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Tipo: Tese
Data do documento: 15-Mar-2023
Autor(es): PRAZERES, Emerson Rodrigues
Afiliação do(s) Autor(es): UFPA - Universidade Federal do Pará
Primeiro(a) Orientador(a): BRAGA, Eduardo de Magalhães
Primeiro(a) coorientador(a): SOUZA, José Antônio da Silva
Título: Desenvolvimento de ligas de alumínio nanoestruturadas para a utilização em cabos elétricos
Agência de fomento: 
Citar como: PRAZERES, Emerson Rodrigues. Desenvolvimento de ligas de alumínio nanoestruturadas para a utilização em cabos elétricos .Orientador: Eduardo de Magalhães Braga; Coorientador: José Antônio da Silva Souza. 2023. 97 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Recursos Naturais da Amazônia) - Universidade Federal do Pará, Instituto de Tecnologia, Belém, 2023. Disponível em: https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/15633. Acesso em:.
Resumo: Nanocompósitos de alumínio demonstram capacidade de melhorias nas propriedades mecânicas, condutividade térmica e elétrica. Para o alumínio, a incorporação de nanotubos de carbono de paredes múltiplas (NTCPM) usando métodos de fusão convencionais é um problema antigo, devido a desintegração das paredes dos nanotubos de carbono quando submetidos a altas temperaturas. Neste estudo, nanocompósitos de alumínio foram fabricados pelo método de fundição convencional, usando pó de aço inoxidável (304LSS), silício e níquel nanoestruturados. Os nanotubos de carbono foram tratados com peróxido de hidrogênio, permitindo adesão por interação polar com as partículas dos pós-metálicos. Os compostos nanoestruturados foram adicionados a matriz de alumínio por meio de fundição convencional. Após a obtenção do material como fundido, ele passou pelo processo de usinagem para o diâmetro de 18,5 mm e em seguida pelo processo de trabalho a frio até ser obtido o diâmetro de 3,0 mm. As ligas foram caracterizadas mecanicamente através de ensaio de tração e de microdureza, eletricamente através do ensaio de resistência elétrica, por ponte kelvin de 2 pontas, e estruturalmente através das análises de macroestrutura e microestrutura. O pó 304LSS adicionou elementos de liga, refinou os grãos e o NTC proporcionou melhor desempenho do condutor elétrico, com ganhos de condutividade elétrica na faixa de 10%. Os compostos nanoestruturados com Si não contribuíram para ganhos significativos de condutividade elétrica das ligas quando associados aos nanotubos de carbono, mas evitaram perdas significativas dessa característica e causaram ganhos de até 40% no LRT. Já as ligas com Ni e nanotubos de carbono contribuíram para ganhos significativos de condutividade elétrica e LRT, com a liga com 2% de níquel e 0,1% de NTC apresentando ganhos de aproximadamente 8% nas propriedades elétricas e mecânicas. As ligas nanoestruturadas também se mostraram superiores em termos de propriedades elétricas e mecânicas que ligas comerciais.
Abstract: Aluminum nanocomposites demonstrate the ability to improve mechanical properties, thermal and electrical conductivity. For aluminum, the incorporation of multi-walled carbon nanotubes (NTCPM) using conventional melting methods is an old problem, due to disintegration of the walls of carbon nanotubes when subjected to high temperatures. In this study, aluminum nanocomposites were manufactured by the conventional casting method, using stainless steel powder (304LSS), nanostructured silicon and nickel. The carbon nanotubes were treated with hydrogen peroxide, allowing adhesion by polar interaction with the particles of the metallic powders. The nanostructured compounds were added to the aluminum matrix by means of conventional casting. After obtaining the material as a melt, it went through the machining process to a diameter of 18.5 mm and then through the cold working process until a diameter of 3.0 mm was obtained. The alloys were characterized mechanically through tensile and microhardness tests, electrically through electrical resistance tests, using a 2-point kelvin bridge, and structurally through macrostructure and microstructure analyses. The 304LSS powder added alloying elements, refined the grains and the NTC improved electrical conductor performance, with electrical conductivity gains in the range of 10%. Associates associated with carbon-associated components not linked to chains of protein chains are compounds of carbon, associated with proteins, aggregates, associated with carbon, associated with proteins, associated with significant proteins in the LRT. The alloys with Ni and carbon nanotubes contributed to significant gains in electrical conductivity and LRT, with the alloy with 2% nickel and 0.1% NTC showing gains of approximately 8% in electrical and mechanical properties. Nanostructured alloys were also superior in terms of electrical and mechanical properties than commercial alloys.
Palavras-chave: Nanocompósito
Fundição
Nanotubo de carbono
Compostos nanoestruturados
Cabos elétricos
Nanocomposite
Casting
Carbon nanotube
Nanostructured compounds
Electric cables
Área de Concentração: USO E TRANSFORMAÇÃO DE RECURSOS NATURAIS
Linha de Pesquisa: ENGENHARIA DE PROCESSOS
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Pará
Sigla da Instituição: UFPA
Instituto: Instituto de Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Naturais da Amazônia
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
Fonte URI: Disponível na internet via correio eletrônico: bibliotecaitec@ufpa.br
Fonte: 1 CD-ROM
Aparece nas coleções:Teses em Engenharia de Recursos Naturais da Amazônia (Doutorado) - PRODERNA/ITEC

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