RELATIONS MICROSTRUCTURE MAGNETIC PROPERTIES SQUARENESS FACTOR OF PrFeB AND NdFeB SINTERED MAGNETS PREPARED WITH HYDROGEN

Neste trabalho, avaliou-se inicialmente a preparação de ímãs sinterizados de Pr16Fe76B8 (% at.) por meio de moagem de alta energia em moinho tipo planetário, averiguando-se os efeitos do tempo de moagem bem como da velocidade rotacional do moinho. Encontraram-se as melhores propriedades magnéticas para um magneto preparado com a matéria-prima cominuída durante 75 minutos e velocidade rotacional de 200rpm [JR = (1,02 ± 0,02) T, 0JHc = (1,42 ± 0,03) T e (BH)max = (200 ± 4) kJm-3]. De forma a melhorar a remanência, reduziu-se o tempo de exposição da liga ao hidrogênio, de 60 minutos para 2 minutos, obtendo-se um ímã com JR = (1,14 ± 0,02) T, 0JHc = (1,44 ± 0,03) T e (BH)max = (250 ± 5) kJm-3, constatando-se que a causa para a reduzida remanência no primeiro caso decorria do baixo grau de orientação cristalográfica. Durante esta investigação, desenvolveu-se e validou-se uma nova metodologia para quantificação do parâmetro . Posteriormente, propôs-se uma correlação quantitativa inédita entre a microestrutura e o fator de quadratura em magnetos anisotrópicos de TR16Fe76B8 (TR = Nd ou Pr) sinterizados. A expressão apresentada utiliza o tamanho, a elongação e a circularidade médios dos grãos e seus respectivos desvios padrões. Melhora-se o fator de quadratura quando a microestrutura apresenta grãos arredondados e com estreita distribuição de tamanho. A homogeneidade de tamanho dos grãos apresenta uma influência maior sobre o fator de quadratura quando comparada à homogeneidade de forma dos grãos. Ademais, verificou-se que o tratamento térmico após a sinterização melhora a ix homogeneidade de forma ao passo que a moagem melhora a homogeneidade de tamanho dos grãos. Avaliou-se, adicionalmente, o efeito da temperatura sobre o fator de quadratura em magnetos sinterizados anisotrópicos, verificando-se que o mesmo é controlado principalmente por sua microestrutura e confirmando a expressão previamente proposta. Além disso, propôs-se uma correlação quantitativa entre o produto de energia máximo e o fator de quadratura. Compararam-se valores experimentais e calculados, utilizando a expressão apresentada, e a discrepância encontrada foi de 5%. Por fim, avaliou-se qual seria o valor mínimo do fator de quadratura em ímãs sinterizados, constatando-se que magnetos isotrópicos devem apresentar o menor valor para tal parâmetro em virtude do reduzido grau de alinhamento cristalográfico. Ademais, verificou-se que para este tipo de amostra, em geral, 0,20 FQ 0,30.In this work, it has firstly been evaluated the preparation of Pr16Fe76B8 sintered permanent magnets (% at.) by means of high-energy milling using a planetary ball mill. The influence of both milling speed and time has been verified. The best magnetic properties [JR = (1.02 ± 0.02) T, 0JHc = (1.42 ± 0.03) T and (BH)max = (200 ± 4) kJm-3] have been found for a permanent magnet prepared with the magnetic alloy milled during 75 minutes using a rotational milling speed of 200 rpm. In order to improve the remanence, the hydrogen decrepitation process time has been reduced from 60 minutes to 2 minutes. In this case, it has been obtained a sintered magnet with JR = (1.14 ± 0.02) T, 0JHc = (1.44 ± 0.03) T and (BH)max = (250 ± 5) kJm-3 due to the improvement of crystallographic alignment of the hard magnetic phase. During such investigation, a new methodology to quantify the parameter has been developed. Subsequently, for the first time, a quantitative correlation between the microstructure and the squareness factor in anisotropic sintered RE16Fe76B8 (RE = Nd or Pr) magnets has been proposed. The presented expression utilizes the mean size, the mean elongation and the mean roundness of the hard magnetic grains as well as their respective standard deviations. The squareness factor can be improved with a microstructure with rounder grains and with a sharp grain size distribution. The grain size homogeneity is more important to enhance the squareness factor compared to grain shape homogeneity. Furthermore, it has also been verified that the annealing after sintering improves the grain shape homogeneity and the milling enhances the xi grain size homogeneity. Moreover, the effect of the temperature on the squareness factor of anisotropic sintered magnets has also been evaluated. Such parameter is mainly controlled by the samples microstructure, in agreement with the proposed expression. Furthermore, a quantitative correlation between the maximum energy product and the squareness factor has been proposed. Experimental and calculated values have been compared and the discrepancy found has been, in general, inferior to 5%. At last, the minimum squareness factor value of sintered permanent magnets has also been evaluated. Isotropic samples should show the smallest squareness factor due to the reduced degree of crystallographic alignment. In general, for this kind of sample, 0.20 SF 0.3