Síntese de ferrita NiFe2O4 e sua incorporação em matriz de poliamida 6 para o desenvolvimento de compósitos absorvedores magnéticos.
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Data de Publicação: | 2009 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/10686 |
Resumo: | Neste trabalho, sintetizou-se ferrita NiFe204 por reação de combustão e os pós produzidos foram incorporados a poliamida 6 a fim de se obter um compósito. Os pós de ferrita NiFe204 foram preparados de acordo com o conceito da química dos propelentes e explosivos usando um recipiente de aço inox com capacidade para obter 100g do pó. Eles foram caracterizados por: DRX, adsorção de N2 e MEV. Os resultados de DRX mostraram a formação da fase do espinélio inverso da ferrita de NiFe204, e tragos secundários de hematita (Fe203). O tamanho do cristalito, a área superficial e a relação diâmetro esférico equivalente/tamanho de cristalito calculado a partir dos dados de DRX (DBET/DDRX) dos aglomerados foram de 36,88 nm; 2,63 m2/g; e 11,2, respectivamente, visando-se avaliar a influencia dos mesmos na característica estrutural e morfológica dos pós. Durante a síntese foi medida a temperatura e o tempo da chama de combustão. Apos essa etapa de obtenção dos pós, os mesmos foram incorporados na matriz polimérica de poliamida 6, utilizando um misturador interno acoplado a um Reômetro de Torque System 90 da Haake Buchler, a uma temperatura de 240 °C e 60rpm; foram utilizadas concentrações de 10%, 30%, 50% e 60% dos pós de ferrita NiFe204 . Os compósitos de poliamida 6/ferrita NiFe204 foram caracterizados por: DRX, MEV, MET e analise eletromagnética. Aparentemente, por DRX foi observado que a presença da ferrita alterou a forma cristalina da matriz de poliamida 6. Foi verificado através da microscopia eletrônica de varredura, que se formaram aglomerados maiores nas concentrações de 50% e 60%, apresentando, alem disso, uma quantidade maior de partículas, o que já era esperado pela quantidade do pó de ferrita ser maior. Na concentração de 10%, as partículas encontraram-se mais dispersas. Isso pode ser explicado devido as características magnéticas da ferrita, havendo uma tendencia das partículas se aglomerarem ou durante a reação de combustão formar partículas com inicio de pre-sinterização. Por meio dos ensaios de analise eletromagnética, verificou-se, que as amostras com 10% e 30% não apresentaram atenuação em toda a faixa de frequência estudada, sendo esses materiais considerados praticamente "transparentes" a radiofrequência. Isto pode ser explicado, pela grande quantidade de vazios e/ou bolhas presentes na matriz polimérica que faz com que a radiação não interaja diretamente com a carga, ocorrendo muitas perdas pela presença dos defeitos. |
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Síntese de ferrita NiFe2O4 e sua incorporação em matriz de poliamida 6 para o desenvolvimento de compósitos absorvedores magnéticos.NiFe2O4 ferrite synthesis and its incorporation in polyamide matrix 6 for the development of magnetic absorber composites.Poliamida 6.Ferrita NiFe204.Compósitos.Materiais Absorvedores.Materiais Absorvedores Dielétricos.Materiais Absorvedores Magnéticos.Polyamide 6.NiFe204 ferrite.Composites.Absorbent Materials.Dielectric Absorber Materials.Magnetic Absorber Materials.Engenharia de MateriaisNeste trabalho, sintetizou-se ferrita NiFe204 por reação de combustão e os pós produzidos foram incorporados a poliamida 6 a fim de se obter um compósito. Os pós de ferrita NiFe204 foram preparados de acordo com o conceito da química dos propelentes e explosivos usando um recipiente de aço inox com capacidade para obter 100g do pó. Eles foram caracterizados por: DRX, adsorção de N2 e MEV. Os resultados de DRX mostraram a formação da fase do espinélio inverso da ferrita de NiFe204, e tragos secundários de hematita (Fe203). O tamanho do cristalito, a área superficial e a relação diâmetro esférico equivalente/tamanho de cristalito calculado a partir dos dados de DRX (DBET/DDRX) dos aglomerados foram de 36,88 nm; 2,63 m2/g; e 11,2, respectivamente, visando-se avaliar a influencia dos mesmos na característica estrutural e morfológica dos pós. Durante a síntese foi medida a temperatura e o tempo da chama de combustão. Apos essa etapa de obtenção dos pós, os mesmos foram incorporados na matriz polimérica de poliamida 6, utilizando um misturador interno acoplado a um Reômetro de Torque System 90 da Haake Buchler, a uma temperatura de 240 °C e 60rpm; foram utilizadas concentrações de 10%, 30%, 50% e 60% dos pós de ferrita NiFe204 . Os compósitos de poliamida 6/ferrita NiFe204 foram caracterizados por: DRX, MEV, MET e analise eletromagnética. Aparentemente, por DRX foi observado que a presença da ferrita alterou a forma cristalina da matriz de poliamida 6. Foi verificado através da microscopia eletrônica de varredura, que se formaram aglomerados maiores nas concentrações de 50% e 60%, apresentando, alem disso, uma quantidade maior de partículas, o que já era esperado pela quantidade do pó de ferrita ser maior. Na concentração de 10%, as partículas encontraram-se mais dispersas. Isso pode ser explicado devido as características magnéticas da ferrita, havendo uma tendencia das partículas se aglomerarem ou durante a reação de combustão formar partículas com inicio de pre-sinterização. Por meio dos ensaios de analise eletromagnética, verificou-se, que as amostras com 10% e 30% não apresentaram atenuação em toda a faixa de frequência estudada, sendo esses materiais considerados praticamente "transparentes" a radiofrequência. Isto pode ser explicado, pela grande quantidade de vazios e/ou bolhas presentes na matriz polimérica que faz com que a radiação não interaja diretamente com a carga, ocorrendo muitas perdas pela presença dos defeitos.In this work, NiFe204 ferrite was synthesized by reaction of combustion, in which the powders produced were added to a polyamide 6 in order to obtain a composite. The ferrite powders of NiFe204 were prepared in accordance with the concept of the chemistry of propellants and explosives using a container of steel/stainless steel with a capacity for 100g of powder. They were characterized by: XRD, adsorption of N2 and SEM. The results of XRD showed the formation of inverse spinel phase of the ferrite of NiFe204 , and traces of secondary hematite (Fe203). The size of crystallites, the surface area and the equivalent spherical diameter/crystallite size calculated by XRD relation (DBET/DDRX) of clusters were 36.88 nm, 2.63 m2 / g, and 11.2 respectively, aiming to evaluate the influence of these structural and morphological characteristics in the powders. During the synthesis was measured the temperature and time of flame combustion. After this step of obtaining the powders, they were incorporated into the polymer matrix of polyamide 6, using an internal mixer of Haake Buchler at a temperature of 240 °C and 60rpm, which were used concentrations of 10, 30, 50 and 60 wt% of ferrite powders of NiFe204. The polyamide 6/ferrite of NiFe204 composites were characterized by: XRD, SEM, TEM and electromagnetic analysis. Apparently, it was observed by XRD that the presence of ferrite altered the crystalline form of the polyamide 6 matrix. It was verified by scanning electron microscopy, which was formed clusters at concentrations of 50 and 60wt%, moreover, giving a larger amount of particles, which was expected by the quantity of ferrite powder to be greater. In the concentration of 10% the particles are more scattered. This can be explained due to the magnetic characteristics of ferrite, with a tendency of the particles are agglomerated or during the combustion reaction to form particles with early pre-sintering. By mean of the electromagnetic analysis, it was seen that the samples with 10 and 30wt% not presented attenuation in all studied frequency range, being these materials considered transparent practically at radiofrequency. This can be explained for large quantity of voids and/or bubbles present in the polymer matrix that to make the radiation not interact with the filler, occurring very loss due to defects presence.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTPÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAISUFCGARAÚJO, Edcleide Maria.ARAÚJO, E. M.http://lattes.cnpq.br/1097999681102529COSTA, Ana Cristina Figueiredo de Melo.COSTA, A. C. F. M.http://lattes.cnpq.br/6309225172752964MÉLO, Tomás Jeferson Alves de.ANGELINI, Joceli Maria Giacomini.BEZERRA, Daniella Cibele.2009-072020-01-06T13:23:09Z2020-01-062020-01-06T13:23:09Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/10686BEZERRA, Daniella Cibele. Síntese de ferrita NiFe2O4 e sua incorporação em matriz de poliamida 6 para o desenvolvimento de compósitos absorvedores magnéticos. 2009. 79f. (Dissertação) 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 - Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2009. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/10686porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2022-09-15T20:09:19Zoai:localhost:riufcg/10686Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512022-09-15T20:09:19Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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Neste trabalho, sintetizou-se ferrita NiFe204 por reação de combustão e os pós produzidos foram incorporados a poliamida 6 a fim de se obter um compósito. Os pós de ferrita NiFe204 foram preparados de acordo com o conceito da química dos propelentes e explosivos usando um recipiente de aço inox com capacidade para obter 100g do pó. Eles foram caracterizados por: DRX, adsorção de N2 e MEV. Os resultados de DRX mostraram a formação da fase do espinélio inverso da ferrita de NiFe204, e tragos secundários de hematita (Fe203). O tamanho do cristalito, a área superficial e a relação diâmetro esférico equivalente/tamanho de cristalito calculado a partir dos dados de DRX (DBET/DDRX) dos aglomerados foram de 36,88 nm; 2,63 m2/g; e 11,2, respectivamente, visando-se avaliar a influencia dos mesmos na característica estrutural e morfológica dos pós. Durante a síntese foi medida a temperatura e o tempo da chama de combustão. Apos essa etapa de obtenção dos pós, os mesmos foram incorporados na matriz polimérica de poliamida 6, utilizando um misturador interno acoplado a um Reômetro de Torque System 90 da Haake Buchler, a uma temperatura de 240 °C e 60rpm; foram utilizadas concentrações de 10%, 30%, 50% e 60% dos pós de ferrita NiFe204 . Os compósitos de poliamida 6/ferrita NiFe204 foram caracterizados por: DRX, MEV, MET e analise eletromagnética. Aparentemente, por DRX foi observado que a presença da ferrita alterou a forma cristalina da matriz de poliamida 6. Foi verificado através da microscopia eletrônica de varredura, que se formaram aglomerados maiores nas concentrações de 50% e 60%, apresentando, alem disso, uma quantidade maior de partículas, o que já era esperado pela quantidade do pó de ferrita ser maior. Na concentração de 10%, as partículas encontraram-se mais dispersas. Isso pode ser explicado devido as características magnéticas da ferrita, havendo uma tendencia das partículas se aglomerarem ou durante a reação de combustão formar partículas com inicio de pre-sinterização. Por meio dos ensaios de analise eletromagnética, verificou-se, que as amostras com 10% e 30% não apresentaram atenuação em toda a faixa de frequência estudada, sendo esses materiais considerados praticamente "transparentes" a radiofrequência. Isto pode ser explicado, pela grande quantidade de vazios e/ou bolhas presentes na matriz polimérica que faz com que a radiação não interaja diretamente com a carga, ocorrendo muitas perdas pela presença dos defeitos. |
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