Estudo do tempo de moagem e da sinterização na microestrutura e densificação de um compósito Mo-Cu

dc.contributor.advisorCosta, Franciné Alves da
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/8698567925323942
dc.contributor.authorMelo, André Luiz Pachêco de Melo
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7119492889693682
dc.contributor.referees1Costa Júnior, João Carlos Arantes
dc.contributor.referees2Morais, Luís Matheus Fernandes de
dc.date.accessioned2025-07-22T11:51:52Z
dc.date.available2025-07-22T11:51:52Z
dc.date.issued2025-07-08
dc.description.abstractThe combination of a metallic material such as molybdenum (Mo) and an external transition metal such as copper (Cu) allows the formation of a compound that has both good workability and high electrical and thermal conductivity of copper and high wear resistance of molybdenum. These compounds are widely used in applications that require high thermal and mechanical performance, such as electrical contacts, heat sinks, and encapsulation of microwave devices. The production of these materials through powder metallurgy rotation, consisting of the steps of powder mixing or high-energy milling, compaction, and liquid-phase sintering, enables the manufacture of parts with complex geometries and controlled compositions. However, obtaining densified compounds faces considerable challenges due to the mutual insolubility between molybdenum and copper. This work investigates the influence of the milling time of HMA-15.34%Cu powders on the characteristics of Mo-25%Cu powders and on the densification, microstructure, and properties of the sintered compacts. The HMA-15.34%Cu powders were ground in a Pulverisset 7 planetary mill with a container and carbide balls. The mass ratio of powder to balls used was 1:5. These powders were milling under ethyl alcohol at 400 rpm for 20h. Then, they were reduced to 800°C in a tubular resistive furnace under a hydrogen (H2) atmosphere of 316 ml/min. The Mo-25%Cu powders found were compacted at 250 MPa in a uniaxial cylindrical die and their compacts sintered at 1200°C for 1h under an H2 atmosphere. The sintered Mo-25%Cu powder compacts from manual mixing reached a relative density of 86.11%, while the compacts from powders ground for 20h reached 96.81% relative density. The powder-mixed compacts achieved microhardness and electrical conductivity values of only 165 HV and 35% IACS, respectively, while the powder-milled compacts for 20h achieved values of 239.61 HV and 46.78% IACS.
dc.description.resumoA combinação de um material metálico como o molibdênio (Mo) e um metal de transição externa como o cobre (Cu) permite a formação de um compósito que alia a boa trabalhabilidade e a alta condutividade elétrica e térmica do cobre a elevada resistência ao desgaste do molibdênio. Esses compósitos são amplamente empregados em aplicações que exigem desempenho térmico e mecânico elevados, como contatos elétricos, dissipadores de calor e encapsulamento de dispositivos de micro-ondas. A produção desses materiais por meio da rota da metalurgia do pó, composta pelas etapas de mistura de pós ou moagem de alta energia, compactação e sinterização com fase líquida, viabiliza a fabricação de peças com geometrias complexas e composições controladas. Entretanto, a obtenção de compósitos densificados enfrenta desafios consideráveis, devido a insolubilidade mútua entre o molibdênio e cobre. Este trabalho investiga a influência do tempo de moagem dos pós HMA-15,34%Cu nas características dos pós Mo-25%Cu e na densificação, microestrutura e propriedades dos compactos sinterizados. Os pós de HMA-15,34%Cu foram moídos em moinho planetário Pulverisset 7 com recipiente e bolas de metal duro. A razão em massa de pó para bolas usada foi de 1:5. Tais pós foram moídos sob álcool etílico, a 400 rpm durante 20h. Em seguida, eles foram reduzidos a 800°C em forno resistivo tubular sob atmosfera de hidrogênio (H2) de 316ml/min. Os pós de Mo-25%Cu obtidos foram compactados a 250 MPa em uma matriz cilíndrica uniaxial e seus compactos sinterizados a 1200°C por 1h sob atmosfera de H2. Os compactados de pós Mo-25%Cu sinterizados oriundos da mistura manual alcançaram uma densidade relativa de 86,11%, enquanto os compactos de pós moídos por 20h alcançaram 96,81% de densidade relativa. Os compactos de pós misturados alcançaram valores de microdureza e condutividade elétrica de apenas 165 HV e 35% IACS, respectivamente, enquanto os compactos de pós moídos por 20h atingiram valores de 239,61 HV e 46,78% IACS.
dc.description.sponsorshipPIBIC UFRN
dc.identifier.citationMELO, André Luiz Pachêco de. Estudo do tempo de moagem e da sinterização na microestrutura e densificação de um compósito Mo-Cu. 2025. 56 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2025.
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/64757
dc.language.isopt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.publisher.countryBrazil
dc.publisher.departmentEngenharia Mecânica
dc.publisher.initialsUFRN
dc.publisher.programEngenharia Mecânica
dc.rightsAttribution 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/
dc.subjectMoagem de alta energia
dc.subjectmetalurgia do pó
dc.subjectsinterização
dc.subjectcompósito Mo-Cu
dc.subjectredução por H2
dc.subjecthigh energy milling
dc.subjectpowder metallurgy
dc.subjectsintering
dc.subjectMo-Cu composite
dc.subjectH2 power reduction
dc.subject.cnpqENGENHARIAS
dc.titleEstudo do tempo de moagem e da sinterização na microestrutura e densificação de um compósito Mo-Cu
dc.title.alternativeStudy of milling time and sintering in the microstructure and densification of a Mo-Cu composite
dc.typebachelorThesis

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