Ref.: 8-001
Apresentador: José Fabián Schneider
Autores (Instituição): Schneider, J.F.(Universidade de São Paulo);
Resumo:
A moagem mecânica de alta energia (MMAE) foi proposta como um método de processamento de baixa temperatura para gerar pós finos, produzindo partículas com características estruturais diferentes dos materiais de partida. A alta pressão associada às forças de colisão é conhecida por gerar amorfizações de superfície ou transformações de fase, evitando a volatilização de algumas espécies químicas associada aos processamentos em altas temperaturas e permitindo uma maior eficiência energética. Por outro lado, fosfatos com boa condutividade iônica são materiais importantes para desenvolver baterias de estado sólido. Neste trabalho, as transformações estruturais induzidas por MMAE em compostos fosfatados de Li e Na foram sistematicamente analisadas, com foco nas fases cristalinas de LiPO3 e NaPO3. Estudou-se o efeito das condições de síntese dos fosfatos (temperaturas e tempos de reação) e dos parâmetros de moagem em moinho de esferas (energia cinética, tempo de moagem e fluido de mistura) na estrutura dos produtos da moagem, utilizando ressonância magnética nuclear de 7Li, 31P e 23Na, calorimetria diferencial de varredura e difração de raios-x. Os resultados mostram que a MMAE em seco gera materiais totalmente amorfos em energias cinéticas moderadas (rotação de 400 rpm com esferas de 10 mm) após 60 horas de moagem. A natureza do estado amorfo difere daquele obtido da vitrificação por fusão, conforme evidenciado pela ausência de um evento de transição vítrea e uma forma de linha 31P-NMR mais larga, indicando maior grau de desordem das cadeias de fosfato. A energia de ativação para saltos difusivos de Li nesta estrutura, determinada a partir de técnicas de 7Li-NMR, é menor do que no estado vítreo. O material obtido pode ser melhor descrito como um estado fortemente desordenado derivado da forma cristalina original. Por outro lado, a MMAE com álcool isopropílico leva à formação de novas estruturas cristalinas e menor grau de amorfização. Este comportamento pode ser atribuído ao rápido relaxamento estrutural do estado amorfo em fases cristalinas, favorecido pela maior transferência de energia nas colisões em meio úmido.