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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/33867
Tipo: | TCC |
Título: | Estudo das Propriedades Mecânicas e Térmicas de Revestimentos Quasicristalinos AlCuFeB e AlCuCo para Aplicação como Absorvedores Solares em Colheita de Energia |
Autor(es): | Miranda, Bárbara Galvão |
Primeiro Orientador: | Lima, Bruno Alessandro Silva Guedes de |
Resumo: | Devido às notáveis propriedades mecânicas e superficiais inerentes aos quasicristais, incluindo alta dureza, coeficiente de atrito reduzido, baixa energia superficial e excelente resistência à oxidação e corrosão, bem como suas condutividades elétrica e térmica relativamente limitadas, a pesquisa sobre esses materiais tem ganhado crescente atenção. Uma aplicação já consolidada para os quasicristais é o seu uso como revestimentos em superfícies destinadas à colheita de energia, devido a sua elevada capacidade de absorção de energia solar e baixa capacidade de emitir esta energia absorvida. Neste sentido, este trabalho teve como principal objetivo, investigar a microestrutura de superfícies revestidas com ligas complexas AlCuFeB e AlCuCo, visando à sua aplicação como absorvedores solares, e para explorar o impacto das microestruturas icosaédricas e decagonais nas propriedades mecânicas dos revestimentos e, para isto, uma série de análises foram conduzidas. Essas análises englobaram técnicas como a Difração de Raios-X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), ensaio de Microdureza Vickers, avaliação da molhabilidade das superfícies e simulações térmicas. A partir desses estudos, foi constatado que os revestimentos quasicristalinos exibem propriedades atrativas para a sua aplicação como absorvedores solares. Notavelmente, os quasicristais apresentam uma maior capacidade de resistência térmica, destacando-se como material apto para desempenhar o papel de reservatório térmico em sistemas de coleta de energia térmica, quando comparados ao cobre puro. Além disso, quando unidos a geradores termoelétricos semicondutores, eles têm a capacidade de converter radiação solar em energia térmica e, subsequentemente, transformar essa energia térmica em eletricidade. |
Abstract: | Due to the remarkable inherent mechanical and surface properties of quasicrystals, including high hardness, reduced coefficient of friction, low surface energy, and excellent resistance to oxidation and corrosion, as well as their relatively limited electrical and thermal conductivities, research on these materials has been gaining increasing attention. In order to investigate the microstructure of surfaces coated with complex alloys AlCuFeB and AlCuCo, aiming at their application as solar absorbers, and to explore the impact of icosahedral and decagonal microstructures on the mechanical properties of the coatings, a series of analyses were conducted. These analyses encompassed techniques such as X-ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Vickers Microhardness testing, surface wettability evaluation, and thermal simulations. From these studies, it has been determined that quasicrystalline coatings exhibit attractive properties for their application as solar absorbers. Remarkably, quasicrystals showcase an enhanced capacity for thermal resistance, rendering them suitable as thermal reservoirs in thermal energy collection systems when compared to pure copper. Additionally, when coupled with semiconductor thermoelectric generators, they possess the capability to convert solar radiation into thermal energy, and subsequently transform this thermal energy into electricity. |
Palavras-chave: | Quasicristais Colheita de Energia Ligas a base de AlCuFe |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
Sigla da Instituição: | UFPB |
Departamento: | Engenharia Mecânica |
Tipo de Acesso: | Acesso aberto |
URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/33867 |
Data do documento: | 9-Mai-2024 |
Aparece nas coleções: | TCC - Engenharia Mecânica |
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