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Consultar: Programa de Ps-Graduao em Engenharia Mecnica

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Ttulo [PT]: Processamento de ligas do tipo Gd(GeSi) aglomeradas com estanho
Autor(es): Jean Rodrigo Bocca
Palavras-chave [PT]:

Magnetismo. Metalurgia do p. Processamento por via mida. Propriedades magnetocalricas. Ligas magnetocalricas. Refrigerao magntica. Efeito magnetocalrico.
Palavras-chave [EN]:
Magnetism. Powder metallurgy. Wet processing. magnetocaloric properties. magnetocalricas leagues. magnetic refrigeration. magnetocaloric effect.
rea de concentrao: Materiais
Titulao: Mestre em Engenharia Mecnica
Banca:
Cleber Santiago Alves [Orientador] - UEM
Alexandre Magnus Gomes Carvalho [corientador] - UEM
Wesley Szpak - UEM
Marcio Andreato Batista Mendes - URFPR
Resumo:
Resumo: O desenvolvimento de materiais magnetocalricos sofreu um novo impulso, a partir de 1997, com a descoberta do efeito magnetocalrico gigante na liga GdGeSi ao redor da temperatura ambiente. Graas esta nova famlia de materiais, houve um avano importante nesta rea de conhecimento, tanto no que diz respeito a aspectos cientficos quanto tecnolgicos. No entanto, alm da fabricao destes materiais em laboratrio, torna-se necessrio desenvolver mtodos e processos para a fabricao e aplicao efetiva destes materiais em mquinas termomagnticas. Com base nesse cenrio, o objetivo do presente trabalho foi realizar um estudo do processamento de uma pea com geometria pr-definida, feita da liga Gd5,09(Ge2,03Si1,88) aglomerada com estanho, para determinar um ponto de equilbrio entre as propriedades mecnicas e magnticas. Esse processamento consistiu na utilizao de um sal de estanho como material aglomerante para a fabricao de uma pastilha, realizao de tratamentos trmicos e, posteriormente, sua caracterizao. Assim, as amostras obtidas foram caracterizadas por meio de medidas de magnetometria, da medida direta do efeito magnetocalrico, microscopia das pastilhas e microdureza. A metodologia empregada consistiu de impregnaes de 3, 5, 10 e 15% em massa de estanho na liga magnetocalrica pulverizada, seguida da prensagem do material impregnado a uma presso de 250 MPa e, finalmente,da realizao de tratamento trmico a 473 K por 10 horas. Os resultados obtidos foram uma reduo do efeito magnetocalrico em ~30% observado nas medidas indiretas, para as amostras com 3 e 5% em massa de Sn, com e sem tratamento trmico, enquanto para as impregnaes com 10 e 15% o efeito magnetocalrico diminui em ~60%. O tratamento trmico realizado reduziu sensivelmente a temperatura de transio de primeira ordem da amostra, assim como os valores de microdureza das pastilhas. Nas medies diretas da variao de temperatura, obteve-se uma variao de 2,5 K para a amostra como fundida (sem processamento) com campo de 17,5 kOe, e para as amostra processadas conseguiu-se 1,5 K para as amostra tratadas termicamente, impregnadas com 3 e 5% em massa de estanho. Para as amostras impregnadas com 10 e 15%, a variao de temperatura foi reduzida a valores desprezveis.

Abstract: The development of magnetocaloric materials are linked with the science and engineering of cooling since 1997, with the discovery of the giant magnetocaloric effect in the GdGeSi alloys, around the room temperature. Because of this new family of materials, there was an important advance in this area of knowledge. However, it becomes necessary to develop methods of processing these materials for use them in thermomagnetic machines. Based on this scenario, the objective of this study is to conduct a study of the processing of Gd5.09 Ge2.03Si1.88 alloy bonded with tin to determine a balance between mechanical and magnetic properties. This processing is based on the use of a salt of tin as a binder material in a matrix of Gd5.09 Ge2.03Si1.88 for the manufacture of tablets, which were heat treated. Thus, the tablets obtained were characterized by magnetic measurements, temperature variation, and hardness, in order to determine the influence of the binder material in the properties of the samples. The alloys were mixed with 3, 5, 10 and 15 wt.% tin, that we use to produce green compacted tablets which were heat treated at 473 K per around 10 hours. The results were a reduction of the magnetocaloric effect of about 30% in both samples with 3 and 5 wt% Sn, with and without heat treatment, while for 10 and 15 wt.% Sn we observed a decrease in the magnetocaloric effect of about 60% in indirect measurements. The heat treatments performed substantially reduced the first order magnetostructural transition of all samples, as well as the microhardness of the tablets. In the direct measurements (ΔTA), we reported a change of 2.5 K for the standard sample (as cast in bulk) with a field of 1.75 T and 1.5 K for the heat treated sample with 3 to 5 wt.% Sn. For samples with 10 and 15 wt.% Sn the ?TA was reduced to negligible values.
Data da defesa: 30/07/2014
Cdigo: vtls000216887
Informaes adicionais:
Idioma: Portugus
Data de Publicao: 2014
Local de Publicao: Maring, PR
Orientador: Prof. Dr. Cleber Santiago Alves
Co-Orientador: Prof. Dr. Alexandre Magnus Gomes Carvalho
Instituio: Universidade Estadual de Maring. Centro de Tecnologia. Programa de Ps-Graduao em Engenharia Mecnica
Nvel: Dissertao (mestrado em Engenharia Mecnica)/
UEM: Departamento de Engenharia Mecnica

Responsavel: zenaide
Categoria: Aplicao
Formato: Documento PDF
Arquivo: Processamento de ligas do tipo Gd(GeSi) aglomeradas com estanho.pdf
Tamanho: 12419 Kb (12717463 bytes)
Criado: 17-03-2016 14:15
Atualizado: 17-03-2016 14:45
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