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Rafael Mezher Silva Pereira.pdf: 5290632 bytes, checksum: e2db559e31f1137c72cb9a649635434d (MD5)
Previous issue date: 2015-01-30 === This paper studies the effects in a copper (Cu) alloy with the addition of Nickel (Ni), Silver
(Ag) and Yttria (Y2O3), the metal-ceramic (cermet) alloy was manufactured by Powder
Metallurgy (PM), this technique was chosen because it is advantageous when working with
alloy elements with large difference in melting point, vapor pressure and density. It was used
with the intention of creating a composite with good mechanical and electrical strength,
capable to be measured by analyzing samples (including fractography) besides the usual
experimental procedures of hardness and current tests. The results aim to explore some
characteristics of this alloy as well as investigate and pursue such physical properties to meet
current technology needs principally related as an option to anode of solid fuels or electrical
contact in low temperatures. In general the study was satisfactory as it presents significant
data especially in regard to the interaction of some physical characteristics on microscopic
level of the components studied in this cermet that is still unknown and requires continued
research. A fact that can be highlighted is the apparent lack of diffusion of Yttria particles
that, as noted in the electronic mapping, were lodged between copper particles causing a not
very homogeneous dispersion of the components in the alloy. This factor was most likely
caused by low effectiveness compression and sintering of the samples, also impacting
significantly on the hardness values and the conductivity values of about 29% IACS which
measured in ambient temperature for metal alloys would be low, but for this metal-ceramic
alloy is reasonable, as they have some inverse physical properties when exposed to cold
temperatures resulting in lower resistivity values and higher critical temperatures making it
suitable for low temperature electrical contacts. Y3 (Cu 90%/ Ni5%/ Ag3%/ Y2O32%) and Y6
(Cu 90%/ Ni7%/ Ag0%/ Y2O33%) samples with high concentration of Ni and low
concentrations of Y2O3 had higher hardness values, and Y7 (Cu 95%/ Ni0%/ Ag0%/ Y2O35%)
sample with high Cu concentration presented higher conductivity between all the samples. === Este trabalho estuda os efeitos da de Níquel (Ni), Prata (Ag) e Ítria (Y2O3) em uma liga de
Cobre (Cu). Esta liga metal-cerâmica (cermeto) foi fabricada através da Metalurgia do Pó
(MP), que foi escolhida pois é vantajosa quando se trabalha com ligas de elementos com
grande diferença de ponto de fusão, pressão de vapor e densidade. Esta técnica foi utilizada
objetivando criar um composto com resistência mecânica e elétrica e que pudesse ser
mensurado e caracterizado através da análise de amostras por meio de procedimentos
experimentais usuais de dureza e de corrente elétrica assim como fratografia. Os resultados
mostram e exploram algumas características interessantes desta liga, e ao investigar tais
propriedades físicas objetiva-se satisfazer as necessidades tecnológicas atuais principalmente
como opções para uso como ânodo de combustível sólido ou como contato elétrico para
baixas temperaturas. De modo geral o estudo foi satisfatório já que apresenta dados marcantes
principalmente no que se diz respeito à interação de algumas características físicas a nível
microscópico dos componentes estudados neste cermeto que ainda é pouco conhecido e
requer continuidade de pesquisa. Um fato que pode ser ressaltado é a aparente não difusão das
partículas de Ítria que, como observado nos mapeamentos eletrônicos, ficaram alojadas entre
os aglutinados de cobre fazendo com que a dispersão dos componentes na liga não fosse
homogênea. Tal fator muito provavelmente foi causado pela baixa eficácia da compactação e
também da sinterização das amostras o que impactou consideravelmente nos valores de
dureza que ficaram abaixo do esperado, assim como os valores de condutividade por volta de
29 %IACS que medidos a temperatura ambiente para uma liga exclusivamente metálica seria
considerado baixo, mas no caso desta liga metal-cerâmica é bastante razoável. Já que possuem
algumas propriedades físicas inversas quando submetidas a baixas temperaturas resultando
em valores de resistividade mais baixos e temperaturas críticas mais elevadas ideais para
contatos elétricos a baixa temperatura. As amostras Y3 (Cu 90%/ Ni5%/ Ag3%/ Y2O32%) e
Y6 (Cu 90%/ Ni7%/ Ag0%/ Y2O33%) com alta concentração de Ni e baixa concentração de
Y2O3 apresentaram maior dureza, e a amostra Y7 (Cu 95%/ Ni0%/ Ag0%/ Y2O35%) com alta
concentração de Cu maior condutividade.
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