Obtenção de ligas magnéticas à base de Pr-Fe-B por resfriamento super-rápido para a fabricação de ímãs permanentes de terras-raras
| Ano de defesa: | 2021 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85134/tde-10032022-153718/ |
Resumo: | Ímãs permanentes de terras-raras (TR) são componentes essenciais nos campos da tecnologia devido às suas excelentes propriedades magnéticas. Há duas técnicas consolidadas utilizadas na obtenção de ímãs permanentes de TR-Fe-B; a metalurgia do pó (MP), empregada na obtenção de ímãs sinterizados, anisotrópicos e de alto desempenho, a qual utiliza o processo de decrepitação por hidrogênio (HD) na pré-moagem da liga de partida e o processo melt spinning (MS), empregado na obtenção de pós-magnéticos de TR-Fe-B para o processamento de ímãs aglomerados ou conformados a quente isotrópicos e anisotrópicos. O controle da microestrutura da amostra fundida e resfriada rapidamente em uma atmosfera controlada é atribuído ao processo MS. O objetivo do presente trabalho foi verificar a influência do tamanho de grão nas propriedades microestruturais e magnéticas, principalmente na coercividade intrínseca (iHc) de ímãs sinterizados à base de Pr14FebalCo16B6Nb0,1, Pr14FebalCo16B6Zr0,1 e Pr14FebalCo16B6Nb0,1(x), x = Al0,1 e Dy0,3 (% at.), obtidos por MS, HD e MP respectivamente. Pelo processo MS, através da variação dos parâmetros, obtiveram-se fitas e flocos com 30 μm de espessura e 5 mm de largura. Pelos resultados de análise de difração por raios X (DRX) através do método de refinamento de Rietveld GSAS, observou-se majoritariamente a presença da fase magnética principal Φ (Pr2Fe14B) com tamanho médio de cristalito (TMC) de 48 nm a 78 nm e parâmetros de rede adequados. Essas ligas exibiram perfil isotrópico e iHc máxima = 254 kA m-1. Os ímãs sinterizados obtidos exibiram fases características de ímãs de TR-Fe-B e iHc máxima = 302 kA m-1. |
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Obtenção de ligas magnéticas à base de Pr-Fe-B por resfriamento super-rápido para a fabricação de ímãs permanentes de terras-rarasObtainment of Pr-Fe-B based magnetic alloys by super-fast cooling for the manufacture of rare-earth permanent magnetscoercividade intrínsecaímãs permanentes à base de Pr-Fe-Bintrinsic coercivitymelt spinning processmétodo de Rietveld GSASpermanent magnets based on Pr-Fe-Bprocesso melt spinningRietveld GSAS methodÍmãs permanentes de terras-raras (TR) são componentes essenciais nos campos da tecnologia devido às suas excelentes propriedades magnéticas. Há duas técnicas consolidadas utilizadas na obtenção de ímãs permanentes de TR-Fe-B; a metalurgia do pó (MP), empregada na obtenção de ímãs sinterizados, anisotrópicos e de alto desempenho, a qual utiliza o processo de decrepitação por hidrogênio (HD) na pré-moagem da liga de partida e o processo melt spinning (MS), empregado na obtenção de pós-magnéticos de TR-Fe-B para o processamento de ímãs aglomerados ou conformados a quente isotrópicos e anisotrópicos. O controle da microestrutura da amostra fundida e resfriada rapidamente em uma atmosfera controlada é atribuído ao processo MS. O objetivo do presente trabalho foi verificar a influência do tamanho de grão nas propriedades microestruturais e magnéticas, principalmente na coercividade intrínseca (iHc) de ímãs sinterizados à base de Pr14FebalCo16B6Nb0,1, Pr14FebalCo16B6Zr0,1 e Pr14FebalCo16B6Nb0,1(x), x = Al0,1 e Dy0,3 (% at.), obtidos por MS, HD e MP respectivamente. Pelo processo MS, através da variação dos parâmetros, obtiveram-se fitas e flocos com 30 μm de espessura e 5 mm de largura. Pelos resultados de análise de difração por raios X (DRX) através do método de refinamento de Rietveld GSAS, observou-se majoritariamente a presença da fase magnética principal Φ (Pr2Fe14B) com tamanho médio de cristalito (TMC) de 48 nm a 78 nm e parâmetros de rede adequados. Essas ligas exibiram perfil isotrópico e iHc máxima = 254 kA m-1. Os ímãs sinterizados obtidos exibiram fases características de ímãs de TR-Fe-B e iHc máxima = 302 kA m-1.Rare-earth (RE) permanent magnets are essential components in the fields of technology due to their excellent magnetic properties. There are two consolidated techniques used in obtaining TR-Fe-B permanent magnets; powder metallurgy (PM), used to obtain sintered, anisotropic and high-performance magnets, which uses the hydrogen decrepit process (HD) in the pre-milling of the input alloy and the melt spinning process (MS), used in obtaining TR-Fe-B magnetic powders for the processing of isotropic and anisotropic hot-formed or agglomerated magnets. Control of the microstructure of the melted sample and rapidly cooled in a controlled atmosphere is attributed to the MS process. The aim of this work was to verify the influence of grain size on microstructural and magnetic properties, especially the intrinsic coercivity (iHc) of sintered magnets based on Pr14FebalCo16B6Nb0,1, Pr14FebalCo16B6Zr0,1 and Pr14FebalCo16B6Nb0,1(x), x = Al0.1 and Dy0.3 (at. %) obtained by MS, HD and MP respectively. By the MS process, by varying the parameters, ribbons and flakes 30 μm thick and 5 mm wide were obtained. From the results of X-ray diffraction (XRD) analysis using the Rietveld GSAS refinement method, it was mostly observed the presence of the main magnetic phase Φ (Pr2Fe14B) with mean crystallite size (TMC) from 48 nm to 78 nm and proper lattice parameters. These alloys exhibited an isotropic profile and maximum iHc = 254 kA m-1. The sintered magnets obtained exhibited phases characteristic of TR-Fe-B magnets and maximum iHc = 302 kA m-1.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPTakiishi, HidetoshiMeira, Marco Antonio2021-12-17info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85134/tde-10032022-153718/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2022-03-14T21:17:03Zoai:teses.usp.br:tde-10032022-153718Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212022-03-14T21:17:03Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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