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

10 de agosto de 2007

Diamante• 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

Policristalinas - Ferramentas de corte e desgaste.

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

Policristais de Diamante

Propriedades PCD

Objetivos

Estudos de rotas alternativas de

sinterização de diamante para a produção de PCDs

DiamanteGrafite

3,545 eV/átomo

0,03 eV/átomo

Barreira de Potencial

Diagrama de Equilíbrio do Carbono

Altas Pressões

Materiais Processados e Condições de Processamento

Sacarose + DiamanteDiamante GE de 150m a 80m

Sacarose + Diamante

• Ball Milling

Zircônia

MEV

S30D70

S30D70_V S30D70_25

S30D70_1500S30D70_1000

Sacarose + Diamante

Raman

Sacarose + Diamante 25°C

Sacarose + Diamante 1000°C

Sacarose + Diamante 1500°C

Difração de raios-X

Densidade

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

3

3

3

/59,1)(

/26,2)(

/51,3)(

cmgS

cmgG

cmgD

Continuidade

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.

Continuidade

Agradecimentos• Capes• CNPq• Instituto de Física – UFRGS• LAPMA

Material Carbonáceo Grafitizável e Não Grafitizável

Microestrutura de materiais carbonáceos após a pirólise

Não Grafitizável Grafitizável