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Title: Caracterização de uma fita de Ti45Ni48Cu7 com efeito de memória de forma para aplicação em uma microválvula.
Other Titles: Characterization of a Ti45Ni48Cu7 tape with shape memory effect for application in a microvalve.
???metadata.dc.creator???: SOARES, Roniere Leite.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: CASTRO, Walman Benício de.
???metadata.dc.contributor.advisor2???: LUCIANO, Benedito Antonio.
???metadata.dc.contributor.referee1???: ARAÚJO, Carlos José de.
???metadata.dc.contributor.referee2???: GONZALEZ, Cezar Henrique.
Keywords: Fluido;Microválvula;Efeito de Memória de Forma - EMF;Microssistema;Ti-Ni-Cu - Fita;Ligas;Fluid;Microvalve;Shape Memory Effect;Microsystem;Ti-Ni-Cu - Tape;Leagues
Issue Date: Mar-2013
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: SOARES, Roniere Leite. Caracterização de uma fita de Ti45Ni48Cu7 com efeito de memória de forma para aplicação em uma microválvula. 2013. 102. (Dissertação de Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais), Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2013. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/11331
???metadata.dc.description.resumo???: Nesta dissertação é apresentada a caracterização da liga Ti45Ni48Cu7 com efeito de memoria de forma a ser empregada numa microválvula destinada ao controle fluídico mediante o Efeito Joule. Neste intuito, buscou-se obter inicialmente uma porção fundida de massa com proporções controladas de 45%Ti48%Ni7%Cu em peso, transformada em fitas solidificadas rapidamente pelo processo melt spinning a uma velocidade de 38 m/s. As fitas obtidas foram submetidas ao processo térmico de relaxação com o objetivo de pro mover a eliminação dos defeitos internos. Em seguida, a obtenção das temperaturas de transformação de fase e o registro das energias de entalpia das fitas foram feitos experimentalmente mediante Calorimetria Exploratória Diferencial. Adicionalmente, o teste DMA (Dynamic Mechanical Analysis) foi feito para registrar o crescimento percentual do modulo de elasticidade da fita submetida a temperaturas variadas. A submissão da fita a um banho térmico possibilitou traçar o gráfico Resistência Elétrica versus Temperatura nos padrões desejados e, assim, chegou-se a escolha da fita a ser empregada na microválvula teorizada por Bellouard. Para demonstrar experimentalmente que esta fita seria capaz de funcionar normalmente no produto para o qual foi teoricamente sugerida, traçou-se o gráfico experimental de Resistividade Elétrica. O projeto tridimensional da microválvula, a geometria 3D interna e, a partir desta ultima, uma simulação computacional a base de estrutura estática com a ferramenta CFX do ANSYS® Workbench V14 foram realizados e apresentados, possibilitando a visualização do deslocamento do fluido newtoniano no interior da microválvula.
Abstract: In this work is presented the characterization of Ti45Ni48Cu7 alloy with shape memory effect to be used in a microvalve to fluid control by Joule effect. To this purpose, it was obtained a portion fused mass with controlled rates of 45%Ti48%Ni7%Cu weight was transformed into ribbons by melt spinning process at a speed of 38 m/s. The ribbons obtained were subjected to thermal relaxation process in order to promote the elimination of internal defects. Then, to obtain the phase transformation temperatures and the energy enthalpy, the ribbons were submitted to Differential Scanning Calorimetry (DSC). Following, the dynamic mechanical analysis (DMA) test was done to record the percentage increase in the modulus of elasticity of the ribbon submitted to different temperatures. By submission of the ribbon to a thermal bath it was possible to plot the electrical resistance versus the pattern desired temperature and thus the ribbon to be used in the microvalve theorized by Bellouard was chosen. To demonstrate experimentally that this tape would be able to work normally in the product for which it was theoretically suggested, an experimental electrical resistivity versus temperature graph was plotted. Additionally, from the three-dimensional design and the 3D and internal microvalve geometry, a computer simulation based on static structure CFX tool with the ANSYS® Workbench V14 were performed and displayed, enabling the visualization of the Newtonian fluid movement within the microvalve.
Keywords: Fluido
Microválvula
Efeito de Memória de Forma - EMF
Microssistema
Ti-Ni-Cu - Fita
Ligas
Fluid
Microvalve
Shape Memory Effect
Microsystem
Ti-Ni-Cu - Tape
Leagues
???metadata.dc.subject.cnpq???: Ciência e Engenharia de Materiais.
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/11331
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