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A. Ciências Exatas e da Terra - 3. Física - 4. Física da Matéria Condensada

SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO ESTRUTURAL E MAGNÉTICA DE QUASECRISTAIS

 

Rosimeire Bemvides Zampiere  1
Suzana Nobrega de Medeiros 1
Fernando L. A. Machado 2
(1. Departamento de Física - UEM; 2. Departamento de Física - UFPE)
INTRODUÇÃO:

Os quasecristais são estruturas atômicas ordenadas que exibem ordem translacional quaseperiódica de longo alcance, com simetria cristalograficamente proibida. Esses materiais são preparados principalmente por técnicas de resfriamento rápido. Entretanto, a moagem de alta-energia é também um processo bastante apropriado na síntese de quasecristais metaestáveis e estáveis, via reação de estado sólido. Em geral, os quasecristais são bons isolantes elétricos e térmicos, são muito duros e resistem à fricção e ao desgaste. Além disso, podem ser utilizados como armazenadores de hidrogênio, apresentando vantagens sobre outros tipos de materiais. Em vista disso, os quasecristais vêm atraindo considerável interesse e suas propriedades estruturais, elétricas e térmicas vêm sendo investigadas. Nesse sentido, o presente trabalho tem por objetivos a obtenção da fase quasecristalina I-Al6Ru via moagem de alta energia, e a caracterização estrutural da mesma por difração de raios-X e microscopia eletrônica de varredura.

METODOLOGIA:

Pós cristalinos de Al e Ru nas proporções molares de 6:1 respectivamente, foram submetidos à moagem em um moinho de bolas do tipo planetário, da marca Fritsch, modelo Pulverisette 6. O vaso de moagem e as esferas eram ambos feitos de aço endurecido e a razão massa do pó / massa das esferas, mantido constante durante todo o experimento, foi de 1:30. As amostras foram moídas em atmosfera inerte de argônio. A rotação utilizada foi de 300 r.p.m. e o tempo de moagem de 10 h. Esses valores foram mantidos constantes para todas as amostras. Tratamentos térmicos também foram realizados, onde se utilizou o forno elétrico modelo C-01 da marca Sanchis. O tempo de tratamento foi de 3 h com temperatura de 350ºC, 600ºC e 750ºC, em atmosfera livre. As amostras foram caracterizadas por difratometria de raios-X e microscopia eletrônica de varredura.

 

RESULTADOS:

Os raios-X das amostras que foram submetidas somente à moagem apresentaram picos característicos dos precursores Al e Ru e nenhuma fase quasecristalina foi observada para essas amostras. Entretanto, observou-se a formação de novas fases em algumas amostras submetidas à moagem com subseqüente tratamento térmico. Particularmente, a amostra moída por 10 h (300 r.p.m.) e tratada por 3 h em 350ºC apresentou somente os picos dos precursores Al e Ru, como observado anteriormente na amostra não tratada. Já a amostra submetida a 3 h de tratamento térmico a 600ºC apresentou a formação da fase I-Al6Ru. E a amostra tratada a 750ºC por 3 h revelou a fase Al13Ru4, em conformidade com o diagrama de fases do Al–Ru. A microscopia eletrônica de varredura mostrou que o tamanho de grão da amostra é inferior a 2mm. Os resultados encontrados foram comparados com os dados obtidos para o quasecristal I-Al6Ru preparado por resfriamento rápido.

CONCLUSÕES:

Após análise dos resultados obtidos, pode-se concluir que as amostras (Al6Ru) submetidas somente à moagem de alta energia não revelaram fases quasecristalinas, são observados somente os picos característicos de seus precursores Al e Ru. Contudo, as amostras tratadas a 600ºC e 750ºC apresentaram a formação das fases I-Al6Ru (quasecristalina) e Al13Ru4, respectivamente, em conformidade com o diagrama de fases do sistema Al-Ru.

 

Instituição de fomento: Fundação Araucária/ CNPq/ UEM
Trabalho de Iniciação Científica  
Palavras-chave: Quasecristais; Síntese mecânica; Difratometria de raios-X .
Anais da 58ª Reunião Anual da SBPC - Florianópolis, SC - Julho/2006