Análise das propriedades estruturais e elásticas do composto Al2TiO5 utilizando cálculos de primeiros princípios

Resumo

A engenharia mecânica vem se desenvolvendo nas mais diversas áreas sobretudo no âmbito da
ciência dos materiais e nos processos de produção. Um dos processos mais utilizados pela indústria é o
processo de fundição, que faz uso de um molde para fabricar as peças que serão usadas nas mais diversas
áreas, sendo o Titanato de Alumínio um material muito propenso para constituir tal molde. No presente
trabalho serão calculados os parâmetros de rede, as constantes elásticas e parâmetros vibracionais do Titanato
de Alumínio (Al2TiO5) utilizando os cálculos de primeiros princípios. Para isso será utilizado o software
Cambridge Sequencial Total Energy Package (CASTEP), que calcula tais propriedades a partir da função de
onda, utilizando a Teoria do Funcional da Densidade (DFT) com as aproximações de densidade local (LDA)
e do gradiente generalizado (GGA). Estudos preliminares constataram que quando utilizada a aproximação
LDA com energia de 500 eV os parâmetros estruturais não diferem mais que 1,5% dos valores experimentais.
Os resultados para as constantes elásticas, coeficientes matriciais e módulo de Bulk mostraram que o material
é mecanicamente estável, o que justifica seu uso na indústria.