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

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)