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(Referência obtida automaticamente do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores.)

Effect of carbon nanotubes reinforcement on the mechanical properties of alumina and ZTA composites for ballistic application

Título (Português): Efeito de reforço de nanotubos de carbono nas propriedades mecânicas de compósitos de alumina e ZTA para aplicação balística
Texto completo
Autor(es):
C. A. de O. Couto ; S. Ribeiro ; F. R. Passador
Número total de Autores: 3
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: Cerâmica; v. 64, n. 372, p. -, Dez. 2018.
Resumo

Abstract Toughened and hardened alumina/carbon nanotubes and zirconia-toughened alumina (ZTA)/carbon nanotubes nanocomposites were developed by conventional ceramics route using pressureless sintering for the ballistic application. The multiwall carbon nanotubes (CNT) were functionalized with nitric acid oxidation reaction. Moreover, the surfactants sodium dodecyl sulphate and gum arabic were used to promote a homogeneous distribution of CNT in the ceramic matrix. Ceramic powders were prepared with pure alumina, alumina with the addition of 20 wt% of tetragonal zirconia/yttria, alumina/CNT and ZTA/CNT with the addition of 0.1 and 0.5 wt% of CNT. The morphology of nanocomposites was characterized by SEM-FEG. The mechanical properties of sintered samples were evaluated by flexural bending, Vickers microhardness and fracture toughness by SEVNB method. The addition of CNT in the ceramic and composite caused a general increase in densification, hardness, flexural strength and fracture toughness. ZTA composite with the addition of 0.1 wt% of CNT yielded the best results. (AU)

Resumo

Resumo Nanocompósitos de alumina/nanotubos de carbono e alumina tenacificada com zircônia (ZTA)/nanotubos de carbono foram desenvolvidos por rota cerâmica convencional utilizando sinterização sem pressão para aplicação balística. Os nanotubos de carbono de parede múltipla (NTC) foram funcionalizados por reação de oxidação com ácido nítrico. Além disso, os surfactantes dodecil sulfato de sódio e goma arábica foram utilizados para promover uma distribuição homogênea de NTC na matriz cerâmica. Os pós cerâmicos foram preparados com alumina pura, alumina com adição de 20% em massa de zircônia tetragonal/ítria, alumina/NTC e ZTA/NTC com adição de 0,1 e 0,5% em massa de NTC. A morfologia dos nanocompósitos foi caracterizada por MEV-FEG. As propriedades mecânicas das amostras sinterizadas foram avaliadas por ensaio de flexão, microdureza Vickers e tenacidade à fratura pelo método SEVNB. A adição de NTC na cerâmica e no compósito causou aumento geral na densificação, dureza, resistência à flexão e tenacidade à fratura. O compósito ZTA com adição de 0,1% de NTC obteve os melhores resultados. (AU)

Processo FAPESP: 14/04900-9 - Desenvolvimento de nanocompósitos de blendas de UHMW-PE/LLDPE e nanotubos de carbono para aplicações de alto impacto
Beneficiário:Fabio Roberto Passador
Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Regular