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Desenvolvimento e propriedades termomecânicas e tribológicas de materiais multicomponentes avançados de alta entropia

Processo: 19/18460-4
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de janeiro de 2020 - 30 de setembro de 2022
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Convênio/Acordo: CONFAP - Conselho Nacional das Fundações Estaduais de Amparo à Pesquisa
Pesquisador responsável:Fernando Alvarez
Beneficiário:Fernando Alvarez
Instituição-sede: Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Pesq. associados: Alexandre Fassini Michels ; Bruna Louise Perotti ; Carla Daniela Boeira ; Felipe Cemin ; Francisco das Chagas Marques ; Jennifer Stefani Weber ; Leonardo Mathias Leidens ; Mawin Javier Martinez Jimenez ; Nayrim Brizuela Guerra ; Saron Rosy Sales de Mello ; Vinícius Pavinato
Assunto(s):Materiais  Materiais nanoestruturados  Materiais avançados  Filmes finos  Ligas de alta entropia  Propriedades termomecânicas  Tribologia 

Resumo

A necessidade de obter materiais avançados que combinem propriedades únicas e incomuns tem impulsionado o estudo de novos compostos de alta entropia, tais como ligas metálicas ou cerâmicas equimolares de alta entropia (LAE). A concepção desses materiais foi incentivada pelo advento de técnicas computacionais recentes, que permitem a incorporação da entropia na modelagem de novos materiais, elemento fundamental para explicar a estabilização de compostos complexos (multicomponentes) de importância tecnológica. Dessa forma, o desafio da proposta foca em conceber e obter experimentalmente ligas de alta entropia na forma de filmes finos (LAE-F), assim como avançar nos conhecimentos físicos básicos destes materiais (interesse científico) e ainda avaliar os comportamentos termo-mecânico e tribológico (interesses tecnológicos). Espera-se atingir esses objetivos através da utilização de modelos e simulações termodinâmicas computacionais, seguida da síntese e caracterização das LAE-F, do entendimento dos fundamentos físicos governando as propriedades desejadas e da medição do coeficiente de atrito dos sistemas tribológicos. O uso da espectroscopia de plasma durante a síntese das LAE-F permitirá um controle acurado das espécies no plasma, com o intuito de contribuir ao entendimento dos fundamentos básicos do crescimento dos filmes finos. Além das propriedades tribológicas, serão realizados estudos de propriedades termo-mecânicas. Assim, investigaremos o stress mecânico em função da temperatura, o coeficiente de dilatação térmica, o módulo de Young e razão de Poisson, utilizando uma metodologia desenvolvida em nossos laboratórios. Estas propriedades são importantes para aplicações na confecção de dispositivos. (AU)

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Publicações científicas (8)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
ZANATTA, A. R.; ECHEVERRIGARAY, F. G.; CEMIN, F.; ALVAREZ, F. radual and selective achievement of Rutile-TiO2 by thermal annealing amorphous TixOyNz film. Journal of Non-Crystalline Solids, v. 579, MAR 1 2022. Citações Web of Science: 0.
ZANATTA, A. R.; CEMIN, F.; ECHEVERRIGARAY, F. G.; ALVAREZ, F. On the relationship between the Raman scattering features and the Ti-related chemical states of TixOyNz films. JOURNAL OF MATERIALS RESEARCH AND TECHNOLOGY-JMR&T, v. 14, p. 864-870, SEP-OCT 2021. Citações Web of Science: 0.
ECHEVERRIGARAY, F. G.; ZANATTA, A. R.; ALVAREZ, F. Reducible oxide and allotropic transition induced by hydrogen annealing: synthesis routes of TiO2 thin films to tailor optical response. JOURNAL OF MATERIALS RESEARCH AND TECHNOLOGY-JMR&T, v. 12, p. 1623-1637, MAY-JUN 2021. Citações Web of Science: 3.
LEIDENS, LEONARDO M.; MAIA DA COSTA, MARCELO E. H.; FIGUEROA, NEILETH S.; BARBIERI, RODRIGO A.; ALVAREZ, FERNANDO; MICHELS, ALEXANDRE F.; FIGUEROA, CARLOS A. On the physicochemical origin of nanoscale friction: the polarizability and electronegativity relationship tailoring nanotribology. Physical Chemistry Chemical Physics, v. 23, n. 4, p. 2873-2884, JAN 28 2021. Citações Web of Science: 0.
GAAL, GABRIEL; JIMENEZ, MAWIN J. M.; ALVAREZ, FERNANDO; RODRIGUES, VARLEI; RIUL JR, ANTONIO. Influence of water on electrical and mechanical properties of self-assembled and self-healing PEM films. Progress in Organic Coatings, v. 150, JAN 2021. Citações Web of Science: 0.
SCOCA, DIEGO L. S.; CEMIN, FELIPE; BILMES, SARA A.; FIGUEROA, CARLOS A.; ZANATTA, ANTONIO R.; ALVAREZ, FERNANDO. Role of Rare Earth Elements and Entropy on the Anatase-To-Rutile Phase Transformation of TiO2 Thin Films Deposited by Ion Beam Sputtering. ACS OMEGA, v. 5, n. 43, p. 28027-28036, NOV 3 2020. Citações Web of Science: 0.
CEMIN, FELIPE; JIMENEZ, MAWIN J. M.; LEIDENS, LEONARDO M.; FIGUEROA, CARLOS A.; ALVAREZ, FERNANDO. A thermodynamic study on phase formation and thermal stability of AlSiTaTiZr high -entropy alloy thin films. Journal of Alloys and Compounds, v. 838, OCT 15 2020. Citações Web of Science: 0.
CEMIN, FELIPE; DE MELLO, SARON R. S.; FIGUEROA, CARLOS A.; ALVAREZ, FERNANDO. Influence of substrate bias and temperature on the crystallization of metallic NbTaTiVZr high-entropy alloy thin films. SURFACE & COATINGS TECHNOLOGY, v. 421, SEP 15 2020. Citações Web of Science: 0.

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