Mediciones experimentales y calculos teoricos del sistema Zr-Hf-Sn en la estructura tipo Mn5Si3

L. M. GIRBAUDO; A. M. MONTI; J. I. MELO; R. WEHT

Huerta Grande, Cordoba, Argentina

Congreso; SOLIDOS 2007; 2007

Universidad Nacional de Cordoba

Los compuestos intermetalicos ofrecen propiedades atractivas, con aplicaciones potenciales como materiales estructurales en condiciones ambientales exigidas. En muchos casos mejorar una determinada propiedad del compuesto para propositos ingenieriles, como por ejemplo la ductilidad, es posible mediante el reemplazo de un elemento substitucional o el agregado de un elemento intersticial a la red cristalina. Los intermetalicos con composicion generalM5N3 pueden encontrarse en tres estructuras cristalinas diferentes: tetragonales tipo Cr5B3 o tipo W5Si3 y hexagonal tipo Mn5Si3 (por ejemplo Zr5Sn3, Hf5Sn3). A las hexagonales se las denomina comunmente fases tipo Novotny, y en la mayorıa de los casos M es un elemento de transici´on. En varios sistemas ternarios, en donde en los binarios lımites se forman fases tipo Novotny, los intermetalicos terminales presentan solubilidad total y la estequiometrıa correspondiente es (MxP(1−x))5N3. Ejemplos de estos sistemas son, entre otros, el Zr-Hf-Sn, el Zr-Ti-Sn, el Zr-Ti-Pb y el Ti-Tb-Si. El presente trabajo tiene como objetivo estudiar las relaciones entre la constitucion y la estabilidad estructural del compuesto (ZrxHf(1−x))5Sn3. Desde el punto de vista experimental se han medido los parametros de red del intermetalico ternario en equilibrio en tres aleaciones de composiciones diferentes: XHf = 12,4, XSn = 19,8, XHf = 38,9, XSn = 19,4 y XHf = 64,4, XSn = 19,1. En estas aleaciones las composiciones de los intermetalicos estables son (Zr0,9Hf0,1)5Sn3, (Zr0,8Hf0,2)5Sn3 y (Zr0,5Hf0,5)5Sn3 respectivamente. Desde el punto de vista te´orico, se estudiaron los par´ametros estructurales y la energııa de formaci´on del compuesto intermetalico (ZrxHf(1−x))5Sn3,, para diferentes relaciones de los metales de transicion. Para ello se utilizaron metodos de primeros principios, basados en la teorıa de la densidad de la funcional, optimizando todos los parametros internos en cada caso. Los parametros de red determinados para las estructuras estables se comparan con los valores experimentales medidos.