Title

FORMAÇÃO DE NiAl DURANTE A MOAGEM DE ALTA ENERGIA DE MISTURAS DE PÓS DE Ni E Al NA COMPOSIÇÃO Ni40Al60 (% ATÔMICA)

NiAl FORMATION DURING HIGH-ENERGY MILLING OF Ni AND Al POWDER MIXTURES WITH Ni40Al60 (%at) COMPOSITION

Authorship

Kubaski, Evaldo Toniolo; Cintho, Osvaldo Mitsuyuki; Capocchi, José Deodoro Trani

Kubaski, Evaldo Toniolo

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Cintho, Osvaldo Mitsuyuki

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Capocchi, José Deodoro Trani

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DOI

10.5151/2594-5327-0155

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Abstract

Pós de Ni e Al foram misturados com a seguinte composição Ni40Al60 (% atômica). As misturas de pós foram submetidas à moagem de alta energia (MAE) por diversos tempos (1, 2, 5 e 15h), monitorando-se a evolução da temperatura do jarro. Misturas com composição Ni40Al60 (sem moagem) foram compactadas na forma de pastilhas (diâmetro ~8mm, altura ~2mm) e submetidas a tratamentos térmicos (700, 850 e 1000oC, por 30min, 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 2000K, sendo que somente o NiAl obedece a esta condição e por isso se forma.

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, 2, 5 and 15h), evaluating jar temperature during milling. Cylindrical samples (~8mm diameter, ~2mm heigh) were compacted and heat treated for 30min at 700, 850 and 1000oC, 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 reactions occurs when the ratio of the heat of formation of the compound to room temperature heat capacity is greater than 2000K. NiAl follow this rule and its formation occurs.

Keywords

Moagem de alta energia; Reação auto-propagante; Sistema Ni-Al.

High-energy milling; Self-propagating reaction; Ni-Al system.