Current situation and prospects of production and reserves of permanent magnets of rare earths : Brazil x world

Gerar energia com fontes renováveis não é uma tarefa tão simples, pois demanda diversos tipos de tecnologias, o que pode agregar muito custo ao sistema. Por este motivo, investir em pesquisa nesta área pode ser uma alternativa para viabilização econômica de sistemas eólicos, por exemplo. Uma linha de pesquisa nesta área é o estudo de novos materiais, como ímãs permanentes, com propriedades cada vez melhores. Estes ímãs, quando utilizados em geradores eólicos, agregam muitas vantagens na sua operação, como uma elevada relação torque/volume. Para esta aplicação é necessário que estes ímãs apresentem elevado campo coercitivo (Hc ) e elevada indução remanente (Br ). O Brasil ainda não apresenta competitividade na indústria de ímãs permanentes, por isso, muitos estudos por parte do governo e da iniciativa privada estão em fase de desenvolvimento no país Há uma atenção especial voltada aos ímãs de Terras Raras, matéria-prima fundamental para produção de ímãs permanentes.Generating energy from renewable sources is not an easy task since it requires different types of technologies, which can add much cost to the system. For this reason, investment in research in this area can be an alternative for economic feasibility of wind power plants, for example. One line of research in this area is the study of new materials such as permanent magnets, with even better properties. These magnets, when used in wind generators add many advantages in the operation there of, and a high torque/volume. For this application it is necessary that these magnets have high coercive field (Hc) and high remanent induction (Br). Brazil still has no competition in the industry of permanent magnets, so many studies by government and private enterprise are under development in the country. There is a special focus to the Rare Earths Magnets, the primary raw material for production of permanent magnets

Estudo de motor universal com núcleos obtidos pelos processos da metalurgia do pó para utilização em furadeiras manuais

Este trabalho teve por objetivo o estudo de ligas sinterizadas a partir de Fe puro, FeP, FeSi e FeNi obtidas a partir dos processos da Metalurgia do Pó para sua aplicação nos núcleos do rotor e estator de um motor universal, tendo como finalidade sua utilização em uma máquina furadeira manual. A pesquisa compreendeu a obtenção de curvas de histerese destas ligas, ensaios para avaliação de perdas elétricas e simulação em software de elementos finitos para obtenção de fluxo de entreferro e conjugado eletromagnético (torque). Os estudos teóricos foram realizados em um motor universal de topologia convencional e as simulações foram realizadas de forma a comparar este motor com os de núcleos fabricados a partir de chapas de aço laminadas

Estudo de motor universal com núcleos obtidos pelos processos da metalurgia do pó para utilização em furadeiras manuais

Este trabalho teve por objetivo o estudo de ligas sinterizadas a partir de Fe puro, FeP, FeSi e FeNi obtidas a partir dos processos da Metalurgia do Pó para sua aplicação nos núcleos do rotor e estator de um motor universal, tendo como finalidade sua utilização em uma máquina furadeira manual. A pesquisa compreendeu a obtenção de curvas de histerese destas ligas, ensaios para avaliação de perdas elétricas e simulação em software de elementos finitos para obtenção de fluxo de entreferro e conjugado eletromagnético (torque). Os estudos teóricos foram realizados em um motor universal de topologia convencional e as simulações foram realizadas de forma a comparar este motor com os de núcleos fabricados a partir de chapas de aço laminadas

Desenvolvimento de ímãs quatro polos para sensor de velocidade de motocicletas

The aim of this work was the development of magnets in a ring form, four poles, for speed sensor of motorcycles, from barium and strontium ferrites. The model of the magnets developed was based on magnets already manufactured for this purpose. Thus, several raw materials were tested with additive variation. The samples were prepared and measured, and the data were compared to commercially produced magnets. Finally, the magnets were mounted in the speed sensors and field tests were carried out. The magnets developed showed excellent results as having the highest remanent magnetism of 500 Gauss for the PFL barium ferrite alloy with 4% of stearic acid and 1 or 2% of silica, resulting 20% above the required magnetism. Keywords: ferrite magnets, powder metallurgy, speed sensor.Este trabalho teve por objetivo o desenvolvimento de ímãs na forma de anel, quatro polos, para sensor de velocidade de motocicletas, a partir de ferrita de bário e estrôncio. O modelo dos ímãs desenvolvidos foi baseado em ímãs já fabricados para esse fim. Foram testadas diversas matérias-primas com variação de aditivos. As amostras foram confeccionadas e medidas, e os dados foram comparados a ímãs produzidos comercialmente. Finalmente, os ímãs foram montados nos sensores de velocidade e realizados testes de campo. Os ímãs desenvolvidos apresentaram excelentes resultados, tendo como o maior magnetismo remanente 500 Gauss para a liga ferrita de bário PFL com 4% de ácido esteárico e 1 ou 2% de sílica, ficando 20% acima do magnetismo solicitado.Palavras-chave: ímãs de ferrita, metalurgia do pó, sensor de velocidade

Construção e análise do desempenho de um motor de indução trifásico com núcleo produzido via metalurgia do pó

Este trabalho tem por objetivo o estudo da aplicação de ligas ferromagnéticas obtidas por Metalurgia do Pó em um motor de indução. O núcleo desta máquina, usualmente constituído de chapas laminadas, foi substituído por blocos maciços. No estudo das ligas, empregou-se pó de ferro e ligas deste, obtidas por misturas com diferentes percentuais de fósforo (1, 2 e 3%), silício (1, 3 e 5%) e níquel (50%). Com as formulações pré-estabelecidas efetuou-se as mensurações mássicas, precedendo a mistura. Em seguida, fez-se a compactação de 3 corpos de prova por liga. Estes foram sinterizados em forno com temperaturas controladas. Para caracterizar o material, efetuaram-se ensaios de densidade a verde e sinterizado, traçadas curvas de histerese e magnetização e teste de resistividade. Observou-se que a liga Fe2%P apresentou resultados mais promissores, comparativamente as outras ligas, do ponto de vista para aplicações em máquinas elétricas, onde a indução de saturação ficou em 1,36 T, permeabilidade relativa de 4198 e a coercitividade em 207 A/m. No entanto, em comparação com aço elétrico laminado, a indução de 1,36 T ficou abaixo da média de 1,7 T, apresentada pelo aço elétrico acessita, do grupo Acelor. O fator de interesse são as perdas, uma vez que nas ligas estudadas, a inserção dos elementos de liga citados pode vir a compensar seu formato maciço. Partindo do princípio que a liga Fe2%P apresentou os melhores resultados, seguiu-se para a montagem do motor de indução com esta formulação. A máquina montada foi levada para testes, na empresa Voges Motores, de Caxias do Sul - RS. Os resultados apresentados demonstraram um conjugado abaixo do nominal para máquinas de mesma tipologia, ficando apenas 18% do resultado ideal. O fator de potência ficou acima do motor convencional, no entanto, o escorregamento ficou elevado, principalmente em altas rotações. De acordo com a curva de conjugado apresentada, concluiu-se que o motor apresenta a curva característica “D”, onde o conjugado máximo é alcançado a baixas rotações.This work aims to study the application of ferromagnetic alloys obtained by Powder Metallurgy in an induction motor. The core of this machine, usually made of rolled sheets, was replaced by massive blocks. In the study of alloys, was used an iron powder and alloys thereof, obtained by mixtures with different percentages of phosphorus (1, 2 and 3%), silicon (1, 3 and 5%) and nickel (50%). With the pre-set formulations, mass measurements were conducted preceding with the mixture. Then 3 specimens per alloy were compacted. These were sintered in a kiln with controlled temperatures. To characterize the material, density tests were performed prior and post sintered curves of Hysteresis and curves of Magnetization were drawn and resistivity test was obtained. At this time, it was observed that the alloy Fe2% P showed the most promising results compared to other alloys, from the point of view of applications in electrical machines where the saturation induction was 1.36 T, the relative permeability was 4198 and coercivity was at 207 A / m. However, compared to laminated electrical steel, the induction of 1.36 T was below the average of 1.7 T, presented by steel plates acessita, Acelor group. The factor of interest are the losses, once at the alloys studied, the insertion of alloy elements may offset their solid form. With the alloy Fe2% P, that showed the best results, it followed with the mounting of the induction motor. The assembled machine was taken for testing at the company Voges Motores, Caxias do Sul - RS. The results presented demonstrated below nominal torque for the same type of machines, but only 18% from the ideal result. The power factor was higher than the conventional motor, however, the slip became high, especially at high speeds. According to the torque curve presented, it was concluded that the motor features the characteristic curve “D”, where maximum torque is achieved at low speeds

Current situation and prospects of production and reserves of permanent magnets of rare earths : Brazil x world

Gerar energia com fontes renováveis não é uma tarefa tão simples, pois demanda diversos tipos de tecnologias, o que pode agregar muito custo ao sistema. Por este motivo, investir em pesquisa nesta área pode ser uma alternativa para viabilização econômica de sistemas eólicos, por exemplo. Uma linha de pesquisa nesta área é o estudo de novos materiais, como ímãs permanentes, com propriedades cada vez melhores. Estes ímãs, quando utilizados em geradores eólicos, agregam muitas vantagens na sua operação, como uma elevada relação torque/volume. Para esta aplicação é necessário que estes ímãs apresentem elevado campo coercitivo (Hc ) e elevada indução remanente (Br ). O Brasil ainda não apresenta competitividade na indústria de ímãs permanentes, por isso, muitos estudos por parte do governo e da iniciativa privada estão em fase de desenvolvimento no país Há uma atenção especial voltada aos ímãs de Terras Raras, matéria-prima fundamental para produção de ímãs permanentes.Generating energy from renewable sources is not an easy task since it requires different types of technologies, which can add much cost to the system. For this reason, investment in research in this area can be an alternative for economic feasibility of wind power plants, for example. One line of research in this area is the study of new materials such as permanent magnets, with even better properties. These magnets, when used in wind generators add many advantages in the operation there of, and a high torque/volume. For this application it is necessary that these magnets have high coercive field (Hc) and high remanent induction (Br). Brazil still has no competition in the industry of permanent magnets, so many studies by government and private enterprise are under development in the country. There is a special focus to the Rare Earths Magnets, the primary raw material for production of permanent magnets

CURRENT SITUATION AND PROSPECTS OF PRODUCTION AND RESERVES OF PERMANENT MAGNETS OF RARE EARTHS: BRAZIL × WORLD

Generating energy from renewable sources is not an easy task since it requires different types of technologies, which can add much cost to the system. For this reason, investment in research in this area can be an alternative for economic feasibility of wind power plants, for example. One line of research in this area is the study of new materials such as permanent magnets, with even better properties. These magnets, when used in wind generators add many advantages in the operation there of, and a high torque/volume. For this application it is necessary that these magnets have high coercive field (Hc) and high remanent induction (Br). Brazil still has no competition in the industry of permanent magnets, so many studies by government and private enterprise are under development in the country. There is a special focus to the Rare Earths Magnets, the primary raw material for production of permanent magnets

Influence of milling time during the mechanical alloying process on the properties of Fe-3Si-0.75P alloy

In this study the soft magnetic alloy Fe-3Si-0.75P (wt%) was obtained by mechanical alloying through powder metallurgy. The processing included the formulation of metallic powder, wet milling for 1 h, 3 h, 6h and 9 h, in an attritor mill using alcohol P.A. as a lubricant. Cold compaction was then performed in a floating die under 600 MPa pressure and, finally the ring-shaped test specimens were sintered at 1150 °C for 1h. The electrical, physical and magnetic properties were then analyzed using the following assays: Laser granulometry, density, metallography, hysteresis curve and AC permeability, resistivity and XRD. The results showed a strong influence of milling time on magnetic properties of the alloy. There was a decrease in grain size with the milling time, which is likely the cause of increased in magnetic properties