Henrique Hoffmann

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Projetos de pesquisa

• 2025 - 2025

  Desenvolvimento de Materiais Avançados de Elevado Desempenho pela Geração In Situ de Fases Nanoestruturadas Previstas Via Termodinâmica Computacional, Descrição: Trata-se de projeto de pesquisa aprovado no edital Chamada Pública MCTI/FINEP/AT MATERIAIS AVANÇADOS E MINERAIS ESTRATÉGICOS 2020 O objetivo geral deste projeto é o desenvolvimento de materiais funcionais de alta performance pela geração in situ de fases micro e nanoestruturadas através da aplicação de uma metodologia estratégica baseada na termodinâmica computacional. Os seguintes materiais serão objeto do presente projeto: a) Nanocompósito Fe + NbC de elevada resistência mecânica; b) Material lubrificante contendo grafite 2D para aplicações tribológicas; c) Meta-materiais acústicos (MMA) inteligentes para o controle da absorção e do isolamento sonoro. Para isso, foram definidas 10 metas fisicas que são as seguintes: 1) Obtenção de compósito sinterizado de alta dureza (acima de 800 HV) e resistência, de matriz ferrosa,contendo NbC gerado in situ na sinterização; 2) Desenvolvimento de material autolubrificante com coeficiente de atrito a seco menor que 0,08 contra aço AISI 52100; 3) Desenvolvimento da rota de produção de nanopartículas de carbono com pureza superior a 98 capaz de promover coeficiente de atrito a seco < 0,08; 4) Projeto de modelos de MMA para controle da absorção e de perda de transmissão sonora; 5) Simulação computacional do desempenho dos MMA para otimização da absorção e da perda de transmissão sonora; 6) Ensaios do material desenvolvido em termos de absorção e de perda transmissão sonora dos MMA, realizados; 7) Geração de conhecimento científico e tecnológico sobre a síntese de materiais sinterizados nanoestruturados com base em simulações termodinâmicas; 8) Formação de recursos humanos (10 alunos IC, 5 Mestrados e 4 Doutorados) no âmbito do projeto; 9) Publicações de artigos em revistas (mínimo 15), em congresso (mínimo 10) e deposição de patentes (minimo 3); 10) Realização de Estudos sobre o impacto ambiental dos processos em desenvolvimento no projeto visando o aumento da sustentabilidade Justificativas: Melhorias incrementais no desempenho de materiais metálicos realizadas por métodos metalúrgicos tradicionais não resultam em ganhos econômicos nem tem potencial de auxiliar no desenvolvimento de produtos capazes de mudar paradigmas atuais do mercado e gerar diferenciação competitiva. Nesse sentido, os materiais metálicos nanoestruturados a serem desenvolvidos neste projeto possuem potencial disruptivo para a indústria. Isso porque, pelo mecanismo de formação de fases in situ na metalurgia do pó é possível obter alta produtividade de materiais de elevado desempenho mecânico, competitivos com materiais nanoestruturados obtidos por rotas mais onerosas e de baixa produtividade, como a moagem de alta energia e rotas químicas. A termodinâmica computacional está em crescente aplicação em pesquisas científicas e tecnológicas, pois oferece uma alternativa de redução de tempo e de custo de desenvolvimento de novos materiais, a qual costuma ser fruto da abordagem empírica (devido à complexidade dos sistemas) tradicionalmente adotada. Para diminuir a etapa experimental, ou melhor, para conduzi-la de forma mais assertiva, a termodinâmica computacional é usada para simular condições de processamento e prever reações e transformações de fase. É importante consolidar metodologias que se baseiem em simulações no domínio da ciência dos materiais. Em contraste com outras engenharias, a modelação eficaz de materiais ainda é um desafio devido à complexidade dos sistemas estudados, sobretudo na nanoescala. Por este motivo, a termodinâmica computacional apresenta-se como uma ferramenta para economia de recursos no desenvolvimento de materiais avançados. No âmbito da universidade, é importante disseminar este tipo de prática através da familiarização dos laboratórios de pesquisa de materiais sobre sua aplicabilidade e vantagens.. Obs: Correção dos Integrantes: Henrique Hoffmann - Integrante / Aloisio Nelmo Klein - Coordenador.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (3) / Especialização: (0) / Mestrado acadêmico: (3) / Mestrado profissional: (0) / Doutorado: (5) . , Integrantes: Henrique Hoffmann - Integrante / Erasmo Felipe Vergara Miranda - Integrante / Arcanjo Lenzi - Integrante / Cristiano Binder - Integrante / Gildean do Nascimento Almeida - Integrante / Aloisio Nelmo Klein - Coordenador / Cristiani Campos Pla Cid - Integrante / Joao Batista Rodrigues Neto - Integrante / José Daniel Biasoli de Mello - Integrante / Rodrigo Perito Cardoso - Integrante / Sebastião Roberto Soares - Integrante / Tania Beatriz Creczynski Pasa - Integrante / Valderes Drago - Integrante / Daniel Auri Schaefer - Integrante / Isadora Schramm Deschamps - Integrante / Maurício Vitor Kozerski Giaretton - Integrante., Financiador(es): Financiadora de Estudos e Projetos - Auxílio financeiro. - Auxílio financeiro.