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Cálculo ab-initio e modelamento termodinâmico do sistema ternário Mo-Si-B

Processo: 21/06318-9
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de agosto de 2021
Vigência (Término): 31 de julho de 2022
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
Pesquisador responsável:Luiz Tadeu Fernandes Eleno
Beneficiário:Pedro Luís Rodrigues de Almeida
Instituição-sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
Assunto(s):Diagrama de fases   Termodinâmica   Estabilidade estrutural   Alta temperatura   Métodos ab initio   Propriedades mecânicas   Teoria do funcional da densidade

Resumo

Algumas ligas promissoras para aplicações em altas temperaturas são baseadas em sistemas binários e ternários de metais refratários como Nb e Mo, muitas vezes modificados com Si e B. Tais materiais multifásicos e multicomponentes apresentam uma boa resistência à corrosão, mas, para garantir estabilidade estrutural em altas temperaturas durante a longa vida útil, é usualmente necessário aplicar uma ou mais camadas de revestimento. Geralmente é aplicada uma camada de ligação (Fe, Cr, Al, Ru) entre o substrato (liga de Nb ou Mo) e a camada de proteção anti-oxidação (Fe, Cr, Si, B). É fundamental conhecer os equilíbrios envolvidos nesses sistemas, pois a reatividade entre as camadas é muito sensível à temperatura. Dentre os sistemas mais promissores estão as ligas ternárias Mo-Si-B. Em especial, a fase T2, de composição Mo5SiB2, possui um ótimo balanço entre resistência a oxidação e propriedades mecânicas em altas temperaturas. Apesar da ampla literatura disponível sobre as propriedades do sistema Mo-Si-B, as descrições termodinâmicas existentes são baseadas apenas em dados experimentais dos sistemas binários e ternário. A presente proposta tem como objetivo, portanto, a atualização da descrição termodinâmica do sistema ternário Mo-Si-B utilizando dados experimentais e ab-initio seguindo os modelos do Compound Energy Formalism (CEF) dentro do escopo do método CALPHAD para o cálculo do diagrama de fases, e a Teoria do Funcional da Densidade para o cálculo das energias de formação, que podem ser usadas diretamente na descrição termodinâmica. (AU)

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