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Dissertação

Síntese Mecânica e degradação de uma liga Li Sn equimolar EVALUATED

Detalhes: As ligas de Lítio-Estanho (Li-Sn) são uma solução para a formação de paredes líquidas de contenção do plasma em reatores de fusão nuclear. Estas têm também recebido atenção considerável na área das baterias de iões de Lítio. A eficácia da mecano-síntese, por moagem mecânica de alta energia, para produção destas ligas foi já demonstrada. Contudo, devido ao número elevado de parâmetros envolvidos no processo, o seu efeito na microestrutura e composição permanece pouco estudado. O conhecimento do caminho de reação é ainda bastante incompleto. Nesta tese, estuda-se o impacto da velocidade de moagem (150 e 500 rpm) e do diâmetro das esferas (6, 10 e 15 mm) na microestrutura de uma liga Li-Sn equimolar. Estudam-se tempos de moagem entre 0.5-64 h. A caracterização da composição fásica foi realizada por análise de feixe de iões, difração de raios-X, calorimetria diferencial de varrimento e análise gravimétrica. A taxa de moagem é o parâmetro que mais influencia a cinética de reação. Moagens com 500 rpm, utilizando esferas de 10 mm, foram as mais eficientes (rendimento ~ 86%), tendo resultado numa liga homogénea, cuja principal fase constituinte é o LiSn. A síntese mecânica progride em duas frentes: preferencialmente, os intermetálicos ricos em Li formam-se na superfície dos pedaços iniciais de (Li), enquanto os ricos em Sn se formam na superfície dos pós inicias de β-Sn. À medida que a moagem progride, estas duas frentes convergem até se atingir uma composição base de LiSn, com Li2Sn5 e, eventualmente, intermetálicos Li-Sn ricos em Li.
Keywords: Ligas Li-Sn, Mecano-síntese, Oxidação, Difração de raios-X

Discussão: maio 12, 2022, 16:0