Liga metálica de alta entropia é mais resistente que o titânio

Uma nova liga metálica de alta entropia alcançou uma relação resistência/peso maior do que qualquer outro material metálico conhecido. Ligas metálicas de alta entropia são materiais que consistem de cinco ou mais metais em quantidades aproximadamente iguais. Estas ligas são atualmente foco de atenção significativa em ciência e engenharia de materiais porque apresentam propriedades de grande interesse na indústria. Khaled Youssef e seus colegas combinaram lítio, magnésio, titânio, alumínio e escândio para fazer uma liga nanocristalina de alta entropia que tem uma baixa densidade, mas uma resistência muito elevada.


"A densidade é comparável à do alumínio, mas ela é mais forte do que as ligas de titânio," garante o professor Carl Koch, da Universidade da Carolina do Norte, que coordenou a equipe juntamente com pesquisadores da Universidade do Qatar. "A liga tem uma combinação de alta resistência e baixa densidade que é, tanto quanto podemos dizer, inigualável para qualquer outro material metálico. A relação resistência/peso é comparável a algumas cerâmicas, mas é mais resistente - menos quebradiça - do que a cerâmica," acrescentou Koch.


A equipe afirma que a nova liga possui uma vasta gama de utilizações possíveis, em veículos, aviões ou dispositivos protéticos. Contudo, com vistas ao uso prático, a liga metálica ainda tem um problema: ela é composta por 20% de escândio, um metal raro e extremamente caro. "Nós ainda temos um monte de trabalho para fazer para caracterizar completamente este material e explorar os melhores métodos de processamento para ele," disse Koch. "Uma coisa que nós estaremos olhando é se escândio pode ser substituído ou eliminado da liga."

Cresce a expectativa para a produção de neodímio metálico

O Instituto de Pesquisas Tecnológicas [IPT] e a Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração [CBMM] assinaram na terça-feira, 11 de novembro, um convênio para desenvolvimento de tecnologia de obtenção de neodímio metálico, matéria-prima para superimãs de terras-raras, empregados na indústria de alta tecnologia de motores elétricos e turbinas eólicas. O acordo, no valor de R$ 9,5 milhões, dá-se no âmbito da Associação Brasileira de Pesquisa e Inovação Industrial [Embrapii] e tem duração de dois anos. A assinatura do contrato aconteceu durante a realização do workshop 'Terras-Raras: Novas Perspectivas para a Cadeia Produtiva no Brasil', realizado no campus do IPT em São Paulo.

Neodímio metálico

A CBMM dispõe de planta-piloto para concentração de terras-raras a partir de reservas na cidade de Araxá [MG], onde mantém suas operações de produção de nióbio. A companhia também já domina o processo de separação de óxidos de terras-raras. Equipes do Centro de Tecnologia em Metalurgia e Materiais do IPT e da companhia trabalharão em conjunto na terceira etapa da cadeia, que é a da redução do óxido de neodímio em metal. Segundo o diretor-presidente do IPT, Fernando Landgraf, essa é a única escala da cadeia produtiva dos superimãs de terras-raras ainda não trabalhada no Brasil. Na outra ponta, há experiência concentrada principalmente em universidades e centros de pesquisa na produção dos magnetos, além de fabricantes de motores elétricos e de geradores eólicos instalados no País.

"Os superimãs de terras-raras são estudados há 30 anos no Brasil. Na década de 1990, todas as expectativas da comunidade acadêmica foram frustradas com o domínio total da China sobre o mercado", lembrou Landgraf durante a cerimônia de assinatura do contrato. "Nos últimos anos, venho insistindo que o avanço da cadeia produtiva nacional só iria ocorrer quando uma das empresas detentoras de reservas de terras-raras investisse na transformação do minério em material comercialmente atrativo. E o fato de a CBMM hoje assumir esse risco é realmente um marco".

O presidente da CBMM, Tadeu Carneiro, comparou os desafios da companhia neste projeto com o do desenvolvimento do mercado do nióbio, há 60 anos. Naquele momento, disse o executivo, não havia nem aplicações, nem mercado para o nióbio, que foi praticamente criado pela empresa, hoje a maior fabricante mundial do metal. "No caso das terras-raras, esses fatores não são problema. Mas temos outro desafio que é o de desenvolver tecnologia. É tão importante por isso o esforço que esse convênio irá produzir", destacou.

Fonte: IPT, com adaptações.