Influência da moagem de alta energia e do precursor heptamolibdato de amônia na densidade e microestrutura do compósito Mo-27,82%vCu

The Mo-Cu composite is a material used for electrical contact and heat sinks due its excellent properties of thermal and electrical conductivity and cooper good workability allied to its great resistance welding and electrical arc erosion of molybdenum. In the first case, simple shapes are required...

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Detalhes bibliográficos
Autor principal: Assunção, Rodolfo Albuquerque Buarque de
Outros Autores: Costa, Francine Alves da
Formato: Dissertação
Idioma:por
Publicado em: Brasil
Assuntos:
Metalurgia do pó
Moagem de alta energia
Compósito Mo-Cu
Pressão de compactação
Sinterização
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Endereço do item:https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/21685
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Influência da moagem de alta energia e do precursor heptamolibdato de amônia na densidade e microestrutura do compósito Mo-27,82%vCu
description The Mo-Cu composite is a material used for electrical contact and heat sinks due its excellent properties of thermal and electrical conductivity and cooper good workability allied to its great resistance welding and electrical arc erosion of molybdenum. In the first case, simple shapes are required and the infiltration of the pre-sintered molybdenum skeleton with liquid copper is the technique of consolidation normally used. On the second case, more complex geometries and a density near or equal the theoretical density are required for the application as heat sink. The powder metallurgy is a very viable route for the production of these components, through the techniques of powder preparation processed by mechanical alloying, compaction or casting. However, the low dissolution of one component in the other and the liquid copper high contact angle on the molybdenum phase difficult the obtainment of a density near or equal the theoretical density. This research investigates the obtainment of the Mo-27,82% Cu composite prepared by mechanical alloying and mechanical mix of the copper powders and ammonium heptamolybdate (HMA) of chemical formula (NH4)6Mo7O24 .4H2O, decomposed and reduced by 2 before and during the sintering, showing two different fabrication routes for the material. The compaction pressure influence at the densification and microstructure of the Mo-27,82% Cu composite were also investigated. For this, the powder milled for 50 hours and the mixed powder were pressed at 200, 400 and 600 MPa. In order to understand the temperature effect at the density and microstructure were sintered at 1000, 1100 and 1200 °C. The bodies pressed at 200 and 400 MPa and sintered at 1200°C reached 94±0,4 % of the theoretical density. However, those which were decomposed and reduced during sintering showed manufacturing cracks. On the other hand, the bodies sintered at 1100 °C reached the highest microhardness value (571,70±78,82 HV), despite a low theory density (79.17 ± 1.78%).
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On the second case, more complex geometries and a density near or equal the theoretical density are required for the application as heat sink. The powder metallurgy is a very viable route for the production of these components, through the techniques of powder preparation processed by mechanical alloying, compaction or casting. However, the low dissolution of one component in the other and the liquid copper high contact angle on the molybdenum phase difficult the obtainment of a density near or equal the theoretical density. This research investigates the obtainment of the Mo-27,82% Cu composite prepared by mechanical alloying and mechanical mix of the copper powders and ammonium heptamolybdate (HMA) of chemical formula (NH4)6Mo7O24 .4H2O, decomposed and reduced by 2 before and during the sintering, showing two different fabrication routes for the material. The compaction pressure influence at the densification and microstructure of the Mo-27,82% Cu composite were also investigated. For this, the powder milled for 50 hours and the mixed powder were pressed at 200, 400 and 600 MPa. In order to understand the temperature effect at the density and microstructure were sintered at 1000, 1100 and 1200 °C. The bodies pressed at 200 and 400 MPa and sintered at 1200°C reached 94±0,4 % of the theoretical density. However, those which were decomposed and reduced during sintering showed manufacturing cracks. On the other hand, the bodies sintered at 1100 °C reached the highest microhardness value (571,70±78,82 HV), despite a low theory density (79.17 ± 1.78%). O compósito Mo-Cu é muito usado como material para contatos elétricos e dissipadores de calor devido às excelentes propriedades do cobre de condutividade térmica e elétrica e boa trabalhabilidade, aliada à alta resistência a solda e erosão por arco elétrico do molibdênio. No primeiro caso, formas bastante simples são exigidas e a infiltração de cobre líquido em um esqueleto de molibdênio pré-sinterizado é a técnica de consolidação normalmente utilizada. Diferentemente, geometrias mais complexas e densidades iguais ou próximas da teórica são necessárias para aplicação como dissipadores de calor. A metalurgia do pó através das técnicas de preparação de pós com processamento por moagem de alta energia, compactação ou moldagem de pó por injeção e sinterização é uma rota bastante viável para produção desses componentes. Entretanto, a baixa solubilidade entre cobre e molibdênio dificulta a obtenção de densidade igual ou próxima da densidade teórica. Este trabalho investiga a obtenção do compósito Mo-27,82% Cu preparado por moagem de alta energia e mistura mecânica dos pós de cobre e heptamolibdato de amônio (HMA) de fórmula química (NH4)6Mo7O24 .4H2O, decomposto e reduzido por H2, antes e durante a sinterização, evidenciando duas rotas de fabricação diferentes para o material. A influência da pressão de compactação na densificação e microestrutura do compósito Mo-27,82% Cu também foi investigada. Para isto, os pós moídos por 50 horas foram prensados a 200, 400 e 600 MPa. Para se entender o efeito da temperatura na densidade e microestrutura do compósito Mo-27,82% Cu, amostras foram sinterizadas a 1000, 1100 e 1200 oC. Os corpos prensados a 200 e 400 MPa e sinterizados a 1200 oC alcançaram a maior densidade entre as amostras produzidas, no valor de 94±0,4 % da densidade teórica. Porém, aqueles que foram decompostos e reduzidos durante a sinterização apresentaram trincas de fabricação. Já os corpos sinterizados a 1100 oC atingiram o maior valor de microdureza (571,70±78,82 HV), apesar de uma baixa densidade em relação a teórica (79,17±1,78%). 2017-01-18T14:22:16Z 2017-01-18T14:22:16Z 2016-06-30 masterThesis ASSUNÇÃO, Rodolfo Albuquerque Buarque de. Influência da moagem de alta energia e do precursor heptamolibdato de amônia na densidade e microestrutura do compósito Mo-27,82%vCu. 2016. 73f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2016. https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/21685 por Acesso Aberto application/pdf Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA

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