Engenharia de Materiais e Nanotecnologia - Teses - EE Higienópolis

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Navegando Engenharia de Materiais e Nanotecnologia - Teses - EE Higienópolis por Autor "Lustosa, Cicero Junior Rodrigues"

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    Dissertação
    Caracterização dos vidros metálicos CuZrAl e CuZrAlEr
    Lustosa, Cicero Junior Rodrigues (2018-12-11)

    Escola de Engenharia Mackenzie (EE)

    Vidros metálicos têm atraído o interesse de muitas pesquisas desde sua primeira fabricação, e tem se mostrado promissores para a ciência e a engenharia. Esse tipo de material apresenta propriedades superiores comparado a ligas policristalinas com composição semelhante, com alta resistência específica e elevada dureza. Com estrutura ordenada em pequenas distâncias, apresentando relação de primeira vizinhança, e o estado metaestável fornecem propriedade estrutural incomum e mecanismos de deformação não convencionais. Entretanto, o entendimento físico de sua estrutura amorfa e como ela afeta as propriedades dos vidros metálicos ainda é considerado um grande desafio na física da matéria condensada e ciência dos materiais. Nesse trabalho, foram realizadas caracterização morfológica, térmica e mecânica de dois tipos de amostras de vidros metálicos de grande volume com as composições Cu47,5Zr45,5Al5Er2 e Cu47,75Zr47,75Al4,5. As técnicas utilizadas foram: difração de raios X (DRX), microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia por dispersão de raios X, ensaio de ultramicrodureza, calorimetria de diferencial de varredura e análise dinâmico-mecânica (DMA). Além disso, três modos de operação da microscopia de varredura por sonda foram empregados: microscopia de força atômica, mapeamento nanomecânico quantitativo e microscopia de força Kelvin. Os experimentos feitos complementaram-se mutuamente e produziram algumas informações interessantes provenientes das composições estudadas. Os resultados de DRX identificaram estruturas cristalinas somente em uma das amostras. Já as investigações morfológicas, em todas as técnicas, permitiram a comparação entre as composições. A amostra sem érbio apresentou formação de dendritas e superfície mais irregular. Através do DMA a temperatura que relaciona a temperatura de transição vítrea (Tg) com o aumento do atrito interno foi observada para as duas amostras. Além disso, a relaxação estrutural β, característica em composições vítreas de CuZrAl com 1 Hz de frequência na amplitude de oscilação foram observadas. As análises de ultramicrodureza sugerem que a amostra que possui érbio em sua constituição e apresenta menor variação dos resultados para a dureza e módulo de elasticidade.