Navegação Teses por assunto "permanent magnets"

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  • IPEN-DOC 13936

    MARTINS, EMERSON A. . Avaliacao do efeito de tratamentos superficiais na resistencia a corrosao de magnetos de Nd-Fe-B / Assessment of the effect of surface treatments on the corrosion resistance of Nd-Fe-B Magnets . 2009. Dissertacao (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. 98 p. Orientador: Isolda Costa. DOI: 10.11606/D.85.2009.tde-06112009-145955

    Abstract: Magnetos de Nd-Fe-B produzidos por metalurgia do pó são altamente susceptíveis à corrosão devido à porosidade intrínseca e à sua microestrutura complexa. Por outro lado, tais ímãs apresentam excelentes propriedades magnéticas tendo por isso várias aplicações. Na área nuclear, os ímãs permanentes à base de terras raras-metais de transição-boro (Nd-Fe-B) são utilizados na fabricação de suportes magnéticos (levitação magnética) para ultra-centrífugas utilizadas no enriquecimento isotópico do urânio natural de utilização em reatores nucleares. Em Odontologia são utilizados para fixar próteses totais e parciais sobre implantes, em Ortodontia, para corrigir maloclusões e fazer movimentações dentárias e em Cirurgia buco-maxilo-facial para fixar próteses de grandes defeitos da face. Em equipamentos eletrônicos, os magnetos são utilizados em balanças, cadeados, motores elétricos e principalmente na confecção de discos rígidos de computadores.Diante disso, o objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento de corrosão do magneto e testar tratamentos superficiais a fim de substituir principalmente os tratamentos com cromato que hoje em dia não estão sendo mais utilizados principalmente devido à sua toxicidade e altos custos dos tratamentos dos resíduos. A avaliação da resistência à corrosão foi feita através da análise de curvas de polarização potenciodinâmica, espectroscopia de impedância eletroquímica, medidas de potencial de corrosão versus tempo e microscopia eletrônica de varredura a fim de associar a microestrutura ao comportamento de corrosão apresentado pelas amostras. Os resultados obtidos mostram que estes magnetos são altamente susceptíveis à corrosão e esta ocorre preferencialmente na fase rica em Nd, localizada nos contornos da fase matriz e magnética (). Tratamentos para proteção da superfície com revestimento de silano, revestimento de conversão de cério, moléculas auto-organizáveis (SAM), Cr hexavalente, fosfato tricatiônico seguido por passivação em solução de trióxido de cromo, e revestimento de fosfato obtido por imersão por 24 h em solução de NaH2PO4 (pH= 3,8) seguido de imersão em solução de sulfato de zinco não melhoraram a resistência à corrosão do magneto. Dentre os tratamentos utilizados, o de fosfatização por 24h em solução de NaH2PO4 (pH= 3,8) foi muito superior, conferindo maior proteção contra corrosão quando comparado com os outros tipos de tratamentos testados. ABSTRACT Nd-Fe-B magnets produced by powder metallurgy are highly susceptible to corrosion due to their complex microstructure and intrinsic porosity due to their fabrication process. Moreover, these magnets have excellent magnetic properties and find many applications. In the nuclear area, permanent magnets based on rare earth transition-iron-boron (Ne-Fe-B) are used in the manufacture of magnetic media (magnetic levitation) for ultra-centrifuges used for isotopic enrichment of uranium employed in nuclear reactors. In dentistry these types of magnets are used to fix total and partial prostheses on implants; in orthodontics to correct dental malocclusion and make moves; in buco-maxillo-facial surgery for setting facial prostheses of large defects of the face. In electronic equipment, they are used in scales, locks, electric motors and particularly in the manufacturing of hard drives of computers. The objective of this study is to evaluate the corrosion resistance of the magnet tested and surface treatments that could replace chromating that generates toxic residues and present high cost of processing waste with treatments that are environmentally friendly. The evaluation

    Palavras-Chave: permanent magnets; neodymium alloys; iron alloys; boron alloys; corrosion protection; electric impedance; spectroscopy; phosphates

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  • IPEN-DOC 10449

    SOARES, EDSON P. . Caracterização magnética e microestrutural de ímãs sinterizados de Pr-Fe-B processados pela técnica de transferência de pós e utilizando decrepitação por hidrogênio. 2005. Dissertacao (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP, Sao Paulo. p. Orientador: Rubens Nunes de Faria Junior.

    Palavras-Chave: permanent magnets; rare earth alloys; praseodymium alloys; iron compounds; boron alloys; sintering; microstructure; magnetic properties

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  • IPEN-DOC 12437

    SILVA, WANDERLEI M. da . Contribuição ao modelamento e simulação de motores com imãs permanentes e comutação eletrônica de alta rotação. 1998. Dissertacao (Mestrado) - Escola Politecnica, Universidade de Sao Paulo - POLI/USP, Sao Paulo. 91 p. Orientador: Clovis GoldembergPimenta.

    Palavras-Chave: permanent magnets; motors; electronic circuits; mathematical models; computerized simulation

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  • IPEN-DOC 16804

    XAVIER, CESAR C. . Desenvolvimento de ferramenta computacional para projeto de canhões de elétrons com grade e shadow-grid, PPM e coletores aplicados em válvulas de micro-ondas de potência e caracterização experimental / Computational development tool for project electron guns with grids and shadow-grids, PPM and colectors for microwave power valves and experimental, characterization . 2010. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. 205 p. Orientador: Claudio Costa Motta. DOI: 10.11606/T.85.2010.tde-15092011-140900

    Abstract: Neste trabalho analisa-se o problema do transporte do feixe de elétrons em canhões de elétrons, estruturas periódicas de ímãs permanentes e em coletores de simples e múltiplos estágios. Essa análise é de relevância em projetos de dispositivos de micro-ondas de potência dos tipos amplicador klystron e válvula TWT. Determina-se a dinâmica das partículas a partir da solução da equação da trajetória que é derivada da força de Lorentz e da conservação de energia. A equação da trajetória obtida é diferencial de segunda ordem, não-linear e independentemente do tempo para o potencial generalizado. Utiliza-se o método de Runge-Kutta de 4a Ordem para integrar a equação da trajetória das partículas. Obtém-se o potencial escalar elétrico a partir da solução da equação de Poisson. Numericamente, obtêm-se os po- tenciais escalares elétricos e magnéticos, por meio do Método de Elementos Finitos (MEF). Ao longo do movimento de uma partícula, obtida a partir da solução da equação da trajetória, deposita-se carga elétrica. Utilizam-se macropartículas, uma vez que é praticamente impossível modelar cada partícula do problema, a partir do método Partícula na Célula (Particle in Cell - PIC). Neste caso, tem-se um problema acoplado para o potencial escalar elétrico e as trajetórias das macropartículas, uma vez que, as trajetórias das macropartículas dependem dos potenciais e estes, por sua vez, dependem das trajetórias. À convergência deste problema acoplado utiliza-se o Método das Aproximações Sucessivas (MAS). A plataforma desenvolvida, baseada nos métodos acima, compõe-se de duas ferramentas computacionais. A primeira, XMGUN, dedica-se ao projeto de: canhões de elétrons com grades e grades de sombreamento; e coletores de simples e múltiplos estágios considerando, ainda, a emissão de elétrons secundários. A segunda, XMAGUN, volta-se ao projeto de estruturas periódicas com ímãs permanentes. Afere-se o desempenho da ferramenta computacional XMGUN com o diodo plano de Pierce operando na condição em que a corrente é limitada pelas cargas espaciais. Por sua vez, verica-se o desempenho do XMAGUN por meio de simulações com estruturas do tipo PPM separadas pelo vácuo e na presença de pole pieces. Os resultados obtidos em todas as simulações convergiram satisfatoriamente para as soluções analíticas. Utilizando o XMGUN, projeta-se um canhão de elétrons com 30 kV de tensão de anodo e uma perveância de 1,37 Perv com capacidade de fornecer uma corrente elétrica de 7,1 A. Esse canhão tem uma malha com 2796 elementos e 5057 nós. As principais características geométricas do canhão de elétrons são: raio do catodo rc=14,6 mm; raio do disco do catodo rk =6,2 mm; e ângulo do eletrodo de focalização = 37. Neste caso, a velocidade transversal normalizada e o alcance do feixe zw observados são de 0,068 e 26,88 mm respectivamente. Obtém-se uma concordância superior a 93% em corrente e perveância com o EGUN. Utilizando, ainda, o XMGUN, são simulados coletores de simples e múltiplos estágios. O coletor de simples estágio apresenta 1612 nós e 2969 elementos, e o de 4 (quatro) estágios, 2496 nós e 4257 elementos. As tensões dos eletrodos do 1o, 2o, 3o e 4o estágio são de 9,45 kV, 8,65 kV, 6,45 kV e 3,45 kV respectivamente. Durante as simulações, devido à emissão de elétrons secundários, observa-se, para o coletor de simples estágio, macropartículas penetrando na região de deriva, fenômeno este indesejado, e não observado para o coletor de 4 (quatro) estágios. Considerando o XMAGUN, projeta-se um arranjo periódico com pole pieces e 5 (cinco) ímãs permanentes, capaz de fornecer um campo magnético, no centro da estrutura, de 0,42 T. Neste caso, a geometria do arranjo periódico obtida é: raio interno rm1 e externo rm2 do ímã permanente são iguais a 3,5 mm e 7,5 mm respectivamente; raio externo do pole piece r3 = 7,5 mm ; raio interno rf1 e externo rf2 da ponteira do pole piece são 1,6 mm e 3,05 mm respectivamente; espessura do ímã permanente T=2,95 mm; período magnético L =8,5 mm. A remanência do ímã permanente utilizada é de Br=0,85 T. A malha dessa estrutura periódica magnética apresenta pouco mais de 20.000 nós e 40.000 elementos.

    Palavras-Chave: electron guns; electron beams; permanent magnets; finite element method; microwave radiation; computerized simulation

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  • IPEN-DOC 11097

    PERIGO, ELIO A.. Desenvolvimento de um focalizador magnético utilizando um arranjo periódico de ímãs permanentes para aplicaçãao em dispositivos de microondas de potência. 2005. Dissertacao (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP, Sao Paulo. 125 p. Orientador: Claudio Costa Motta.

    Palavras-Chave: electron beams; focusing; magnetic fields; permanent magnets; travelling wave tubes; magnetic flux; flux density; electron guns; computerized simulation

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  • IPEN-DOC 07616

    SALIBA SILVA, ADONIS M. . Desenvolvimento de um processo de fosfatacao para protecao anticorrosiva em imas NdFeb. 2001. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP, Sao Paulo. p. Orientador: Isolda Costa.

    Palavras-Chave: permanent magnets; iron alloys; neodymium alloys; boron alloys; corrosion protection; phosphates; corrosion resistance; protective coatings; coatings

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  • IPEN-DOC 09675

    OLIVEIRA, MARA C.L. de. Estudo da influencia do campo magnetico na resistencia a corrosao em imas permanentes de Nd=Fe-B. 2004. Dissertacao (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP, Sao Paulo. 96 p. Orientador: Isolda Costa.

    Palavras-Chave: permanent magnets; neodymium alloys; iron alloys; boron alloys; magnetic fields; corrosion resistance; corrosion; magnetization

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  • IPEN-DOC 12644

    SILVA, SUELANNY C. da . Estudo da influência da temperatura nas propriedades magnéticas e na microestrutura nos imãs permanentes à base de Pr-Fe-B-Nb-Co obtidos com hidrogênio. 2007. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 97 p. Orientador: Hidetoshi Takiishi. DOI: 10.11606/D.85.2007.tde-24102011-104115

    Abstract: Pós magnéticos foram produzidos utilizando o processo de hidrogenação, desproporção, dessorção e recombinação (HDDR). A primeira parte deste trabalho envolveu o estudo do efeito da adição de Co na liga Pr14FebalCoxB6Nb0.1 (x= 0, 4, 8, 10, 12, 16) variando a de temperatura de dessorção/ recombinação de 800° a 900°C, com o objetivo de otimização do tratamento HDDR. A liga Pr14Fe80B6 foi utilizada como padrão. As ligas foram tratadas termicamente a 1100°C por 20 horas para eliminação do Fe- exixtente na liga em estado bruto de fusão. A temperatura de dessorção/ recombinação afetou a microestrutura e as propriedades magnéticas dos ímãs moldados com polímeros. A liga com baixa adição de cobalto (4 at.%) exigiu a temperatura de reação mais alta (880°C) entre os demais ímãs. As temperaturas ótimas para as ligas com 8 at.% Co e 10 at.% Co foram 840°C e 820°C, respectivamente. Ligas com altas concentrações de cobalto (12 at.% and 16 at.%) foram processadas a 840°C. A temperatura de dessorção/ recombinação que apresentou alta anisotropia nas ligas Pr14Fe80B6 e Pr14Fe79,9B6Nb0,1 foi de 820°C. O ímã que apresentou melhor remanência (862mT) foi processado com a liga Pr14Fe67,9Co12B6Nb0,1. Cada liga apresentou uma temperatura de reação otimizada e exibiu uma microestrutura particular, de acordo com a composição. A segunda parte deste trabalho envolveu a caracterização, dos pós HDDR de Pr14Fe80B6, que foram analisadas por difração de raios X com fonte síncrotron para a identificação e quantificação de fases cristalinas, e ainda para a determinação do tamanho médio de cristalitos da fase principal. A microscopia eletrônica de varredura (MEV) foi utilizada para revelar a morfologia dos pós HDDR.

    Palavras-Chave: permanent magnets; praseodymium alloys; iron alloys; boron alloys; heat treatments; hydrogenation; hydrogen

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  • IPEN-DOC 11485

    FUSCO, ALEXANDRE G. . Estudo da influência do zircônio e gálio nas propriedades magnéticas e na microestrutura dos imãs permanentes à base de praseodímio. 2006. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP, Sao Paulo. p. Orientador: Hidetoshi Takiishi. DOI: 10.11606/D.85.2006.tde-28052007-155833

    Abstract: Nesse trabalho estudou-se a influência da adição de 0,5 % at. de zircônio (Zr) e gálio (Ga) nos ímãs permanentes à base de praseodímio (Pr) HD sinterizados obtidos por uma mistura de ligas. As ligas utilizadas foram: Pr12,6Fe68,3Co11,6B6Zr0,5Ga1, Pr16Fe75,5B8Zr0,5 e Pr13Fe80,5B6Zr0,5. A investigação foi realizada a partir das medidas das propriedades magnéticas e da microestrutura. Inicialmente, compararam-se as fases das ligas com as fases obtidas nos ímãs sinterizados. Posteriormente, os ímãs foram submetidos a um ciclo de tratamento térmico (de duas horas a 1000º C com resfriamento rápido até 10 horas, em seguida, de cinco horas nas mesmas condições, até 35 horas). Para o entendimento do papel de cada aditivo na fase magneticamente dura (fase Φ), foram analisadas as mudanças na microestrutura e relacionadas com as mudanças nas propriedades magnéticas. O Ga e Zr atuam como refinadores da fase Φ (matriz). O Ga atua no grão da fase Φ possibilitando a estabilidade da sua forma e melhorias das propriedades magnéticas. Para o ímã Pr14,3Fe71,9Co5,8B7Zr0,5Ga0,5 a evolução das propriedades magnéticas, após 15 h de tratamento térmico, foi: remanência de (1,25±0,02) T para (1,30±0,02) T, coercividade intrínseca de (1,11±0,02) T para (0,87±0,02) T, fator de quadratura de (0,68±0,02) para (0,89±0,02) e produto de energia de (285±5) kJ/m3 para (317±5) kJ/m3. O Zr tem uma atuação dual. Inibe o crescimento desordenado do grão e aumenta a anisotropia, mas, ao alojar-se no contorno de grão, gera domínios reversos prejudicando a coercividade intrínseca. Para o ímã Pr14.5Fe78B7Zr0.5 a evolução das propriedades magnéticas, após 15 h de tratamento térmico, foi: remanência (1,19±0,02) T para (1,25±0,02) T, coercividade de (0,74±0,02) T para (0,94±0,02) T, fator de quadratura de (0,88±0,02) para (0,85±0,02) e produto de energia (258±5) kJ/m para (291±5) kJ/m. Para o ímã Pr3316Fe75.5B8Zr0.5 a evolução das propriedades magnéticas, após 20 h de tratamento térmico, foi: remanência (1,17±0,02) T para (1,24±0,02) T, coercividade de (0,90±0,02) T para (1,22±0,02) T, fator de quadratura de (0,93±0,02) para (0,66±0,02) e produto de energia (258±5) kJ/m3 para (272±5) kJ/m3.

    Palavras-Chave: permanent magnets; praseodymium additions; zirconium alloys; gallium alloys; sintered materials; magnetic properties; microstructure; heat treatments

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  • IPEN-DOC 07542

    TAKIISHI, HIDETOSHI . Estudo da microestrutura e propriedades de ligas magneticas e imas permanentes de terras raras - metais de transicao - boro processados com hidrogenio. 2001. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP, Sao Paulo. 140 p. Orientador: Rubens Nunes de Faria Junior.

    Palavras-Chave: permanent magnets; fabrication; rare earth alloys; transition element alloys; boron alloys; microstructure; magnetic properties; coercive force; young modulus

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  • IPEN-DOC 14042

    PERIGO, ELIO A. . Estudo das correlacoes entre microestrutura propriedades magneticas e fator de quadratura em imas sinterizadas de PrFeB e NdFeB processados com hidrogenio / Relations microstructure - magnetic properties - squareness factor of PrFeB and NdFeB sintered magnets prepared with hydrogen . 2009. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. 97 p. Orientador: Rubens Nunes de Faria Junior. Coorientador: Claudio Costa Motta. DOI: 10.11606/T.85.2009.tde-30092009-153608

    Abstract: Neste trabalho, avaliou-se inicialmente a preparação de ímãs sinterizados de Pr16Fe76B8 (% at.) por meio de moagem de alta energia em moinho tipo planetário, averiguando-se os efeitos do tempo de moagem bem como da velocidade rotacional do moinho. Encontraram-se as melhores propriedades magnéticas para um magneto preparado com a matéria-prima cominuída durante 75 minutos e velocidade rotacional de 200rpm [JR = (1,02 ± 0,02) T, 0JHc = (1,42 ± 0,03) T e (BH)max = (200 ± 4) kJm-3]. De forma a melhorar a remanência, reduziu-se o tempo de exposição da liga ao hidrogênio, de 60 minutos para 2 minutos, obtendo-se um ímã com JR = (1,14 ± 0,02) T, 0JHc = (1,44 ± 0,03) T e (BH)max = (250 ± 5) kJm-3, constatando-se que a causa para a reduzida remanência no primeiro caso decorria do baixo grau de orientação cristalográfica. Durante esta investigação, desenvolveu-se e validou-se uma nova metodologia para quantificação do parâmetro . Posteriormente, propôs-se uma correlação quantitativa inédita entre a microestrutura e o fator de quadratura em magnetos anisotrópicos de TR16Fe76B8 (TR = Nd ou Pr) sinterizados. A expressão apresentada utiliza o tamanho, a elongação e a circularidade médios dos grãos e seus respectivos desvios padrões. Melhora-se o fator de quadratura quando a microestrutura apresenta grãos arredondados e com estreita distribuição de tamanho. A homogeneidade de tamanho dos grãos apresenta uma influência maior sobre o fator de quadratura quando comparada à homogeneidade de forma dos grãos. Ademais, verificou-se que o tratamento térmico após a sinterização melhora a ix homogeneidade de forma ao passo que a moagem melhora a homogeneidade de tamanho dos grãos. Avaliou-se, adicionalmente, o efeito da temperatura sobre o fator de quadratura em magnetos sinterizados anisotrópicos, verificando-se que o mesmo é controlado principalmente por sua microestrutura e confirmando a expressão previamente proposta. Além disso, propôs-se uma correlação quantitativa entre o produto de energia máximo e o fator de quadratura. Compararam-se valores experimentais e calculados, utilizando a expressão apresentada, e a discrepância encontrada foi de 5%. Por fim, avaliou-se qual seria o valor mínimo do fator de quadratura em ímãs sinterizados, constatando-se que magnetos isotrópicos devem apresentar o menor valor para tal parâmetro em virtude do reduzido grau de alinhamento cristalográfico. Ademais, verificou-se que para este tipo de amostra, em geral, 0,20 FQ 0,30.

    Palavras-Chave: magnetic properties; permanent magnets; magnets; microstructure; milling; iron alloys; praseodymium alloys; boron alloys; crystallography; crystals; physical properties; sintering; grain size

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  • IPEN-DOC 10553

    BARBOSA, LUZINETE P. . Estudo das propriedades e microestrutura de ímãs permanentes de Pr-Fe-B-(Co-Nb) preparados pelo processo de hidrogenação, desproporção, dessorção e recombinação (HDDR). 2005. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP, Sao Paulo. 129 p. Orientador: Rubens Nunes de Faria Junior.

    Palavras-Chave: permanent magnets; rare earth alloys; praseodymium alloys; iron alloys; boron alloys; transition element alloys; microstructure; magnetic properties; coercive force

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  • IPEN-DOC 10456

    ANGELO, JOHNSON D. . Estudo das propriedades e microestrutura de ímãs permanentes de terras raras e metais de transição preparados pelo processo de decrepitação hidrogênio. 2005. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP, Sao Paulo. 152 p. Orientador: Claudio Costa Motta.

    Palavras-Chave: permanent magnets; rare earth alloys; transition element alloys; praseodymium alloys; iron alloys; boron alloys; sintering; microstructure; magnetic properties

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  • IPEN-DOC 12776

    FERREIRA, ELINER A.. Estudo das propriedades magnéticas e da microestrutura em imãs permanentes à base de Pr-Fe-B-Co-Nd obtidos pelos processos HD e HDDR / Microstructure and magnetic properties of Pr-Fe-B-Co-Nb sintered magnets produced from HD and HDDR powder . 2008. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP, São Paulo. 124 p. Orientador: Hidetoshi Takiishi. DOI: 10.11606/D.85.2008.tde-18082009-162039

    Abstract: Ímãs sinterizados foram produzidos utilizando o pó obtido pelo processo de Hidrogenação, Desproporção, Dessorção e Recombinação (Processo HDDR). O processo HDDR na produção de ímãs sinterizados foi adotado visando uma redução no tempo de moagem e investigar seu efeito nas propriedades magnéticas e na microestrutura. As ligas utilizadas nesse trabalho apresentaram a seguinte composição: Pr14FebalCoxB6Nb0,1 (x= 0; 4; 8; 10; 12; 16) e Pr20,5Fe72,5B5Cu2,0 (utilizada como aditivo de sinterização). O pó HDDR foi utilizado para produzir ímãs sinterizados com uma mistura dessas ligas (liga principal + aditivo), nas seguintes proporções: 80 % em peso da liga principal e 20% em peso do aditivo de sinterização (Pr20,5Fe72,5B5Cu2,0). O processo de decrepitação por hidrogênio (Processo HD) na produção de ímãs também foi utilizado nesse trabalho para efeito de comparação (tempos de moagem: 20, 15, 10 e 5 horas). A temperatura e o tempo de sinterização foram mantidos constantes para todos os ímãs (1050 º C por 60 minutos). O ímã sinterizado produzido pelo processo HD apresentou melhor remanência (1220 mT).Esse ímã foi fabricado com a liga Pr14Fe75,9B6Co4Nb0,1 utilizando um tempo de 20 horas de moagem. A melhor coercividade intrínseca foi obtida com a liga Pr14Fe75,9B6Co4Nb0,1 em ambos os processos, de 1020 mT para o processo D (5 horas de moagem) e de 1190 mT para o processo HD (20 horas de moagem). As microestruturas dos ímãs permanentes foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e por dispersão de energia de raios-X (EDS).

    Palavras-Chave: permanent magnets; microstructure; sintered materials; hydrogenation; oxidation; reduction; desorption; recombination

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  • IPEN-DOC 12343

    GALEGO, EGUIBERTO . Estudo de ligas e imás preparados pelo processo hidrogenação, desproporção, dessorção e recombinação (HDDR) a base de Pr-Fe-B com adição de dopantes e elementos de liga / Study of alloys and magnets prepared by the hydrogenation, disproportionation, desorption and recombination process (HDDR) based on the Pr-Fe-B system with dopants and alloying additions . 2008. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 116 p. Orientador: Rubens Nunes de Faria Junior. DOI: 10.11606/T.85.2008.tde-09062008-153410

    Abstract: A adição de elementos dopantes e elementos de liga aos magnetos permanentes policristalinos à base de terras raras tem como objetivo a melhora das propriedades magnéticas. Neste trabalho estudou-se a adição de 0,1% at. dos elementos: Ti, V, Cr, Ni, Zr, Nb ou Mo na composição Pr14FebalCo16B6 ; as adições de 0,1 % at., 0,3 % at. e 0,5 % at. dos elementos Al, Si, P, Cu ou Ga na composição Pr14FebalCo16B6Nb0,1 ; e a variação de cobalto de 0 % at. até 16 % at. ao sistema Pr2Fe14-xCoxB. Através de processo HDDR (hidrogenação, desproporção, dessorção e recombinação) obteve-se pós com tamanho de grão da ordem de 200 a 300 nm para quase todas as composições estudadas. Os pós foram utilizados para a confecção de magnetos consolidados por cianoacrilato de baixa viscosidade. De maneira geral, a adição destes dopantes resultou no aumento ou diminuição da remanência e da coercividade intrínseca da liga quando comparadas com os valores obtidos para magnetos de referência sem adição de dopantes. Porém, não foram observadas correlações entre as composições estudadas quer quanto ao número atômico ou em relação à concentração do elemento adicionado. Os resultados obtidos com a adição de Al, Si, P, Ti, V, Cr, Ni, Cu, Ga, Zr ou Nb indicaram que alguns elementos atuam como substituintes do átomo de ferro na estrutura cristalina da fase magnética dura ou como modificador da microestrutura da liga. A determinação dos parâmetros da célula unitária, as posições atômicas, os sítios de substituição do ferro pelo cobalto (fator de ocupação) para a sistema Pr2Fe14-xCoxB foi realizada pelo refinamento dos padrões de pó obtidos por difração de raios X pelo método de Rietveld. Estes dados foram utilizados no cálculo das iii propriedades magnéticas por ab-initio com base na teoria do funcional densidade empregando o método LAPW (linearized augmented plane wave). A comparação dos resultados teórico e experimental apresentou forte concordância mostrando que este método é importante para o estudo da adição de dopantes ao sistema Pr-Fe-Co-B.

    Palavras-Chave: permanent magnets; rare earth alloys; hydrogenation; oxidation; desorption; crystallography; x-ray diffraction; structural chemical analysis; recombination; praseodymium alloys; iron alloys; boron alloys; magnetic properties; hydrides

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  • IPEN-DOC 16727

    MENDES NETO, TEOFILO. Estudo microestrutural e propriedades magnéticas em imãs permanentes sinterizados à base de PrFeCoBNb com adições de elementos de liga / Microstructural study and magnetic properties of PrPeCoBNb-based permanent sintered magnets with alloy additions . 2011. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 89 p. Orientador: Hidetoshi Takiishi. DOI: 10.11606/T.85.2011.tde-28092011-094845

    Abstract: Neste estudo, as propriedades magnéticas dos ímãs sinterizados, produzidos a partir de uma mistura de ligas Pr16Fe76B8 e Pr14FebalCo16B6Nb0,1Mx, onde M= Al, Cu, P, Si, Gd, Ga, Dy, Tb e x= 0,1, 0,3, 0,5 % at. em iguais proporções, foram correlacionadas com as características microestruturais através de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e de transmissão (MET). Utilizou-se microscopia eletrônica de varredura (MEV) e processamento computacional das micrografias, na investigação das características associadas ao tamanho e formato dos grãos magnéticos (Φ). A correlação utilizada indicou que fatores de quadratura superiores estão associados a grãos mais arredondados e com distribuição de tamanho mais estreita. Considerando que a variação no tamanho de grão e os valores de coercividade não se mostraram conclusivas com MEV, utilizou-se o recurso da microscopia eletrônica de transmissão (MET), microanálise com EDS e padrão de difração eletrônica. A associação da coercividade com a microestrutura foi feita com base nas investigações das fases não magnéticas, ricas em praseodímio dos pontos triplos e nos contornos de grãos. Com o microscópio de transmissão de alta resolução (HRTEM), foi possível observar a presença de uma camada contínua e regular entre os grãos da fase magnética para o ímã com adição de Ga 0,25% at. A modificação da microestrutura no contorno de grão do ímã com adição de Ga pode ser indicada como responsável pelo aumento de 10% na coercividade (1100 mT) comparado com o ímã Pr15FebalCo8B7Nb0,05.

    Palavras-Chave: permanent magnets; sintering; praseodymium alloys; iron alloys; boron alloys; neodymium alloys; microstructure; magnetic properties

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  • IPEN-DOC 24650

    FIM, RAFAEL G.T. . Influência dos parâmetros de processamento na microestrutura e nas propriedades magnéticas de ímãs permanentes de (Nd,Pr)FeB / Influence of processing parameters on the microstructure and magnetic properties of (Nd,Pr)FeB permanent magnets . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 83 p. Orientador: Hidetoshi Takiishi. DOI: 10.11606/D.85.2018.tde-29032018-140243

    Abstract: Os ímãs permanentes de terras-raras desempenham um papel vital na indústria de dispositivos eletromagnéticos. As principais aplicações destes materiais na indústria são na produção de motores para veículos elétricos e híbridos e geradores para turbinas eólicas. Com a restrição chinesa a exportação de terras-raras em 2010, os elevados preços e a necessidade de substituição dos terras-raras pesados (Dy e Tb) nos ímãs permanentes, há um interesse mundial por alternativas. No processamento de ímãs permanentes de terras-raras, a moagem é uma etapa determinante, controlando e homogeneizando a microestrutura final do ímã, aumentando as propriedades magnéticas. O presente trabalho avalia a influência de diferentes tempos de moagem na microestrutura e nas propriedades magnéticas de ímãs permanentes sinterizados. Os ímãs foram preparados via metalurgia do pó, a partir de pós obtidos pelo processo de decrepitação por hidrogênio (HD) feito na liga Strip-Casting de composição (Nd,Pr)13,49Fe77,72B6Co1,1Al1,2Nb0,28Cu0,2. A moagem dos pós foi realizada em meio de ciclohexano em Moinho Planetário de Alta Energia, durante um período entre 30 e 75 minutos, com intervalos regulares de 15 minutos, a uma velocidade fixa de 200 rpm. Os ímãs produzidos foram caracterizados por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS), Difração de Raios-X (DRX), as propriedades magnéticas foram obtidas por meio de Permeâmetro e a textura cristalográfica dos ímãs foi calculada a partir dos difratogramas obtidos. O ímã produzido com 45 minutos de moagem (45-B) apresentou remanência Br = 1,38 T, coercividade intrínseca iHc = 880 KA.m-1, produto de energia máximo BHmáx = 330 KJ.m-1, fator de quadratura SF= 0,95 e grau de alinhamento < cos&theta; > = 0,96.

    Palavras-Chave: permanent magnets; neodymium compounds; praseodymium additions; rare earth compounds; powder metallurgy; sintered materials; background noise; hydrogenation; electromagnetic fields; electric power industry; x-ray diffraction; scanning electron microscopy; energy-loss spectroscopy

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  • IPEN-DOC 19636

    MEIRA, MARCO A. . Obtenção de ligas magnéticas à base de Pr-Fe-B por resfriamento super-rápido para a fabricação de ímãs permanentes de terras-raras / Obtainment of Pr-Fe-B based magnetic alloys by super-fast cooling for the manufacture of rare-earth permanent magnets . 2021. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 134 p. Orientador: Hidetoshi Takiishi. DOI: 10.11606/D.85.2021.tde-10032022-153718

    Abstract: 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.

    Palavras-Chave: magnetic materials; rare earth alloys; praseodymium; microstructure; manufacturers; permanent magnets; surface coating; spin-on coating

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  • IPEN-DOC 19121

    SILVA, BRUNO F.A. da . Preparação de ímãs híbridos aglomerados com mistura de pós a base de TR-Fe-B e ferrite / Preparation of bonded hybrid magnets with mixture of powders based on TR-Fe-B and ferrite . 2012. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 92 p. Orientador: Hidetoshi Takiishi. DOI: 10.11606/D.85.2012.tde-29052013-075721

    Abstract: Ímãs híbridos aglomerados foram preparados por compactação uniaxial de pós magnéticos e curados ao ar e sob vácuo. Correlações entre tratamentos de cura, propriedades mecânicas e propriedades magnéticas foram estabelecidas com base em resultados obtidos por Histeresigrafia, Magnetometria de Amostra Vibrante, ensaios de Compressão e análises de Microscopia Óptica e Eletrônica de Varredura. Parâmetros como pressão de compactação, tempo e influência da temperatura e da atmosfera de cura nas propriedades mecânicas e magnéticas de ímãs aglomerados utilizados como padrão de referência, preparados com pós MQEP de NdFeB (partículas magnéticas impregnadas com resina epóxi), foram discutidos na primeira parte deste trabalho. A melhor condição de cura foi à temperatura de 200°C por cinco horas, sob vácuo. O produto de energia máximo (BHMáx) obtido para os ímãs padrão, curados ao ar e sob vácuo, foi de 76,2 KJ/m³ e 80,5 KJ/m³, respectivamente. Na segunda parte deste trabalho, ímãs híbridos foram produzidos a partir da mistura do pó MQEP aditivado com diferentes quantidades de pós de ferrite de estrôncio e NdFeB reprocessado por HDDR. O melhor resultado de BHMáx obtido para os ímãs híbridos de MQEP com ferrite de estrôncio e MQEP com pó reprocessado por HDDR, curados sob vácuo, foi de 73,2 KJ/m³ e 78,3 kJ/m³, respectivamente. Ímãs híbridos de MQEP com pó reprocessado por HDDR apresentaram melhor desempenho magnético que os ímãs híbridos de MQEP com pós de ferrite de estrôncio.

    Palavras-Chave: permanent magnets; bonding; mixtures; powders; iron; boron; neodymium; ferrites; mechanical properties; magnetic properties; optical microscopy; scanning electron microscopy

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  • IPEN-DOC 07175

    ROMERO, SERGIO A. . Producao e caracterizacao de filmes finos de SmCo. 2001. Dissertacao (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP, Sao Paulo. 74 p. Orientador: Paulo Iris Ferreira.

    Palavras-Chave: thin films; permanent magnets; magnetic materials; samarium; cobalt; magnetic properties; cathode sputtering; vibrating sample magnetometers; squid devices; x-ray diffraction

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

1. Portaria IPEN-CNEN/SP nº 387, que estabeleceu os princípios que nortearam a criação do RDI, clique aqui.


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O Repositório Digital do IPEN é um equipamento institucional de acesso aberto, criado com o objetivo de reunir, preservar, disponibilizar e conferir maior visibilidade à Produção Científica publicada pelo Instituto, desde sua criação em 1956.

Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos.

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