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Otimização de propriedades piezomagnéticas de ligas de Fe-Al-B para utilização como atuador e sensor de força

Dias, Mateus Botani De Souza

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola de Engenharia de Lorena 2017-09-18

Acesso online

  • Título:
    Otimização de propriedades piezomagnéticas de ligas de Fe-Al-B para utilização como atuador e sensor de força
  • Autor: Dias, Mateus Botani De Souza
  • Orientador: Nunes, Cristina Bormio
  • Assuntos: Coeficientes Piezomagnéticos; Ligas De Fe-Al-B; Magnetostricção; Tratamento Térmico Sob Compressão; Fe-Al-B Alloys; Magnetostriction; Piezomagnetic Coefficient; Recrystallization; Stress Annealing
  • Notas: Tese (Doutorado)
  • Descrição: Materiais magnetostrictivos, como o TERFENOL-D (Tb0,27-0,30Dy0,73-0,70Fe2) e o GALFENOL (Fe72-82Ga18-28), são aplicados em diversos tipos de atuadores, sensores e coletores de energia. Contudo, existe a necessidade de novos materiais que sejam mais baratos, ambientalmente amigáveis e com melhores propriedades mecânicas. Por essa razão, as ligas de Fe-Al são uma alternativa, já que o alumínio é mais abundante na natureza e é sete vezes mais barato que o gálio. O objetivo desse trabalho foi estudar a influência de dois tratamentos termomecânicos nas propriedades magnéticas das ligas (Fe1-xAlx)98,4B1,6, onde x = 0,18; 0,13 e 0,21. No primeiro processamento, as ligas foram submetidas a um tratamento térmico sob compressão para introduzir uma anisotropia magnetocristalina extrínseca. Para compressões de até 180 MPa, as ligas tratadas sob tensão obtiveram valores de magnetostricção e dos coeficientes piezomagnéticos maiores que o das ligas sem tratamento. Ou seja, este processamento aumentou a sensibilidade das ligas como atuador (d33) e sensor (d33 *). No segundo processamento termomecânico, amostras com formato de chapa foram laminadas e tratadas termicamente para induzir um crescimento anormal de grãos e consequentemente uma textura. Embora não tenha ocorrido crescimento de grão anormal durante o tratamento térmico, os valores de magnetostricção foram maiores que o das amostras como fundidas. Ambos processamentos termomecânicos foram efetivos para melhorar as propriedades magnéticas e a liga (Fe0,87Al0,13)98,4B1,6 foi a que obteve os maiores valores de magnetostricção e dos coeficientes piezomagnéticos. Em outras palavras, dentre as ligas estudadas, esta composição foi mais promissora para ser aplicada em atuadores e sensores.
  • DOI: 10.11606/T.97.2017.tde-21112017-133645
  • Editor: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola de Engenharia de Lorena
  • Data de criação/publicação: 2017-09-18
  • Formato: Adobe PDF
  • Idioma: Português
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