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Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://tede.mackenzie.br/jspui/handle/tede/3845
Tipo do documento: Dissertação
Título: Caracterização dos vidros metálicos CuZrAl e CuZrAlEr
Autor: Lustosa, Cicero Junior Rodrigues 
Primeiro orientador: Florêncio, Odila
Primeiro membro da banca: Couto, Antonio Augusto
Segundo membro da banca: Silva Junior, Paulo Sergio da
Resumo: 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.
Abstract: Metallic glasses have attracted the interest of many researches since their first fabrication and seem to be promising to science and engineering. This kind of material presents superior properties compared to polycrystalline alloys with similar composition, such as high specific strength and large hardness. With ordered structure at small distances, presenting first-neighbor relationship, and metastable state provide unusual structural properties and non-conventional deformation mechanisms. However, a physical understanding of the disordered structure and how it affects the properties of metallic glasses is still considered one of the great challenges in condensed matter physics and materials science. In this work, were done morphological, thermal and mechanical characterization of two types of samples of high-volume metal glasses with compositions Cu47,5Zr45,5Al5Er2 e Cu47,75Zr47,75Al4,5. The techniques used were: X-ray diffraction (XRD), optical microscopy, scanning electron microscopy, Energy dispersive X ray spectroscopy, ultra-microhardness testing, differential scanning calorimetry and dynamic-mechanical analysis (DMA). In addition, three modes of operation of scanning probe microscopy were employed: atomic force microscopy, quantitative nanomechanical mapping and Kelvin force microscopy. The experiments done complement each other and produced some interesting information from the compositions studied. XRD results have identified crystal structures only in one of the samples. The morphological investigations, in all the techniques, allowed the comparison between both compositions. The erbium-free sample showed dendrites formation and a more irregular surface. Through the DMA the temperature correlating the glass transition temperature (Tg) with the increase of internal friction was observed for the two samples. Besides that, the β structural relaxation, characteristic in CuZrAl vitreous compositions with frequency of 1 Hz in the oscillation amplitude were observed. On the other hand, the morphological and ultra-microhardness analyses suggest that the sample with erbium in its constitution presents lower variation of results for hardness and elastic modulus.
Palavras-chave: vidros metálicos de grande volume
ligas à base de CuZrAl
estrutura amorfa
relaxacao estrutural β
Área(s) do CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROJETOS DE MAQUINAS::ELEMENTOS DE MAQUINAS
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA FISICA::PROPRIEDADES FISICAS DOS METAIS E LIGAS
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Presbiteriana Mackenzie
Sigla da instituição: UPM
Departamento: Escola de Engenharia Mackenzie (EE)
Programa: Engenharia de Materiais e Nanotecnologia
Citação: LUSTOSA, Cicero Junior Rodrigues. Caracterização dos vidros metálicos CuZrAl e CuZrAlEr. 2018. 96 f. Dissertação( Engenharia de Materiais e Nanotecnologia) - Universidade Presbiteriana Mackenzie, São Paulo.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: http://tede.mackenzie.br/jspui/handle/tede/3845
Data de defesa: 11-Dez-2018
Aparece nas coleções:Mestrado Profissional - Engenharia de Materiais

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