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Ruído Magnético Barkhausen
Oliveira, Leandro Messias Santos ¹
leandromsoliver@hotmail.com

1- Introdução

O desenvolvimento de novas tecnologias de ensaios não-destrutivos (END’s) para inspecionar descontinuidades existentes que melhor avalie a integridade estrutural do equipamento tem se tornado de grande interesse para aumento da vida do equipamento e perda de produçãoindustrial. Como novidade na área de END’s, o Ruído Magnético de Barkhausen (RMB) se posiciona com crescente potencial, por apresentar capacidade bem diferenciada em avaliar materiais com relação á maioria das técnicas existentes.
A partir da perturbação do campo magnético ocorrido pela indução magnética em materiais ferromagnéticos sendo identificada na histerese magnética consegui-sedeterminar resultado emitido como ruído. Isto acontece devido à mudança discreta da magnetização causada principalmente pela movimentação irreversível das paredes dos domínios durante a varredura do campo magnético.
Desta forma o RMB é uma técnica de END qualitativa que avalia e indica a eventualidade da existência de possível descontinuidade, sendo sensível em caracterizar mudançamicroestrutura como: tamanho do grão, o teor de carbono, a presença de defeitos; e o estado de tensões. Neste trabalho será apresentada a técnica de ruído magnético Barkhausen, vantagens e limitações, instrumentação e entre outros assuntos relacionados.

2- Principio Físico

A aplicação de campo magnético externo em materiais ferromagnéticos varia o comportamento interno do material. O materialferromagnético são formados de momento magnético permanente na ausência de um campo externo e manifestam magnetizações muito grandes e permanentes. Os momentos magnéticos permanentes resultam dos momentos magnéticos atômicos devidos aos spins dos elétrons (spins de elétrons não cancelados como conseqüência da estrutura eletrônica).
A organização das interações faz com que os momentos magnéticosde spin de átomos adjacentes se alinhem uns com os outros ao longo de regiões volumétricas do modelo macroestrutural, chamado de domínios magnéticos, como indicado na figura 1.
Os domínios magnéticos constituem a microestrutura dos materiais ferromagnéticos e no estado desmagnetizado nos pequenos volumes distribuídos no grão, encontrando-se com a direção dos vetores de magnetizaçãoaleatoriamente alinhados na parte interna. As fronteiras entre os domínios de diferentes magnetizações são constituídas pelas paredes dos domínios que apresentam uma distribuição suave nas suas direções de magnetização, como indicado na figura abaixo.


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Figura 1: Sentido dos domínios magnéticos em material ausência do campo magnético externo. Extraído do FARIAS 2005


No estadodesmagnetizado sem influência de tensões ou campo magnéticos externos, os domínios se comportam de forma aleatória em que o somatório da magnetização do material é igual ou próxima de zero.
Quando submetidos a um campo magnético externo, os vetores de magnetização dos domínios tendem a aumentar na direção do campo magnético aplicado causando a aniquilação das fronteiras entre os domínios. Noestado de saturação, os vetores de magnetização têm a mesma direção e as paredes dos domínios tornam se mais simples formando uma única direção do domínio, como indicado na figura 2.


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Figura 2: Relação do domínio magnético com o processo de magnetização. Extraído de SERNA 2007


O movimento das fronteiras dos domínios é diretamente influenciado por diversas barreirasestruturais presentes no material. Entre estas barreiras podem se citar inclusões, discordâncias, contorno de grãos e a presença de tensões internas ao material. À medida que os domínios magnéticos crescem sob a influência de um campo magnético externo, eles encontram estas barreiras que são vencidas com o aumento da intensidade do campo magnético aplicado. O movimento dos domínios por estas barreiras...
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