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Produção de novos materiais carbonáceos por altas pressões

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Produção de novos materiais carbonáceos por altas pressões

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Título Produção de novos materiais carbonáceos por altas pressões
Autor López Villanueva, Antonio Emel
Orientador Pereira, Altair Soria
Co-orientador Jornada, Joao Alziro Herz da
Data 2004
Nível Mestrado
Instituição Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Instituto de Física. Curso de Pós-Graduação em Física.
Assunto Altas pressoes
Altas temperaturas
Carbono
Cinética
Cristalização
Diamante
Espectroscopia raman
Estabilidade termica
Resumo Neste trabalho foram estudadas as condições de estabilidade e de eventuais transformações de fases em diferentes materiais carbonáceos processados em altas pressões e altas temperaturas. Além disso, foi explorada a possibilidade de produção de compactos de diamante policristalino sem o uso de fases metálicas como ligante. Diferentes materiais de partida (pó de diamante, açúcar, mistura de pó de diamante e açúcar -10 % em peso, e mistura de pó de diamante e negro de fumo - 10% em peso) foram processados a 7,7 GPa, durante 15 min a diferentes temperaturas (900°C, 1200°C, 1500°C e 1700°C), mas sempre na região de estabilidade termodinâmica do diamante. As amostras foram analisadas por espectroscopia Raman e difração de raios X. As amostras de diamante compactaram bem a altas temperaturas sem mostrar grafitização, mas mostraram indícios de formação de uma fase desordenada de C com hibridização sp3. Os compactos de negro de fumo e diamante são extremamente frágeis e foi identificada a formação de estruturas grafíticas. A amostra de açúcar sofreu um grafitização acentuada a temperaturas elevadas, que levou a obtenção de grafite bem cristalizado. Os compactos obtidos com a mistura de açúcar e diamante são bastante homogêneos e possuem boa resistência mecânica. Para a amostra tratada a 1700°C, além de ser obtida uma fase diamante muito bem cristalizada, também são observados indícios de formação de uma fase desordenada de C com hibridização sp3. A origem do comportamento observado para as amostras com açúcar deve estar ligada à liberação de H2O associada à pirólise da sacarose, o que parece acelerar significativamente a cinética de cristalização de fases do carbono. A possível fase desordenada, obtida para amostras com pó de diamante processadas em altas temperaturas, pode desempenhar um papel importante como fase ligante para produção de compactos de diamante policristalino.
Tipo Dissertação
URI http://hdl.handle.net/10183/3788
Arquivos Descrição Formato
000404326.pdf (5.829Mb) Texto completo Adobe PDF Visualizar/abrir

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