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Title: Síntese por reação de combustão em escala piloto de nanoferritas Mn1-XZnXFe2O4 para uso como materiais absorvedores de radiação eletromagnética.
Other Titles: Pilot scale combustion synthesis of Mn1-XZnXFe2O4 nanoferrites for use as electromagnetic radiation absorbing materials.
???metadata.dc.creator???: DINIZ, Verônica Cristhina de Souza.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: COSTA, Ana Cristina Figueiredo de Melo.
???metadata.dc.contributor.advisor-co1???: KIMINAMI, Ruth Herta G. Aliaga.
???metadata.dc.contributor.referee1???: NEVES, Gelmires de Araújo.
???metadata.dc.contributor.referee2???: LUCIANO, Benedito Antonio.
???metadata.dc.contributor.referee3???: TORQUATO, Ramon Alves.
???metadata.dc.contributor.referee4???: MENEZES, Patrícia Costa Fernandes de.
Keywords: Ferrita Mn-Zn;Reação de Combustão;MARE;Nanoferritas;Radiação Eletromagnética;Absorvedores;Mn-Zn Ferrite;Combustion Reaction;RAME;Electromagnetic Radiation;Nanoferrites;Absorbers
Issue Date: 6-Feb-2017
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: DINIZ, V. C. S. Síntese por reação de combustão em escala piloto de nanoferritas Mn1-XZnXFe2O4 para uso como materiais absorvedores de radiação eletromagnética. 2017. 98 f. Tese (Doutorado 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, 2017.
???metadata.dc.description.resumo???: As ferritas Mn-Zn são materiais ferrimagnéticos utilizados na área tecnológica devido às suas excelentes propriedades eletromagnéticas, podendo ser aplicadas nos mais diversos setores, como por exemplo, como materiais absorvedores de radiação eletromagnética. Com base nesta aplicação, esta pesquisa teve por objetivo desenvolver, por meio do método de síntese de reação de combustão, nanoferritas do sistema Mn1-xZnxFe2O4 (onde x = 0,0; 0,35; 0,5; 0,65 em mol de Zn) em escala piloto com bateladas de 200g/reação e sua subsequente incorporação em borracha de silicone, de modo a apresentarem nanocaracterísticas adequadas para serem utilizadas como materiais absorvedores de radiação eletromagnética em diferentes faixas de frequência, o que permite sua utilização em diferentes setores aeroespacial. As amostras foram caracterizadas por Difração de raios X, Fluorescência de raios X por energia dispersiva, Espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier, Distribuição Granulométrica, Microscopia Eletrônica de Varredura e Transmissão, Microscopia de Força Atômica, Análise Textural por Adsorção de Nitrogênio, Medidas Magnéticas e Eletromagnéticas. Partindo-se dos resultados, observou-se que a síntese por reação de combustão foi uma técnica favorável para obtenção da Mn1-xZnxFe2O4 (x = 0; 0,35; 0,5; 0,65) monofásica, em grande escala de produção. Morfologicamente, a adição de Zn ao sistema MnFe2O4 causou uma leve redução no tamanho dos aglomerados e redução no tamanho das partículas. Contudo esse comportamento não foi linear. As amostras apresentaram um comportamento magnético característico de materiais magnéticos moles, com magnetização de saturação máxima de 62 emu/g. As nanoferritas, independente da composição utilizada, foram incorporadas com boa uniformidade dentro da matriz de silicone, o que proporcionou o valor de magnetização de saturação máxima de 24 emu/g. Em relação as respostas eletromagnéticas observaram-se que a carga de ferrita, apresentou valores de absorção máxima de -30 dB na faixa de 8 GHz, e quando incorporadas no silicone valores de absorção máxima de -24 dB na faixa de 6 GHz, demonstrando que os produtos obtidos apresentaram características promissoras para a aplicação como materiais absorvedores de radiação eletromagnética.
Abstract: Mn-Zn ferrites are ferrimagnetic materials used in the technological area due to their excellent electromagnetic properties, and can be applied in various sectors, such as materials that absorb electromagnetic radiation. Based on this application, the objective of this research was to develop, through the combustion reaction synthesis method, nanoferrites of the Mn1-xZnxFe2O4 system (where x = 0.0, 0.35, 0.5, 0.65 mol of Zn) on a pilot scale with 200g / reaction batch and its subsequent incorporation in silicone rubber, in order to present suitable nanocaracteristics to be used as electromagnetic radiation absorbing materials in different frequency bands, which allows its use in different sectors Aerospace. The samples were characterized by Xray diffraction, X-ray fluorescence by dispersive energy, Infrared spectroscopy with Fourier transform, Granulometric distribution, Scanning and Transmission Electron Microscopy, Atomic Force Microscopy, Nitrogen Adsorption Textural Analysis, Magnetic and Electromagnetic Measurements. It was observed that the synthesis by combustion reaction was a favorable technique to obtain the monophasic Mn1- xZnxFe2O4 (x = 0; 0.35, 0.5; 0.65) on a large scale of production. Morphologically the addition of Zn to the MnFe2O4 system caused a slight reduction in the size of the agglomerates and reduction in the particle size, however this behavior was not linear. All samples showed a magnetic behavior characteristic of soft magnetic materials, with maximum saturation magnetization of 62 emu/g. The nanoferrites, regardless of the composition used, were incorporated with good uniformity within the silicon matrix, which provided the maximum saturation magnetization value of 24 emu/g. Regarding the electromagnetic responses, it was observed that the ferrite load presented values of maximum absorption of -30 dB in the 8 GHz range, and when incorporated in the silicone maximum absorption values of -24 dB in the 6 GHz range, demonstrating that the obtained products presented promising characteristics for the application as Materials absorbers of electromagnetic radiation.
Keywords: Ferrita Mn-Zn
Reação de Combustão
MARE
Nanoferritas
Radiação Eletromagnética
Absorvedores
Mn-Zn Ferrite
Combustion Reaction
RAME
Electromagnetic Radiation
Nanoferrites
Absorbers
???metadata.dc.subject.cnpq???: Ciência e Engenharia de Materiais
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/16027
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