Consolidação Dinâmica de Cerâmicos Leves à Base de B4C

Abstract

O presente estudo tem por objectivo incrementar as propriedades balísticas do carboneto de boro (B4C) através da dopagem deste com elementos de baixa densidade.

Para o efeito, sintetizaram-se misturas de pós, recorrendo a síntese mecânica (SM), com o objectivo de obter soluções sólidas, isto é, materiais monolíticos sem formação de misturas de fases. A insolubilidade de metais no B4C é um parâmetro bem conhecido, pelo que as misturas obtidas por síntese mecânica são classificadas de metaestáveis. Seleccionaram-se como elementos de adição o Al, o Mg e o Si. O teor foi fixado em 7%at.. Estas misturas foram, posteriormente, conformadas por compactação dinâmica, recorrendo à configuração cilíndrica, com o intuito de manter a estrutura metaestável.

Realizada a SM e a compactação dinâmica, constatou-se que a estrutura romboédrica do B4C se manteve para os diferentes sistemas e que não houve segregação de novas fases. Os melhores resultados foram conseguidos pela presença de Si, que parece evitar a formação da fase amorfa em carbono. Na generalidade, as amostras mantiveram a nanocristalinidade obtida por SM.

O estudo tem, portanto, implicações importantes no desenvolvimento de materiais para protecções balísticas contra impactos de maior velocidade.

Palavras-chave:

Carboneto de Boro, Síntese Mecânica, Compactação Dinâmica, Solução Sólida, Metaestável, Dopante.