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Forma o dos aluminetos de níquel a partir de pós metálicos

Keywords: NiAl , pós , intermetálicos , reac o exotérmica , explos o térmica , NiAl , powders , intermetallics , exothermic reaction , thermal explosion

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Abstract:

O carácter exotérmico da reac o de forma o de aluminetos de níquel a partir dos constituintes elementares, e a elevada velocidade de liberta o de energia que lhe está associada, apresenta um elevado potencial para ser utilizado em vários processos industriais. Neste trabalho foi estudada a reac o de forma o do NiAl a partir de pós de Ni e Al, com vista à sua utiliza o como material de adi o na liga o por difus o no estado sólido entre componentes de aluminetos de titanio e níquel. O calor gerado pela reac o será libertado directamente na zona da liga o promovendo a difus o, possibilitando a uni o a temperaturas inferiores às habitualmente utilizadas. Nesta investiga o foram preparados compactos em verde de uma mistura de pós de níquel e alumínio na propor o equimolar e realizaram-se ensaios de calorimetria diferencial de varrimento nesses compactos bem como em pós n o compactados. Os produtos resultantes foram caracterizados por microscopia electrónica de varrimento e analisados quimicamente por espectroscopia de dispers o de energia de raio-X. Paralelamente foram feitas análises por difrac o de raio-X, apenas sobre os pós n o compactados. Os ensaios de calorimetria diferencial de varrimento confirmaram o carácter exotérmico da reac o entre o níquel e o alumínio, n o sendo a quantidade de calor libertado uma fun o explícita da taxa de aquecimento. A intensidade dessa liberta o é condicionada pela taxa de aquecimento, aumentando para aquecimentos mais rápidos; este efeito é refor ado pela press o de compacta o dos pós, sendo maior para press es maiores. Antes da reac o, os pós n o compactados permanecem no seu estado metálico mas apresentam zonamento de composi o após a reac o, na qual s o formados vários intermetálicos, Ni3Al, NiAl e Ni2Al3. Os pós compactados também apresentam um zonamento idêntico, composto pelas mesmas fases. Uma excep o verificou-se para os pós compactados a 637MPa; quando aquecidos a 30oC/min. até 750oC apresentam uma composi o homogénea de NiAl. The exothermic behavior of nickel aluminides formation from its elemental constituents and its high energy release rate represents a big potential for use in many industrial processes. In this work it was studied the formation reaction of NiAl from Ni and Al powders, looking for its use as bonding material for solid state diffusion joining of nickel and titanium aluminides. The reaction’s generated heat is released directly at the bonding zone, promoting the diffusion and making possible the joining at lower temperatures than usual. In this investigation green compacts

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