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Projeto de um sistema de hidrogenação-desidrogenação para nióbio

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dc.creator SILVA, Everaldo Takeu da
dc.date.issued 2025-02-28
dc.identifier.citation SILVA, Everaldo Takeu da. Projeto de um sistema de hidrogenação-desidrogenação para nióbio. 2025. 116 f. Dissertação. (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2025. pt_BR
dc.identifier.uri https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4234
dc.description.abstract The present work aims to develop a hydrogenation-dehydrogenation (HDH) system for niobium (Nb), focusing on the design and sizing of the system. The hydrogenation of refractory metals, such as tantalum (Ta), niobium (Nb), tungsten (W), and molybdenum (Mo), is a technically challenging process, as it involves introducing hydrogen into materials with high thermal resistance, altering their physical and mechanical properties. This process plays a fundamental role in facilitating subsequent manufacturing steps, especially in the production of metal powders for industrial applications, where obtaining fine and homogeneous particles is essential for the quality of the final material. To ensure the technical feasibility of the system, 3D and 2D models of the HDH system were developed, allowing for a detailed structural analysis, identification of possible failures, and verification of component compatibility. The project included careful specification of the main system elements, including a high-efficiency resistive furnace for the hydrogenation stage, a reactor designed to withstand operational temperature and pressure conditions, and a vacuum system based on a diffusion pump, essential for controlling the process atmosphere and preventing contamination. The proposed material for the project was AISI 316 stainless steel. The system's thermal insulation was designed to minimize heat losses and ensure operational stability, while sensors and control systems were incorporated for precise monitoring of process variables. The adopted methodology ensured an integrated and accurate approach, resulting in a functional system aligned with operational and regulatory requirements. Additionally, the study provided an in-depth analysis of the challenges involved in developing an efficient HDH system, from material selection to the thermal and mechanical performance of the components, offering technical support for future applications in powder metallurgy and the processing of refractory materials. pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.publisher Universidade Federal de Itajubá pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.subject Projeto pt_BR
dc.subject Hidrogenação-desidrogenação pt_BR
dc.subject HDH pt_BR
dc.subject Metais refratários pt_BR
dc.subject Nióbio pt_BR
dc.title Projeto de um sistema de hidrogenação-desidrogenação para nióbio pt_BR
dc.type Dissertação pt_BR
dc.date.available 2025-08-22
dc.date.available 2025-08-22T18:42:58Z
dc.date.accessioned 2025-08-22T18:42:58Z
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/2598927377041433 pt_BR
dc.contributor.advisor1 DIAS, Alexandre Nogueira Ottoboni
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/8424858193515687 pt_BR
dc.description.resumo O presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um sistema de hidrogenação-desidrogenação (HDH) para nióbio (Nb), com foco no projeto e dimensionamento do sistema. A hidrogenação de metais refratários, como tântalo (Ta), nióbio (Nb), tungstênio (W) e molibdênio (Mo), é um processo tecnicamente desafiador, uma vez que envolve a introdução de hidrogênio em materiais de alta resistência térmica, alterando suas propriedades físicas e mecânicas. Esse processo desempenha um papel fundamental na facilitação de etapas subsequentes de fabricação, especialmente na produção de pós metálicos para aplicações industriais, onde a obtenção de partículas finas e homogêneas é essencial para a qualidade do material final. Para garantir a viabilidade técnica do sistema, foram desenvolvidos modelos do sistema HDH em 3D e 2D, permitindo uma análise detalhada da estrutura, identificação de possíveis falhas e verificação da compatibilidade entre os componentes. O projeto contemplou a especificação criteriosa dos principais elementos do sistema, incluindo um forno resistivo de alta eficiência térmica para a etapa de hidrogenação, um reator projetado para suportar as condições operacionais de temperatura e pressão, além de um sistema de vácuo baseado em uma bomba difusora, essencial para controlar a atmosfera do processo e evitar contaminações, com material proposto para o projeto, o aço AISI 316. O isolamento térmico do sistema foi dimensionado para minimizar perdas de calor e garantir estabilidade na operação, enquanto sensores e sistemas de controle foram incorporados para monitoramento preciso das variáveis do processo. A metodologia adotada assegurou uma abordagem integrada e precisa, resultando em um sistema funcional e alinhado às exigências operacionais e normativas. Além disso, o estudo proporcionou uma análise aprofundada dos desafios envolvidos no desenvolvimento de um sistema HDH eficiente, desde a escolha dos materiais até o desempenho térmico e mecânico dos componentes, oferecendo subsídios técnicos para futuras aplicações na metalurgia do pó e no processamento de materiais refratários. pt_BR
dc.publisher.country Brasil pt_BR
dc.publisher.department IEM - Instituto de Engenharia Mecânica pt_BR
dc.publisher.program Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia Mecânica pt_BR
dc.publisher.initials UNIFEI pt_BR
dc.subject.cnpq CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA pt_BR


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