| Telefone/Ramal: | Não informado |
POLIMORFISMO EM ÓXIDOS: UM ESTUDO DE PRIMEIROS PRINCÍPIOS DAS FASES TRIGONAL E MONOCLÍNICA DO AL2O3 COM FOCO EM APLICAÇÕES AEROESPACIAIS.
-------
Entre os óxidos cerâmicos, o óxido de alumínio (Al2O3) se destaca como um dos mais importantes para aplicações tecnológicas avançadas, especialmente no setor aeroespacial, em razão de sua elevada estabilidade térmica, resistência química, propriedades dielétricas e comportamento óptico favorável. Esse material possui um polimorfismo bastante rico, com diferentes fases cristalinas coexistindo ou se alterando conforme as condições termodinâmicas e cinéticas, o que leva a diferentes propriedades físicas. A fase trigonal (α-Al2O3, coríndon) é bem caracterizada e utilizada em aplicações severas, mas fases menos estudadas, como a monoclínica, carecem de investigações sistemáticas que relacionem a estrutura cristalina e as propriedades fundamentais. Neste trabalho, são investigadas, por métodos de primeiros princípios baseados na Teoria do Funcional da Densidade (DFT) e usando diversas aproximações para os funcionais de troca e correlação, as fases trigonal e monoclínica do Al2O3. Propriedades estruturais, eletrônicas, ópticas e termodinâmicas são estudadas, como constantes de rede, densidade de estados eletrônicos, funções dielétricas, espectros de absorção óptica, entalpia, entropia e energia livre, para entender como o polimorfismo influencia o comportamento físico do material. Os resultados evidenciam que a fase trigonal é a mais estável termodinamicamente em uma vasta gama de temperaturas, possui rigidez estrutural elevada e um comportamento óptico que é compatível com seu uso consolidado em sistemas de proteção térmica e em componentes estruturais. Por sua vez, a fase monoclínica exibe propriedades ópticas e dielétricas distintas, em função de sua menor simetria cristalina e complexidade vibracional, o que pode indicar um potencial emergente para aplicações em ambientes aeroespaciais, tais como revestimentos seletivos, componentes dielétricos, filtros ópticos e dispositivos que funcionam sob condições de intensa radiação e temperatura extrema. Além disso, uma análise cientométrica das publicações sobre Al2O3, com base nas bases de dados Scopus e Web of Science, é realizada para traçar a evolução dos estudos, as tendências de pesquisa, os principais centros de investigação e as áreas em expansão de aplicação. O crescimento do interesse científico nas propriedades funcionais da alumina, evidenciado nesta análise, reforça a importância atual dos estudos dedicados ao polimorfismo e a fases menos exploradas. Deste modo, este trabalho avança o conhecimento acerca da interrelação entre a estrutura cristalina e as propriedades físicas do Al2O3, oferecendo uma fundamentação teórica robusta que pode ser explorada em busca de novas aplicações no setor aeroespacial, sobretudo no que diz respeito à fase monoclínica, além de indicar caminhos frutíferos para futuras investigações nas áreas de propriedades mecânicas, vibracionais e validações experimentais.