Navegando por Palavras-chave "CuFeMnNiSnTi"

Agora exibindo 1 - 2 de 2
  • Imagem de Miniatura
    Item
    Embargo
    Propriedades eletroquímicas de compostos intermetálicos e soluções sólidas em ligas de alta entropia do sistema FeNiCuMnTiSn
    (Universidade Federal de São Paulo, 2023-11-30) Alvarenga, Matheus Bellot de [UNIFESP]; Silva, Ricardo Alexandre Galdino da [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/6350523822780669; http://lattes.cnpq.br/2361611241136032
    O desempenho de motores termomagnéticos é fortemente dependente das propriedades do material utilizado e durante muito tempo o desempenho destes dispositivos era baixo devido a falta de materiais magnéticos eficientes, o presente trabalho se propõe a estudar compostos de alta entropia para a obtenção de parâmetros que podem contribuir para o design de materiais termomagnéticos. Resultados preliminares indicaram que as ligas FeNiCuMnSn e FeNiCuMnTiSn apresentam propriedades magnéticas e eletroquímicas promissoras, pensando em sua aplicação em motores termomagnéticos, porém exibiram duas ou mais fases em seu estado bruto de fusão. Com o objetivo de entender a origem destas propriedades foram sintetizados os compostos intermetálicos CuFe0,4Mn0,8Ni0,8Sn e CuMnNiSn presentes nas ligas citadas. A caracterização destas fases foi realizada utilizando-se medidas de microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia por dispersão de energia de raios X (EDS), difratometria de raios X (DRX), polarização linear, análise termogravimétrica (TGA) e medidas de dureza. Os resultados obtidos indicam que o composto CuMnNiSn apresentou duas fases com composições iguais, porém com grupos espaciais distintos, o que também ocorreu para o composto CuFe0,4Mn0,8Ni0,8Sn, porém este também apresentou uma terceira fase, rica em ferro. Considerando as propriedades eletroquímicas dos materiais estudados, observou-se que o composto CuMnNiSn atingiu potenciais muito mais nobres e teve uma taxa de corrosão muito menor quando comparado ao CuFe0,4Mn0,8Ni0,8Sn. A partir das curvas TGA foi possível determinar as temperaturas de Curie de cada composto, sendo que para o CuMnNiSn obteve-se um valor de 360 K e para o CuFe0,4Mn0,8Ni0,8Sn um valor de 913 K. Pelos ensaios de dureza observou-se que o composto CuMnNiSn apresentou um valor de dureza de 485 HV, já o composto CuFe0,4Mn0,8Ni0,8Sn apresentou um valor de 609 HV. De uma maneira geral, entre os dois compostos intermetálicos estudados, a fase CuMnNiSn parece ser o composto mais promissor para aplicações em motores termomagnéticos, pois ele apresenta uma boa resistência à corrosão, temperatura de Curie abaixo do ponto de ebulição da água e valor de dureza que sugere melhores propriedades mecânicas.
  • Imagem de Miniatura
    Item
    Acesso aberto (Open Access)
    Propriedades magnéticas e resistência à corrosão de ligas com múltiplos componentes principais do sistema CuFeMnNiSnTi
    (Universidade Federal de São Paulo, 2023-04-27) Silva, Leandro Santos da [UNIFESP]; Silva, Ricardo Alexandre Galdino da [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/6350523822780669; http://lattes.cnpq.br/1740391415051915
    O surgimento das chamadas ligas de alta entropia elevaram expressivamente o número de possibilidades para obtenção de novos materiais com diferentes aplicações, viabilizando sistemas anteriormente inviáveis ou pouco explorados. Assim como as ligas de alta entropia, sistemas com múltiplos componentes principais ou ligas quimicamente complexas são sistemas que apresentam um elevado número de elementos de liga principais. Esta nova abordagem no estudo de materiais metálicos, exige a utilização cada vez mais constante de ferramentas de design, assim como o uso de aprendizado de máquina para direcionar os estudos de sistemas metálicos mais promissores. Neste trabalho, os efeitos dos teores de Cu, Ti e Sn na composição de fases e nas propriedades eletroquímicas e magnéticas em ligas multicomponentes do sistema CuFeMnNiSnTi foram avaliados utilizando-se microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia por dispersão de energia de raios X, difratometria de raios X, medidas de magnetização em função do campo aplicado e da temperatura, polarização linear em solução de NaCl 1,0 mol L-1, análise termogravimétrica, calorimetria exploratória diferencial e análise térmica diferencial. A variação dos teores de Cu, Ti e Sn promoveu modificações na composição de fases das ligas estudadas com efeitos diretos sobre suas propriedades magnéticas e eletroquímicas. A liga CuFeMnNiSnTi apresentou três fases em seu estado bruto de fusão: os compostos Ti(Fe,Ni)2Sn, (Fe,Mn)2Ti e (Cu,Mn,Ni)3Sn, o que lhe conferiu magnetização de saturação igual a 22,5 emu g-1. Na ausência de Sn foram formadas as fases (Cu,Mn,Ni) e NiTi e uma elevada fração relativa da fase (Fe,Mn)2Ti se comparada à liga CuFeMnNiSnTi, mas em sua presença a formação das fases Ti(Fe,Ni)2Sn e (Cu,Mn,Ni)3Sn foi observada. A presença do elemento Ti em ligas do sistema CuFeMnNiSnTi conduziu à formação das fases (Fe,Mn)2Ti e Ti(Fe,Ni)2Sn, mas em sua ausência soluções sólidas de ferro foram formadas em conjunto com o composto (Cu,Mn,Ni)3Sn, presente em todas as ligas com variação do teor de titânio. Ao avaliar os efeitos da variação do teor de Cu em ligas do sistema de interesse, verificou-se que em sua ausência apenas os compostos Ti(Fe,Ni)2Sn e (Fe,Mn)2Ti foram formados. Pela adição de cobre, a formação do composto (Cu,Mn,Ni)3Sn foi obtida com aumentos de sua fração proporcionais ao teor de cobre na liga. O aumento do teor de Sn e Cu, e a redução do teor de Ti levaram aos maiores valores de magnetização máxima à temperatura ambiente. Em todos os casos o aumento de magnetização de saturação foi associado à presença da fase (Cu,Mn,Ni)3Sn. O segundo maior valor de magnetização de saturação na temperatura ambiente (40 emu g- 1), dentre as ligas estudadas, foi obtido para a liga CuFeMnNiSn com aproximadamente 75% da liga formada pelo composto (Cu,Mn,Ni)3Sn. Esse valor só foi superado pela adição de Co à liga CuFeMnNiSn, levando a uma magnetização máxima de 80 emu g-1 na temperatura ambiente. Todos os materiais estudados apresentaram resistência à corrosão inferior ao aço inoxidável 304. A redução do teor de estanho levou a valores da densidade de corrente de corrosão próximos ao do aço inoxidável 304, mas a estabilidade da camada passiva nas composições estudadas foi muito inferior ao material de referência. No entanto, a redução do teor de titânio e o aumento do teor de cobre levam a valores de densidades de corrente de corrosão menores, ou seja, uma maior resistência à corrosão. O isolamento do composto (Cu,Mn,Ni)3Sn foi possível diante da remoção do ferro com o estudo da liga CuMnNiSn.