Fabricação dos ímãs de Neodímio-Ferro-Boro sem controle da atmosfera utilizando óxido de grafeno reduzido

Fabricação dos ímãs de Neodímio-Ferro-Boro sem controle da atmosfera utilizando óxido de grafeno reduzido

• Autor
• Jorge Costa Silva Filho
• Co-autores
• Suelanny Carvalho da Silva , Hidetoshi Takiishi , Luiz Gallego Martinez , José Fernando Queiruga Rey , Marcia Tsuyama Escote
• Resumo

• Os materiais magnéticos à base de Terras raras são essenciais nas aplicações de energia, na produção ímãs permanentes utilizados em turbinas eólicas e veículos elétricos. A produção de ímãs sinterizados de terras raras requer alguns cuidados em seu processo de fabricação, como a manipulação de pós de terras raras em atmosfera controlada para evitar a oxidação. Neste sentido, materiais bidimensionais podem ser usados no processamento de pós magnéticos à base de terras raras porque cobrem as partículas e evitam a oxidação do metal durante o processo.  Este trabalho visa estudar a aplicação de óxido de grafeno reduzido (rGO) para fabricar pós à base NdFeB por moagem mecânica e, por intermédio disto, fabricar ímãs de NdFeB. O óxido de grafeno (GO) foi sintetizado usando o método Hummers modificado seguido de tratamento térmico para obter rGO. Os pós à base de NdFeB foram obtidos pelo processo de decrepitação com hidrogênio antes da moagem mecânica. Na etapa de moagem foram adicionados 0,02 a 0,10% em peso de óxido de grafeno reduzido. A análise de difração de raios X e de microscopia eletrônica de varredura revelou que rGO tinha três camadas. Os resultados após a moagem mostraram que o rGO atuou como lubrificante, antioxidante, agente não aglutinante e evitou a soldagem de partículas na tigela de moagem. O revestimento permite que o material seja manuseado sem a necessidade de atmosfera controlada (gases inertes ou vácuo). O tamanho médio de partícula foi de 2-5 mm com tempos de moagem na faixa de 7 a 45 min. Na fabricação dos imãs foram utilizadas três ligas sendo elas: i) imã1 - liga comercial “strip casting” de composição Nd14,1B6,1Febal; ii) imã2 – liga bruta de fusão – Pr16Fe66,9Co10,7B5,7Cu0,7 sem adição de elementos de liga; iii) imã3 - liga bruta de fusão rica em terra rara, de composição nominal Nd13,0Dy7,5Cu1,0B5,6Febal.  A sinterização dos pós compactados foi realizada em três etapas: i) primeiro aquecimento a 593 K (10 K min-1), segundo aquecimento a 973 K (10 K min-1) e, terceiro até uma temperatura máxima de 1333 K (7 Kmin-1) por 1 hora. Ademais, as melhores propriedades magnéticas para os ímãs fabricados com este método foram de remanência (Br), coercividade intrínseca (iHc) e procuro de energia máxima (BHmax) com valores de 1,04 T; 7135 kAm-3 e 21,19 MGOe, respectivamente.

• Palavras-chave
• Moagem mecânica, grafeno, óxido de grafeno reduzido, ímãs de Nd-Fe-B, ímãs sinterizados.
• Modalidade
• Comunicação oral
• Área Temática
• Nanociências & Nanotecnologia