Siliciação de aço silício.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2007
Autor(a) principal: Toledo, Thalita França de
Orientador(a): Branco, José Roberto Tavares
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/3007
Resumo: Os aços silício são excelentes materiais magnéticos macios. Entretanto, quando o teor do silício é aumentado, acima de 3,5% em peso, o material é fragilizado, dificultando a produção de chapas finas pelo processo de laminação convencional. O presente trabalho envolve a deposição de silício sobre chapas de aço silício seguindo-se um tratamento térmico para sua difusão, de forma a elevar seu teor para até 6,5% em peso ao longo das chapas. Os processos de deposição física de vapor (PVD) por evaporação a vácuo e de aspersão térmica a plasma (ATP) foram avaliados para a produção dos recobrimentos sobre chapas de aço silício contendo inicialmente 2% em peso de silício. Posteriormente, para a difusão do silício, as amostras foram tratadas a temperaturas entre 800 e 1200°C sob fluxo de Hidrogênio a 1L/min. Os recobrimentos e as amostras obtidos foram caracterizados por Microscopia Eletrônica de Varredura, Microscopia Ótica e Difração de raios X e as perdas magnéticas foram medidas pelo método de “Single Sheet”. Filmes de silício foram produzidos com o processo de PVD, mas não foi possível detectar o enriquecimento de silício na chapa. Já com o processo de ATP, obtiveram-se, a partir dos recobrimentos produzidos, chapas de aço silício com um perfil de concentração de silício após o tratamento térmico. Os coeficientes de difusão aparente do silício nas chapas de aço silício foram estimados e valores na ordem de 10-11m/s2 foram obtidos. As perdas magnéticas totais a freqüências de 50 e 60 Hz tiveram uma diminuição de aproximadamente 10% e para os ensaios feitos a 400 Hz, as perdas magnéticas totais tiveram uma redução, a partir de 1100ºC, decorrente do enriquecimento de silício nas chapas.
id UFOP_d84155e50a5adc244c4977d909f40de9
oai_identifier_str oai:localhost:123456789/3007
network_acronym_str UFOP
network_name_str Repositório Institucional da UFOP
repository_id_str
spelling Toledo, Thalita França deBranco, José Roberto Tavares2013-06-28T13:20:42Z2013-06-28T13:20:42Z2007TOLEDO, T. F. de. Siliciação de aço silício. 2007. 148 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2007.http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/3007Os aços silício são excelentes materiais magnéticos macios. Entretanto, quando o teor do silício é aumentado, acima de 3,5% em peso, o material é fragilizado, dificultando a produção de chapas finas pelo processo de laminação convencional. O presente trabalho envolve a deposição de silício sobre chapas de aço silício seguindo-se um tratamento térmico para sua difusão, de forma a elevar seu teor para até 6,5% em peso ao longo das chapas. Os processos de deposição física de vapor (PVD) por evaporação a vácuo e de aspersão térmica a plasma (ATP) foram avaliados para a produção dos recobrimentos sobre chapas de aço silício contendo inicialmente 2% em peso de silício. Posteriormente, para a difusão do silício, as amostras foram tratadas a temperaturas entre 800 e 1200°C sob fluxo de Hidrogênio a 1L/min. Os recobrimentos e as amostras obtidos foram caracterizados por Microscopia Eletrônica de Varredura, Microscopia Ótica e Difração de raios X e as perdas magnéticas foram medidas pelo método de “Single Sheet”. Filmes de silício foram produzidos com o processo de PVD, mas não foi possível detectar o enriquecimento de silício na chapa. Já com o processo de ATP, obtiveram-se, a partir dos recobrimentos produzidos, chapas de aço silício com um perfil de concentração de silício após o tratamento térmico. Os coeficientes de difusão aparente do silício nas chapas de aço silício foram estimados e valores na ordem de 10-11m/s2 foram obtidos. As perdas magnéticas totais a freqüências de 50 e 60 Hz tiveram uma diminuição de aproximadamente 10% e para os ensaios feitos a 400 Hz, as perdas magnéticas totais tiveram uma redução, a partir de 1100ºC, decorrente do enriquecimento de silício nas chapas.Steels with high Si content are excellent soft magnetic materials. However, increasing the amount of silicon above 3.5% wt results in an extremely brittle material, making the production of thin sheet by conventional rolling difficult. In this work, silicon steel sheets were coated with a silicon layer, followed by diffusion annealing to obtain an increase of silicon content through the sheet thickness up to 6.5% wt. The methods of e-bean vapor deposition (PVD) and thermal plasma spraying were used to produce silicon coatings on silicon steel substrates containing 2 wt%. After deposition, the samples were annealed at temperatures between 800 and 1200ºC in hydrogen flow at 1L/min. The characteristics of the coatings and the samples were analyzed through Scanning Electron Microscopy, Optical Microscopy and X- ray Diffraction and the core loss was measured by the Single Sheet method. In the PVD process, silicon films were produced, but it wasn’t possible to detect the silicon enrichment in the steel sheet. Using the thermal plasma spraying process, silicon coatings were produced and the sheets showed a silicon concentration profile after the thermal treatment. Estimated values for the apparent diffusion coefficient of silicon in steel were about 10-11m/s2. The total magnetic losses at 50 and 60Hz were reduced in 10% approximately and for the measurement at 400Hz, the total magnetic losses had a reduction, later than 1100ºC, due increase of silicon content through the sheet.Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.AçoSilícioDifusãoSiliciação de aço silício.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFOPinstname:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)instacron:UFOPinfo:eu-repo/semantics/openAccessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82683http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/3007/2/license.txtb084821f9007b71b6e779ab532adc5ddMD52ORIGINALDISSERTAÇÃO_ SiliciaçãoAçoSilício.PDFDISSERTAÇÃO_ SiliciaçãoAçoSilício.PDFapplication/pdf4806905http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/3007/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O_%20Silicia%c3%a7%c3%a3oA%c3%a7oSil%c3%adcio.PDF8a71aed6524f85fe23a4a29d8af06a56MD51123456789/30072019-04-09 13:50:52.149oai:localhost: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Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufop.br/oai/requestrepositorio@ufop.edu.bropendoar:32332019-04-09T17:50:52Repositório Institucional da UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Siliciação de aço silício.
title Siliciação de aço silício.
spellingShingle Siliciação de aço silício.
Toledo, Thalita França de
Aço
Silício
Difusão
title_short Siliciação de aço silício.
title_full Siliciação de aço silício.
title_fullStr Siliciação de aço silício.
title_full_unstemmed Siliciação de aço silício.
title_sort Siliciação de aço silício.
author Toledo, Thalita França de
author_facet Toledo, Thalita França de
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Toledo, Thalita França de
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Branco, José Roberto Tavares
contributor_str_mv Branco, José Roberto Tavares
dc.subject.por.fl_str_mv Aço
Silício
Difusão
topic Aço
Silício
Difusão
description Os aços silício são excelentes materiais magnéticos macios. Entretanto, quando o teor do silício é aumentado, acima de 3,5% em peso, o material é fragilizado, dificultando a produção de chapas finas pelo processo de laminação convencional. O presente trabalho envolve a deposição de silício sobre chapas de aço silício seguindo-se um tratamento térmico para sua difusão, de forma a elevar seu teor para até 6,5% em peso ao longo das chapas. Os processos de deposição física de vapor (PVD) por evaporação a vácuo e de aspersão térmica a plasma (ATP) foram avaliados para a produção dos recobrimentos sobre chapas de aço silício contendo inicialmente 2% em peso de silício. Posteriormente, para a difusão do silício, as amostras foram tratadas a temperaturas entre 800 e 1200°C sob fluxo de Hidrogênio a 1L/min. Os recobrimentos e as amostras obtidos foram caracterizados por Microscopia Eletrônica de Varredura, Microscopia Ótica e Difração de raios X e as perdas magnéticas foram medidas pelo método de “Single Sheet”. Filmes de silício foram produzidos com o processo de PVD, mas não foi possível detectar o enriquecimento de silício na chapa. Já com o processo de ATP, obtiveram-se, a partir dos recobrimentos produzidos, chapas de aço silício com um perfil de concentração de silício após o tratamento térmico. Os coeficientes de difusão aparente do silício nas chapas de aço silício foram estimados e valores na ordem de 10-11m/s2 foram obtidos. As perdas magnéticas totais a freqüências de 50 e 60 Hz tiveram uma diminuição de aproximadamente 10% e para os ensaios feitos a 400 Hz, as perdas magnéticas totais tiveram uma redução, a partir de 1100ºC, decorrente do enriquecimento de silício nas chapas.
publishDate 2007
dc.date.issued.fl_str_mv 2007
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2013-06-28T13:20:42Z
dc.date.available.fl_str_mv 2013-06-28T13:20:42Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv TOLEDO, T. F. de. Siliciação de aço silício. 2007. 148 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2007.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/3007
identifier_str_mv TOLEDO, T. F. de. Siliciação de aço silício. 2007. 148 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2007.
url http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/3007
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
publisher.none.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFOP
instname:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)
instacron:UFOP
instname_str Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)
instacron_str UFOP
institution UFOP
reponame_str Repositório Institucional da UFOP
collection Repositório Institucional da UFOP
bitstream.url.fl_str_mv http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/3007/2/license.txt
http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/3007/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O_%20Silicia%c3%a7%c3%a3oA%c3%a7oSil%c3%adcio.PDF
bitstream.checksum.fl_str_mv b084821f9007b71b6e779ab532adc5dd
8a71aed6524f85fe23a4a29d8af06a56
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)
repository.mail.fl_str_mv repositorio@ufop.edu.br
_version_ 1793531405772259328