A estudante Letícia Espíndola Machado, orientada por Prof. Dr. Aloisio Nelmo Klein, e coorientada por Gisele Hammes, Dra. Eng., defenderá sua dissertação na próxima segunda-feira (09/11), às 9h, por videconferência. A defesa é vinculada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais.
Banca:
Prof. Dr. Aloisio Nelmo Klein (Presidente(a)/Orientador)
Prof. Dr. Cesar Edil da Costa (UDESC/Joinville)
Dr. Leandro Lima Evangelista
Título: “Desenvolvimento de revestimento isolante de partículas ferromagnéticas obtido a partir de nanoesferas de carbono e óxido de boro para aplicação em compósitos magnéticos moles”
Resumo:
A eficiência energética é uma das principais bases dentro do desenvolvimento tecnológico e, dentro disso, os materiais magnéticos ganham destaque, pois novos desenvolvimentos nessa área buscam a otimização de dispositivos ligados à geração e à conversão de energia elétrica. Os compósitos magnéticos moles (Soft Magnetic Composites – SMCs) são uma nova classe de materiais magnéticos cuja configuração visa à redução de perdas, devido à alta resistividade elétrica introduzida pelo revestimento e isolamento de partículas ferromagnéticas em um compactado. São considerados como alternativas viáveis às chapas de aço elétrico geralmente empregadas, por permitirem a condução do fluxo magnético de maneira isotrópica em três dimensões e possibilitarem a miniaturização de dispositivos, designs inovadores e aplicações mais sofisticadas. As propriedades dos SMCs são dependentes das características e propriedades da partícula ferromagnética e do revestimento isolante, bem como do processamento realizado para obtê-los. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um novo revestimento isolante elétrico para SMCs a partir de uma dupla camada, composta por nanoesferas de carbono e óxido de boro. As nanoesferas de carbono contêm compostos de oxigênio reativos em sua superfície e foram introduzidas para que, durante o tratamento térmico, formem uma camada de metal óxido sobre as partículas ferromagnéticas, a qual possui maior afinidade química com a camada vítrea de B2O3, aumentando, portanto, sua resistência térmica. Ao comparar o material desenvolvido a amostras recobertas apenas por uma das camadas de revestimento, foi verificado um efeito sinérgico e benéfico do duplo revestimento proposto, uma vez que a resistividade elétrica foi praticamente triplicada e que menores perdas totais e, principalmente, dinâmicas foram alcançadas. Além disso, foi verificado que quanto maior a concentração de nanoesferas e menor o seu diâmetro, uma melhor combinação de propriedades elétricas e magnéticas é obtida. Por fim, foi demonstrada a flexibilidade e a aplicabilidade do revestimento desenvolvido através da utilização do mesmo sobre partículas ferrosas de maior tamanho de partícula e de grão, apresentando uma aumento de 73,6 % na resistividade elétrica e redução de 12,7 % das perdas totais em 1 T e 60 Hz, com um decréscimo de 7,4 % na permeabilidade máxima a 60 Hz, quando comparada à amostra de menores tamanhos de partícula e grão.
Palavras-chave: Compósitos magnéticos moles, Soft magnetic composites, SMC, Nanoesferas de cabono, Óxido de boro, B2O3.