Estudio de la fase h-Cu2In del sistema Cu-In mediante técnicas ab-initio, XRD y DSC

SOMMADOSSI S.; ESQUIVEL M.; RAMOS DE DEBIAGGI S.; MONTI A.; FERNÁNDEZ GUILLERMET A.

Huerta Grande, Córdoba

Congreso; Reunión Nacional de Sólidos 2007; 2007

Famaf, Universidad Nacional de Córdoba

La caracterización de las fases del sistema Cu-In es relevante para el desarrollo de tecnologías de unión libres de Pb. En particular el diagrama de fases del Cu-In muestra, entre otros, el campo de fases h, el cual es algo complejo y está compuesto por superestructuras basadas en estructuras del tipo B8 (NiAs-Ni2In). Estas fases tienen una región de estabilidad extendida tanto en composiciones (33-38 at.% In) como en temperatura (T < 667 oC). Se sintetizaron muestras Cu-35In homogeneizadas a 500oC durante una semana. En esa región del diagrama de equilibrio, la fase asignada se corresponde con una estructura hexagonal. Se hace uso de la técnica de calorimetría diferencial de barrido (DSC) para determinar temperaturas de transición en estado sólido, calentando hasta 500°C a distintas velocidades de calentamiento (10-25°C/min). En el rango de calentamiento se evidenció una sola transición a 397°C para 10°C/min. Dicha temperatura aumenta proporcionalmente con el aumento de la velocidad de calentamiento hasta 403°C a 25°C/min. La caracterización microestructural e identificación de fases cristalinas de las muestras se realiza mediante la técnica de difracción de Rayos X (XRD/DRX). La determinación cuantitativa de los parámetros estructurales (parámetros de red) se realiza por ajustes mediante el método Rietveld. Para ello se generan polvos de muestras masivas, homogeneizados para relajar las tensiones mecánicas y minimizar la orientación preferencial y deformaciones de los parámetros de red generadas por la molienda a distintas temperaturas de interés. Existe escasa información teórica reportada sobre este sistema. A los efectos de iniciar un estudio del mismo realizamos cálculos ab-initio de la fase hexagonal B8 (prototipo Ni2In) presente a altas temperaturas. Utilizando la teoría de la funcional densidad y la aproximación GGA (generalized gradient approximation), calculamos parámetros de red y energías de equilibrio de las fase binaria estudiada, evaluando también propiedades correspondientes a los metales puros Cu e In, a los efectos de estimar la correspondiente entalpía de formación de la fase intermedia en cuestión.