Espumas metálicas

Produção e Caracterização de Espumas Metálicas com Matriz de Al por uma Rota de Metalurgia do Pó
Oshiro, E.1, Goldenstein, H.1, Takano, C.1, Rodrigues, D.2, Liberati, J.F3.
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Escola Politécnica da USP
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Instituto de Pesquisas Tecnológicas
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Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares
1. Objetivos

3. Resultados e discussão

Espumas metálicas são materiais porosos com baixa densidade (em geral 0,8~0,2g/cm³), com potencial de aplicação em campos como absorção de impacto, isolamento acústico e
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baterias de chumbo super leves . A produção consiste em espumar gás dentro do metal líquido. O presente trabalho se propõe a estudar a formação de espumas de Al pela rota de metalurgia do pó, a possibilidade de estabilização deste material em sua fase de produção através de material particulado produzido in situ por redução aluminotérmica de partículas de óxidos adicionados, além de caracterização microestrutural.

A melhor composição encontrada foi 97%Al2%TiH-1%CuO(1) e 97%Al-2%TiH-1%SiO2(2).
Obteve-se densidade de 0,5g/cm, e a microestrutura mostrou inclusões de partículas, tanto de TiH não decomposto, como dos óxidos adicionados. Em MEV, não se observou a formação de alumina que se pretendia, pelo pouco tempo para a reação.

2. Materiais e métodos
A rota de metalurgia do pó consiste em misturar os pós de Al com TiH (agente espumante) e CuO ou SiO2. A mistura é compactada, extrudada e levada ao forno. Na temperatura que o Al se liquefaz, o TiH se decompõe, liberando hidrogênio, espumando o material. A espuma é instável devido à alta superfície e dos efeitos de coalescimento e
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drenagem . Assim adiciona-se CuO ou SiO2, para aumentar a viscosidade do líquido e visa produzir alumina, que auxilia no efeito estabilizador. Abaixo os dados do trabalho:
Tabela 1: Dados do experimento

Materiais
Al
TiH
CuO
SiO2

< 120 µm
< 45 µm
--45 µm < SiO2 < 53 µm
Processos
Compactação
400 MPa a 250ºC
Extrusão
~240 MPa a 250ºC