SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE LIGAS FE-NI NANOESTRUTURADAS

Oxido de níquel e hematita nanoestruturadas foram sintetizadas a partir da decomposição térmica de nitrato de níquel hexahidratado e nitrato férrico nonahidratado respectivamente, na faixa de temperatura de 350-450°C com variações no tempo reacional. Os tamanhos de cristalito do NiO e Fe2O3 foram estimados a partir dos difractogramas de Difração de Raios-X (XRD) utilizando os software PowderCell e Topas. Foi observado que o tamanho de cristalito varia em função da temperatura de sínteses. O resultado mais significante foi observado nos cristalitos de NiO os quais aumentam de 31 nm (T=350°C, 3hr) a 98 nm (T=450°C, 5hr). Foram realizados estudos cinéticos da redução NiO e Fe2O3 por hidrogênio na faixa de temperatura de 250-600°C. Ligas ferroníquel nanoestruturadas com composições FexNi100-x (x = 25, 50, and 75 w%) têm sido preparadas com sucesso por decomposição térmica de nitratos (formação de óxidos) e posterior redução com hidrogênio a 700ºC (formação das ligas). As ligas Fe-Ni, caracterizadas por difração de raios-X mostraram tamanhos de cristalito da ordem de 25nm. A fase rica em Ni, liga Fe25Ni75, apresentou uma estrutura γ(FCC). A liga Fe50Ni50 apresentou a existência de uma estrutura tetragonal. A fase rica em Fe, liga Fe75Ni25, contém uma mistura de fases α(BCC) e γ(FCC). A coexistência das fases e atribuída à segregação de fases que acontece nestas ligas como resultado da difusão atômica. A partir dos resultados das medições magnéticas efetuadas a 300K, pode-se estabelecer que as ligas Fe-Ni nanoestruturadas tem um comportamento superparamagnético.Nickel oxide and hematite nanostructured were successfully prepared by thermal decomposition from nickel nitrate hexahydrate and ferric nitrate nonahydrate in the temperature range of 350-450°C with variation of the time. The average crystallite sizes of NiO and Fe2O3 were estimated from X-ray diffraction (XRD) peaks using the PowderCell and Topas software. We observed that the crystallite size changes as a function of synthesis temperature. The significant result was the large size of the resulting NiO crystallites, which increased from 31nm (T=350°C, 3hr) to 98nm (T=450°C, 5hr). Kinetic studies of the reduction of NiO and Fe2O3 by hydrogen in the temperature range 250-600°C have been investigated. Nanostructured Fe-Ni alloys with compositions FexNi100-x (x = 25, 50, and 75 w%) have been successively prepared by thermal decomposition from mixtures of nitrates (formation of oxides) and reduction by hydrogen at 700ºC (formation of alloys). The Fe-Ni alloys, characterized by X-ray diffraction show crystallites sizes about 25nm. The Nirich phase, Fe25Ni75 alloys show the existence of γ(FCC) phase. The Fe50Ni50 alloy show the existence of tetragonal phase. The Fe-rich phase, Fe75Ni25 alloy, contain a mixture of α(BCC) and γ(FCC) phases. The coexistence of these phases is attributed to phase segregation occurring in these alloys as a result of enhanced atomic diffusion. It was inferred from results of magnetic measurements at 300K, that nanostructured Fe-Ni alloys were in a superparamagnetic state