PG-EAM - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Aeronáutica e Mecânica
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Dissertação de Mestrado 2010

Propriedades eletromagnéticas de amostras policristalinas de CoFe2O4 na faixa de RF e microondas.

Autor

Leonardo Violim Lemos

Orientador

  • Orientador Antônio Carlos da Cunha Migliano

Área de Concentração

Física e Química dos Materiais Aeroespaciais

Data de Defesa

10/12/2010

Número da Tese

000559637

Resumo

Atualmente, empregam-se ferramentas computacionais para o desenvolvimento de estruturas eletromagnéticas, com o objetivo de eliminar os altos custos de prototipagem e de ensaios de conformidade. Para se garantir a confiabilidade dos resultados gerados nas simulações computacionais, faz-se necessária a submissão de bancos de dados com as propriedades eletromagnéticas dos materiais empregados. O Grupo de Sistemas Eletromagnéticos (GSE) do CNPq/IEAv realiza pesquisas na área de aplicações de materiais cerâmicos eletromagnéticos em sensores aeroespaciais, em especial para transdutores de pulso de corrente, de presença de rádio frequência (RF) e magnetoelásticos. De acordo com a literatura, as ferritas de cobalto têm potencial para aplicações nesses três tipos de sensores. No entanto, não são encontrados dados suficientes que possam cumprir as exigências de projeto para os seus desenvolvimentos. Dessa forma, o objetivo desse trabalho foi o estudo da dispersão eletromagnética dessas cerâmicas. Foram confeccionadas amostras de ferrita de cobalto em três diferentes temperaturas de sinterização: 1100 ºC, 1200 ºC e 1300 ºC. Medidas de DRX dessas amostras confirmaram a presença da esperada estrutura espinélio inverso. Foram realizadas medidas de permeabilidade magnética ( ) e da permissividade elétrica ( ), na faixa de frequência de 50 MHz a 5 GHz. Foi possível determinar a influência da temperatura de sinterização nas frequências de relaxação das amostras, cujos valores encontrados foram 3,35 GHz, 2,51 GHz e 2,92 GHz, respectivamente. O valor de foi menor que 2, e o valor de foi menor que 13. As perdas magnéticas ( ) foram desprezíveis, e as perdas dielétricas ( ) atingiram 12,07. A curva de dispersão dielétrica das amostras apresentou um comportamento típico de resposta de relaxação de Debye. Também são apresentadas curvas de histerese e medidas de magnetostricção.

Palavras-chave

Cerâmica Permeabilidade magnética Medição de permissividade Ferritas Cobalto Propriedades eletromagnéticas Radiofrequência Microondas Materiais Engenharia elétrica Engenharia eletrônica