Processamento de materiais cerâmicos por spark plasma sintering – SPS

Marcelo Filgueira possui Graduação em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte (1992), Mestrado em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte (1995) e Doutorado em Engenharia e Ciência dos Materiais pela Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (2000). Atualmente é Professor Titular da Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro - UENF, onde é chefe do Setor de Materiais Super Duros-SMSD. É Membro de Comitê Editorial dos Periódicos: International Journal of Refractory Metals and Hard Materials - Elsevier, UK, Qualis A1; do periódico Heliyon - Elsevier, UK, e da Revista italiana Diamante AT; é Editor do periódico Coatings, da MDPI, desde 2023. Líder do Grupo de Pesquisa Base Lattes: "Group for Especial Materials - GEMa". Coordenador do Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais da UENF de 04/2005 a 04/2010. Bolsista PQ CNPq desde 2005. Tem experiência em Engenharia de Materiais e em Engenharia Mecânica, com ênfase em Processos de Fabricação, Metalurgia de Pó, atuando nos seguintes temas: sinterização, metalurgia do pó, caracterização de materiais, mecanismos de desgaste, novos materiais, materiais compósitos, materiais de alta dureza e superduros, ferramentas diamantadas e CBN, metais refratários e suas ligas, metal duro, e nióbio (Nb). Atua no desenvolvimento de materiais biocompatíveis, e também em materiais para energia.

Dr. Marcello Filgueira
Universidade Estadual do Norte Fluminense - UENF / RJ

Resumo

Como é bem conhecido mundialmente, a técnica de sinterização por plasma pulsado – spark plasma sintering (SPS) é uma das rotas de processamento mais avançadas para obter corpos sinterizados densos com propriedades gerais melhoradas. A taxa de aquecimento é rápida, mas a duração da sinterização é curta, permitindo obter peças bem processadas e de alta qualidade dentro de boas tolerâncias, atendendo assim aos requisitos da Indústria 4.0. SPS é a técnica mais econômica entre todas as rotas de sinterização. Tem sido utilizado para processar todos os tipos de metais, cerâmicas, polímeros e materiais compósitos, até mesmo materiais de difícil sinterização, como cerâmicas fortemente covalentes, devido ao plasma gerado que se origina entre as partículas, devido ao campo eletromagnético que gera vários pulsos de corrente em apenas alguns milisegundos. O objetivo deste simpósio é trazer contribuições originais e de ponta - pesquisas e revisões - sobre as tendências de uso da técnica SPS e seu impacto na indústria e na ciência, com foco na aplicação da técnica SPS na consolidação de materiais cerâmicos. Contribuições sobre o estado da arte da técnica SPS são bem-vindas, bem como amplas discussões em torno de pontos críticos como a definição clara de geração de plasma. Além disso, focará em cerâmicas avançadas processadas por SPS, como materiais nanoestruturados, materiais revestidos, materiais de gradiente funcional (FGMs), materiais vítreos, cerâmicas e compósitos para diversas aplicações. Estudos sobre reações interfaciais que ocorrem durante o tratamento com SPS, especialmente considerando superfícies e/ou revestimentos, são incentivados. As caracterizações de cerâmicas avançadas processadas por SPS são de interesse, particularmente com foco em fenômenos de superfície e interface.

PROCESSING OF CERAMICS MATERIALS BY SPARK PLASMA SINTERING - SPS
As is well known worldwide, the spark plasma sintering (SPS) technique is one of the most advanced processing routes to obtain dense sintered bodies with improved general properties. The heating rate is rapid, but the sintering duration is short, enabling to achieve well-processed parts with high quality within good tolerances, thus meeting the Industry 4.0 requirements. SPS is the most cost-effective technique among all sintering routes. It has been used to process all kinds of metals, ceramics, polymers and composite materials, even hard-to-sinter materials, such as strongly covalent ceramics, due to the generated plasma that originates among particles, due to the electromagnetic field which generates several current pulses in just a few miliseconds. The aim of this symposium is to bring about original and cutting-edge contributions - research and reviews - on the trends of use of the SPS technique and its impact on industry and science, focusing on the application of the SPS technique to consolidate ceramic materials. Contributions on the state of the art of the SPS technique are welcome, as broad discussions around critical points such as the clear definition of plasma generation. It will additionally focus on SPS-processed advanced ceramics, such as nanostructured materials, coated materials, functional gradient materials (FGMs), vitreous materials, ceramics and composites for several applications. Studies on interfacial reactions that occur during SPS treatment, especially considering surface and/or coatings, are encouraged. Characterizations of SPS-processed advanced ceramics are of interest, particularly with a focus on surface and interface phenomena.