Dissertação
Production, characterization and modelling of WC-Cu cermets EVALUATED
Materiais compósitos com matriz de cobre reforçados com carboneto de tungsténio foram estudados para aplicação como camada de transição no diversor de reatores de fusão nuclear. Compósitos com 25, 50 e 75% em volume de WC e o restante em Cu, foram produzidos pelo método de sinterização de prensagem a quente. Três tipos de amostras foram produzidas: (i) mistura de dois tamanhos de partícula de WC (1+18μm, distribuição bimodal), (ii) partículas de WC cobertas com uma camada de Cu pela técnica de sputtering (18 µm, distribuição monomodal) e (iii) um sistema multicamada com composição gradual em WC (1 µm, distribuição monomodal). A densidade relativa, difusividade térmica e a dureza foram avaliadas e as microestruturas foram analisadas por microscopia eletrónica de varrimento. Os resultados indicam que compósitos produzidos com partículas de WC revestidas têm maiores difusividades térmicas que aqueles com partículas não revestidas. Além disso o revestimento de Cu reduz a porosidade na área interfacial entre as partículas grandes e a matriz, melhorando a ligação WC/Cu. Todavia, partículas grandes de WC enfraquecem o comportamento mecânico do compósito WC-Cu. Finalmente, modelos de elementos finitos foram usados para analisar o comportamento térmico de um material com as propriedades térmicas do compósito com 75% em volume de WC, com distribuição bimodal. Os efeitos da porosidade e perdas de radiação no comportamento térmico do material foram também analisados. Os resultados mostram que a localização dos poros tem uma influência maior que o tamanho. Ambos os efeitos levam a um decréscimo na difusividade térmica.
novembro 30, 2017, 14:30
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Orientação
