A fibra de carboneto de sil\u00edcio \u00e9 um material cer\u00e2mico de alto desempenho com in\u00fameras vantagens, incluindo resist\u00eancia \u00e0 oxida\u00e7\u00e3o em altas temperaturas, dureza, resist\u00eancia mec\u00e2nica e baixa densidade. Al\u00e9m disso, apresenta excelentes propriedades de resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o e estabilidade t\u00e9rmica.<\/p>\n
A COVID-19 teve um impacto negativo nas cadeias de demanda e abastecimento de muitos setores, levando a uma desacelera\u00e7\u00e3o da produ\u00e7\u00e3o entre os fabricantes dos setores aeroespacial e de defesa.<\/p>\n
As fibras de carboneto de sil\u00edcio se destacam como uma op\u00e7\u00e3o excepcional para comp\u00f3sitos com matriz met\u00e1lica e cer\u00e2mica devido \u00e0 sua extrema resist\u00eancia a altas temperaturas, gra\u00e7as \u00e0 sua excepcional resist\u00eancia \u00e0 fratura e \u00e0 oxida\u00e7\u00e3o, o que lhes permite permanecer intactas em temperaturas superiores a 1.000 F (540 \u00b0F). Sua estabilidade reside no baixo teor de oxig\u00eanio, o que garante a estabilidade em altas temperaturas ao longo do tempo.<\/p>\n
Esse material oferece uma alternativa leve, por\u00e9m de alto desempenho, \u00e0s superligas \u00e0 base de n\u00edquel, apresentando resist\u00eancia mec\u00e2nica, resist\u00eancia ao calor e in\u00e9rcia qu\u00edmica semelhantes, ao mesmo tempo em que \u00e9 mais leve e mais dur\u00e1vel. Al\u00e9m disso, sua natureza quimicamente inerte faz com que resista tanto \u00e0 corros\u00e3o quanto aos danos qu\u00edmicos.<\/p>\n
Foi desenvolvido um processo de fabrica\u00e7\u00e3o inovador para a produ\u00e7\u00e3o de fibras de carboneto de sil\u00edcio resistentes a altas temperaturas. Utilizando silano de baixo peso molecular (LPS) como mat\u00e9ria-prima e fazendo-o reagir com um composto org\u00e2nico que cont\u00e9m elementos de densifica\u00e7\u00e3o para produzir policarbo-silano contendo AL e Y (PACS e PYCS), as fibras cont\u00ednuas s\u00e3o ent\u00e3o fiadas por meio da tecnologia de fia\u00e7\u00e3o por fus\u00e3o antes de serem sinterizadas para formar a fibra de SiC resistente a altas temperaturas.<\/p>\n
A fibra de carboneto de sil\u00edcio \u00e9 um material resistente, capaz de suportar temperaturas extremas. Gra\u00e7as \u00e0 sua composi\u00e7\u00e3o estequiom\u00e9trica e \u00e0 sua microestrutura policristalina, sua composi\u00e7\u00e3o confere alta resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o, enquanto sua dureza e resist\u00eancia qu\u00edmica a tornam adequada para processos de t\u00eampera de metais, bem como para aplica\u00e7\u00f5es de t\u00eampera em \u00f3leo em opera\u00e7\u00f5es de t\u00eampera de metais. Al\u00e9m disso, o carboneto de sil\u00edcio pode suportar ambientes de alta press\u00e3o \u2014 o que o torna uma excelente op\u00e7\u00e3o para veda\u00e7\u00f5es de bombas de \u00f3leo, bem como para outros produtos mec\u00e2nicos que operam nessas condi\u00e7\u00f5es.<\/p>\n
Espera-se que o crescimento da produ\u00e7\u00e3o aeroespacial e militar, o aumento do financiamento da NASA e outros fatores levem a um aumento na demanda norte-americana por fibra de carboneto de sil\u00edcio, utilizada em discos de freio de cer\u00e2mica para carros esportivos, bem como em coletes \u00e0 prova de balas.<\/p>\n
O Centro de Pesquisa Glenn da NASA desenvolveu um processo de micro-ondas para produzir fios de SiC de maior resist\u00eancia, ajudando os fabricantes a reduzir os requisitos de energia, as temperaturas e os tempos de processamento, al\u00e9m de reparar fios de SiC danificados ou de baixa qualidade para melhorar o desempenho. Al\u00e9m disso, esse processo inovador reduz os custos com m\u00e3o de obra e, ao mesmo tempo, aumenta o rendimento de SiC utiliz\u00e1vel.<\/p>\n
As fibras de carboneto de sil\u00edcio s\u00e3o conhecidas por serem materiais extremamente resistentes e dur\u00e1veis, com excelente condutividade t\u00e9rmica e resist\u00eancia \u00e0 expans\u00e3o t\u00e9rmica, al\u00e9m de serem resistentes \u00e0 corros\u00e3o, apresentarem alto m\u00f3dulo de elasticidade e baixas taxas de expans\u00e3o t\u00e9rmica e propriedades de resist\u00eancia \u2014 qualidades que as tornam adequadas para processos de t\u00eampera a \u00f3leo no endurecimento de metais, bem como para uso em materiais resistentes \u00e0 abras\u00e3o ou comp\u00f3sitos de matriz cer\u00e2mica.<\/p>\n
Crescimento do mercado de fibras de carboneto de sil\u00edcio O mercado de fibras cont\u00ednuas de carboneto de sil\u00edcio est\u00e1 se expandindo rapidamente devido \u00e0 demanda da ind\u00fastria aeroespacial e de defesa por componentes leves. Devido \u00e0 sua resist\u00eancia superior \u00e0 oxida\u00e7\u00e3o e \u00e0 sua pureza qu\u00edmica, a fibra cont\u00ednua de carboneto de sil\u00edcio pode ser encontrada em in\u00fameras aplica\u00e7\u00f5es; j\u00e1 as fibras tecidas de carboneto de sil\u00edcio podem at\u00e9 mesmo ser adequadas para aplica\u00e7\u00f5es em altas temperaturas, como reatores nucleares ou fornos metal\u00fargicos.<\/p>\n
Utilizou-se a microscopia eletr\u00f4nica de varredura (MEV) para examinar as morfologias superficiais das fibras SiC-9 e SiC-14 rec\u00e9m-preparadas em nosso laborat\u00f3rio. O teor de oxig\u00eanio nessas amostras foi de apenas 0,07% em peso \u2014 significativamente abaixo da raz\u00e3o estequiom\u00e9trica do SiC. A estabilidade t\u00e9rmica foi excelente, sem altera\u00e7\u00f5es detect\u00e1veis, mesmo durante tratamentos t\u00e9rmicos prolongados.<\/p>\n
As fibras de carboneto de sil\u00edcio s\u00e3o um material cer\u00e2mico avan\u00e7ado com propriedades t\u00e9rmicas, qu\u00edmicas e mec\u00e2nicas superiores. Sua capacidade de suportar altas temperaturas as torna adequadas para aplica\u00e7\u00f5es nas quais outros materiais se degradariam ou falhariam rapidamente; ao mesmo tempo, sua resist\u00eancia \u00e0 flu\u00eancia, \u00e0 oxida\u00e7\u00e3o e \u00e0 fadiga as torna materiais adequados para aplica\u00e7\u00f5es em equipamentos aeroespaciais e militares.<\/p>\n
A resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o das fibras de SiC decorre de sua baixa densidade de poros e alta \u00e1rea superficial espec\u00edfica, obtidas por meio de um processo de infiltra\u00e7\u00e3o-pir\u00f3lise. O policarbosilano proveniente das mol\u00e9culas precursoras penetra nos poros para formar carboneto de sil\u00edcio secund\u00e1rio, o que, por sua vez, reduz o tamanho dos poros; as amostras em bruto fabricadas nessa etapa passam ent\u00e3o por m\u00faltiplos ciclos de infiltra\u00e7\u00e3o-pir\u00f3lise, o que aumenta sua densidade e, ao mesmo tempo, diminui a porosidade.<\/p>\n
A pandemia da COVID-19 causou estragos nas cadeias de oferta e demanda de diversos setores. In\u00fameras f\u00e1bricas fecharam, enquanto as companhias a\u00e9reas e o setor de defesa enfrentam dificuldades para operar devido \u00e0s restri\u00e7\u00f5es \u00e0s viagens e ao transporte de cargas.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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