Incorporação de samário ao cobalto no processo redução-difusão.

• Ano de defesa: 1998
• Autor(a) principal: Nogueira, Paulo de Freitas
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Cobalt; Cobalto; Rare earths (Reduction); Terras raras (Redução)
• Link de acesso: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-07042026-080216/

Os ímãs permanentes baseados em intermetálicos terra rara - metal de transição - foram introduzidos em meados da década de 60, destacando-se o Sm\'Co IND.5\'. Entretanto, a produção destes intermetálicos pela rota convencional (fusão sob vácuo dos elementos puros e lingotamento) apresenta diversos pontos negativos, a interação da terra rara com o refratário e com a atmosfera e a solidificação do líquido, pois o intermetálico Sm\'Co IND.5\' é formado por uma reação peritética entre o líquido e o \'Sm IND.2\'\'Co IND.17\' (deletério às propriedades magnéticas). No início da década de 70 foram desenvolvidos dois processos para produção de ligas SmCo, sem apresentar as desvantangens da rota convencional. Ambos são baseados na redução calciotérmica do óxido de terra rara e a formação da liga pela difusão da terra rara no metal de transição. O que diferencia o processo \"Redução-Difusão\" do processo \"Corredução\" é o fato de no último, parte do metal de transição necessário é carregado na forma de óxido, e sua redução fornece parte do calor necessário. O controle da microestrutura do material obtido no processo é de fundamental importância para as propriedades magnéticas dos ímãs produzidos. Assim, a presença de cobalto metálico e de \'Sm IND.2\'\'Co IND.17\' deve ser evitada. Este trabalho objetiva estudar a fenomenologia de incorporação de samário ao cobalto no processo Redução Difusão, para aumentar o grau de controle do processo. Para tanto, foi estudada a influência do tempo (2 ou 4horas), temperatura (1373 ou 1473K) e teor de samário objetivado (34,2 ou 43,3% Sm), na microestrutura, composição química, tamanho médio de partícula, e rendimento. Também foram inseridos fios de cobalto metálico na carga para medir a espessura das camadas de intermetálicos. Observou-se que nos ensaios nos quais se objetivou 34,2% de samário, atingiu-se uma homogeneidade microestrural (Sm\'Co IND.5\' e \'Sm IND.2\'\'Co IND.7\') após 4 horas à 1473K, ) obtendo-se um material adequado para a fabricação de ímãs. O mesmo não foi observado nos materiais nos quais se objetivou um teor de samário de 43,3%, onde nenhum ensaio atingiu a homogeneidade microestrutural (Sm\'Co IND.3\' e \'SmIND.2\'\'Co IND.7\'), mas obteve-se materiais aptos para a fabricação de ímãs após 4 horas à 1373K, em função da ausência de cobalto e de \'Sm IND.2\'\'Co IND.17\' na microestrutura e do rendimento em massa apurado em cada ensaio. Não foi observada uma variação significativa da espessura da camada de \'Sm IND.2\'\'Co IND.17\' para um teor de samário objetivado, em termos da temperatura e do tempo de reação, situando-se entre 8 e 9 \'mü\'m para os ensaios objetivando-se 34,2% Sm, e entre 3,5 e 6,5\'mü\'m para os ensaios objetivando-se 43,3% Sm. Já para a camada de Sm\'Co IND.5\', a variação da espessura de camada é significativa, pois a média máxima obtida para 34,2% de samário objetivado foi de 54\'mü\'m após 4 horas à 1473K, enquanto que, para 43,3% foi de 135\'mü\'m, também após 4 horas à 1473K. Emfunção dos resultados obtidos, pode-se dizer que provavelmente a incorporação de samário ao cobalto é controlada pelo transporte de samário à superfície das partículas de cobalto, e não pela difusão de samário pelo interior da partícula