Sínteses de Soluções Sólidas Metálicas Por Processamento Mecânico e Por Congelamento de Vapor

Neste trabalho serão apresentados resultados de estudos sobre a formação de ligas binárias metálicas, na forma de soluções sólidas amorfas ou cristalinas, obtidas por as técnicas de Moagem Mecânica (MM) e de Congelamento do Vapor (CV). A princípio pode-se considerar uma liga amorfa, ou solução sólida amorfa, como um sistema numa fase metaestável com uma estrutura desordenada semelhante à de um líquido, embora se tenha uma ordem química de curto alcance. A MM é uma técnica baseada em Reações de Estado Sólido (RES), a qual requer um composto intermetálico inicial sobre o qual se induz uma transição da fase cristalina à uma fase amorfa por geração prévia de defeitos, tais como: vacâncias, intersticiais, deslocações, ou contorno de grãos, e/ou desordem atômica, e por final uma difusão atômica, sem passar pelo ponto de fusão. A ideia deste trabalho foi comparar estes produtos amorfos, obtidos por processo físico totalmente diferente, com aqueles que provém das técnicas convencionais por congelamento rápido das fases líquida ou de vapor. Com este propósito foram estudadas fases amorfas no sistema FE-Sc. O estudo compreendeu a correlação de uma série de análises baseadas em diferentes técnicas, tais como: Raios-X, Espectroscopia Mössbauer com, e sem campo externo, medidas de susceptibilidade magnética, de resistividade elétrica, calorimetria, RBS, entre outras. Também, serão apresentadas propostas de mecanismos de amorfização, de relaxação estrutural, de temperaturas de cristalização, de estimativas sobre as possíveis faixas de concentrações de amorfização e de propriedades magnéticas ou de transporte eletrônico para os diferentes sistemas de interesse. As soluções sólidas cristalinas constituem outra classe de estados metaestáveis, diferente dos estados amorfos. As soluções sólidas cristalinas estão caracterizadas por uma estrutura cristalina, na qual os átomos podem se encontrar ordenados ou com certo grau de desordem. Geralmente os materiais cujas temperaturas de ordem-desordem são menores que as temperaturas de fusão, constituem-se em bons candidatos a soluções sólidas, logo é possível ativar neles processos difusivos que possibilitam a desordem atômica. Com a técnica de CV consegue-se congelar estes estados. Na fase diluída em Fe, usou-se a técnica CV para obter informação da solubilidade do Fe em diferentes matrizes, tais como Y, Pb, Ca e Sc. A ideia nesta parte do trabalho foi estudar as características dos diferentes ambientes nos sítios de Fe, para comparar com os resultados obtidos através da técnica de Implantação Iônica onde observa-se uma competição entre a ocupação de sítios intersticiais ou substitucionais.