IV MOSTRA DE TRABALHOS DE CURSOS TÉCNICOS
Colégio Técnico de Campinas – COTUCA/UNICAMP
26 de setembro de 2014
SÍNTESE E CA...
IV MOSTRA DE TRABALHOS DE CURSOS TÉCNICOS, 26 de Setembro de 2014, Campinas - São Paulo
Figura 1. Amostra compactada sem a...
IV MOSTRA DE TRABALHOS DE CURSOS TÉCNICOS, 26 de Setembro de 2014, Campinas - São Paulo
Figura 5. Mistura dos óxidos comál...
IV MOSTRA DE TRABALHOS DE CURSOS TÉCNICOS, 26 de Setembro de 2014, Campinas - São Paulo
Figura 9. Forno mufla.
Figura 10. ...
IV MOSTRA DE TRABALHOS DE CURSOS TÉCNICOS, 26 de Setembro de 2014, Campinas - São Paulo
Figura 11. Análise em calorimetria...
IV MOSTRA DE TRABALHOS DE CURSOS TÉCNICOS, 26 de Setembro de 2014, Campinas - São Paulo
Figura 15. Permissividade em amost...
Figura 18. Análise em difratômetro de raio –x da amostra de ferrita zinco – manganês processada comálcool
polivinílico.
5....
Artigo cotuca
Próximos SlideShares
Carregando em…5
×

Artigo cotuca

235 visualizações

Publicada em

Apresentação

Publicada em: Ciências
0 comentários
0 gostaram
Estatísticas
Notas
  • Seja o primeiro a comentar

  • Seja a primeira pessoa a gostar disto

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
235
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
4
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
2
Comentários
0
Gostaram
0
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

Artigo cotuca

  1. 1. IV MOSTRA DE TRABALHOS DE CURSOS TÉCNICOS Colégio Técnico de Campinas – COTUCA/UNICAMP 26 de setembro de 2014 SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE FERRITA ZINCO - MANGANÊS F. A. Santos, franciele.santos1996@gmail.com1 B. B. Dias, balu_s2@hotmail.com 1 J. T. Alves, jtalve@bol.com.br1 M. S. A. Carneiro, marasacarneiro@gmail.com1 1Etec Cônego José Bento Resumo: O presente trabalho trata-se da síntese e caracterização de ferritas zinco – manganês processadas com álcool polivinílico e negro de fumo pelo método de metalurgia para aplicação em celulares e televisores como absorvedores de radiação eletromagnética na faixa de 30 MHz a 895 MHz. Palavras-chave: absorvedores, ferrita, metalurgia. 1. INTRODUÇÃO O eletromagnetismo foi descoberto por Hans Christian Oersted em 1821, a partir de então, com o crescimento da população mundial e consequentemente com a necessidade do uso de eletricidade cada vez maior, houve o interesse em produzir materiais capazes de reduzir as interferências causadas por equipamentos eletrônicos, materiais estes denominados absorvedores. Os materiais absorvedores são materiais compósitos formados por materiais dielétricos como o negro de fumo e/ou magnéticos como ferrita, dispersos emuma matriz polimérica. A ferrita pode ser produzida por vários métodos como Pechini, combustão e metalurgia, sendo que, o modo de processamento destes absorvedores eletromagnéticos temgrande importância nas propriedades intrínsecas dos mesmos, pois o tratamento térmico e a composição química podem contribuir ou interferir na permeabilidade magnética e propriedades mecânicas finais, um exemplo seria as ferritas do tipo espinélio que possuem magnetização espontânea, o tipo granada que possuem magnetização permanente e o tipo hexagonal que apresenta características de alta resistência à tração. Em determinadas faixas de frequência, esses materiais atenuam a radiação da onda eletromagnética incidente e dissipam a energia absorvida sob a forma de calor, por meio de mecanismos internos, magnéticos e/ou dielétricos. 2. METODOLOGIA A metodologia utilizada neste trabalho é a de metalurgia, que consiste nas etapas de mistura, moagem (opcional), compactação e sinterização. Dentre algumas vantagens deste método, ressalta-se a sua rentabilidade relativamente maior em comparação a outros métodos. Contudo, o mesmo possui alguns aspectos negativos em relação à pureza do produto final se comparado a métodos como o Pechini. Por esta razão há a necessidade do uso de reagentes com grau de pureza elevado e alguns controles de processo, como o controle da atmosfera de sinterização. Ao decorrer dos testes laboratoriais, observamos a ocorrência de trincas após a etapa de compactação, sendo necessária a adição de um ligante. Optamos por estar adicionando álcool polivinílico.
  2. 2. IV MOSTRA DE TRABALHOS DE CURSOS TÉCNICOS, 26 de Setembro de 2014, Campinas - São Paulo Figura 1. Amostra compactada sem adição de álcool polivinílico. Figura 2. Amostra compactada com adição de álcool polivinílico. 3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Primeiramente, os óxidos de ferro, manganês e zinco foram passados em peneira de malha 270 ABNT (fig.3), com o objetivo de se obter pós com mesma granulometria. Estes pós foram transferidos para um recipiente cilíndrico (com tampa) com 100 esferas de 0,6 mm, que ficaram sob a ação de um moinho de jarras (fig.4) por três horas. Após este ciclo, foram-se retiradas duas alíquotas de 2,5 g para mistura com álcool polivinílico e negro de fumo. A primeira alíquota foi transferida para um almofariz de porcelana com 0,025g de negro de fumo, com adição de aproximadamente 1 ml de álcool polivinílico. Repetiu-se o mesmo procedimento com a segunda alíquota, porém, sem adição de negro de fumo. Após a etapa de mistura (fig.5), as alíquotas foram levadas para estufa de secagem (fig.6) a 100°C por trinta minutos. A compactação foi realizada utilizando-se um molde de 2,56 cm² (fig.7) e uma prensa manual hidráulica da Til Marcon (fig.8), aplicando-se força de 7,5t. As amostras já compactadas sofreram tratamento térmico a 800°C por 8 horas em forno mufla NI13085PS, da Nova Instrument (fig.9). As medidas de permissividade dielétrica das amostras foram feitas em um analisador de impedância SI 1260, da Solartron. As medidas foram realizadas na faixa de 1 MHz a 10 MHz. Os comportamentos em função da temperatura dos pós metálicos já misturados , foram analisados por calorimetria diferencial de varredura. A determinação da fase Fe2O4foi realizada por difração de raio – x. Figura3. Peneira. Figura 4. Homogeneização dos óxidos em moinho de jarros.
  3. 3. IV MOSTRA DE TRABALHOS DE CURSOS TÉCNICOS, 26 de Setembro de 2014, Campinas - São Paulo Figura 5. Mistura dos óxidos comálcool polivinílico e negro de fumo. Figura 6. Estufa de secagem. Figura 7. Molde. Figura 8. Prensa manual hidráulica.
  4. 4. IV MOSTRA DE TRABALHOS DE CURSOS TÉCNICOS, 26 de Setembro de 2014, Campinas - São Paulo Figura 9. Forno mufla. Figura 10. Peça de ferrita, após etapa de sinterização. 4. RESULTADOS Os resultados das análises são apresentados nas figuras 11 – 18. Observa-se um declínio (fig.11) em temperaturas entre 500°C e 600ºC, indicando a presença de interferentes nos óxidos. A amostra de ferrita zinco – manganês processada com álcool polivinílico apresentou menor permissividade dielétrica (fig.16) e maior perda (fig.15) em relação a amostra de ferrita zinco – manganês processada com álcool polivinílico e negro de fumo (fig.12). A caracterização em difratômetro de raio – x (fig.18) comprovou a formação da fase Fe2O4 , com picos bem definidos.
  5. 5. IV MOSTRA DE TRABALHOS DE CURSOS TÉCNICOS, 26 de Setembro de 2014, Campinas - São Paulo Figura 11. Análise em calorimetria diferencial de varredura dos óxidos de Fe, Mn e Zn misturados. Figura 12. Perda em amostra de ferrita zinco – manganês processada comálcool polivinílico e negro de fumo. Figura 13. Permissividade em amostra de ferrita zinco – manganês processada comálcool polivinílico e negro de fumo. Figura 14. Perda em amostra de ferrita zinco – manganês processada comálcool polivinílico.
  6. 6. IV MOSTRA DE TRABALHOS DE CURSOS TÉCNICOS, 26 de Setembro de 2014, Campinas - São Paulo Figura 15. Permissividade em amostra de ferrita zinco – manganês processada com álcool polivinílico. Figura 16. Comparação dos valores de permissividade dielétrica das amostras de ferrita zinco – manganês processada comálcool polivinílico e negro de fumo (tracejado preto) com a ferrita zinco – manganês processada somente com álcool polivinílico (tracejado vermelho). Figura 17. Análise em difratômetro de raio –x da amostra dos óxidos de Fe, Mn e Zn misturados.
  7. 7. Figura 18. Análise em difratômetro de raio –x da amostra de ferrita zinco – manganês processada comálcool polivinílico. 5. CONCLUSÃO Em função dos resultados obtidos, concluímos que a ferrita de zinco – manganês processada com álcool polivinílico e negro de fumo tem maior permissividade dielétrica na faixa de 5 MHz a 7 MHz, apresentando pequenas perdas na faixa de 1 MHz a 2 MHz. Entretanto, não conseguimos atingir o objetivo de produzir ferrita zinco – manganês para aplicação em faixa de 30 MHz a 895 MHz devido a pureza relativamente baixa dos óxidos utilizados no processo. 6. AGRADECIMENTOS As autoras agradecem ás orientadoras Juliana Teixeira Alves e Mara Sandra Alves Carneiro, aos professores doutores Manuel Henrique Lente, Eduardo Antonelli e Ana Maria do Espírito Santo. 7. REFERÊNCIAS REZENDE, Mirabel Cerqueira. Materiais absorvedores de radiação eletromagnética. CTA. SFALSIN, Antônio Fernandes. Materiais absorvedores de radiação eletromagnética baseados em negro de fumo e papel celulósico na banda X (8,2 – 12,4 GHz). Dissertação de Mestrado em Engenharia Mecânica – Universidade de Taubaté –2008. DIAS, Josiane de Castro et al. Absorvedores de radiação eletromagnética aplicados no setor aeronáutico. Revista de Ciência & Tecnologia. 15 – pp. 33- 42. Junho, 2000. SILVA, Giovani Barros de Souza. Processamento e caracterização de MARE a base de mistura de aditivos magnéticos. 8. RESPONSABILIDADE AUTORAL “Os autores são os únicos responsáveis pelo conteúdo deste trabalho”.

×