Sinterização de matrizes cerâmicas à base de alumina reforçadas por carbetos a partir de precursores poliméricos

Ceramic composites produced with polymerics precursors have been studied for many years, due to the facility of obtaining a complex shape, at low temperature and reduces cost. The main objective of this work is to study the process of sintering of composites of ceramic base consisting of Al2O3 and silicates, reinforced for NbC, through the technique of processing AFCOP, as well as the influence of the addition of LZSA, ICZ and Al as materials infiltration in the physical and mechanical properties of the ceramic composite. Were produced ceramic matrix composites based SiCxOy e Al2O3 reinforced with NbC, by hidrosilylation reaction between D4Vi and D1107 mixtured with Al2O3 as inert filler, Nb and Al as reactive filler. The specimens produced were pyrolised at 1200, 1250 and 1400°C and infiltred with Al, ICZ and LZSA, respectively. Density, porosity, flexural mechanical strength and fracture surface by scanning electron microscopy were evaluated. The microstructure of the composites was investigated by X-ray diffraction to identify the presence of crystalline phases. The composites presented apparent porosity varying of 31 up to 49% and mechanical flexural strength of 14 up to 34 MPa. The infiltration process improviment of the densification and reduction of the porosity, as well as increased the values of mechanical flexural strength. The obtained phases had been identified as being Al3Nb, NbSi2, Nb5S3, Nb3Si and NbC. The samples that were submitted the infiltration process presented a layer next surface with reduced pores number in relation to the total volume

Os compósitos cerâmicos produzidos através de precursores poliméricos vêm sendo estudados há vários anos, tendo em vista a facilidade de moldagem em formas complexas, menores temperaturas de sinterização e custo reduzido. O principal objetivo deste trabalho é estudar o processo de sinterização de compósitos de base cerâmica constituída de alumina e silicatos, reforçados por carbetos de nióbio, através da técnica de processamento AFCOP, bem como a influência da adição de LZSA, ICZ, e Al como materiais infiltrantes nas propriedades físicas e mecânicas do compósito cerâmico. Foram produzidos compósitos de matriz cerâmica baseados em SiCxOy e Al2O3 reforçados com carbeto de nióbio, a partir da reação de hidrossilação entre os oligômeros D4Vi (1,3,5,7 tetrametil 1,3,5,7 tetravinilciclotetrasiloxano) e D1107 Poli (metilhidrogeniosiloxano), misturados com alumina como carga inerte, nióbio e alumínio como aditivos reativos. As amostras produzidas foram pirolisadas a 1200°C, 1250°C e 1400°C e infiltradas com Al, ICZ e LZSA, respectivamente. Foram realizados ensaios de densidade, porosidade, resistência mecânica à flexão e análises da superfície de fratura por microscopia eletrônica de varredura. A microestrutura dos compósitos foi investigada pela análise de difração de raios-x para identificação das fases cristalinas presentes. Os compósitos apresentaram porosidade aparente variando de 31 a 49 por cento e resistência mecânica à flexão de 14 a 34 MPa. Os resultados mostraram que o processo de infiltração promoveu uma melhoria na densificação e redução da porosidade, bem como um incremento nos valores de resistência mecânica do compósito. As fases formadas após a pirólise foram identificadas como sendo Al3Nb, NbSi2, Nb5Si3, Nb3Si e NbC. As amostras que foram submetidas ao processo de infiltração apresentaram uma camada superficial com reduzido número de poros em relação ao volume total