Análise microestrutural de diboreto de magnésio (MgB2) dopado com ZrB2 e TaB2 através de moagem de alta energia e tratamentos térmicos usando hip

Resumo

Dentre os supercondutores que podem ser utilizados em aplicações, o MgB2 é considerado o condutor de alto campo do futuro. Os valores excepcionalmente altos de campo crítico (H40T) e temperatura crítica (H35-40K) mostram que o MgB2 é capaz de substituir o Nb3Sn como a escolha para estas aplicações, inclusive devido ao baixo custo dos materiais e à possibilidade de operação com refrigeradores criogênicos. A otimização do aprisionamento de fluxo magnético nestes condutores é de vital importância no aumento das suas correntes críticas. A introdução de dopagens e de fases intragranulares ou intergranulares na matriz supercondutora pode auxiliar na eficiência de aprisionamento de fluxo e na conectividade dos grãos, além de afetar a fase supercondutora, alterando sua resistividade, campo crítico superior e temperatura crítica, propriedades e características de interesse para aplicações práticas. Uma metodologia bastante adequada para a mistura homogênea de compostos que pode ser utilizada na análise de dopagem de materiais supercondutores, e que pode ser utilizada para aumento de escala para produção comercial, é a moagem de alta energia. O presente projeto sugere a caracterização de amostras preparadas por esta técnica visando determinar a eficiência da mistura e da dopagem utilizando dois diferentes equipamentos/métodos de moagem/dopagem: SPEX e Pulverisette. As amostras de MgB2 foram dopadas com compostos de estrutura cristalina do tipo AlB2, de mesma estrutura hexagonal C32 que o MgB2, possibilitando a manutenção das estruturas das fases praticamente inalteradas e a mistura eficiente do supercondutor com o dopante. Sugere-se que esta mistura mecânica influenciará positivamente na estrutura cristalina final, provavelmente mantendo a estrutura hexagonal do tipo AlB2, e gerará centros de aprisionamento intragranulares e intergranulares. Os resultados das caracterizações poderão ser diretamente utilizados na definição das rotas e metodologias de preparação dos supercondutores de MgB2, nas formas de bulk, fitas e fios, visando aplicações tecnológicas. (AU)