Modelo cristalográfico - sustitucional en aleaciones AB5

S. OBREGÓN; J.J. ANDRADE GAMBOA; M.R ESQUIVEL

S.C. de Bariloche

Congreso; VII Reunión de la Asociación Argentina de Cristalografía; 2011

Asociación Argentina de Cristalografía

La síntesis de nuevos materiales aplicables a compresión térmica de hidrógeno (CTH) se orienta particularmente al diseño de intermetálicos tipo AB5 con sustituciones parciales o totales de los elementos A o B debido a que las las propiedades de la estructura base  tienen una fuerte correlación con las propiedades de sorción de hidrógeno característica altamente deseable en CTH. La síntesis de estos materiales mediante molienda reactiva nos brinda una posibilidad de producir estos reduciendo las exigencias tecnológicas. El grado de sustitución en la estructura AB5 no puede ser medida por técnicas corrientes de análisis elemental (por ejemplo espectroscopía dispersiva en energía, EDS) debido a que la determinación de un dado elemento corresponde al total (nominal) del mismo sin la posibilidad de discriminar su distribución entre las fases presentes al cabo de la molienda. Dado que las sustituciones isomorfas suelen provocar cambios de volumen de celda, es posible cuantificar el contenido de un dado sustituyente en una dada fase a partir de los valores de los parámetros de celda de dicha fase , siempre que se cuente con un modelo estructural (empírico o teórico). Para el caso de intermetálicos MmNi5-xAlx (Mm = La0.25Ce0.52Nd0.17Pr0.06), no existe una calibración empírica de parámetros de celda en función del grado de sustitución x (salvo pocos datos puntuales), de manera que se desarrolló un modelo geométrico de esferas rígidas para la celda unidad  que permita estimar x. Se sintetizaron tres intermetálicos de composición MmNi5-xAlx con x (nominal)= 0.5, 0.75, 1. A partir de estos se utilizo difracción de rayos X para identificar las fases presentes y calcular los parámetros de celda del intermetálico deseado.El modelo fue validado a partir de datos bibliográficos [1,2] y luego  se empleó para determinar el grado de sustitución  x resultante en la síntesis de MmNi5-xAlx por molienda reactiva para dos composiciones nominales xn = 0,5; 0,75; 1. Los valores obtenidos son x = 0,1; 0,73; 0,9, respectivamente.