Liga de Ti-Cr-Nb para armazenamento de hidrogênio: impactos da microestrutura e processamento nas propriedades de absorção de hidrogênio

Resumo

Diversas ligas formadoras de hidretos tem sido investigadas ao longo da última década para armazenamento de hidrogênio no estado sólido, mas até o momento não há uma liga que satisfaça plenamente todos os requisitos necessários para utilização desta tecnologia em larga escala. Recentemente, ligas do sistema Ti-Cr-Nb começaram a ser consideradas potencialmente interessantes para este tipo de aplicação. Numa ampla faixa de composições, estas ligas apresentam estruturas monofásicas compostas por uma solução sólida cúbica de corpo centrado (solução sólida CCC). Como previamente reportado por diversos autores, há várias ligas de Ti do tipo solução sólida CCC que apresentam propriedades de armazenamento de hidrogênio interessantes. Exemplos destas ligas são observados nos sistemas Ti-Cr-V, Ti-Mn-V e Ti-Mo-V. Em ligas destes sistemas, a solução sólida CCC é estabilizada pela adição de vanádio. Todavia, nióbio também é um estabilizante da fase cúbica de corpo centrado em ligas de Ti. Entretanto, pouco se sabe sobre o efeito deste elemento nos aspectos metalúrgicos e principalmente nas propriedades de armazenagem de hidrogênio de soluções sólidas de Ti. Outro ponto de interesse a ser abordado neste projeto diz respeito ao processamento destas ligas. Soluções sólidas CCC de Ti tem tipicamente as suas propriedades de armazenamento de hidrogênio analisadas no estado bruto de fusão, com microestruturas apresentando segregações dendríticas, granulometria grosseira, etc. Muito pouco se sabe sobre o efeito de tratamentos térmicos e, especialmente, termo-mecânicos na microestrutura e nas propriedades de armazenamento de hidrogênio (ativação, cinética de absorção e capacidade de armazenagem) de ligas de Ti do tipo soluções sólidas CCC. Neste projeto, os pontos acima destacados serão investigados enfatizando-se o entendimento das correlações entre estrutura - propriedades de armazenamento de hidrogênio - processamento de ligas do sistema Ti-Cr-Nb. (AU)