Obtenção de ligas Fe1-xGex e caracterização de suas propriedades microestruturais e magnetostrictivas

Resumo

A partir do ano 2000, foi descoberta uma nova classe de ligas cristalinas do sistema Fe-Ga que apresentam valores altos de magnetostricção de saturação (λs) em campos baixos com ótimas propriedades mecânicas, com uma magnetostricção na direção cristalográfica [100] da ordem de λ100=400 ppm, em temperatura ambiente. A título de comparação o Fe puro apresenta λ100 de 20 ppm, a liga Fe-15at%Al apresenta 140 ppm e a liga Fe-6,8at%Be 101 ppm. No entanto, ainda não é muito claro como a introdução de um elemento não magnético no Fe pode causar este aumento tão significativo da magnetostricção. Argumenta-se que a expansão da rede devido à entrada do Ga nos sítios do Fe (cúbico de corpo centrado) estaria atuando no sentido de favorecer o acoplamento spin-órbita, que tem pequena contribuição no ferro puro. Tendo o Ge raio atômico 1,37 A próximo ao do Ga 1,41 A, ambos maiores que o do Fe que é 1,26 A, é objetivo deste trabalho estudar o efeito da substituição do Fe por Ge ao invés do Ga e posteriormente comparar a magnetostricção destes materiais. No presente trabalho pretende-se produzir ligas de Fe1-xGex para 0,05 < x < 0,20, por fusão a arco e caracterizar a microestrutura destas ligas. Nesta faixa de composição a fase A2 (Fe-α) está presente, a mesma que produz as altas magnetostricções nas ligas Fe-Ga. Substituições de Ge por Al, do tipo Fe1-x(Ge-Al)x poderão ser tentadas. (AU)