PRODUÇÃO DE COMPACTOS DE DIAMANTE POLICRISTALINO

UTILIZANDO MATERIAIS CARBONÁCEOS COMO AGENTES DE

SINTERIZAÇÃO

PRODUÇÃO DE COMPACTOS DE DIAMANTE POLICRISTALINO

UTILIZANDO MATERIAIS CARBONÁCEOS COMO AGENTES DE

SINTERIZAÇÃO

Kelen Soares TrentinKelen Soares Trentin

Vicente Fiorini StefaniNaira Maria Balzaretti

Altair Soria Pereira

Kelen Soares TrentinKelen Soares Trentin

Vicente Fiorini StefaniNaira Maria Balzaretti

Altair Soria Pereira

10 de agosto de 2007

DiamanteDiamante

• Jóias - altíssimo índice de refração (n=2,54);

• Ferramentas

• Material mais duro existente;

• Excelente condutividade térmica;

• Baixo coeficiente de expansão térmica;

• Baixíssimo coeficiente de atrito;

• 100 Ton/ano de diamantes sintéticos;

Ferramentas de Diamante Ferramentas de Diamante

Policristalinas - Ferramentas de corte e desgaste.

Monocristalinas - bisturis (aplicações que não exijam impacto), nano usinagem.

Policristais de DiamantePolicristais de Diamante

Propriedades PCDPropriedades PCD

ObjetivosObjetivos

Estudos de rotas alternativas de

sinterização de diamante para a produção de PCDs

Diamante

Grafite

3,545 eV/átomo

0,03 eV/átomo

Barreira de Potencial

Diagrama de Equilíbrio do Carbono

Diagrama de Equilíbrio do Carbono

Altas PressõesAltas Pressões

Materiais Processados e Condições de Processamento

Materiais Processados e Condições de Processamento

Sacarose + DiamanteDiamante GE de 150m a 80m

Sacarose + DiamanteSacarose + Diamante

• Ball Milling

Zircônia

MEV

S30D70

S30D70_V S30D70_25

S30D70_1500S30D70_1000

Sacarose + DiamanteSacarose + Diamante

Raman

Sacarose + Diamante 25°C Sacarose + Diamante 25°C

Sacarose + Diamante 1000°CSacarose + Diamante 1000°C

Sacarose + Diamante 1500°CSacarose + Diamante 1500°C

Difração de raios-X

DensidadeDensidade

3/51,3)( cmgD 3/26,2)( cmgG

3

3

3

/59,1)(

/26,2)(

/51,3)(

cmgS

cmgG

cmgD

ContinuidadeContinuidade

Outros Candidatos a fases ligantes:Printex;

Nanotubos;Fulerenos;

Misturas destes materiais com uma pequena quantidade de partículas

nanométricas de metal

• Caracterização das propriedades mecânicas dos compactos: resistência ao desgaste e dureza;

• Utilização de pós nanométricos de diamante;

• Misturas de diferentes granulometrias.

ContinuidadeContinuidade

AgradecimentosAgradecimentos

• Capes

• CNPq

• Instituto de Física – UFRGS

• LAPMA

Material Carbonáceo Grafitizável e Não Grafitizável

Material Carbonáceo Grafitizável e Não Grafitizável

Microestrutura de materiais carbonáceos após a pirólise

Não GrafitizávelNão Grafitizável GrafitizávelGrafitizável