Ligas de alta entropia de sistemas Ti-V-Cr-Nb-M (M= Mn, Fe, Ni): moagem e consolidação por deformação plástica severa, caracterização e propriedades de armazenamento de hidrogênio

• Processo: 24/17259-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2025
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2027
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
• Pesquisador responsável: Gisele Ferreira de Lima Andreani
• Beneficiário: Gisele Ferreira de Lima Andreani
• Instituição Sede: Instituto de Ciência e Tecnologia (ICT). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus São José dos Campos. São José dos Campos , SP, Brasil
• Assunto(s): Elaboração mecânica de ligas Deformação plástica severa Armazenamento de hidrogênio
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: High entropy alloys | Hydrogen Storage | Mechanical alloying | Reactive milling | severe plastic deformation | Armazenamento de hidrogênio

Resumo

Os combustíveis fósseis são fontes de energia limitadas associadas às emissões de gases com efeito de estufa, ao aquecimento global e às alterações climáticas. Uma economia baseada no hidrogênio verde (obtido a partir de fontes renováveis) é uma alternativa interessante, pois esse vetor energético só libera água como subproduto e possui alto poder energético. Dentre as diversas possibilidades, armazenar hidrogênio no estado sólido, na forma de hidreto metálico, é mais eficiente e seguro. Os hidretos à base de Mg possuem altas capacidades, mas são inviáveis em condições de operação (temperatura e pressão). As ligas de alta entropia (LAE) são uma nova classe de materiais metálicos multicomponentes não convencionais. LAEs são promissoras para armazenamento de hidrogênio, pois a maioria é reversível e pode atingir alta capacidade de armazenamento (H/M = 2,5) devido a fatores de distorção da rede causados pelos diferentes raios atômicos dos elementos constituintes e a um número mais significativo de posições intersticiais. LAEs com estruturas CCC são melhores para armazenamento de hidrogênio do que ligas CCC convencionais do sistema Ti-V-Cr. Neste projeto pretendemos estudar LAEs dos sistemas Ti-V-Cr-Nb-M (M= Mn, Fe, Ni). Os elementos V e Nb possuem alta afinidade pelo hidrogênio, e seus hidretos possuem condições operacionais mais viáveis (ambiente). As LAEs serão produzidas a partir de elementos puros por moagem alta energia (MAE) e moagem reativa (RM) sob hidrogênio. A caracterização microestrutural utilizará técnicas de DRX, MEV e TEM. As propriedades de dessorção de hidrogênio serão medidas por DSC/TG. As amostras também serão consolidadas/processadas por laminação repetitiva (ARB) para avaliar o efeito da deformação plástica severa (SPD) nas propriedades das amostras. (AU)