[pt] Nanocompósitos de cobre com nanotubos de carbono (Cu-CNT) são
considerados promissores para aplicações em materiais eletrônicos, trocadores de
calor e como elementos estruturais. Espera-se que com a adição de CNTs, a
matriz de cobre possa melhorar as propriedades mecânicas e de transporte. No
presente estudo foram produzidos materiais nanocompósitos de matriz de cobre
reforçados 0,5, 2 e 5,0 por cento em massa de MWCNT. O procedimento parte da
funcionalização dos MWCNTS por método de oxidação convencional e
microondas, e sua posterior incorporação na solução de nitrato de cobre,
dispersão, dissociação e redução in-situ, com atmosfera de hidrogênio. Foram
avaliadas soluções dispersantes como a água e THF no processo da síntese.
Técnicas de compactação a frio com posterior sinterização convencional e Spark
Plasma Sintering (SPS) foram usadas para produção de pastilhas. Os CNTs
funcionalizados pelo método convencional se mostram efetivos para dispersão e
decoração quando utilizado THF como solução dispersante. Análises por TEMEELS
indicam a presença de cobre metálico na interface Cu-MWCNT. As
pastilhas produzidas por sinterização convencional apresentaram tamanho de grão
entre 50 nm e 4 um, com boa distribuição dos CNTs, assim como uma diminuição
na resistividade elétrica em 98 por cento usando 5wt por cento MWCNT. Por outro lado, as
pastilhas produzidas por SPS apresentaram tamanho de grão entre 50nm e 2 um,
com alta segregação e modificação dos MWCNTs nos contornos de grão da
matriz, assim como o aumento na resistividade elétrica. Aumento de 139 por cento na
dureza e 65.5 por cento no módulo de elasticidade foi observado na amostra contendo 0.5 wt por cento MWCNTs produzida por SPS, enquanto valores similares ou inferiores
foram observados nas outras frações em massa de MWCNTs. / [en] Copper- multiwall carbon nanotube nanocomposites (Cu-MWCNT) are been
considered as a promising material for applications in electronic materials, heat
exchanger and structural elements. It is expected that MWCNT addition in a
copper matrix can improve the mechanical and transport properties. In this work
Cu matrix nanocomposites reinforced with 0,5 wt percent; 2 wt percent; and 5,0 wt percent
MWCNT were produced. The procedure starts from the MWCNTs
functionalization by conventional oxidation and microwave methods and
subsequent incorporation into the copper nitrate solution, dispersion, dissociation,
and in-situ reduction in hydrogen atmosphere. Also, it was evaluated water and
THF solutions for MWCNTs dispersants. Cold compaction follow by
conventional sintering and Spark Plasma Sintering (SPS) techniques were used
to produce pellets. CNTs functionalized by conventional method are shown
effective for dispersing and decorating CNTs when THF was used as dispersant
solution. TEM-EELS analyses indicate the presence of metallic copper in the Cu-
MWCNT interface. Pellets produced by conventional sintering were in the 50nm -
4 um grain size, with good CNT distribution and decreasing in 98 per cent the electrical
resistivity using 5wt percent MWCNT. Meanwhile, pellets produced by SPS were in the
50nm - 2um grain size with high segregation and modification of MWCNTs at the
grain boundaries, as well as the increase in electrical resistivity. Increase of
hardness 139 percent and 65.5 percent in elastic modulus were observed in the sample
containing 0.5 wt percent MWCNTs produced by SPS, while similar or lower values
were observed in the other MWCNTs fractions.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:21808 |
| Date | 24 July 2013 |
| Creators | MARTIN EMILIO MENDOZA OLIVEROS |
| Contributors | IVAN GUILLERMO SOLORZANO NARANJO |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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