Title

DESENVOLVIMENTO DE FILME FINO DE LIGA DE ALTA ENTROPIA REFRATÁRIA WTIMOSIALCR

DEVELOPMENT OF REFRACTORY WTIMOSIALCR HIGH ENTROPY ALLOY COATING

Authorship

MARQUES, PEDRO ENRIQUE MONFORTE BRANDAO; ALENCASTRO, FELIPE SAMPAIO; SIMÃO, RENATA ANTOUN; ROCHA, ADRIANA DA CUNHA

MARQUES, PEDRO ENRIQUE MONFORTE BRANDAO

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ALENCASTRO, FELIPE SAMPAIO

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SIMÃO, RENATA ANTOUN

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ROCHA, ADRIANA DA CUNHA

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DOI

10.5151/2594-5327-40663

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Abstract

NESTE TRABALHO, é PROPOSTA UMA METODOLOGIA PARA PROJETAR E SINTETIZAR UMA LIGA DE ALTA ENTROPIA (LAE) COM PROPRIEDADES REFRATáRIAS NA FORMA DE UM FILME FINO PROTETOR. O OBJETIVO é DEPOSITAR UM FILME COM MICROESTRUTURA CARACTERíSTICA DAS LAE, COM A PRESENçA DE UMA MATRIZ DE SOLUçãO SóLIDA DESORDENADA. PARA REALIZAR O PROJETO DA LIGA, FOI DEFINIDO UM CONJUNTO MíNIMO DE PROPRIEDADES DE INTERESSE ALVO, NO CASO O LIMITE DE ESCOAMENTO, A RESISTêNCIA à OXIDAçãO E O CUSTO DAS MATéRIAS-PRIMAS. A PARTIR DESSAS PROPRIEDADES, SEIS ELEMENTOS CONSTITUINTES FORAM ESCOLHIDOS. EM SEGUIDA, FOI DESENVOLVIDO UM MODELO DE INTELIGêNCIA ARTIFICIAL PARA DETERMINAR A COMPOSIçãO QUíMICA IDEAL A PARTIR DE DADOS PúBLICOS MINERADOS DA LITERATURA. COM A LIGA PROJETADA, FOI PROPOSTO UM MéTODO DE DEPOSIçãO DO FILME BASEADO NA TéCNICA DE MAGNETRON SPUTTERING COM TRêS ALVOS, UTILIZANDO UM BALANCEAMENTO DE POTêNCIAS PARA ATINGIR A COMPOSIçãO IDEAL. DUAS AMOSTRAS FORAM DEPOSITADAS, UMA COM DEPOSIçãO HOMOGêNEA, E OUTRA COM O PORTA-AMOSTRAS ESTáTICO. A CARACTERIZAçãO DAS AMOSTRAS REVELOU UMA MICROESTRUTURA MONOFáSICA CCC MORFOLOGICAMENTE UNIFORME, QUIMICAMENTE HOMOGêNEA E A PRESENçA DOS EFEITOS DE ALTA ENTROPIA E DISTORçãO SEVERA DA REDE DAS LAE.

THIS WORK PROPOSES METHODOLOGY TO DESIGN AND SYNTHESIZE A HIGH ENTROPY ALLOY (HEA) WITH REFRACTORY PROPERTIES IN THE FORM OF A PROTECTIVE THIN FILM. THE GOAL IS TO DEPOSIT A FILM WITH CHARACTERISTIC MICROSTRUCTURE OF HEA, WITH THE PRESENCE OF A DISORDERED SOLID SOLUTION MATRIX. TO PERFORM THE ALLOY DESIGN, A MINIMUM SET OF TARGET PROPERTIES OF INTEREST FOR THE ALLOY WAS DEFINED, IN THIS CASE THE YIELD STRENGTH, OXIDATION RESISTANCE AND RAW MATERIAL COST. FROM THESE PROPERTIES, SIX CONSTITUENT ELEMENTS WERE CHOSEN. AN ARTIFICIAL INTELLIGENCE MODEL WAS DEVELOPED TO DETERMINE THE OPTIMAL CHEMICAL COMPOSITION FROM PUBLIC DATA MINED FROM THE LITERATURE. ONCE DESIGNED, THE ALLOY WAS DEPOSITED OVER A SUBSTRATE, BY MAGNETRON SPUTTERING TECHNIQUE, USING POWER BALANCING TO ACHIEVE THE OPTIMAL COMPOSITION ON THREE CHOSEN TARGETS. TWO SAMPLES WERE DEPOSITED, ONE WITH HOMOGENEOUS DEPOSITION, AND ANOTHER WITH STATIC SAMPLE CARRIER. CHARACTERIZATION OF THE SAMPLES CONCLUDED THAT A CHEMICAL AND MORPHOLOGICAL HOMOGENEOUS SINGLE-PHASE BCC MICROSTRUCTURE WAS ACHIEVED, AND REVEALED THE PRESENCE OF THE HIGH MIXING ENTROPY AND SEVERE LATTICE DISTORTION HEA’S FUNDAMENTAL EFFECT.

Keywords

Ligas de Alta Entropia; Filmes Finos; Inteligência Artificial.

High Entropy Alloys; Thin Films; Artificial Intelligence