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Laminação a frio de ligas de titânio armazenadoras de hidrogênio

Processo: 15/04703-1
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de maio de 2015
Vigência (Término): 30 de abril de 2016
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
Pesquisador responsável:Daniel Rodrigo Leiva
Beneficiário:Leonardo Pollettini Marcos
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   Ligas de titânio

Resumo

O hidrogênio é um vetor energético muito interessante, considerando seu elevado poder calorífico, sua possibilidade de utilização em células a combustível e o subproduto de sua utilização: a água. A armazenagem de hidrogênio no estado sólido em hidretos metálicos é uma alternativa promissora em relação às formas gasosa e líquida, por oferecer maior segurança e maiores capacidades gravimétricas e volumétricas de armazenagem. Entre os materiais armazenadores de hidrogênio, ligas de Ti constituídas por soluções sólidas CCC à base de Ti - Cr - V, são competitivas por apresentarem capacidades expressivas de armazenagem, podendo chegar a 3,5% em massa, além de absorverem hidrogênio em temperaturas baixas, próximas à ambiente. O Nb tem sido considerado um elemento substituto do V por sua afinidade com o hidrogênio e custo mais baixo. O processamento por moagem de alta energia (HEBM, high-energy ball milling) já se estabeleceu como alternativa eficaz para a preparação de nanocompósitos para armazenagem de hidrogênio. Entretanto, a utilização de técnicas de HEBM pressupõe elevado consumo de energia e tempo para a preparação dos pós, os quais são extremamente reativos ao ar, exigindo sua manipulação em atmosfera controlada. Neste projeto, propõe-se o estudo sistemático da laminação extensiva a frio como estratégia de processamento mecânico de ligas de Ti, dos sistemas Ti - Nb, Ti - Cr - V e Ti - Cr - Nb, visando produzir em tempos curtos materiais com propriedades interessantes de absorção/dessorção de H2, e contando ainda com o benefício adicional da resistência ao ar. Os resultados de análise microestrutural e de propriedades de armazenagem de H2 serão comparados aos obtidos para amostras similares produzidas por HEBM. O principal benefício esperado decorrente da realização desta proposta é o desenvolvimento de rotas de processamento inovadoras e de baixo custo para a produção de ligas à base de titânio, com microestruturas e propriedades adequadas para armazenagem de hidrogênio.