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Tipo: mastherThesis
Título: Estudo de sinterização e análise microestrutural de alumina-carbeto de boro (AI203-B4C)
Autor(es): Oliveira, Elizabeth Eugenio de Mello
Primeiro Orientador: Bressiani, Ana Helena A.
Resumo: O compósito AI2O3-B4C tem sua principal aplicação na área nuclear, como material absorvedor de nêutrons. Sua função é controlar o excesso de reatividade e uniformizar a distribuição de potência do núcleo durante sua operação. O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito de adições de B4C na densificação da alumina. Utilizou-se três pós de B4C com diferentes faixas granulométricas, pó A (44-53 um), pó B (<44 um) e pó C (l-7 um) em concentrações estudadas foram 1; 2,5 e 6% em peso. As amostras foram sinterizadas em atmosfera de argônio por 1 hora. O gás utilizado foi do tipo comercial cuja concentração de oxigênio e umidade é significativa. As sinterizações foram realizadas de duas formas: 1- utilizou-se forno de resistência de tungstênio e temperaturas de 1700°, 1750° e 1800°C sem sistema de tratamento do gás. 2- utilizou-se forno de resistência de grafite no intervalo de temperatura entre 1550° e 1780°C, com sistema de tratamento do gás. Os valores de densidades mostraram que o efeito do B4C sobre a densificação da alumina é bastante acentuado pois, pequenas adições de B4C reduziram substancialmente a densidade relativa. As amostras sinterizadas sob atmosfera de gás tratado resultaram em densidades superiores. A caracterização microestrutural revelou que o crescimento de grãos da alumina é influenciado pelo tamanho das partículas e concentração de B4C. Amostras sinterizadas em atmosfera sem tratamento do gás apresentaram formação de fase, identificada através de microscopia eletrônica de transmissão como sendo AI3BO6.
Abstract: The AI2O3-B4C composite is important for nuclear application as material of neutron absorber. That composite is able to control the reactor reactivity and it uniforms the power distribution of core during operation. The B4C is formed by covalent bond which give its high melting point and low diffusivity. However, the B4C is able to oxidized easily forming a fine film of boron oxide on its surface. The melting point of B4C is eOO'C that helps to form a liquid phase and others new phases during the sintering process.The aim of this work was to investigated the effect of different concentrations of B4C on the densification of AI2O3. Three B4C powders with different grain size, A (44-53um), B (<44um) and C (l-7um) which varied from 1 to 6% weight were used. The samples were sintered between 1550° and 1780°C for one hour in argon atmosphere. The density results have shown that B4C effect on the densification of alumina matrix and additions of B4C decreeased the relative density. The maximum density, 95,5% of theoretical density (td), was reached on the sample with 1% weight of A powder, sintered at 1780°C. The density minimum, 64,6% td, was obtained in the sample with 6% weight of C powder, sintered at 1550°C. Sintering process was carried out in a commercial argon atmosphere under two conditions, regarding the influence of oxygen and humidity, with and without a system of gas treatment during the sintering. The samples sintered with gas have shown higher density and the effect of oxidation of B4C was reduced. Microstructural characterization has shown that grain growth of alumina matrix is influenced by size particles and concentration of B4C. Samples sintered without gas presented the formation of another phase, AI3BO6, which was identified by transmission electron microscopy.
Palavras-chave: Sinterização
Análise microestrutural
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Instituto de Engenharia Nuclear
Sigla da Instituição: IEN
???metadata.dc.publisher.department???: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares
???metadata.dc.publisher.program???: Programa de Pós-Graduação em Tecnologia Nuclear Básica.
Tipo de Acesso: openAccess
URI: http://carpedien.ien.gov.br:8080/handle/ien/1887
Data do documento: 1995
Aparece nas coleções:Desenvolvimento e Caracterização de Materiais Funcionais e Estruturais para o Setor Nuclear - Teses dos Servidores do IEN

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