Estudos de molhabilidade em compósitos de Al reforçados com partículas de SiC

Abstract

Os compósitos de matriz de alumínio têm-se mostrado extremamente atractivos principalmente devido a uma relação peso/resistência muito favorável. Também, a incorporação de reforços cerâmicos, nomeadamente partículas de SiC, nestes compósitos conduziu à melhoria significativa na resistência ao desgaste, propiciando possibilidades de novas aplicações. Para melhorar as características da interface partícula/matriz é essencial controlar a reactividade da interface, evitando a formação de produtos de reacção não desejados durante o processamento, tais como o Al4C3. Este composto é frágil e instável, promovendo a degradação das propriedades mecânicas e a sensibilidade dos compósitos a ambientes corrosivos. Existem essencialmente três métodos para prevenir a formação de Al4C3: adição de Si à matriz de Al, revestir as partículas de SiC e fazer uma oxidação passiva do SiC. Este último método tem-se destacado por ser simples e proporcionar excelentes resultados, consistindo na formação de um filme de SiO2 na superfície das partículas de SiC, pela sua exposição a temperaturas acima dos 800 ºC, ao ar. Assim, o objectivo deste trabalho consistiu na determinação das condições óptimas de oxidação passiva de partículas de SiC de diferentes granulometrias por recurso a ensaios de termogravimetria (DTG). Ao mesmo tempo, a molhabilidade entre as partículas de SiC e a matriz de Al (Al-10Si-4.5Cu-2Mg) foi avaliada por recurso a ensaios de medição que permitiram a avaliação da evolução do ângulo de contacto em função da temperatura e do tempo. As técnicas de XRD, SEM, AFM e EDS foram usadas para caracterizar a superfície das partículas de SiC, antes e depois de todos os ensaios.