Formulação de novos vidros metálicos

Resumo

A maior barreira para a ampliação do uso dos vidros metálicos na engenharia está no desenvolvimento de composições que permitam a produção de peças com dimensões de vários milímetros ou até centímetros de espessura amorfa. Disso depende a taxa crítica de resfriamento para a formação de vidro. E esta, por sua vez, da combinação e proporção adequada de elementos metálicos na liga. Esse acerto da composição química, contudo, não é trivial, dada a complexidade dos fenômenos envolvidos. Recentemente um novo critério foi proposto para a formulação dessas ligas apresentando boa correlação com a taxa crítica de resfriamento em diversos sistemas metálicos. Esse novo critério combina um parâmetro de mínima instabilidade topológica (lmin), usado como indicativo da competição de fases durante a solidificação, e um parâmetro termodinâmico (Dh), que depende da diferença média da função trabalho (Df) e da diferença média de densidade eletrônica (Dnws1/3) entre os elementos que constituem as ligas. Trata-se de um critério preditivo de fácil aplicação e, portanto, promissor. O objetivo principal do presente projeto é testar a eficácia desse critério na seleção de novas ligas metálicas vítreas em diversos sistemas metálicos, começando pela otimização dos mais conhecidos e estudados. A metodologia para a produção das peças vítreas consistirá no cálculo das composições mais adequadas e sua síntese por fusão a arco em ambiente ultra-puro seguida imediatamente por resfriamento em coquilha. As amostras produzidas serão caracterizadas por microscopia (ótica e eletrônica), calorimetria diferencial de varredura e difração de raios-X para a verificação do volume amorfo formado e correlação com o critério de seleção adotado. (AU)