Fechar
Metadados

@MastersThesis{Freitas:2016:SoLiMe,
               author = "Freitas, Filipe Estev{\~a}o de",
                title = "Solidifica{\c{c}}{\~a}o de ligas met{\'a}licas eut{\'e}ticas 
                         de BiCd e BiSn em ambiente de microgravidade utilizando tubo de 
                         queda livre (Drop Tube)",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2016",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2016-02-29",
             keywords = "solidifica{\c{c}}{\~a}o, ligas eut{\'e}ticas, microgravidade, 
                         tubo de queda livre, transfer{\^e}ncia de calor por 
                         condu{\c{c}}{\~a}o, solidification, eutectic alloys, 
                         microgravity, drop towers, conductive heat transfer.",
             abstract = "O ambiente espacial oferece oportunidades {\'u}nicas para a 
                         ci{\^e}ncia e tecnologia dos materiais por causa da 
                         presen{\c{c}}a da microgravidade. A microgravidade constitui uma 
                         ferramenta poderosa para o melhor entendimento de quest{\~o}es 
                         fundamentais do conhecimento, permitindo estudar e compreender 
                         melhor os processos f{\'{\i}}sicos, qu{\'{\i}}micos e 
                         biol{\'o}gicos e, ent{\~a}o, dar {\^e}nfase a esses 
                         fen{\^o}menos quando ocorre na gravidade terrestre. O processo de 
                         solidifica{\c{c}}{\~a}o de um metal envolve uma s{\'e}rie de 
                         vari{\'a}veis, como a composi{\c{c}}{\~a}o qu{\'{\i}}mica da 
                         liga met{\'a}lica, a temperatura de vazamento do metal 
                         l{\'{\i}}quido juntamente com a intensidade das correntes 
                         convectivas durante o preenchimento do molde, a troca de calor 
                         entre o metal e o molde e as consequentes taxas de resfriamento da 
                         pe{\c{c}}a. Na microgravidade, o metal l{\'{\i}}quido n{\~a}o 
                         sofre troca de calor por convec{\c{c}}{\~a}o e, tamb{\'e}m, 
                         n{\~a}o {\'e} necess{\'a}rio um molde que o contenha. Deste 
                         modo, experimentos em ambiente de microgravidade possibilita 
                         entender e aperfei{\c{c}}oar o processo de 
                         solidifica{\c{c}}{\~a}o. O objetivo desse trabalho foi estudar a 
                         influ{\^e}ncia da microgravidade na solidifica{\c{c}}{\~a}o das 
                         ligas met{\'a}licas eut{\'e}ticas de Bismuto-C{\'a}dmio (BiCd) 
                         e Bismuto-Estanho (BiSn), utilizando um tubo vertical de queda 
                         livre de 3 metros pertencente ao Laborat{\'o}rio Associado de 
                         Sensores e Materiais no Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais 
                         (LAS/INPE). Para esse estudo, utilizou-se as t{\'e}cnicas de 
                         microscopia eletr{\^o}nica de varredura (MEV), espectroscopia de 
                         energia dispersiva de raios X (EDX), difra{\c{c}}{\~a}o de raios 
                         X (DRX) e densimetria para caracterizar e averiguar as 
                         microestruturas e aspectos das ligas. Analisou-se a teoria de 
                         transfer{\^e}ncia de calor por condu{\c{c}}{\~a}o envolvida no 
                         processo atrav{\'e}s de modelos matem{\'a}ticos, a fim de 
                         comparar os resultados te{\'o}ricos e pr{\'a}ticos e verificar a 
                         compatibilidade entre eles. Os resultados obtidos mostram que a 
                         liga eut{\'e}tica de BiCd apresentou uma estrutura 
                         predominantemente irregular para amostras solidificadas em 
                         \$\mu\$g e regular + irregular para aquela solidificada em 1g. 
                         Para liga eut{\'e}tica BiSn, as estruturas das amostras 
                         solidificadas em \$\mu\$g e 1g se mostraram irregulares. As 
                         amostras solidificadas em microgravidade apresentaram aspectos 
                         mais homog{\^e}neos e uniformes do que aquelas solidificadas em 
                         gravidade terrestre. Provavelmente, isso ocorreu devido {\`a} 
                         aus{\^e}ncia de fluxos convectivos e favorecimento da 
                         nuclea{\c{c}}{\~a}o homog{\^e}nea durante a 
                         solidifica{\c{c}}{\~a}o em \$\mu\$g. Apesar de suas 
                         limita{\c{c}}{\~o}es, a an{\'a}lise te{\'o}rica de 
                         transfer{\^e}ncia de calor revela-se um {\'o}timo indicador dos 
                         poss{\'{\i}}veis di{\^a}metros das got{\'{\i}}culas que podem 
                         ser obtidas no drop tube. ABSTRACT: The space environment offers 
                         special conditions for materials science and technology due to 
                         microgravity. Microgravity is a powerful tool for understanding 
                         issues of knowledge allowing to study and understand physical, 
                         chemical and biological processes and then emphasize these 
                         phenomena when occurs in the Earths gravity. The solidification 
                         process of a metal involves a several variables, such as chemical 
                         alloy composition, the pouring temperature of the molten metal, 
                         the intensity of convection during the mold filling, the heat 
                         exchange between the metal and mold, and cooling rates. In 
                         microgravity, the solidification occurs in environment with no 
                         convection and containerless. Thus, microgravity experiments 
                         enables to understand and improve the solidification process. The 
                         aim of this work was to study the microgravity influence in 
                         metallic eutectic alloy solidification of Bismuth-Cadmium (BiCd) 
                         and Bismuth-Tin (BiSn) using a LAS/INPE\${'}\$s 3 meters drop 
                         tube. As characterization methods, it was used scanning electron 
                         microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), 
                         X-ray diffraction and densitometry to investigate the 
                         microstructures and alloys aspects. It was analyzed the heat 
                         transfer by conduction theory involved in the process through 
                         mathematical models in order to compare to the theoretical and 
                         practical results and checking the compatibility between them. The 
                         results showed that the BiCd eutectic alloy has a predominantly 
                         irregular structure for \${\mu}\$g solidified samples and a 
                         regular + irregular one for 1g samples. For BiSn eutectic alloy, 
                         the structures of \$\mu\$g e 1g solidified samples proved 
                         irregular. The microgravity solidified samples exhibit more 
                         homogeneous and uniform aspects than those solidified in 
                         Earth\${'}\$s gravity. Probably this happens because of the 
                         absence of convective flows and favoring the homogeneous 
                         nucleation during \$\mu\$g solidification. Despite the 
                         limitations, the heat transfer theoretical analysis proves to be a 
                         great indicator of the possible diameters of the droplets that can 
                         be obtained at drop tube.",
            committee = "An, Chen Ying (presidente/orientador) and Toledo, Rafael Cardoso 
                         (orientador) and Bandeira, Iraj{\'a} Newton and Reis, Danieli 
                         Aparecida Pereira",
           copyholder = "SID/SCD",
         englishtitle = "Metallic eutectic alloy solidification of BiCd and BiSn in 
                         microgravity environment using Drop Tube",
             language = "pt",
                pages = "108",
                  ibi = "8JMKD3MGP3W34P/3L4UFU8",
                  url = "http://urlib.net/rep/8JMKD3MGP3W34P/3L4UFU8",
           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "29 nov. 2020"
}


Fechar