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dc.contributor.authorRosales, Marcio José Cuccolo
dc.date.accessioned2023-05-08T17:47:39Z
dc.date.available2023-05-08T17:47:39Z
dc.date.issued2020-08-14
dc.identifier.citationROSALES, Marcio José Cuccolo. Caracterização de interfaces para aplicações em ultra-alto vácuo através de brasagem dissimilar entre nitreto de boro hexagonal (h-BN), a liga de adição Ag-Cu-Ti e o Mo metálico. 2020. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2020. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/17971.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/17971
dc.description.abstractThis work aimed to evaluate the vacuum brazing of h-BN/Mo systems for fabrication of the BPM (Beam Position Monitor) in synchrotron radiation beam. The h-BN has low surface wettability and is difficult to weld. The materials used to compose the metal-ceramic joint were Fe-Ni-Co, due to its low coefficient of thermal expansion, metallic molybdenum (Mo) and h-BN, due to its excellent dielectric properties. The formation of the brazing interface depends on the surface wettability of h-BN by the Ag-Cu-4,5-Ti brazing alloy. Brazing was performed at 865 °C, high vacuum atmosphere (10-5 mbar), with a holding time of 5 min. Computational finite element simulation was performed to evaluate thermal stresses in the brazed joint. The microstructural characterization of the brazing interfaces was performed using scanning electron microscopy (SEM) and Localized Ion Beam (FIB). The tightness tests of the brazed BPM were carried out to determine the tightness of the pieces and their application in ultra-high vacuum. The simulation results showed the existence of critical points in the brazed joint due to the BPM geometry, with the formation of residual compressive stresses, originated by the difference between the thermal expansion coefficients of the materials. The microstructural characterization demonstrated the formation of a continuous joint without defects, with formation of new phases and complex compounds. The brazing alloy promoted the reaction between the active metal and the h-BN, forming new phases at the interface, in addition to eutectoid structures inside the remaining alloy. The formation of TiN and TiB2 compounds in a layer adjacent to h-BN was verified. The properties of the brazed component indicated tightness of 3x10-10 mbar to operate in ultra-high vacuum and brittle fracture in the ceramic material, which shows that the mechanical resistance of the brazed joint was superior to that of the base material.eng
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamentopor
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectBrasagempor
dc.subjectMolhabilidade superficialpor
dc.subjectNitreto de Boro Hexagonalpor
dc.subjecth-BNpor
dc.titleCaracterização de interfaces para aplicações em ultra-alto vácuo através de brasagem dissimilar entre nitreto de boro hexagonal (h-BN), a liga de adição Ag-Cu-Ti e o Mo metálicopor
dc.title.alternativeInterface characterization for ultra-high vacuum application using dissimilar brazing between hexagonal boron nitride (h-BN), Ag-Cu-Ti filler and metallic Moeng
dc.typeTesepor
dc.contributor.advisor1Afonso, Conrado Ramos Moreira
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2176215981291453por
dc.contributor.advisor-co1Bagnato, Osmar Roberto
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1161971985568274por
dc.description.resumoEste trabalho teve como objetivo avaliar a brasagem a vácuo na formação da interface dos sistemas h-BN/Mo para construção do BPM (Beam Position Monitor) do feixe de radiação síncrotron. O h-BN possui baixa molhabilidade superficial e difícil soldabilidade. Os materiais utilizados para compor a junta metal-cerâmica foram Fe-Ni-Co, devido ao baixo coeficiente de expansão térmico, molibdênio metálico (Mo) e o h-BN, em razão de suas excelentes propriedades dielétricas. A formação da interface de brasagem depende da molhabilidade superficial do h-BN pela liga de brasagem Ag-Cu-4,5-Ti. A brasagem foi realizada em 865 °C, atmosfera de alto vácuo (10-5 mbar), com tempo de patamar de 5 min. Foi realizada simulação computacional por elementos finitos para avaliar tensões térmicas na junta brasada. A caracterização microestrutural das interfaces de brasagem foi realizada por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e Feixe de Íons Localizados (FIB). Os ensaios de estanqueidade do BPM brasado foram conduzidos para determinar sua a estanqueidade das peças e sua aplicação em ultra-alto vácuo. Os resultados de simulação apontaram a existência de pontos críticos na junta brasada em função da geometria do BPM, com a formação de tensões residuais de compressão, originadas pela diferença entre os coeficientes de expansão térmica dos materiais. A caracterização microestrutural demonstrou a formação de uma junta contínua e sem defeitos, com formação de novas fases e compostos complexos. A liga de brasagem promoveu a reação entre o metal ativo e o h-BN, formando novas fases na interface, além de estruturas eutetóides no interior da liga remanescente. Verificou-se a formação de compostos TiN e TiB2 em camada adjacente ao h-BN. As propriedades do componente brasado indicaram estanqueidade de 3x10-10 mbar para operar em ultra-alto vácuo e fratura frágil no material cerâmico, o que evidencia que a resistência mecânica da junta brasada foi superior ao material base.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEMpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA DE TRANSFORMACAOpor
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/4022439112683922por


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