Criolaminação de ligas de magnésio visando aplicações de armazenagem de hidrogênio

• Processo: 13/12796-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2013
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2015
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
• Pesquisador responsável: Daniel Rodrigo Leiva
• Beneficiário: Gustavo Contin de Melo
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Mudança de fase Armazenamento de hidrogênio Deformação plástica severa Hidretos metálicos Ligas de magnésio Estabilidade térmica Difração por raios X Microscopia eletrônica de varredura Varredura diferencial de calorimetria
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Deformação Plástica Severa | Hidretos metálicos | Processamento criogênico | Transformação de Fases

Resumo

A armazenagem de hidrogênio é uma importante questão de pesquisa aplicada, para que se torne possível a viabilização do H2 como vetor de energia mais limpa e renovável. Os principais avanços recentes nesta área se referem ao desenvolvimento de tanques sólidos de hidrogênio utilizando hidretos metálicos, em particular à base de MgH2. Este material apresenta como principais vantagens sua alta densidade volumétrica de energia e baixo custo do metal de partida. Por outro lado, o processamento por moagem de alta energia aplicado ao MgH2 para a fabricação de tanques é caro e produz pós muito finos com baixa resistência à contaminação pelo ar. Dessa forma, a busca de formas alternativas para a fabricação de ligas de Mg para armazenagem de hidrogênio é relevante. No presente projeto serão processadas ligas comerciais de magnésio, tais como AZ91 e AM60B, visando cinética rápida de absorção e dessorção de hidrogênio em temperaturas em torno de 300°C. Busca-se obter alto refino microestrutural junto à baixa área superficial específica, possibilitando o manuseio em atmosfera não inerte. A técnica de criolaminação será avaliada em relação ao processamento, morfologia obtida e propriedades de absorção de H2. Será combinada a uma curta etapa de moagem de alta energia (HEBM) em uma segunda fase e os resultados serão comparados entre si e com os da literatura. As caracterizações estruturais serão realizadas por técnicas de difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e de transmissão (MET), será verificada a estabilidade térmica da estrutura utilizando a técnica de calorimetria diferencial de varredura (DSC), as propriedades de armazenagem de H2 serão avaliadas por um equipamento de Sievert. A partir dos resultados obtidos buscar-se-á relacionar as propriedades e estruturas das ligas nanocristalinas de Mg com o processamento necessário para obtê-las, de modo que este seja de menor custo relativo aos processos existentes.