Ενεργειακές απώλειες σιδηριμαγνητικών υλικών φερρίτων μαγγανίου – ψευδαργύρου συναρτήσει πεδίου, θερμοκρασίας και συχνότητας
Creators: name: Πουρσαϊτίδου, Δέσποινα Χρήστου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2017
Subjects: Φερρίτες
Μαγνητικές περιοχές
Απώλειες ισχύος
Ferrites
Magnetic domains
Power losses

description: Η παρούσα διπλωματική εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Τεχνολογίας Υλικών του Τμήματος Χημικών Μηχανικών του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης στο πλαίσιο του Προγράμματος Μεταπτυχιακών Σπουδών στη Χημική Μηχανική. Το παρόν κείμενο πραγματεύεται ζητήματα που σχετίζονται με τη συμπεριφορά των μαγνητικών υλικών και συγκεκριμένα των φερριτών μαγγανίου - ψευδαργύρου, με απώτερο σκοπό την πρόβλεψη των απωλειών τους, καθώς οι μαγνητικές και ηλεκτρικές ιδιότητές τους εξαρτώνται εκτός από τη χημική τους σύσταση και από τη μικροδομή τους. Στο πρώτο κεφάλαιο βρίσκεται η εισαγωγή, όπου γίνεται μία γενική περιγραφή των φερριτών ως μαγνητικά υλικά και διευκρινίζονται οι στόχοι της διπλωματικής. Το δεύτερο κεφάλαιο απαρτίζεται από το θεωρητικό υπόβαθρο στο οποίο έχει στηριχθεί η παρούσα έρευνα. Γίνεται μία συνοπτική ανάπτυξη του θέματος των μαγνητικών ιδιοτήτων της ύλης και ειδικότερα των φερριτών, καθώς και της κρυσταλλικής τους δομής. Ταυτόχρονα γίνεται μία γενική περιγραφή των φυσικών φαινομένων που λαμβάνουν χώρα στα μαγνητικά στοιχεία όπως είναι τα φαινόμενα της υστέρησης και της ανάπτυξης δινορρευμάτων στον πυρήνα τους. Στο τρίτο κεφάλαιο αναλύεται η διεργασία σύνθεσης των φερριτών με όλα τα στάδια μορφοποίησης και αποτελεί το πειραματικό μέρος της διπλωματικής εργασίας. Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της εργασίας και γίνεται ο σχολιασμός τους. Αναλυτικότερα, παρουσιάζεται η αλληλεξάρτηση της πυκνότητας μαγνητικής ροής, καθώς και των ηλεκτρομαγνητικών απωλειών με τη θερμοκρασία και το μαγνητικό πεδίο για κάθε συχνότητα για τα υπό μελέτη δείγματα. Επίσης, γίνεται μελέτη των απωλειών για διαφορετικούς συνδυασμούς μαγνητικού πεδίου και θερμοκρασίας και τέλος, πραγματοποιείται η εύρεση λογαρίθμου συσχέτισης των απωλειών με τη συχνότητα και κατ’ επέκταση με την πυκνότητα μαγνητικής ροής. Στο πέμπτο κεφάλαιο παρατίθενται τα τελικά συμπεράσματα από την έρευνα, καθώς και προτάσεις για περαιτέρω εργασία. Τέλος, γίνεται αναφορά της βιβλιογραφίας και στη συνέχεια παρουσιάζονται τα παραρτήματα που χρησιμοποιήθηκαν στο κεφάλαιο των αποτελεσμάτων
description: This master’s thesis was accomplished at the Laboratory of Materials Technology, Chemical Engineering Department in Aristotle University of Thessaloniki, being part of the Master of Science Programme in Chemical Engineering. The specific document deals with issues associated with the behavior of magnetic materials and especially MnZn – ferrites, main purpose of which is the prediction of their losses considering the fact that their magnetic and electrical properties are dependent on their chemical composition as well as their microstructure. At the first chapter one can find the introduction, which is composed of a general description of ferrites and a thorough explanation regarding the thesis goals. The second chapter consists of the theoretical background that has been the basis of the research. A brief reference to the magnetic properties of materials and especially ferrites is conducted, including their crystal structure. In addition, a general description of the natural phenomena that take place in the magnetic elements is made, such as hysteresis phenomena and creation of eddy currents in their core. The third chapter includes an analysis of the composition process of ferrites inclosing all the configuration stages. It is the experimental section of the thesis. At chapter four a presentation of the results is made along with the corresponding comments. Specifically, the interrelationship between the magnetic flow density as well as the electromagnetic losses and the temperature as well as the magnetic field is highlighted for each frequency regarding the samples upon examination. Moreover, a research of losses for different combinations of magnetic fields and temperatures is made and finally an algorithm that correlates losses with frequency and therefore magnetic flow density is invented. The fifth chapter demonstrates the final conclusions of the thesis and proposals for further research. Finally, a reference to the bibliography is made and a presentation of the annexes that were used at the chapter containing results