Estrutura de defeitos dos compostos T1 e T2 do sistema ternário Cr-Si-B

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Dorini, Thiago Trevizam
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: αCr5Si3 T1; Ab initio; Cr-Si-B; Cr5B3 T2; Diagrama de fases; Difração de raios X; Phase Diagrams; Radiação síncrotron; Synchrotron radiation; X-ray diffraction
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97134/tde-28112019-162948/

Diversas aplicações atualmente requerem materiais que mantenham sua integridade estrutural por longos tempos de serviço e sob altas temperaturas. As superligas à base de níquel estão no seu limite de aplicação, pois não conseguem suportar temperaturas acima de 1150°C, sendo necessário buscar por substitutos. Os materiais mais promissores para aplicação principalmente no primeiro estágio de turbina aeronáutica são compósitos de Mo-Si-B, compósitos de SiC, compostos de Nb-Si, e ligas PGM (Platinum Group Metal). Para aumentar ainda mais a vida útil desses materiais, pode-se aplicar uma camada anti-corrosiva baseada em sistemas como Fe, Cr, Si e B. Assim, um dos sistemas a serem estudados é o Cr-Si-B, com o objetivo futuro de estudar todo o sistema multicomponente. De forma mais específica, existem duas fases muito importantes nesse sistema ternário, chamadas de T1 e T2, que foram pouco estudadas, principalmente com relação à sua estrutura de defeitos. Desta maneira, o presente trabalho teve como principal objetivo a determinação da estrutura de defeitos das fases αCr5Si3 (T1) e Cr5B3 (T2) através de experimentos de difração de raios X com radiação síncrotron e cálculos de primeiros principios, visando a implementação na base de dados do sistema ternário Cr-Si-B. Como resultado, obteve-se uma excelente concordância entre os experimentos e os cálculos, sendo que, para a fase T2, uma diferença significativa no χ2 e nas energias de formação foi verificada, chegando à conclusão que a solubilidade de silicio nesta fase ocorre preferencialmente na subrede 4a. Com relação à fase T1, não foi verificada uma diferença significativa tanto no χ2 quanto na entalpia de formação, sugerindo que o boro é solubilizado aleatoriamente, em pequenas concentrações, nas subredes 4a e 8h do silicio.