Tecnologias dos derivados de grafeno relacionadas a energias limpas na fabricação de ímãs sinterizados de terras raras
Este estudo introduz uma nova metodologia para a produção de ímãs sinterizados de Neodímio-Ferro-Boro (NdFeB), seguindo a abordagem convencional da metalurgia do pó. A inovação reside na inclusão de óxido de grafeno reduzido (rGO) durante o processo de moagem mecânica (MM), resultando no compósito de pós magnéticos NdFeB-rGO, utilizado na fabricação dos ímãs. Neste processo foram investigados: o efeito de diferentes adições de rGO (1 a 15 mg) durante a etapa de MM da liga NdFeB (Nd14,19Fe75,59B5,77Co3,30Dy0,43Cu0,16Al0,37Ga0,20) e; a influência dos diferentes tempos de MM (7 a 45 min) com 2,5 mg de rGO. Para isso, O rGO foi obtido por redução térmica do GO sintetizado pelo método de Hummer's modificado e adaptado. Os padrões de difração de raios X (DRX) do GO apresentaram um pico em 2θ = 10°, relacionado à reflexão (002), que se deslocou para 2θ = 25° após tratamento térmico sob atmosfera de nitrogênio, indicando a redução do GO. Foi observado que o rGO atuou como lubrificante, evitando a soldagem dos pós magnéticos da liga no vaso de moagem. Os DRX do compósito NdFeB-rGO mostraram picos correspondentes à fase Nd2Fe14BH1.86, sem detecção de carbeto ou outros compostos de carbono. A microscopia eletrônica revelou a presença de rGO encapsulando as partículas de NdFeB-rGO, enquanto a microscopia eletrônica de varredura dos ímãs exibiu tamanhos de grão variando de 0,5 µm a 6,8 µm. A partir disso, foi verificado que o melhor fator de quadratura deste estudo, são para ímãs sinterizados produzidos com 2,5 mg de rGO durante 30 minutos de moagem, consequentemente, apresentaram as melhores propriedades magnéticas. De fato, para os ímãs produzidos com esta liga revelaram a remanência (Br) de 0,47 T (0,1% em peso de rGO) a 1,13 T (0,02% em peso de rGO), coercividade intrínseca (iHc) de 263,50 kAm-1 (0,1% em peso de rGO) a 765,07 kAm-1 (0,02% em peso de rGO), e produto energético máximo (BHmax) de 19,82 kJm-3 a 232,30 kJm-3.