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Producción y caracterización de aleaciones amorfas magnéticamente blandas en forma de cintas de CoFeBSi y FeBsi

Gómez Hermida, Mónica María (2009) Producción y caracterización de aleaciones amorfas magnéticamente blandas en forma de cintas de CoFeBSi y FeBsi. Maestría thesis, Universidad Nacional de Colombia - Sede Manizales.

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Resumen

En este trabajo se realizó la producción de cintas amorfas de composición Co80-xFexB10Si10 con x= 10, 8 y 6, Fe78B13Si9 y Fe80B10Si10, por medio del método de solidificación rápida de la rueda fría “Melt Spinning” y se llevo a cabo la caracterización térmica, termomagnética y magnética de las mismas. La producción de las aleaciones fue realizada en el laboratorio de Sólidos Amorfos de la Facultad de Ingeniería de La Universidad de Buenos Aires. Por medio de la técnica de Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC) se realizó el análisis de la cinética de cristalización de las aleaciones y se obtuvo la energía de activación (Ea) y el coeficiente de Avrami n de las mismas. La Temperatura de Curie y el comportamiento termomagnético de las cintas, se estudiaron por medio de Análisis Termogravimétrico (TGA), el lazo de histéresis y la magnetización de saturación (Ms) para cada aleación se obtuvieron con Magnetometría de Muestra Vibrante (VSM). También se llevo a cabo un estudio del fenómeno de Magnetoimpedancia gigante (MIG); éste consiste en el cambio tanto de la componente real como imaginaria de la impedancia de un material magnético blando cuando a través de él se hace pasar una corriente eléctrica ac en presencia de un campo magnético dc, H0. Tal efecto se ha presentado en materiales magnéticamente blandos en forma de hilos, cintas, películas y multicapas, en el estado amorfo, nanocristalino y cristalino. El desarrollo de esta tesis se lleva a cabo de la siguiente manera: en el capítulo 1 se describen los conceptos y características a tener en cuenta en la producción de aleaciones magnéticamente blandas, también se realiza una descripción de la cinética de cristalización, los modelos que se aplican en este tipo de materiales y los parámetros cinéticos que son obtenidos por medio de calorimetría diferencial de barrido. Esta revisión permitirá un mejor entendimiento de los resultados experimentales obtenidos. La teoría del fenómeno de Magnetoimpedancia presente en este tipo aleaciones también es descrita en este capítulo. En el capítulo 2 se presenta el proceso de fabricación de las aleaciones amorfas en forma de cintas Co80-xFexB10Si10 con x = 6, 8 y 10, Fe80B10Si10 y Fe78B10Si10 además se realiza una descripción del principio de funcionamiento y especificaciones técnicas de los instrumentos de medición utilizados para realizar la caracterización térmica, magnética y estructural de las aleaciones. El capitulo 3 contiene los resultados y la discusión de los datos experimentales obtenidos por medio de análisis térmico para estas aleaciones, se realiza primero la descripción de los resultados Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC) a partir de los cuales se hace el estudio de la cinética de cristalización, obteniendo primero la fracción de cristalización y el exponente de Avrami y por último la energía de activación, seguidamente se describe y analiza la caracterización termomagnética de las aleaciones por medio de análisis termogravimétrico (TGA) en presencia de un campo magnético constante y se realiza una comparación entre los resultados de DSC y TGA. Después de estos resultados se presenta en el capítulo 4 la caracterización magnética por medio de Magnetometría de Muestra Vibrante (VSM) y el estudio del fenómeno de Magnetoimpedancia en este tipo de aleaciones. En el capítulo 5 y 6 se listan las conclusiones y perspectivas surgidas en el desarrollo de este trabajo / Abstract: The aim in this work was the production amorphous ribbons the composition Co80-xFexB10Si10 with x= 10, 8 and 6, Fe78B13Si9 and Fe80B10Si10. by the “Melt Spinning” methodology and the thermal, thermomagnetic and magnetic characterization was carried out. The production of the alloys was done in the amorphous solid laboratory belonging the engineer school of the Buenos Aires University. The Tc and the thermomagnetic behavior of the ribbons was studied whit thermogravimetric analisys. The hysteresis loops and the saturation magnetization for each alloys, was obtained with the Vibrating Sample Magnetometry. The giant magnetoimpedance phenomena was studied. This phenomenon has been presented in the soft magnetic materials with wire, ribbons, films and multilayers form, in the amorphous, nanocrystalline and crystalline state. The developed of this thesis was carried out as follows: In the chapter 1 described the concepts and features to take into account in the soft magnetic alloys production; also a description of the crystallization kinetics, the models apply in this materials and the parameters kinetics obtained by DSC was achieved. This review allowed a better understands of the results obtained. The Magnetoimpedance phenomena theory present in these alloys also is described in this chapter. In the chapter 2, the production the amorphous alloys ribbons Co80-xFexB10Si10 with x = 6, 8 and 10, Fe80B10Si10 and Fe78B10Si10 was present. Moreover a description of the operation and technical specification of measuring instruments used to perform the thermal, magnetic and structural characterization was achieved. The chapter 3 contains the results and discussion of the experimental results obtained by thermal analysis for this alloys. A description of the DSC results and study of the crystallization kinetics was achieved. With this dates, first the crystallization fraction and the Avrami exponent was obtained, next the activation energy was calculed. Later the thermomagnetic characterization of the alloys by TGA is described and analyzed in presence of the constant magnetic field, and the DSC and the TGA results were compared. In the chapter 4 the Vibrating Sample Magnetometry results are presented and the Magnetoimpedancia phenomena for this alloys is studied. In the chapter 5 and 6 the conclusions and Suggested recommendation are presented.

Tipo de documento:Tesis/trabajos de grado - Thesis (Maestría)
Colaborador / Asesor:Rosales Rivera, Andrés
Palabras clave:Materiales magnéticos, Cintas magnéticas, Producción de aleaciones magnéticamente blandas, Cintas amorfas, Magnetoimpedancia
Temática:6 Tecnología (ciencias aplicadas) / Technology > 66 Ingeniería química y Tecnologías relacionadas/ Chemical engineering
6 Tecnología (ciencias aplicadas) / Technology > 62 Ingeniería y operaciones afines / Engineering
5 Ciencias naturales y matemáticas / Science > 54 Química y ciencias afines / Chemistry
Unidad administrativa:Sede Manizales > Facultad de Ciencias Exactas y Naturales > Departamento de Física y Química
Código ID:2103
Enviado por : Biblioteca Digital Universidad Nacional de Colombia - Sede Manizales
Enviado el día :04 Oct 2010 21:25
Ultima modificación:15 Febrero 2011 02:39
Ultima modificación:15 Febrero 2011 02:39
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