ESTUDIO MICRO Y NANO ESTRUCTURAL DE MUESTRAS DE Cu-Al OBTENIDAS MEDIANTE MOLIENDA REACTIVA

MA. F. GIORDANA; N.MUÑOZ VASQUEZ; E.ZELAYA; M.R ESQUIVEL

Mendoza

Congreso; 3 er Congreso Argentino de Microscopía SAMIC 2014; 2014

Asociación Argentina de Microscopía

La molienda reactiva (MR) es un método conocido por su facilidad para la producción deintermetálicos, a un bajo costo, especialmente cuando los aleantes tienen marcadas diferencias enlas temperaturas individuales de fusión una diferencia de temperatura de fusión grande [1]. Elestudio de la evolución microestructural de las muestras, para diferentes condiciones de molienda,es de sumo interés ya que se puede obtener información sobre las condiciones operativas óptimaspara un objetivo industrial específico.En el presente trabajo, se procesaron por MR dos proporciones diferentes de Cu y Al puros:Cu-16%at Al y Cu-30%at Al. Para ello se utilizaron dos molinos, uno de baja energía (MB) y elotro de media energía (MM). En el caso de MB se extrajeron muestras para cada molienda (Cu-16%at Al y Cu-30%at Al) para los tiempos integrados totales de 10, 30, 50 y 100 horas; mientrasque en el caso de MM los tiempos integrados totales empleados fueron 10, 20, 30 y 50 horas. Lasmuestras extraídas fueron caracterizadas mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) ymicroscopía electrónica de transmisión (TEM).Se caracteriza la evolución de la microestructura a nivel micro y nanométrico durante laformación de intermetálicos Cu-Al. Dicha caracterización se realiza a nivel cualitativo (relaciónentre morfología y etapas de molienda) y cuantitativo. En todos los casos estudiados, seobtuvieron polvos formados por partículas micrométricas, las cuales están constituidas por granosnanométricos. En la Fig. 1 se pueden observar las técnicas utilizadas para la medición de lostamaños de partícula y de grano. Específicamente, se calcularon los tamaños de partículas en basea histogramas generados a partir de las micrografias SEM (Fig. 1a) y los tamaños de grano a partirde los histogramas generados mediante TEM empleando la técnica de campo oscuro (Fig. 1c).A fin de estudiar la evolución en el tamaño de partícula, se realizaron las medicionescorrespondientes a cada tiempo de molienda, composición y molino. Los resultados obtenidos sonpresentados en los histogramas de la Fig. 2. Puede observarse que para el caso Cu-16%at Al losdiagramas son del tipo gaussianos, Fig. 2a. Tanto para MB como MM, no se aprecian mayoresdiferencias entre las muestras de 10 h con las de 50 y 100 h. Por el contrario, en el caso Cu-30%atAl, mayores tiempos de molienda, se traducen en una notable disminución en el tamaño medio delas partículas, Fig. 2b. Este resultado implica que el proceso de fractura, y por ende, el ciclo defractura-soldadura en frío, es fuertemente dependiente de la composición para este sistema.La Fig. 3 muestra resultados obtenidos mediante TEM. Comparando los histogramas, se puedeinferir que el valor medio del tamaño de grano, considerando el error de las mediciones, nopresenta gran variación al aumentar el tiempo de molienda. Este hecho concuerda con lasmicrografías mostradas en la Fig. 3, ya que ambas son muy similares. Esto implica que pese a queel tamaño de partícula tiene una fuerte evolución durante la molienda dependiendo del sistema(Cu-16%at Al o Cu-30%at Al) no evidencia cambio en el tamaño de grano.REFERENCIAS[1] C. Suryanarayana, Progress in Materials Science, Vol 46 (2001) 1-184.