Biblioteca Digital da UEM: Sistema Nou-Rau
Pgina Principal  Portugus   English  Español   Aumentar Texto  Texto Normal  Diminuir Texto
  Principal | Apresentao | Objetivos | Instrues Autores | Estatsticas | Outras Bibliotecas Digitais
  Sistema Integrado de Bibliotecas - SIB / UEM
Entrar | acessos | verso 1.1  
ndice
Pgina principal
Documentos
Novidades
Usurios

Aes
Consultar
Procurar
Exibir estatsticas

Procurar por:
Procura avanada

Dvidas e sugestes


Consultar: Programa de Ps-Graduao em Fsica (Acadmico)

Incio > Dissertaes e Teses > Cincias Exatas e da Terra > Fsica > Programa de Ps-Graduao em Fsica (Acadmico)

Ttulo [PT]: Deteco acstica do efeito magnetocalrico : parmetros que influenciam a ciclagem trmica
Autor(es): Wesley Szpak
Palavras-chave [PT]:

Clula fotoacstica. Liga Gd-Si-Ge. Efeito magnetocalrico. Efeito magnetocalrico. Refrigerao magntica. Efeito fotoacstico. Magnetoacstica. Deteco acstica. Efeito magnetocalrico. Ciclagem trmica. Histerese. Ar. Umidade. Material magntico. Gadolnio. Magnetismo. Transio estrutural magntica. Microscopia eletrnica de varredura (MEV). Difratometria de Raios-X. Magnetometria. Calorimetria diferencial de varredura. Brasil.
Titulao: Doutor em Fsica
Banca:
Antonio Carlos Bento [Orientador] - UEM
Raul Jos da Silva Cmara Maurcio da Fonseca - UERJ
Andr OLiveira Guimares - UENF
Cleber Santiago Alves - UEM
Antonio Medina Neto - UEM
Resumo:
Resumo: Nos ltimos anos tem havido uma crescente preocupao com 0 meio ambiente, impulsionando a comunidade cientifica mundial a pesquisar tecnologias mais eficientes, bem como buscar alternativas aos principais processos da sociedade moderna que se constituem fontes de degradao ambiental. Um desses processos o hodierno mtodo de refrigerao. Dentre as possveis alternativas, a refrigerao magntica tem surgido como a mais promissora. Ela se fundamenta no chamado Efeito Magnetocalrico (EMC), isto , a correspondente variao de temperatura adiabtica ou a variao de entropia isotrmica sofrida por um material magntico quando este submetido a uma variao de Campo magntico. Um dos mtodos de investigao e caracterizao dos materiais magnetocalricos (MC) a tcnica de deteco acstica, na qual a variao de temperatura sofrida pela amostra MC ao ser submetido a um Campo magntico modulado captada acusticamente. Nesta tese, uma montagem magnetoacustica foi construda e aplicada ao estudo da ciclagem trmica em trs materiais MC: o Gd, a Iiga Gd5,09Ge2,03Si1_88 como fundida e um composto ainda no publicado, Gd4_7Nd0,3Si4,0 tratado termicamente. Amostras tanto em volume como em p6 foram analisadas e verificou-se uma diferena significativa entre as curvas de aquecimento e resfriamento, a qual atuava mesmo em transies de segunda ordem. Descobriram-se duas causas: a umidade presente no transdutor acstico quando ar atmosfrico utilizado e uma reorientao das partculas em amostras em p6 quando estas transitam de ferro para paramagntica ou vice versa. Se nenhuma cautela for tomada, os erros podem ser superiores a 50 %. Apresenta-se aqui uma metodologia de secagem do sistema magnetoacustico para a completa eliminao da influncia da umidade. Solucionando o problema da movimentao das partculas prop6em-se pressionar contra a amostra uma haste de fixao vazada tendo em sua extremidade inferior um recorte de tela com trama menor ou da mesma ordem da maioria das partculas. Alm disso, determinou-se como distinguir o EMC convencional do inverso mediante uma inverso de 180 graus da fase do sinal observada no composto Gd4'7Nd0_3Si4_0. Um estudo paralelo tambm desenvolvido nesta tese visou o processamento do material Gd5,09Ge2,03Si1,88 em uma rota de fabricao similar a metalurgia do p. Seis faixas de tamanho de partcula foram avaliadas e atravs de duas tcnicas completamente distintas foi possvel estabelecer um limite mnimo de tamanho de partcula de 40 um em que o EMC no seja drasticamente afetado. Ainda mais, contrastando a capacidade de refrigerao e a entalpia de transio dos ps conclui-se que uma maximizao do EMC ocorre em partculas com tamanho entre 45 e 63 m.

Abstract: In recent years there has been a growing concern with the environment, boosting the global scientific community to search more efficient technologies and seek alternatives to the main processes of modern society that are sources of environmental degradation. One such process is the current method of refrigeration. Among the possible alternatives, the magnetic refrigeration has emerged as the most promising. It is based on the so called magnetocaloric effect (MCE), that is, the adiabatic temperature variation or the isothermal entropy change experimented by a magnetic material when it is submitted to magnetic field variation. One of the methods of investigation and characterization of the magnetocaloric materials is the acoustic detection technique. In this approach, still little explored in the literature, the temperature variation experienced by the magnetocaloric sample under a modulated magnetic field is captured acoustically. In this thesis, a magnetoacoustic setup was built and applied to the study of thermal cycling in three magnetocaloric materials: the Gd, the alloy Gd5,09Ge2,03Si1,88 as cast and an unpublished compound annealed Gd4,7Nd0,3Si4,0. Bulk and powder samples were analyzed and it was verified a significant difference between the heating and cooling curves which acted even in second-order transitions. Two causes were discovered: the moisture present in the atmospheric air when it is used as transducer and a reorientation of the particles when the powder samples transits from ferromagnetic to paramagnetic or vice versa. If no precaution is taken, errors can exceed 50 %. Thus, here is presented a methodology to drying the magnetoacoustic system in order to completely eliminate the influence of moisture. Solving the problem of particles movement we propose to use a leaked rod, having on its bottom end a screen clipping of a fine mesh, pressed against the powder sample in order to restrict it. Furthermore, by means of the Gd4,7Nd0,3Si4,0 compound it was determined how to distinguish the conventional MCE of the inverse one through a 180 degrees signal phase inversion. A parallel study aiming to process the Gd5,09Ge2!03Si183 alloy in a manufacturing route similar to powder metallurgy also developed in this thesis. Six ranges of particle size were evaluated and through two completely different techniques were possible to establish a minimum particle size of 40 um where the MCE is not drastically affected. Moreover, contrasting the cooling capacity with the transition enthalpy of the powders we concluded that a maximization of MCE occurs in particle size between 45 and 63 m.
Data da defesa: 8/03/2014
Cdigo: vtls000216098
Informaes adicionais:
Idioma: Portugus
Data de Publicao: 2014
Local de Publicao: Maring, PR
Orientador: Prof. Dr. Antonio Carlos Bento
Co-Orientador:
Instituio: Universidade Estadual de Maring. Centro de Cincias Exatas
Nvel: Tese (doutorado em Fsica)
UEM: Programa de Ps-Graduao em Fsica

Responsavel: edson
Categoria: Aplicao
Formato: Documento PDF
Arquivo: wesley_szpak_2014.pdf
Tamanho: 19164 Kb (19623699 bytes)
Criado: 25-04-2016 14:16
Atualizado: 25-04-2016 14:39
Visitas: 225
Downloads: 3

[Visualizar]  [Download]

Todo material disponvel neste sistema de propriedade e responsabilidade de seus autores.