Orientador: Reiko Sato Turtelli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-15T02:10:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Imaizumi_Momotaro_M.pdf: 1503120 bytes, checksum: 69c26593ac8f8568c2cf127cb5f2f52f (MD5) Previous issue date: 1987 / Resumo: Foram feitas medidas de "after effect" da permeabilidade inicial magnética Dm/m em função da temperatura, entre as temperaturas ambiente e de Curie para estudar a estabilidade das fitas ferromagnéticas amorfas que depende das condições da sua confecção. Para isso foi construído um aparelho para produzir fitas metálicas amorfas pelo método de resfriamento rápido da fase liquida ("Melt Spinner") e um forno que permite medidas desde à temperatura ambiente, até 800ºC. Foram produzidas duas séries de fitas amorfas de Fe40Ni40P14B6 de espessuras diferentes, sendo que as da primeira série foram produzidas com a variação da pressão de ejeção e as da segunda variando-se a velocidade tangencial da roda e mantendo-se os outros parâmetros constantes. As fitas foram analisadas por difratometria de raio-X para assegurar que as amostras estudadas possuem estruturas amorfas e foram determinadas as temperaturas de cristalização Tx pelo método DSC. Os resultados mostram que a estabilidade das fitas amorfas de Fe40Ni40P14B6 é influenciada pelas suas condições de fabricação e são discutidos baseados nas medidas preliminares obtidas com materiais semelhantes / Abstract: The measurements of the after effect of the initial magnetic permeability, Dm/m , on amorphous ferromagnetic ribbons were made in the range from environment to Curie temperatures of the ribbons in an oven that was built for this purpose that can reach the temperature of 800ºC. To get these ribbons a melt spinner machine was built. It was based on the rapidly liquid phase cooling. In the development of this work, two sets of Fe40Ni40P14B6 amorphous ribbons were produced, the first set changing the ejection pressure and in the second set one changing the tangential speed of the wheel and keeping the parameters of the melt spinner machine these ribbons were analyzed by X ray diffraction to assert their amorphous structure and their crystallization temperatures were measured by the DSC method. The results have shown that the stability of the Fe40Ni40P14B6 amorphous ribbons depends on their production conditions and these results have been discussed based on other preliminary measures in similar materials / Mestrado / Física / Mestre em Física

Limitadores de corrente supercondutores resistivos (LCSR) são dispositivos com características elétricas próximas ao ideal quando ocorre a transição do estado supercondutor para o estado normal, limitando a corrente de falta através da inserção rápida de uma resistência na rede. A viabilidade técnica e econômica destes limitadores aumentou após o desenvolvimento dos supercondutores de alta temperatura crítica HTS. A primeira geração de fitas HTS (BSCCO) consiste em multifilamentos de material supercondutor embutidos em uma matriz de prata. A densidade de corrente crítica típica é de aproximadamente 140 A/mm2. Contudo, a resistência alcançada pelo LCSR quando atinge o estado normal não é suficiente para limitar a corrente de falta, sendo necessários longos comprimentos de fitas (~5 km) para que a corrente seja limitada. O recente desenvolvimento de fitas supercondutoras de YBCO com filmes finos texturizados e com substrato de alta resistividade superou o desempenho das fitas de BSCCO para esta aplicação. Com uma densidade de corrente crítica de 136 A/mm2, as fitas de YBCO são bem conhecidas pelo seu alto valor de índice n (aproximadamente 30), rápida resposta de transição após falta e alta resistência elétrica no estado normal. Neste trabalho foram analisados o comportamento elétrico e magnético das fitas de BSCCO e YBCO (em amostras curtas de 0,2 m) utilizando diferentes técnicas de caracterização das propriedades das fitas HTS. A partir destes resultados, medidas com pulsos de corrente DC e AC com intensidades de 3 a 7 vezes a corrente crítica do sistema (I=720 A a 1700 A) com duração de 1 a 5 ciclos da rede em 60 Hz (16 a 80 ms) foram realizados de forma a obter as características do tempo de recuperação em um elemento contendo 4 fitas em paralelo (0,4 m). Os resultados permitiram o projeto, construção e medidas em corrente AC de um protótipo LCSR (Ipico = 2 kA) contendo 16 elementos sob condições normais de operação da rede (220 V - 60 Hz). / Resistive Superconducting fault current limiter (SFCL) are devices with electrical behavior near the ideal when it changes its state from the superconducting to the normal state, limiting the fault current by the insertion of a fast transition resistance in the grid. The technical and economical feasibility of these limiters arose after the development of the high critical temperature superconductors HTS. First generation HTS tapes (BSCCO) consist of multifilamentary composite tapes embedded in a silver matrix. The typical critical current density is approximately 14 kA/cm2. However, the resistance reached by the SFCL when normal state occurs is not high enough to limit the fault current, making necessary long lengths of tapes (~5 km) for limiting purposes. The recently development of coated conductors composites with high resistivity metal substrate have succeeded the BSCCO tapes which are based on YBCO textured film. Upon carrying a critical current density of 13.6 kA/cm2, YBCO tapes are well known for their high n-index value (approximately 30), fast transition response after fault, and high electrical resistance in the normal state. In this work, we will present the electrical and magnetic performance of BSCCO and YBCO tapes (short samples of 0.2 m) using several techniques to characterize the properties of the HTS tapes. It was also performed analysis with DC and AC currents peaks with strength of 3 to 7 times the critical current (I=720 A to 1700 A) lasting 1 to 5 cycles (16 to 80 ms) in order to verify the recovery characteristics in an element with 4 tapes in a parallel connection. And with those characteristics we designed and constructed and measured in AC current a SFCL prototype (Ipeak = 2 kA) consisting in 16 elements to use in the grid (220 V - 60 Hz) under operational conditions.

Orientador: Helion Vargas / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-09-26T13:42:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Romano_JoseAlexandre_M.pdf: 1945760 bytes, checksum: 2de26cf5c70bb72bf1d8c88800dcf43c (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: O presente trabalho tem por objetivo a implementação e aplicações da técnica da ressonância magnética fototermicamente modulada em amostras ferromagnéticas. A técnica é explorada inicialmente em fitas comerciais cassetes de gravação, onde mostramos a vantagem desta técnica em relação à convencional, fazendo um perfil de profundidade nesses materiais. Isto foi feito utilizando-se métodos fototérmicos como o da variação da freqüência de modulação e o da separação dos espectros na fase. A dependência do sinal em relação à freqüência de modulação também foi objeto de estudo, a partir do qual conseguimos determinar a espessura da camada absorvedora de microondas nesses materiais. Usando-se ressonância ferromagnética convencional (FMR) e a ressonância fototermicamente modulada (PM-FMR), estudamos uma liga de Nd2Fe17 na forma de pó, obtivemos algumas propriedades magnéticas desse material, e um modelo teórico foi proposto para o estudo dos espectros obtidos / Abstract: This work is concerned to the Photothermally Modulated Magnetic Resonance technique and its applications to ferromagnetic samples. The technique is initially applied to custom audio cassette tapes and the depth-profile analysis showed the advantadges of this technique over conventional resonance ones. Those analysis were done by using photothermal methods as modulation frequency variation and phase-shift. The dependency of the detected signal over the modulation frequency was also studied, thus determining the microwave-absorbing layers of the tapes. Using the conventional Ferromagnetic Resonance (FMR) and the Photothermally Modulated Ferromagnetic Resonance (PM-FMR), a Nd2Fe17 powerdered alloy was analyzed and a theoretical model was proposed for the abtained spectra / Mestrado / Física / Mestre em Física

Limitadores de corrente supercondutores resistivos (LCSR) são dispositivos com características elétricas próximas ao ideal quando ocorre a transição do estado supercondutor para o estado normal, limitando a corrente de falta através da inserção rápida de uma resistência na rede. A viabilidade técnica e econômica destes limitadores aumentou após o desenvolvimento dos supercondutores de alta temperatura crítica HTS. A primeira geração de fitas HTS (BSCCO) consiste em multifilamentos de material supercondutor embutidos em uma matriz de prata. A densidade de corrente crítica típica é de aproximadamente 140 A/mm2. Contudo, a resistência alcançada pelo LCSR quando atinge o estado normal não é suficiente para limitar a corrente de falta, sendo necessários longos comprimentos de fitas (~5 km) para que a corrente seja limitada. O recente desenvolvimento de fitas supercondutoras de YBCO com filmes finos texturizados e com substrato de alta resistividade superou o desempenho das fitas de BSCCO para esta aplicação. Com uma densidade de corrente crítica de 136 A/mm2, as fitas de YBCO são bem conhecidas pelo seu alto valor de índice n (aproximadamente 30), rápida resposta de transição após falta e alta resistência elétrica no estado normal. Neste trabalho foram analisados o comportamento elétrico e magnético das fitas de BSCCO e YBCO (em amostras curtas de 0,2 m) utilizando diferentes técnicas de caracterização das propriedades das fitas HTS. A partir destes resultados, medidas com pulsos de corrente DC e AC com intensidades de 3 a 7 vezes a corrente crítica do sistema (I=720 A a 1700 A) com duração de 1 a 5 ciclos da rede em 60 Hz (16 a 80 ms) foram realizados de forma a obter as características do tempo de recuperação em um elemento contendo 4 fitas em paralelo (0,4 m). Os resultados permitiram o projeto, construção e medidas em corrente AC de um protótipo LCSR (Ipico = 2 kA) contendo 16 elementos sob condições normais de operação da rede (220 V - 60 Hz). / Resistive Superconducting fault current limiter (SFCL) are devices with electrical behavior near the ideal when it changes its state from the superconducting to the normal state, limiting the fault current by the insertion of a fast transition resistance in the grid. The technical and economical feasibility of these limiters arose after the development of the high critical temperature superconductors HTS. First generation HTS tapes (BSCCO) consist of multifilamentary composite tapes embedded in a silver matrix. The typical critical current density is approximately 14 kA/cm2. However, the resistance reached by the SFCL when normal state occurs is not high enough to limit the fault current, making necessary long lengths of tapes (~5 km) for limiting purposes. The recently development of coated conductors composites with high resistivity metal substrate have succeeded the BSCCO tapes which are based on YBCO textured film. Upon carrying a critical current density of 13.6 kA/cm2, YBCO tapes are well known for their high n-index value (approximately 30), fast transition response after fault, and high electrical resistance in the normal state. In this work, we will present the electrical and magnetic performance of BSCCO and YBCO tapes (short samples of 0.2 m) using several techniques to characterize the properties of the HTS tapes. It was also performed analysis with DC and AC currents peaks with strength of 3 to 7 times the critical current (I=720 A to 1700 A) lasting 1 to 5 cycles (16 to 80 ms) in order to verify the recovery characteristics in an element with 4 tapes in a parallel connection. And with those characteristics we designed and constructed and measured in AC current a SFCL prototype (Ipeak = 2 kA) consisting in 16 elements to use in the grid (220 V - 60 Hz) under operational conditions.

Orientador: Pablo Antonio Venegas Urenda / Banca: Dayse Iara dos Santos / Banca: Durval Rodrigues Júnior / O Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra a as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi / Resumo: Na presente dissertação realizou-se o estudo das forças críticas e do comportamento dinâmico dos vórtices magnéticos de fitas supercondutoras do tipo II com arranjos conformes de centros de aprisionamento (pinning), bem como de diversos outros tipos de arranjos e também de diferentes trechos de arranjos. Além dos efeitos da geometria finita e aprisionamento, foi analisado o comportamento do sistema ao variar parâmetros externos como força de transporte e campo magnético. Os sistemas simulados correspondem a supercondutores bidimensionais, finitos na direção transversal e infinitos na direção longitudinal. A descrição das interações existentes no sistema pôde ser feita através de um conjunto de equações de Langevin, as quais foram resolvidas utilizando a técnica de Dinâmica Molecular. As soluções destas equações permitiram, dentre outros resultados, a obtenção das trajetórias e velocidades dos vórtices. Através das trajetórias, foi possível determinar o comportamento dinâmico das linhas de fluxo, e através das velocidades, os valores de força crítica. Para obter as posições iniciais dos vórtices, foi utilizado um algoritmo de Recozimento Simulado Generalizado (Generalized Simulated Annealing), o qual permitiu obter as configurações de menor energia do sistema. Os cálculos realizados foram feitos para 154 diferentes sistemas, que consistiram na análise do comportamento das interações neles existentes ao variar o campo magnético externo (H) aplicado nas amostras, bem como na a... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work we study the critical forces and dynamic behavior of magnetic vortices in type II superconducting tapes with conformal pinning arrays, as well several other types of arrays and also parts of arrays. In addition to the effects of finite geometry and pinning, we analyze system behavior by varying external parameters such as transport force and magnetic field. The simulated systems corresponds a two-dimensional superconductor, finite in the transverse direction and infinite in the longitudinal direction. The description of the interactions existing in the system can be made via a set of Langevin equations which were solved using Molecular Dynamics techniques. The solutions of these equations allowed, among other results, to obtain the trajectories and velocities of the vortices. Through the trajectories, it was possible to determine the dynamic behavior of the vortex lines, and through the velocities, the values of critical force. To obtain the initial positions of the vortices, we use a Generalized Simulated Annealing algorithm, which sought the settings of the lower energy system. Our calculations were made for 154 different systems, consisting in analyzing the interaction behavior contained in the systems by varying the external magnetic field (H) applied in the samples and the analysis of size effects of superconducting tapes using different arrays and parts of arrays of pinning centers. To study the influence of the applied magnetic field, a scan was taken with... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Fitas magnéticas amorfas vêm demonstrando uma ampla variedade de aplicações sensoriais devido às suas propriedades magnéticas. A capacidade de serem interrogadas remotamente permite sua aplicação em locais onde limitações físicas impedem o uso de sensores com conexões cabeadas. A capacidade de adquirirem uma anisotropia magnética transversal através de tratamentos térmicos, sob campo magnético e/ou tensão, é o que torna esses materiais atraentes para a aplicação em sensores magnetostrictivos de deformação com acesso remoto. Os materiais avaliados neste trabalho, Metglas 2826MB3, Yeke 1k501, Yeke 1k501a, Vitrovac 7600, Vitroperm 800 e as fitas de EAS Tags, apresentavam curvas de magnetização características de materiais que não possuem uma anisotropia magnética transversal. Isto serviu de motivação para a realização de tratamentos termomagnéticos. Os tratamentos foram realizados sob campo magnético transversal de aproximadamente 500 Oe e nas temperaturas de 235, 275, 315 e 350˚C por tempos de 15, 30 e 60 minutos, com um forno construído em laboratório. Isto resultou em melhorias consideráveis na forma de suas curvas ΔE, tornando-as mais assimétricas e aumentando as variações de frequência que estes materiais podem apresentar. Os tratamentos resultaram também em curvas M-H lineares, susceptibilidade magnética constante até a saturação. Foi construída uma bancada para aplicação de tensões de até 30 MPa nas amostras. A maior assimetria das curvas ΔE para o par ressonador e transdutor (partes componentes do sensor de deformação) permitiu maior resposta de variação de frequência de ressonância do sensor durante testes de tração. No melhor dos casos, uma variação de frequência superior a 5 kHz foi detectada para deformações de aproximadamente 260 ppm, ao se utilizar um par ressonador e transdutor de Metglas 2826MB3 tratados termomagneticamente. Medindo-se as curvas ΔE de uma fita de Metglas 2826MB3, tratada, sobre substratos de aço 1010, material magneticamente mole, observou-se que as mesmas ainda estavam presentes. Porém, apresentam sua forma alterada devido à interação com aço. Simulações realizadas com o software FEMM, auxiliaram na compreensão de fenômenos ocorridos nos testes de deformação e na interação entre a fita e os substratos magnéticos moles. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2017-04-06T19:26:08Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Alessandro Dalponte.pdf: 3408308 bytes, checksum: 24cdc0372903d233d5c2d5846465cccd (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-06T19:26:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Alessandro Dalponte.pdf: 3408308 bytes, checksum: 24cdc0372903d233d5c2d5846465cccd (MD5) Previous issue date: 2017-04-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPES. / Magnetic amorphous ribbons have a great variety of sensorial applications due to their magnetic properties. The possibility of being remotely queried allows their application in cases where sensors with wired connections present a physical limitation. The capability of acquiring a transverse magnetic anisotropy through thermal treatments, under applied magnetic field and/or stress, is what makes these materials attractive for application in magnetostrictive strain-gauges. The materials studied in this work, Metglas 2826MB3, Yeke 1k501, Yeke 1k501a, Vitrovac 7600, Vitroperm 800 and a commercial EAS Tags, presented magnetization curves with characteristics of materials with reduced transverse magnetic anisotropy. This was the motivation to carry out thermomagnetic treatments. The treatments were carried out under a magnetic field of approximately 500 Oe, using temperatures of 235, 275, 315 and 350˚C, for periods of 15, 30 and 60 minutes, in a home-made oven. The treatments resulted in considerable improvements on the shape of the ΔE curves, making them more asymmetric and increasing the frequency variations that these materials can present. The treatments also resulted in linear M-H curves, with constant magnetic susceptibility until saturation. A system for the application of stresses up to 30 MPa on the samples was built. ΔE curves with greater asymmetry for the pair resonator transducer (components of the strain-gauge) allowed a greater resonance frequency variation response of the sensor during strain tests. In the best case, a frequency variation above 5 kHz was detected for deformations of approximately 260 ppm, when the pair resonator transducer made of thermomagneticaly treated Metglas 2826MB3 was used. The measurements of the ΔE curves of a treated Metglas 2826MB3 ribbon, placed over 1010 steel substrates, soft magnetic material, showed that they were still detectable. However, their form was altered due to the magnetic interaction with the steel. Simulations made using the software FEMM, helped to understand the observed phenomena during the strain tests and the interaction between the ribbon and the soft magnetic substrates.

Fitas magnéticas amorfas vêm demonstrando uma ampla variedade de aplicações sensoriais devido às suas propriedades magnéticas. A capacidade de serem interrogadas remotamente permite sua aplicação em locais onde limitações físicas impedem o uso de sensores com conexões cabeadas. A capacidade de adquirirem uma anisotropia magnética transversal através de tratamentos térmicos, sob campo magnético e/ou tensão, é o que torna esses materiais atraentes para a aplicação em sensores magnetostrictivos de deformação com acesso remoto. Os materiais avaliados neste trabalho, Metglas 2826MB3, Yeke 1k501, Yeke 1k501a, Vitrovac 7600, Vitroperm 800 e as fitas de EAS Tags, apresentavam curvas de magnetização características de materiais que não possuem uma anisotropia magnética transversal. Isto serviu de motivação para a realização de tratamentos termomagnéticos. Os tratamentos foram realizados sob campo magnético transversal de aproximadamente 500 Oe e nas temperaturas de 235, 275, 315 e 350˚C por tempos de 15, 30 e 60 minutos, com um forno construído em laboratório. Isto resultou em melhorias consideráveis na forma de suas curvas ΔE, tornando-as mais assimétricas e aumentando as variações de frequência que estes materiais podem apresentar. Os tratamentos resultaram também em curvas M-H lineares, susceptibilidade magnética constante até a saturação. Foi construída uma bancada para aplicação de tensões de até 30 MPa nas amostras. A maior assimetria das curvas ΔE para o par ressonador e transdutor (partes componentes do sensor de deformação) permitiu maior resposta de variação de frequência de ressonância do sensor durante testes de tração. No melhor dos casos, uma variação de frequência superior a 5 kHz foi detectada para deformações de aproximadamente 260 ppm, ao se utilizar um par ressonador e transdutor de Metglas 2826MB3 tratados termomagneticamente. Medindo-se as curvas ΔE de uma fita de Metglas 2826MB3, tratada, sobre substratos de aço 1010, material magneticamente mole, observou-se que as mesmas ainda estavam presentes. Porém, apresentam sua forma alterada devido à interação com aço. Simulações realizadas com o software FEMM, auxiliaram na compreensão de fenômenos ocorridos nos testes de deformação e na interação entre a fita e os substratos magnéticos moles. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPES. / Magnetic amorphous ribbons have a great variety of sensorial applications due to their magnetic properties. The possibility of being remotely queried allows their application in cases where sensors with wired connections present a physical limitation. The capability of acquiring a transverse magnetic anisotropy through thermal treatments, under applied magnetic field and/or stress, is what makes these materials attractive for application in magnetostrictive strain-gauges. The materials studied in this work, Metglas 2826MB3, Yeke 1k501, Yeke 1k501a, Vitrovac 7600, Vitroperm 800 and a commercial EAS Tags, presented magnetization curves with characteristics of materials with reduced transverse magnetic anisotropy. This was the motivation to carry out thermomagnetic treatments. The treatments were carried out under a magnetic field of approximately 500 Oe, using temperatures of 235, 275, 315 and 350˚C, for periods of 15, 30 and 60 minutes, in a home-made oven. The treatments resulted in considerable improvements on the shape of the ΔE curves, making them more asymmetric and increasing the frequency variations that these materials can present. The treatments also resulted in linear M-H curves, with constant magnetic susceptibility until saturation. A system for the application of stresses up to 30 MPa on the samples was built. ΔE curves with greater asymmetry for the pair resonator transducer (components of the strain-gauge) allowed a greater resonance frequency variation response of the sensor during strain tests. In the best case, a frequency variation above 5 kHz was detected for deformations of approximately 260 ppm, when the pair resonator transducer made of thermomagneticaly treated Metglas 2826MB3 was used. The measurements of the ΔE curves of a treated Metglas 2826MB3 ribbon, placed over 1010 steel substrates, soft magnetic material, showed that they were still detectable. However, their form was altered due to the magnetic interaction with the steel. Simulations made using the software FEMM, helped to understand the observed phenomena during the strain tests and the interaction between the ribbon and the soft magnetic substrates.

A economia do hidrogênio apresenta um novo horizonte para suprir a crescente demanda global por energia. As células a combustível são os dispositivos que possibilitam a utilização do hidrogênio (H2) como um interessante vetor energético uma vez que ele não emite CO2 ao reagir com o oxigênio (O2), gerando H2O e energia elétrica. A produção do hidrogênio pode ocorrer de forma descentralizada e modulada, possibilitando atender às necessidades de comunidades que o sistema estabelecido de distribuição de energia não consegue chegar. Uma célula a combustível, é composta essencialmente por 3 elementos: o anodo, o catodo e o eletrólito. Existem vários materiais disponíveis para aplicação como eletrólito em células a combustível, mas o que mais se destaca é a zircônia estabilizada com óxido de ítrio (ZEI). Devido às suas características químicas e elétricas, a zircônia estabilizada é bastante pesquisada como eletrólito de células a combustível do tipo óxido sólido (CaCOS) e conformada por colagem de fitas (tape casting). A colagem de fitas é um dos meios mais baratos, simples e eficientes para conformar suspensões cerâmicas em lâminas finas, contribuindo para seu uso em células a combustível. Considerando esses aspectos, o objetivo deste trabalho foi estudar a viabilidade de conformação de fitas cerâmicas de zircônia estabilizada produzidas a partir da extração do minério nacional zirconita. É consenso na literatura que suspensões cerâmicas devem ser obtidas a partir de pós com baixa área superficial (geralmente entre 0,5 a 10m2/g). No presente trabalho, as fitas foram coladas a partir de pós com elevada área superficial (geralmente entre 40 a 80m2/g). O uso do potencial zeta é recomendado para avaliar a quantidade de polieletrólito que deve ser empregada em uma determinada suspensão. No entanto, para suspensões com elevada concentração de sólidos, faz-se necessário o uso da curva de fluxo do material, devido a compressão da dupla camada elétrica. Para os estudos de reologia, o pó cerâmico calcinado foi submetido a uma classificação, em um conjunto de peneiras ABNT com diferentes aberturas de malha e descartando a fração mássica retida em malha 60. Suspensões destes pós cerâmicos foram usadas para a determinação das curvas de fluxo, fato que possibilitou a conformação dos laminados cerâmicos. Para a colagem de fitas, é necessário o uso de plastificantes e ligantes. Dentre os disponíveis, o álcool polivinílico (PVA) foi usando como ligante e o 1,2,3 propano-triol (glicerina) como plastificante. Atuando em sinergismo e em proporção adequada (2,25:1) de glicerina em relação ao PVA, foi possível obter fitas cerâmicas com as características desejadas para aplicação em células a combustível. STUDY / The hydrogen economy has been risen as new option for supply the growing global demand for energy. A fuel cell is an electrochemical device able to use hydrogen as a energy source. Carbon dioxide (CO2) emission is very low so it is ecologically friendly, once energy is produced by a reaction of hydrogen and oxygen. The production of energy from hydrogen fuelled devices can be done even in small unities and in a distributed way. It can bring energy for isolated communities, where traditional energy distribution systems can not be reached. A fuel cell is composed essentially of 3 components: anode, cathode and the electrolyte. In present days, there are many materials proposed for use as electrolyte in fuel cells. Among then, yttria stabilized zirconia (YSZ) is the most studied and effectively used in solid oxide fuel cell. Tape casting technology is a cheap, simple and efficient way to cast ceramics slurries in laminates thick enough to be used as components for fuel cells. Considering theses aspects, in this work, ceramic thin film forming was studied using tape casting technology with raw materials prepared from Brazilian zircon ores. It is described in literature that ceramic slurries are generally made from powders with low surface area (often between 0,5 to 10m2/g), and the powders used in this study had larger surface area (often between 40 to 80m2/g). The use of zeta potential is indicated to study the stability of a suspension of ceramic powders. However, for suspensions with large concentration of solid, it is also necessary to determine the flow curve, because in these conditions, the double electric layer formed during the stabilization of suspensions can be compressed. In the rheologic properties study, calcined ceramic powders were classified using a set of ABNT series screens and separated and retained by the de mesh 60 screen. Flow curve of suspension was determined in aqueous suspensions of these powders. For tape casting processing, a binder and a plasticizer have to be added to the suspensions to produce YSZ substrates. Poly(vinyalcohol) (PVA) and glycerine were used as binder and plasticizer, respectively, in this work. By the effect of both additives, at a glycerine to PVA rate of 2,25:1, it was possible to produce YSZ substrates.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work, we study the crystallization process in the Fe40Ni40P14B6 and Fe76.5Cu1Nb3Si13.5B6 amorphous magnetic ribbons fabricated by melt spinning technique. The effect of crystallization on the magnetic properties is studied via MvsH data at room temperature carried out to as-cast and heated samples. X-ray diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry (TGA), magnetization of the magnetic field (MvsH) and magnetization versus temperature (MvsT) are reported. The values of Curie temperatures determined via TGA measurements are in agreement with that estimated via MvsT data. DSC measurements are carried out in isothermal and non-isothermal modes, and from the non-isothermal results, we define the temperatures of the isotherms. These isothermal data were fitted using the Johnson-Mehl-Avrami (JMA) model to Fe40Ni40P14B6 ribbon yielding an Avrami exponent, m > 2.5, to isothermal curves in the onset of crystallization process and 1.5 < m < 2.5 to intermediate regions of crystallization process. It is worth to comment that we are able to fit the non-isothermal curves for using the JMA model. XRD measurements taken after TGA measurement (T = 800oC) allow us to identify nanoparticles with Fe-Ni-based and Fe3B0.82P0.18 crystallographic phases to Fe40Ni40P14B6 ribbon and nanoparticles with Fe3Si crystallographic phase to the case of Fe76.5Cu1Nb3Si13.5B6 ribbon. The MvsH data are consistent with the crystallization processes which take place in amorphous magnetic materials. / Neste trabalho, nós estudamos os processos de cristalização em fitas magnéticas amorfas de Fe40Ni40P14B6 e Fe76.5Cu1Nb3Si13.5B6 fabricadas através da técnica de melt spinning. As medidas das curvas de MvsH a temperatura ambiente nas fitas como produzidas e tratadas termicamente permitiram estudar o efeito da cristalização nas propriedades magnéticas. As amostras foram caracterizadas através de medidas de difração de raios X (DRX), calorimetria exploratória diferencial (DSC), termogravimetria (TGA), magnetização em função do campo magnético (MvsH) e magnetização em função da temperatura (MvsT). Medidas de TGA mostraram-se eficazes para determinação da temperatura de Curie desses materiais, confirmadas pelas medidas de MvsT. Nós também realizamos medidas de DSC nos modos isotérmicos e não isotérmicos e, a partir dos resultados não isotérmicos, nós definimos as temperaturas de realização das isotermas. Em seguida, o modelo de Johnson-Mehl-Avrami (JMA) foi aplicado para a fita de Fe40Ni40P14B6. Para esses dados, o modelo JMA foi satisfeito e o valor do expoente de Avrami foi de m > 2.5 na região onde a curva de fluxo de calor aumenta e 1.5 < m < 2.5 nas regiões intermediárias entre o início do aumento da curva e pico de cristalização. Para as curvas não isotérmicas, o modelo de JMA não foi satisfeito. Para a fita de composição Fe76.5Cu1Nb3Si13.5B6 o modelo de JMA não foi testado. As medidas de DRX realizadas na fita de Fe40Ni40P14B6 após tratamento térmico identificaram fases nanocristalinas a base de Fe-Ni e contendo Fe3B0.82P0.18 e para a fita de Fe76.5Cu1Nb3Si13.5B6 a fase Fe3Si foi observada. As medidas de MvsH confirmaram as mudanças nas propriedades magnéticas de acordo com as frações cristalizadas dos materiais.

A economia do hidrogênio apresenta um novo horizonte para suprir a crescente demanda global por energia. As células a combustível são os dispositivos que possibilitam a utilização do hidrogênio (H2) como um interessante vetor energético uma vez que ele não emite CO2 ao reagir com o oxigênio (O2), gerando H2O e energia elétrica. A produção do hidrogênio pode ocorrer de forma descentralizada e modulada, possibilitando atender às necessidades de comunidades que o sistema estabelecido de distribuição de energia não consegue chegar. Uma célula a combustível, é composta essencialmente por 3 elementos: o anodo, o catodo e o eletrólito. Existem vários materiais disponíveis para aplicação como eletrólito em células a combustível, mas o que mais se destaca é a zircônia estabilizada com óxido de ítrio (ZEI). Devido às suas características químicas e elétricas, a zircônia estabilizada é bastante pesquisada como eletrólito de células a combustível do tipo óxido sólido (CaCOS) e conformada por colagem de fitas (tape casting). A colagem de fitas é um dos meios mais baratos, simples e eficientes para conformar suspensões cerâmicas em lâminas finas, contribuindo para seu uso em células a combustível. Considerando esses aspectos, o objetivo deste trabalho foi estudar a viabilidade de conformação de fitas cerâmicas de zircônia estabilizada produzidas a partir da extração do minério nacional zirconita. É consenso na literatura que suspensões cerâmicas devem ser obtidas a partir de pós com baixa área superficial (geralmente entre 0,5 a 10m2/g). No presente trabalho, as fitas foram coladas a partir de pós com elevada área superficial (geralmente entre 40 a 80m2/g). O uso do potencial zeta é recomendado para avaliar a quantidade de polieletrólito que deve ser empregada em uma determinada suspensão. No entanto, para suspensões com elevada concentração de sólidos, faz-se necessário o uso da curva de fluxo do material, devido a compressão da dupla camada elétrica. Para os estudos de reologia, o pó cerâmico calcinado foi submetido a uma classificação, em um conjunto de peneiras ABNT com diferentes aberturas de malha e descartando a fração mássica retida em malha 60. Suspensões destes pós cerâmicos foram usadas para a determinação das curvas de fluxo, fato que possibilitou a conformação dos laminados cerâmicos. Para a colagem de fitas, é necessário o uso de plastificantes e ligantes. Dentre os disponíveis, o álcool polivinílico (PVA) foi usando como ligante e o 1,2,3 propano-triol (glicerina) como plastificante. Atuando em sinergismo e em proporção adequada (2,25:1) de glicerina em relação ao PVA, foi possível obter fitas cerâmicas com as características desejadas para aplicação em células a combustível. STUDY / The hydrogen economy has been risen as new option for supply the growing global demand for energy. A fuel cell is an electrochemical device able to use hydrogen as a energy source. Carbon dioxide (CO2) emission is very low so it is ecologically friendly, once energy is produced by a reaction of hydrogen and oxygen. The production of energy from hydrogen fuelled devices can be done even in small unities and in a distributed way. It can bring energy for isolated communities, where traditional energy distribution systems can not be reached. A fuel cell is composed essentially of 3 components: anode, cathode and the electrolyte. In present days, there are many materials proposed for use as electrolyte in fuel cells. Among then, yttria stabilized zirconia (YSZ) is the most studied and effectively used in solid oxide fuel cell. Tape casting technology is a cheap, simple and efficient way to cast ceramics slurries in laminates thick enough to be used as components for fuel cells. Considering theses aspects, in this work, ceramic thin film forming was studied using tape casting technology with raw materials prepared from Brazilian zircon ores. It is described in literature that ceramic slurries are generally made from powders with low surface area (often between 0,5 to 10m2/g), and the powders used in this study had larger surface area (often between 40 to 80m2/g). The use of zeta potential is indicated to study the stability of a suspension of ceramic powders. However, for suspensions with large concentration of solid, it is also necessary to determine the flow curve, because in these conditions, the double electric layer formed during the stabilization of suspensions can be compressed. In the rheologic properties study, calcined ceramic powders were classified using a set of ABNT series screens and separated and retained by the de mesh 60 screen. Flow curve of suspension was determined in aqueous suspensions of these powders. For tape casting processing, a binder and a plasticizer have to be added to the suspensions to produce YSZ substrates. Poly(vinyalcohol) (PVA) and glycerine were used as binder and plasticizer, respectively, in this work. By the effect of both additives, at a glycerine to PVA rate of 2,25:1, it was possible to produce YSZ substrates.