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Biblioteca Virtual de Teses e Dissertações

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Resumo Original (PT):

APÓS A DESCOBERTA DOS NOVOS SUPERCONDUTORES ÓXIDOS NO ANO DE 1986, HOUVE UMA INTENSA BUSCA POR OUTROS MATERIAIS QUE APRESENTASSEM O FENÔMENO DA SUPERCONDUTIVIDADE. DENTRE AS NOVAS DESCOBERTAS ENCONTRA-SE O DIBORETO DE MAGNÉSIO, MATERIAL INTERMETÁLICO CUJA SUPERCONDUTIVIDADE ERA DESCONHECIDA ATÉ 2001. ATUALMENTE, ESTE É CONSIDERADO TER UM GRANDE POTENCIAL DE APLICAÇÃO REAL DEVIDO A SUA SIMPLIDADE DE CONFECÇÃO E AO BAIXO CUSTO DE RESFRIAMENTO EM ?CRYOCOOLERS?, VISTO QUE O FENÔMENO OCORRE PRÓXIMO DE 39K. AO LONGO DE QUASE UMA DÉCADA MUITAS PESQUISAS FORAM REALIZADAS COM OS OBJETIVOS DE MELHOR CONHECER O MECANISMO DE SUPERCONDUTIVIDADE PRESENTE NO MATERIAL, ASSIM COMO DE APERFEIÇOAR A SUA CAPACIDADE DE SUPORTAR CORRENTES EM CAMPOS MAGNÉTICOS ALTOS E DESTA FORMA AMPLIAR SUAS POSSIBILIDADES DE APLICAÇÃO INDUSTRIAL. HOJE, ENCONTRA-SE CLARO QUE O MECANISMO QUE REGE A SUPERCONDUTIVIDADE NO MGB2 É O MESMO DESCRITO EM 1958 POR BARDEEN, COOPER E SCHRIEFER, NA TEORIA BCS. MAS, POR OUTRO LADO, AS QUESTÕES PRÁTICAS PERMANECEM INCOMPLETAS, POIS A QUEDA DA CAPACIDADE DE CONDUZIR SUPERCORRENTE SOB CAMPOS MAGNÉTICOS ALTOS (ACIMA DE 6T) AINDA NÃO FOI SUPERADA SATISFATORIAMENTE. COM ESTE OBJETIVO, ESTUDA-SE A INTRODUÇÃO DE DIVERSOS COMPOSTOS NA MATRIZ DO DIBORETO DE MAGNÉSIO TAIS COMO ELEMENTOS METÁLICOS OU COMPOSTOS DE CARBONO. MAIS RECENTEMENTE, OS ESTUDOS SE VOLTARAM PARA A UTILIZAÇÃO DAS TÉCNICAS DE PROCESSAMENTO CERÂMICO A FIM DE APERFEIÇOAR A MICROESTRUTURA E MELHOR DENSIFICAR O MATERIAL. NESTE TRABALHO O ESTUDO DA ADIÇÃO DE UM NOVO DOPANTE, O HIDROCARBONETO C8H18, É REALIZADO COMPARATIVAMENTE À OUTROS DOPANTES EXTENSIVAMENTE CITADOS NA LITERATURA COMO O CARBETO DE SILÍCIO E O ÓLEO DE SILICONE. O PROCESSO DE SINTERIZAÇÃO DE PASTILHAS EX SITU É TAMBÉM INVESTIGADO PARA TODAS ESTAS ADIÇÕES COM A FINALIDADE DE OBTENÇÃO DE MATERIAL MAIS DENSO E QUE CONSEQUENTEMENTE VENHA A APRESENTAR UM BOM DESEMPENHO NAS PROPRIEDADES DE TRANSPORTE. AS TÉCNICAS DE CARACTERIZAÇÃO ULITIZADAS INCLUEM A DIFRAÇÃO DE RAIOS X, ANÁLISES TÉRMICAS, DILATOMETRIA, ADSORÇÃO DE NITROGÊNIO, MICROSCOPIA ÓPTICA E ELETRÔNICA DE VARREDURA, MEDIDAS DE MAGNETIZAÇÃO EM BAIXA TEMPERATURA E MICRODUREZA VICKERS. A ANÁLISE DOS DADOS OBTIDOS INDICAM QUE O DOPANTE TESTADO NA PROPORÇÃO E NO PROCESSAMENTO UTILIZADOS, NÃO PRODUZ BENEFÍCIOS NAS PROPRIEDADES MAGNÉTICAS DO MGB2, EMBORA OUTROS TIPOS DE HIDROCARBONETOS CITADOS NA LITERATURA TENHAM PRODUZIDO EFEITOS POSITIVOS NESTE MATERIAL. POR OUTRO LADO, A APLICAÇÃO DE UMA TÉCNICA SIMPLES DE DENSIFICAÇÃO MOSTROU QUE A AMOSTRA CONTENDO CARBETO DE SILÍCIO É CAPAZ DE DENSIFICAR AO PONTO DE ALCANÇAR CERCA DE 90% DA DENSIDADE TEÓRICA, O QUE PODE IMPLICAR EM PROPRIEDADES AINDA MELHORES PARA ESTE MATERIAL.

Palavras-Chave (EN):

Resumo Original (EN):

AFTER THE DISCOVERY OF NEW SUPERCONDUCTING OXIDES IN THE YEAR 1986, THERE WAS AN INTENSE SEARCH FOR OTHER MATERIALS THAT SHOW THE PHENOMENON OF SUPERCONDUCTIVITY. AMONG THE NEW DISCOVERIES IS MAGNESIUM DIBORIDE, AN INTERMETALLIC MATERIAL WHOSE SUPERCONDUCTIVITY WAS UNKNOWN UNTIL 2001. CURRENTLY, IT IS CONSIDERED TO HAVE GREAT POTENTIAL FOR REAL APPLICATION DUE TO ITS EASY FABRICATION AND LOW COST COOLING AS CRYOCOOLERS, SINCE THE PHENOMENON OCCURS AROUND 39K. FOR ALMOST A DECADE SURVEYS HAVE BEEN CONDUCTED WITH THE OBJECTIVE OF BETTER UNDERSTANDING THE MECHANISM OF SUPERCONDUCTIVITY IN THIS MATERIAL, AS WELL AS TO IMPROVE ITS ABILITY TO WITHSTAND CURRENT IN HIGH MAGNETIC FIELDS AND THUS BROADEN THEIR SCOPE OF INDUSTRIAL APPLICATION. TODAY IT IS CLEAR THAT THE MECHANISM GOVERNING THE SUPERCONDUCTIVITY IN MGB2 IS THE SAME AS DESCRIBED IN 1958 BY BARDEEN, COOPER AND SCHRIEFER, IN THE BCS THEORY. BUT ON THE OTHER HAND, PRACTICAL ISSUES REMAIN INCOMPLETE, SINCE THE FALL OF THE ABILITY TO CONDUCT SUPERCURRENT IN HIGH MAGNETIC FIELDS (UP TO 6T) HAS NOT BEEN SATISFACTORILY OVERCOME. TO THIS END, IT HAS BEEN STUDIED THE INTRODUCTION OF SEVERAL COMPOUNDS IN THE MATRIX OF MAGNESIUM DIBORIDE ELEMENTS SUCH AS METAL OR CARBON COMPOUNDS. MORE RECENTLY, STUDIES HAVE TURNED TO THE USE OF CERAMIC PROCESSING TECHNIQUES TO IMPROVE THE MICROSTRUCTURE AND BETTER DENSIFICATION OF THE MATERIAL. IN THIS WORK THE STUDY OF THE ADDITION OF A NEW DOPING, C8H18 HYDROCARBON, IS PERFORMED COMPARED TO OTHER DOPING COMPOUNDS THAT ARE EXTENSIVELY CITED IN THE LITERATURE AS SILICON CARBIDE AND SILICON OIL. THE PROCESS OF SINTERING PELLETS EX SITU IS ALSO INVESTIGATED FOR ALL THESE ADDITIONS IN ORDER TO OBTAIN DENSER MATERIAL AND THEREFORE BETTER PERFORMANCE IN THE TRANSPORT PROPERTIES. THE USED TECHNIQUES INCLUDE X RAY DIFFRACTION, THERMAL ANALYSIS, NITROGEN ADSORPTION, DILATOMETER, NITROGEN ADSORPTION, OPTICAL MICROSCOPY AND SCANNING ELECTRON MICROSCOPY, MEASUREMENTS OF MAGNETIZATION AT LOW TEMPERATURE AND VICKERS MICRO HARDNESS. ANALYSIS OF DATA INDICATES THAT FOR THE USED PROCESSING AND FOR THE TESTED PROPORTION THE DOPING DOES NOT PRODUCE BENEFITS IN THE MAGNETIC PROPERTIES OF MGB2, ALTHOUGH OTHER TYPES OF HYDROCARBONS REPORTED IN THE LITERATURE HAVE PRODUCED POSITIVE EFFECTS ON THIS MATERIAL. MOREOVER, THE APPLICATION OF A SIMPLE TECHNIQUE FOR DENSIFICATION SHOWED THAT THE SAMPLE CONTAINING SILICON CARBIDE IS ABLE TO DENSIFY TO THE POINT OF REACHING ABOUT 90% OF THEORETICAL DENSITY, WHICH MAY CAUSE EVEN BETTER PROPERTIES FOR THIS MATERIAL.

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