Síntese da liga nanoestruturada de alta entropia CrMnFeCoNi obtida através de moagem mecânica de alta energia

Abstract

Este trabalho tem como objetivo sintetizar uma liga de alta entropia, bem como caracterizar as suas propriedades estruturais e térmicas. As ligas de alta entropia são relativamente novas no âmbito de estudo, tendo início no século XXI elas apresentam propriedades interessantes a serem descobertas, que podem acabar sendo um suporte para um material de matriz metálica ou até no aperfeiçoamento das mesmas como uma camada superficial por exemplo. Uma característica dessa classe de materiais metálicos é ter ao menos 5 elementos em proporções molares variando entre 5-35%, onde essa proporção está diretamente relacionada a entropia configuracional do material. A liga desenvolvida é composta pelos elementos Níquel (Ni), Manganês (Mn), Ferro (Fe), Cobalto (Co) e Cromo (Cr) em proporções equiatômicas, onde passou pelo processo de moagem mecânica de alta energia até 20 horas. Durante o processo serão realizados ensaios em determinados intervalos de tempo. Os ensaios realizados serão espectroscopia de absorção fotoacústica (Photoacustic Absorption Spectroscopy - PAS), com o intuito de calcular a difusividade térmica do material, difratometria de raio X (DRX), para avaliar a estrutura do material após o processamento e refinamento dos padrões de DRX através do método de Rietveld para obtenção de parâmetros estruturais do material, tais como parâmetro de rede, volume da célula unitária, densidade cristalográfica e cristalinidade. Além disso, será avaliado o tamanho médio do cristalito com os dados obtidos no DRX.

This work aims to synthesize a high-entropy alloy and characterize its structural and thermal properties. High-entropy alloys are relatively new in the field of study and have gained attention in the 21st century due to their intriguing properties. They have the potential to serve as support for a metallic matrix material or enhance existing materials, such as forming a surface coating. One characteristic of this class of metallic materials is the presence of at least five elements in varying molar proportions ranging from 5% to 35%, with this proportion directly related to the configurational entropy of the material. The developed alloy consists of Nickel (Ni), Manganese (Mn), Iron (Fe), Cobalt (Co), and Chromium (Cr) in equiatomic proportions and undergoes a high-energy mechanical milling process for up to 20 hours. Throughout the process, tests will be conducted at specific time intervals. Photoacoustic Absorption Spectroscopy (PAS) will be performed to calculate the thermal diffusivity of the material. X-ray Diffraction (XRD) will be used to evaluate the material's structure after processing, and refinement of XRD patterns will be performed using the Rietveld method to obtain structural parameters such as lattice parameter, unit cell volume, crystallographic density, and crystallinity. In addition, the average crystallite size will be evaluated using the data obtained from X-ray diffraction (XRD).