARÂMETROS CINÉTICOS DURANTE O REVENIDO DE UM AÇO DE BAIXA LIGA, PARTINDO DA DILATOMETRIA NÃO ISOTÉRMICA / [en] STUDY OF KINETIC PARAMETERS DURING THE TEMPERING OF LOW ALLOY STEEL, THROUGH THE NON-ISOTHERMAL DILATOMETRYJORGE ANASTACIO VEGA LEIVA 28 October 2021 (has links)
[pt] Nesse trabalho foi realizado um estudo cinético do revenido de reações do aço de baixa liga (AISI 1050) usando a dilatometria não isotérmica. Os parâmetros cinéticos do primeiro e terceiro estado do revenido (aqui foram nomeados como processos I e II ) foram calculados assumindo que as reações obedecem ao modelo cinético de Johnson--Mehl--Avrami--Kolmogorov (JMAK) . Os formalismos mediante os quais os parâmetros cinéticos (E, n, Ko) são calculados é apresentado. Foram usados cinco formalismos para realizar o estudo . Três destes formalismos estão embasados em diferentes aproximações da integral da temperatura, um na regra de adição e um destes não usa nenhuma aproximação para o calculo. Os intervalos de confiança dos parâmetros também foram calculados. O resultado mostra que os valores calculados coincidem independentemente do método usado. Além disso, não dependem da temperatura ou da fração transformada. Conclui-se que neste caso ocorreu um processo com saturação de sítios. / [en] In this paper we present a kinetic study of the reactions of tempering in low-alloy steel (AISI 1050), using the non-isothermal dilatometry. The kinetic parameters of the first and third state of the tempering (here were named as processes I and II) were calculated assuming that the reactions follow the kinetic model of Johnson - Mehl - Avrami - Kolmogorov (JMAK). The calculation of the parameters was not done by setting any model. The formality by which the kinetic parameters (E, n, Ko) are calculated was presented. Five formalisms have been used mainly for the study. Three of them are based on different approximations of the integral of temperature. Another method were based on addition rule .Finally the last method does not use any other approach to the calculation. The result shows that the calculated values are very similar and these values are independent of the method used. Also, do not depend on temperature or transformed fraction .In this study it was concluded that this case happened a process with saturation of sites. During the study the confidence intervals of the parameters were calculated.
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