Síntese e Caracterização de Ligas de Alta Entropia do Sistema TiFe

Resumo

Recentemente as ligas de alta entropia (HEAs - High Entropy Alloys) foram testadas como sistemas armazenadores de hidrogênio e resultados muito promissores foram reportados como, por exemplo, elevadas capacidades de absorção de hidrogênio (além de elevada razão H/M) a temperatura ambiente com cinéticas rápidas de absorção/dessorção; e em alguns casos, sem a necessidade de qualquer tipo de ativação do material. Neste projeto de pesquisa, iremos tratar essencialmente da síntese e da caracterização microestrutural das HEAs do sistema TiFe ainda não exploradas na literatura com foco no estudo das propriedades de armazenagem de H2. As ligas serão inicialmente obtidas por fusão a arco e por moagem reativa sob atmosfera de hidrogênio. Três composições originais serão avaliadas neste estudo: TiFe-ZrNbNi, TiFe-ZrNbCr, TiFe-ZrNbCrNi. Em busca de melhores resultados de ativação, as ligas serão posteriormente processadas por torção sob alta pressão (HPT - High Pressure Torsion). Neste contexto, este projeto de pesquisa busca abordar duas questões principais; a primeira refere-se à otimização destas composições e das condições de processamento, no sentido de melhorar as propriedades de ativação - absorção - dessorção de hidrogênio à temperatura ambiente; a segunda é o de avaliar e entender as diferenças e possíveis similaridades entre as estruturas cristalográficas obtidas e os mecanismos de ativação, absorção e dessorção de hidrogênio destas ligas; e neste caso, um aspecto essencial é o de compreender a estabilidade das nano-estruturas deformadas e projetar nano-estruturas apropriadas para este fim. Os resultados obtidos deverão contribuir para um melhor entendimento dos mecanismos e as correlações entre processamento, estrutura e propriedades das HEAs obtidas visando aplicações competitivas para a armazenagem de hidrogênio. Por fim, tal proposta de pesquisa é fruto da colaboração internacional em andamento entre a FCA/UNICAMP (Brasil) e Kyushu University (Japão), que vem resultando em trabalhos e publicações conjuntas. (AU)