FORMAÇÃO DE NiAl PROMOVIDA POR MEIO DE MOAGEM DE ALTA ENERGIA
NiAl FORMATION INDUCED BY HIGH-ENERGY MILLING
Kubaski, Evaldo Toniolo; Cintho, Osvaldo Mitsuyuki; Capocchi, José Deodoro T.
http://dx.doi.org/10.4322/tmm.00404005
Tecnol. Metal. Mater., vol.4, n4, p.27-31, 2008
Resumo
Pós de Ni e Al foram misturados com a composição Ni40Al60 (% atômica). As misturas de pós foram submetidas à moagem de alta energia (MAE) por diversos tempos (1 h, 2 h, 5 h e 15 h), monitorando-se a evolução da temperatura do jarro. Misturas com composição Ni40Al60 (sem moagem) foram compactadas na forma de pastilhas (diâmetro ~8 mm, altura ~2 mm) e submetidas a tratamentos térmicos (700°C, 850°C e 1.000ºC, por 30 min, em pressões reduzidas). As propriedades termodinâmicas dos intermetálicos NiAl3 e Ni2Al3 indicam que estes compostos têm preferência de formação em relação ao NiAl. Porém, após MAE da composição Ni40Al60 os difratogramas de raios X mostraram a formação de NiAl. Durante MAE, NiAl se forma através de uma reação exotérmica auto-propagante e, para que este tipo de reação ocorra, é necessário que a razão entre o calor de formação do composto e a capacidade calorífica a temperatura ambiente seja superior a 2.000 K, sendo que somente o NiAl obedece a esta condição e por isso se forma.
Palavras-chave
Moagem de alta energia, Reação exotérmica, Sistema níquel-al
Abstract
Blends of Ni and Al powders were mixed at Ni40Al60 (% at) composition. High-energy milling of the blends was performed at several milling times (1 h, 2 h, 5 h and 15 h), evaluating jar temperature during milling. Cylindrical samples (~8 mm diameter, ~2 mm height) were compacted and heat treated for 30 min at 700°C, 850°C and 1,000ºC, in vacuum. NiAl3 and Ni2Al3 thermodynamic properties indicate prior occurrence when they are compared to NiAl. However, X ray diffraction patterns of Ni40Al60 blends after high-energy milling showed NiAl formation. During high-energy milling, NiAl formation happens through an exothermic and self-sustaining reaction and this kind of reaction occurs when the ratio of the heat of formation of the compound to room temperature heat capacity is greater than 2,000 K. NiAl follow this rule and its formation occurs.
Keywords
High-energy milling, Self-propagating reaction, Ni-Al system
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