Redução aluminotérmica do óxido de tântalo usando uma tocha de plasma como ignitor

In this work was used a plasma torch of non transferred arc with argon as work gas, using a power supply with maximum DC current of 250 A and voltage of 30 V to activate the plasma and keep it switched on. The flame temperature was characterized by optical emission spectroscopy, through Boltzmann-plot-method. The torch has been used like igniter in the aluminothermic reduction of the mixture tantalum oxide and aluminum, seeking to obtain metallic tantalum. In heating of the reagents only one particle will be considered to study interactions between plasma-particle, seeking to determinate its fusion and residence time. The early powders were characterized by laser granulometry, scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction analysis. The final product of this reaction was characterized by SEM and X-ray diffraction. Crystallite size was calculated by the Scherrer equation and microdeformation was determined using Willamsom-Hall graph. With Rietveld method was possible to quantify the percentile in weight of the products obtained in the aluminothermic reaction. Semi-quantitative chemical analysis (EDS) confirmed the presence of metallic tantalum and Al2O3 as products of the reduction. As was waited the particle size of the metallic tantalum produced, presents values in nanometric scale due the short cooling time of those particles during the process

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

Neste trabalho foi utilizada uma tocha de plasma de arco não transferido com argônio como gás de trabalho, utilizando uma fonte de potência com corrente máxima de 250 A e tensão máxima de saída de 30 V fornecida pelo fabricante. A temperatura da tocha foi caracterizada através da espectroscopia de emissão óptica, utilizando a curva de Boltzmann. A tocha foi usada como ignitor para a reação de redução aluminotérmica do óxido de tântalo mais alumínio para a produção de tântalo metálico. No aquecimento dos reagentes apenas uma partícula será considerada para o estudo da interação tocha-partícula, com o objetivo de determinar seu tempo de fusão e residência. Os pós de partida foram caracterizados através da granulometria a laser, microscopa eletrônica de varredura (MEV) e difração de raios X. O produto final desta reação foi caracterizado por MEV e difração de raios X. O tamanho de cristalito foi calculado através da equação de Scherrer e a microdeformação foi determinada utilizando o gráfico de Willamsom-Hall. Com o método de Rietveld foi possível quantificar o percentual em peso do produto da reação aluminotérmica. Análise química semiquantitativa (EDS) confirmou a presença do Ta metálico e Al2O3 como produtos da redução. Como era de se esperar, o tamanho das partículas do tântalo metálico produzida apresenta valores na faixa de nanômetro devido pequeno tempo de resfriamento durante o processo