ISSN 2594-4711
24º Enemet - Encontro Nacional de Estudantes de Engenharia Metalúrgica, de Materiais e de Minas — Vol. 24 , num. 24 (2026)
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Resumo
A síntese de materiais cerâmicos nanoestruturados com rigoroso controle estequiométrico demanda métodos capazes de suplantar barreiras cinéticas e termodinâmicas severas. O presente estudo investiga a obtenção da ferrita de alumínio estequiométrica por meio da rota química de Sol-Gel Combustão, focando na quantificação das tensões elásticas in-trínsecas geradas durante a cristalização. Empregou-se a modelagem de Williamson-Hall (Modelo de Deformação Uniforme - UDM) na difração de raios X (DRX) para separar o efeito do tamanho do cristalito das microdeformações (ε) acumuladas na rede cristalina. Os resultados evidenciam que a quelação prévia mediada por ácido cítrico, conjugada à ele-vada taxa de resfriamento inerente ao processo, gera um travamento cinético da estrutura espinélio. A análise do ajuste linear de Williamson-Hall comprovou matematicamente o armazenamento de energia elástica trativa no retículo decorrente da substituição isomór-fica de cátions Fe3+ por Al3+. Conclui-se que o método Sol-Gel Combustão é altamente eficaz na estabilização de soluções sólidas metaestáveis, com a modelagem matemática refletindo incontestavelmente a integridade estrutural do sistema.
The synthesis of nanostructured ceramic materials with rigorous stoichiometric control de-mands methods capable of overcoming severe kinetic and thermodynamic barriers. The present study investigates the obtainment of stoichiometric aluminum ferrite through the Sol-Gel Combustion chemical route, focusing on the quantification of intrinsic elastic strains generated during crystallization. The Williamson-Hall modeling (Uniform De-formation Model - UDM) was applied to X-ray diffraction (XRD) data to separate the crystallite size effect from the microstrain (ε) accumulated in the crystal lattice. The results show that the prior chelation mediated by citric acid, combined with the high cooling rate inherent to the process, generates a kinetic locking of the spinel structure. The analysis of the Williamson-Hall linear fit mathematically proved the storage of tensile elastic energy in the lattice resulting from the isomorphic substitution of Fe3+ cations by Al3+. It is concluded that the Sol-Gel Combustion method is highly effective in stabili-zing metastable solid solutions, with mathematical modeling incontestably reflecting the structural integrity of the system.
Palavras-chave
Ferrita de Alumínio, Sol-Gel Combustão, Williamson-Hall, Microde-formação, Metaestabilidade
Aluminum Ferrite, Sol-Gel Combustion, Williamson-Hall, Microstrain, Me-tastability
Como citar
Baratto, Leonardo da Costa; Cruz, Luiz Felipe Salviano; Costa, João Campo Dall’Orto; Kagueyama, Gustavo Eiji; Barreto, Cauã de Freitas; Soares, Joana Batista; Silva, Pedro Henrique Poubel Mendonça da.
Avaliação de microdeformações e refinamento estrutural de ferritas de alumínio via rota sol-gel combustão: Uma abordagem pela modelagem de Williamson-Hall,
p. 1092-1101.
In: 24º Enemet - Encontro Nacional de Estudantes de Engenharia Metalúrgica, de Materiais e de Minas,
São Paulo, SP - Brasil,
2026.
ISSN: 2594-4711, DOI 10.5151/2594-4711-43874
