Orientador: Dayse Iara dos Santos / Banca: Adilson Jesus Aparecido de Oliveira / Banca: Paulo Noronha Lisboa Filho / Resumo: O intermetálico diboreto de magnésio passou a ser um material intensamente estudado a partir de 2001, quando nele encontrou-se a propriedade de supercondição de corrente elétrica. Embora sua transição seja em temperatura relativamente baixa, próximo de 40 K, é grande o interesse comercial neste material devido à provável simplicidade da cinética de reação e à maneira direta e barata de processamento. Partindo de pós precursores ultrafinos de boa qualidade a formação da fase Mg'B IND. 2' parece ocorrer em apenas alguns minutos em temperatura relativamente baixa (650ºC). Sob este ponto de vista, este material é considerado bastante atrativo comercialmente, quando comparado aos supercondutores cerâmicos cujo processamento é muito mais complexo. Entretanto, suas propriedades supercondutoras, assim como nas cerâmicas, dependem da sua microestrutura e, portanto da cinética de formação da fase supercondutora. Além disso, com o objetivo de ampliar a densidade de corrente elétrica sob campos magnéticos cada vez mais altos, tem-se utilizado artifícios tais como a adição de diversos compostos geradores de centros de aprisionamento de fluxo magnético. Entre eles figuram o SiC e o silicone, formados por elementos que podem substituir um dos átomos do composto supercondutor, ou que apenas geram defeitos intersticiais. Neste trabalho, investigou-se a influência das adições de alguns compostos de carbono na formação da fase Mg'B IND. 2', assim como a determinação de alguns aspectos das microestruturas obtidas. Estudou-se também as mudanças na cinética de formação da fase devido à diferente granulação do precursor de magnésio. Os dados obtidos por DRX, ATD/TG, BET e técnicas de medidas magnéticas indicaram que um novo composto testado (gasolina azul) poderá apresentar características vantajosas com relação a outras adições mais conhecidas. / Abstract: The intermetallic magnesium diboride has become the object of many studies since was found to be a superconducting material, at 2001. Although it shows relatively low critical temperature, it presents very interesting points, like the simplicity of the formation of a binary compound and non expensive precursors powders. Starting from ultrafine quality precursor powders the formation of Mg'B IND. 2' phase seems to occur in a few minutes at low temperature (650ºC), what is considered commercially quite attractive when compared to complicated ceramic superconductors. Nevertheless, its superconducting properties, as well as the ceramics, depend on its microsstructure and, consequently on the kinetics of formation of the superconducting phase. Besides that, with the aim of enlarging the critical current density under higher magnetic fields, the addition of several compounds has been used in order to generate pinning centers. Silicon carbide and silicon oil are cited among the most used additions, which act like substitutional or interstitial impurities and defects generators. In this work, the influence of the addition of a few carbon compounds on the Mg'B IND. 2' phase formation was investigated, as well as the determination of a few structural parameters of the obtained materials. It was also studied the changes in the phase formation kinetics due to different magnesium precursor granulation. The XRD, DTA/TGA and magnetic measurements results indicated that the addition of a new compound (petrol) may present advantages to the additions already found in literature. / Mestre

Orientador: Cláudio Luiz Carvalho / Banca: Haroldo Naoyuki Nagashima / Banca: Isaias Gonzaga de Oliveira / Resumo: Com o surgimento da supercondutividade as pesquisas envolvendo aplicações desta, em especial no transporte de energia, obtiveram um avanço promissor ao longo dos anos. Assim, este trabalho objetivou a fabricação de fios supercondutores utilizando o método Powder-In-Tube (PIT), no qual foi inserido dentro de um tubo de prata o pó da cerâmica supercondutora do sistema BSCCO. Estudos preliminares foram feitos em pastilhas feitas com o mesmo material supercondutor e após alguns resultados foram confeccionados os fios supercondutores. Medidas de caracterização foram feitas dentre elas a difratometria de raios-X, medidas elétricas pelo método de quatro pontas e microscopia do tipo (FEG-MEV) equipado com EDS para determinar a morfologia e composição química dos elementos na amostra. Os resultados de difratometria de raios-X apresentaram a formação das fases desejadas do sistema BSCCO de diferentes concentrações dentre elas as fases Bi-2212 Bi- 2223 e Bi-2234 contidas nas amostras sintetizadas. As medidas elétricas detectaram uma queda abrupta na resistência elétrica dos fios mostrando a faixa de transição supercondutora das amostras estudadas. As medidas de densidade de corrente com base no critério de corrente de 1μV/cm, utilizadas nos fios confeccionados, foram obtidos valores da ordem de 1,30 - 3,90 (KA/m2). Nas imagens de microscopia vale ressaltar uma melhora na interação entre os grãos supercondutores nas amostras submetidas a um maior tempo de sinterização e também foi possível verificar e analisar através da extrusão a compactação do pó cerâmico dentro do tubo de prata. O EDS detectou a composição química dos elementos nas amostras bem como a concentração das fases em determinadas regiões analisadas / Abstract: With the emergence of superconductivity research involving applications of this, particularly in the transport of energy, had a promising advance over the years. This study aims to manufacture superconducting wires using the method Powder-In-Tube (PIT), which was inserted inside a tube of silver powder of superconducting ceramic BSCCO system. Preliminary studies were done on pellets made with the same superconducting material, and after some results were prepared the superconducting wires. Characterization measurements were made among them the X-ray diffraction, electrical measurements by the method of four points and type of microscopy (FEG-SEM) equipped with EDX to determine the morphology and chemical composition of the elements in the sample. The results of X-ray diffraction showed the formation of the desired phases for this type of superconductor, ie the BSCCO system between them was possible to determine the Bi-2212 phase, Bi-2223 and Bi-2234 contained in the synthesized samples. The electrical measurements have detected a sudden drop in electrical resistance of the wires showing the range of superconducting transition with good accuracy. It was possible to perform the calculation of current density in the wires made based on a criterion of 1 μV/cm were obtained and values of around 1,30- 3,90 (KA/m2). The values are consistent with the specifications of the samples and within the limits of our research. In microscopy images is noteworthy improvement in the interaction between the superconducting grains in samples submitted to a higher sintering time and it was possible to verify and analyze the compaction of ceramic powder into silver tube through the extrusion process. The EDX detected the chemical composition of the elements in the samples in a qualitative way / Mestre