Metalografia e Magnetismo

Apresentação em tema: "Metalografia e Magnetismo"— Transcrição da apresentação:

1 Metalografia e Magnetismo
Materiais elétricos GEAN PAULO XAVIER Jonas oscar FOyth

2 Exame metalográfico Pode fornecer dados de como a peça foi fabricada, de suas propriedades e de sua homogeneidade, uma vez que consiste na visualização da macro e/ou microestrutura do material. Podemos dividir em dois principais conceitos: Macrografia e Micrografia

3 Macrografia O exame da macroestrutura da peça ou da amostra é feito à olho nú ou com ampliação máxima de 10x. Permite a obtenção de informações gerais sobre a peça como: Homogeneidade do material da peça Análise da distribuição de impurezas Análise de macro-defeitos de fabricação Análise de tamanho de grão (para peças de granulação grosseira),...

4 Micrografia O exame da microestrutura da peça ou da amostra é feita com o auxílio de um microscópio (óptico, eletrônico, força atômica,...) Permite a obtenção de informações mais detalhadas como: Análise da natureza, quantidade, distribuição e forma dos diversos constituintes Análise de micro-defeitos de fabricação (microfissuras) Análise de tamanho de grão Determinação da presença ou não de inclusões Análise da superfície de fratura,...

5 Corpo de prova ou Amostra
Corpo de prova ou amostra Parte do material ou produto com forma e dimensões especifica da superfície a ser analisada podendo está ser embutida ou não.

6 Embutimento O embutimento da amostra é realizado para facilitar o manuseio de peças pequenas, evitarem a danificação da lixa ou do pano de polimento, abaulamento da superfície, que traz sérias dificuldades ao observador

7 Quando a amostra é embutida em materiais termoplásticos por meio de prensas, utilizando-se pressão e aquecimento para efetuar a polimerização. Embutimento a quente

8 Lixamento Devido ao grau de perfeição requerida no acabamento de uma amostra metalográfica idealmente preparada, é essencial que cada etapa da preparação seja executada cautelosamente, é um dos processos mais demorados da preparação de amostras metalográficas. Operação que tem por objetivo. Existem dois processos de lixamento: manual (úmido ou seco) e automático.

9 Com contaminação de Carbono
Domínios grandes, magneticamente melhor.

10 ENERGIA NAS REGIÕES DE DOMÍNIO
Dipolo da água – campo elétrico A água é um dipolo elétrico porque possui uma ligação polar, uma diferença de eletronegatividade muito acentuada entre os átomos de H e O. Indicando assim que ela possui grande polaridade, ou seja, formam os polos nas moléculas polares considerado as dipolos.

11 𝝁𝑩= 𝒆 𝟐∙𝒎𝒆 𝒉 𝟐 ∙𝝅=9,274∙10−24 A∙m2 e = 1,60222 ∙ 10-19 C
Dipolo Magnético e Magnéton de Bohr O movimento de spin dos elétrons no movimento orbital destes em torno do núcleo. Estes movimentos dão origem ao momento angular de Spin ou Magnéton de Bohr (μB). 𝝁𝑩= 𝒆 𝟐∙𝒎𝒆 𝒉 𝟐 ∙𝝅=9,274∙10−24 A∙m2 e = 1,60222 ∙ C me = 9,1094 ∙ kg h = 6,626 ∙ m2∙kg/s

12 Curva de Histerese

13 Curva de Histerese B(T) H(T)

14 Tipos de Materiais Materiais Moles (Doce): não armazenam densidade magnética residual. Estes são classificados como: Diamagnéticos – Ex: Cobre; Paramagnéticos – Ex: Alumínio; Ferromagnéticos – Ex: Ferro. Materiais Duros: armazenam densidade magnética residual. Ex: Imãs permanentes.

15 Materiais Moles São constituídos principalmente de Ferro(Fe), porém são divididos em 2 categorias : Ferro + silício (baixa frequência – 0 até 400hz) Cerâmica - ferro + Oxigênio (alta frequência – 401 até 25khz)

16 Materiais Moles Motores Antenas Sensores de ferrites
Ferro + silício (baixa frequência – 0 até 400hz Cerâmica - ferro + Oxigênio (alta frequência – 401 até 25khz) Motores Antenas Sensores de ferrites

17 Materiais Duros Descoberta A magnetita é a pedra-imã mais magnética de todos os minerais da Terra, e a existência desta propriedade foi utilizada para a fabricação de bússolas. Magnetita vem da região onde a mesma era antigamente encontrada, que era a Magnésia (região da Grecia).

18 As ligas Alnico foram descobertas na década de 1920, e permitiram a produção industrial de imãs artificiais com indução magnética muito superior à dos naturais. Um imã deAlnico é capaz de levantar mais de vezes seu próprio peso.

19 O ímã de neodímio também chamado de 'ímã de neodímio-ferro-boro', ou menos especificamente de 'imã de terras raras'

20 Dipolo Magnético

21 Domínio Energia disposta na região de domínio

22 Curva BH

23 Curva de Histerese

24 O triângulo de potências reflete a relação entre as três componentes da potência elétrica: potências aparente, ativa e reativa. Ativa (P): potência que realiza Trabalho.  Watt (W). Reativa (Q): potência consumida por reatâncias (indutivas ou capacitivas) no armazenamento de energia, magnética ou elétrica, para o devido funcionamento do sistema elétrico.  Volt- Ampère reativo (VAr). Aparente (S): potência total fornecida pela fonte. Volt-Ampère (VA).

25 Curva de Histerese Energia de Magnetização 𝑊𝑚𝑎𝑔=𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 ∙ 𝐵 𝑑𝐻
𝑊𝑚𝑎𝑔=𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 ∙ 𝐵 𝑑𝐻 Potencia dissipada pela histerese 𝑃𝑚𝑎𝑔= 𝑊𝑚𝑎𝑔 𝑇 =𝑓 ∙ 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 ∙ 𝐵 𝑑𝐻 Wmag = Energia em Joules Pmag = Potencia em Watts Volume = em metros cúbicos T = período em segundos f = frequência em Hertz

26 Curva de Histerese PERDAS POR UNIDADE DE MASA E VOLUME
Perdas por volume: 𝑃𝑣𝑜𝑙= 3,6 𝑊 142,738 ∙ 10 −6 𝑚 3 =25 𝑘𝑊 𝑚 3 Perdas por peso: 𝑃𝑘𝑔= 3,6 𝑊 1,14 𝑔 =3,2 𝑊 𝑘𝑔 Sendo a densidade do transformador 7900 kg/m3 e um volume de 142,738 ∙ 10-6 m3, temos um peso de 1.14 Kg.

27 Curva de Histerese Qualidade da lâmina W/kg para f= 50Hz δ=0.5mm, B=1T
W/kg para f= 50Hz δ=0.5mm, B=1T Lâminas sem silício 3.6 Lâminas com pouco Si 3.0 Lâminas com alto Si 1.7

28 Experimentos