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Tipo do documento: Dissertação
Título: Utilização do planejamento fatorial na otimização do processamento de cerâmicas magnéticas : determinação dos parâmetros de sinterização
Autor: LUZ, Karoline Stefany Ferreira da 
Primeiro orientador: DINIZ, Verônica Cristhina de Souza
Primeiro coorientador: SANTOS, Aureliano Xavier dos
Primeiro membro da banca: HOLANDA, Romildo Morant de
Segundo membro da banca: NASCIMENTO, Renalle Cristina Alves de Medeiros
Resumo: Diversos pesquisadores das mais variadas áreas da ciência, têm desenvolvido materiais buscando um custo relativamente baixo quando comparados a outros materiais já disponíveis no mercado, com propriedades importantes e consequentemente um vasto campo de aplicação. Dentre esses materiais, encontram-se a ferrita magnética, que é um tipo de cerâmica avançada que possui excelentes propriedades magnéticas. Com base nisto, objetivou-se neste estudo avaliar as características microestruturais e magnéticas de ferritas Co0,5Cu0,5Fe2O4 sinterizadas em forno convencional utilizando a ferramenta do planejamento fatorial clássico de dois níveis (2k), com a finalidade de otimizar o processamento de materiais cerâmicos magnéticos. Para tanto foram variados os parâmetros de sinterização, temperatura (900°C, 1150°C e 1400°C), taxa de aquecimento (5°C/min, 10°C/min e 15°C/min) e o tempo (1h, 2h e 3h), em que as amostras permaneceram expostas a determinadas temperaturas, através dos dados da matriz de planejamento, obtida a partir do planejamento fatorial 2k acrescidas do ponto central, a fim de otimizar os efeitos destas variáveis no processamento das cerâmicas magnéticas. As amostras foram caracterizadas por DRX, MEV, EDS, medidas físicas e medidas magnéticas e os resultados, magnetização de saturação, densidade aparente e porosidade aparente, foram analisados com base na análise de variância e também pela metodologia de superfície de resposta (MSR). A partir dos resultados observou-se que as condições de síntese e sinterização, de uma forma geral, favoreceram a obtenção da fase da ferrita com uma microestrutura uniforme. A partir dos dados analisados pela metodologia de superfície de resposta, para a magnetização de saturação, densidade aparente e porosidade aparente, o efeito do fator temperatura foi mais significante quando comparado com o tempo e a taxa de aquecimento. Esta análise foi percebida de uma forma mais objetiva quando foi utilizada a ferramenta estatística do planejamento fatorial, o que enfatiza a importância desta ferramenta nos processamentos cerâmicos, no sentido de economia de custo e tempo de processo, o que para o setor industrial é essencial.
Abstract: Several researchers from various areas of science have developed materials seeking a relatively low compared to other materials already available on the market, with important properties and consequently a vast field of application. Among these materials, which has excellent magnetic properties, which is a kind of advanced ceramic which has excellent magnetic properties. Based on this, this study aimed to evaluate the microstructural and magnetic characteristics of Co0.5Cu0.5Fe2O4 ferrites sintered in a conventional furnace using a classic two-level (2k) factorial planning tool, with the need to optimize the processing of ceramic materials magnetic. For this, the sintering parameters, temperature (900 °C, 1150 °C and 1400 °C), heating rate (5°C / min, 10 °C / min and 15 °C / min) and time (1h, 2h and 3h), in which he exposed them to certain definitions, through the data from the planning matrix, obtained from the 2k factorial planning, added to the central point, in order to optimize the effects of the variables in the processing of magnetic ceramics. The were characterized by XRD, SEM, EDS, physical measurements and magnetic measurements and the results, saturation magnetization, apparent density and apparent porosity, were compensated based on the variation analysis and also by the response surface methodology (MSR). From the observed results, it appears that the conditions of synthesis and sintering, in general, favor the obtainment of the ferrite phase with a uniform microstructure. From the frontal data by the response surface methodology, for the saturation magnetization, apparent density and apparent porosity, the temperature factor effect was more significant when compared to the heating time and rate. This analysis was perceived in a more objective way when a planning factorial statistical tool was used, which emphasizes the importance of this tool in ceramic processing, in the sense of cost and process time savings, which for the industrial sector is essential.
Palavras-chave: Planejamento fatorial
Ferrita
Sinterização
Cerâmica magnética
Área(s) do CNPq: ENGENHARIAS
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal Rural de Pernambuco
Sigla da instituição: UFRPE
Departamento: Unidade Acadêmica do Cabo de Santo Agostinho
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Física
Citação: LUZ, Karoline Stefany Ferreira da. Utilização do planejamento fatorial na otimização do processamento de cerâmicas magnéticas : determinação dos parâmetros de sinterização. 2021. 93 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Engenharia Física) - Universidade Federal Rural de Pernambuco, Cabo de Santo Agostinho.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/8541
Data de defesa: 29-Mai-2021
Aparece nas coleções:Mestrado em Engenharia Física

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