A apresentação está carregando. Por favor, espere

A apresentação está carregando. Por favor, espere

MATERIAIS SUPERCONDUTORES 1960 Nb-65Ti escolha para materiais supercondutores em substituição às ligas de NbZr. Vantagens: facilidade de fabricação, propriedades.

Apresentações semelhantes


Apresentação em tema: "MATERIAIS SUPERCONDUTORES 1960 Nb-65Ti escolha para materiais supercondutores em substituição às ligas de NbZr. Vantagens: facilidade de fabricação, propriedades."— Transcrição da apresentação:

1 MATERIAIS SUPERCONDUTORES 1960 Nb-65Ti escolha para materiais supercondutores em substituição às ligas de NbZr. Vantagens: facilidade de fabricação, propriedades elétricas melhores e compatibilidade com cobre. Monofilamentos nos primeiros magnetos variação de fluxo e instabilidade magnética. Solução: colocação de feixes de filamentos entrelaçados em matriz de cobre e redução das perdas magnéticas. MATERIAIS SUPERCONDUTORES 1960 Nb-65Ti escolha para materiais supercondutores em substituição às ligas de NbZr. Vantagens: facilidade de fabricação, propriedades elétricas melhores e compatibilidade com cobre. Monofilamentos nos primeiros magnetos variação de fluxo e instabilidade magnética. Solução: colocação de feixes de filamentos entrelaçados em matriz de cobre e redução das perdas magnéticas. LIGAS DE NIÓBIO

2 Eliminação da instabilidade magnética e redução das correntes parasitas com aproveitamento. Eliminação da instabilidade magnética e redução das correntes parasitas com aproveitamento. Melhora da ductilidade com o uso de Nb-46.5Ti Melhora da ductilidade com o uso de Nb-46.5Ti Ligas de Nb com 45 a 50% Ti exibem campos magnéticos com 11.5 a 12.2 T na temperatura crítica de 9.0 to 9.3 K (a teoria prevê valores de 17 a 18T). Ligas de Nb com 45 a 50% Ti exibem campos magnéticos com 11.5 a 12.2 T na temperatura crítica de 9.0 to 9.3 K (a teoria prevê valores de 17 a 18T). Desenvolvimento de novas ligas NbTiTaZr com campo magnético superior Desenvolvimento de novas ligas NbTiTaZr com campo magnético superior

3 FABRICAÇÃO de LINGOTES refusão em (VAR) ou plasma para fundir lingotes de Nb-Ti com 203 a 584 mm. refusão em (VAR) ou plasma para fundir lingotes de Nb-Ti com 203 a 584 mm. 2 ou 3 fusões para homogeneizar a liga. 2 ou 3 fusões para homogeneizar a liga. forjamento no diâmetro de 152mm e recozimento posterior a 870 °C durante duas horas. forjamento no diâmetro de 152mm e recozimento posterior a 870 °C durante duas horas. usinagem até o diâmetro de146 mm. usinagem até o diâmetro de146 mm. a microestrutura é β-recrystallized. a microestrutura é β-recrystallized.

4 FABRICAÇÃO de MAGNETOS Nb-Ti extrusão de lingotes com núcleo de filamentos de 120mm de diâmetro envolvidos em uma matriz de cobre de 200mm de diâmetro. extrusão de lingotes com núcleo de filamentos de 120mm de diâmetro envolvidos em uma matriz de cobre de 200mm de diâmetro. utilização em equipamentos de ressonância magnética nuclear utilização em equipamentos de ressonância magnética nuclear supercondutividade: depende taxa de resfriamento após fusão, tratamento térmico e redução a frio. supercondutividade: depende taxa de resfriamento após fusão, tratamento térmico e redução a frio. filmes protetores são usados para proteção superficial em aplicações aeroespaciais. filmes protetores são usados para proteção superficial em aplicações aeroespaciais.

5 Fabricação de magnetos Colocação dos filamentos de Nb ouTa na matriz de cobre, trefilação e tratamento térmico.

6 Compósitos com Alumínio Alumínio de alta pureza é utilizado em substituição ao cobre com vantagens da alta condutividade térmica, melhora da estabilidade magnética e redução do tempo para dissipar o calor gerado na variação do fluxo além da densidade. Alumínio de alta pureza é utilizado em substituição ao cobre com vantagens da alta condutividade térmica, melhora da estabilidade magnética e redução do tempo para dissipar o calor gerado na variação do fluxo além da densidade. Desvantagem: incompatibilidade com o Nb-Ti nas etapas de trefilação do compósito. Desvantagem: incompatibilidade com o Nb-Ti nas etapas de trefilação do compósito.

7 LIGAS de NIÓBIO

8 Propriedades Mecânicas à Temperatura Ambiente

9 TUNGSTÊNIO estrutura cristalina = CCC estrutura cristalina = CCC densidade = 19,25 g/cm 3 densidade = 19,25 g/cm 3 temperatura de fusão = 3410 o C temperatura de fusão = 3410 o C coeficiente de expansão térmica = 5, / o C coeficiente de expansão térmica = 5, / o C módulo de elasticidade = 411 GPa módulo de elasticidade = 411 GPa

10 CARACTERÍSTICAS DO TUNGSTÊNIO elemento metálico com maior temperatura de fusão e alta densidade. elemento metálico com maior temperatura de fusão e alta densidade. reatividade com oxigênio em altas temperaturas formando WO 2 e WO 3 limita utilização. reatividade com oxigênio em altas temperaturas formando WO 2 e WO 3 limita utilização. usado em filamentos de emissão termiônica de elétrons nos microscópios eletrônicos e tubos de raios X, lâmpadas incandescentes e elementos de aquecimento em fornos a vácuo. usado em filamentos de emissão termiônica de elétrons nos microscópios eletrônicos e tubos de raios X, lâmpadas incandescentes e elementos de aquecimento em fornos a vácuo.

11 óxido após beneficiamento do minério é reduzido com hidrogênio para obtenção de pó metálico. óxido após beneficiamento do minério é reduzido com hidrogênio para obtenção de pó metálico. a metalurgia do pó é o processo convencional para carbonetos de tungstênio e filamentos de lâmpadas. a metalurgia do pó é o processo convencional para carbonetos de tungstênio e filamentos de lâmpadas. 60% utilizado em carbonetos para insertos 60% utilizado em carbonetos para insertos trefilação de fios apresenta estrutura fibrosa que impede o desenvolvimento de microtrincas. trefilação de fios apresenta estrutura fibrosa que impede o desenvolvimento de microtrincas. PROCESSOS DE FABRICAÇÃO

12 dopagem do óxido com alumínio-silício-potássio favorece o processo de fabricação de fios contínuos. dopagem do óxido com alumínio-silício-potássio favorece o processo de fabricação de fios contínuos. após sinterização (1900 a 2400 o C) o potássio é insolúvel, difunde mais lentamente que os outros elementos e permanece no interior dos poros do lingote. após sinterização (1900 a 2400 o C) o potássio é insolúvel, difunde mais lentamente que os outros elementos e permanece no interior dos poros do lingote. teores de até 5% Fe e Ni são usados na sinterização. teores de até 5% Fe e Ni são usados na sinterização. o lingote é posteriormente forjado, laminado e trefilado em fios. o lingote é posteriormente forjado, laminado e trefilado em fios. PROCESSOS DE FABRICAÇÃO

13 DEPOSIÇÃO POR CVD aplicação de tungstênio por meio de CVD. aplicação de tungstênio por meio de CVD. hidrogênio e WF 6 (hexafluoreto de tungstênio é líquido na temperatura ambiente). hidrogênio e WF 6 (hexafluoreto de tungstênio é líquido na temperatura ambiente). filme de tungstênio é depositado em um substrato filme de tungstênio é depositado em um substrato reação WF H 2 W + 6HF ( 300 o C). reação WF H 2 W + 6HF ( 300 o C). utilização na indústria eletrônica em conectores para circuitos integrados. utilização na indústria eletrônica em conectores para circuitos integrados.

14 PROPRIEDADES MECÂNICAS

15


Carregar ppt "MATERIAIS SUPERCONDUTORES 1960 Nb-65Ti escolha para materiais supercondutores em substituição às ligas de NbZr. Vantagens: facilidade de fabricação, propriedades."

Apresentações semelhantes


Anúncios Google