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  • IPEN-DOC 29401

    SANTOS, B.S. ; OLIVEIRA, R.R. ; COUTO, A.A. . Avaliação da distribuição da tensão residual em profundidade do alumínio 7050 após jateamento com granalhas de aço. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 24., 6-10 de novembro, 2022, Águas de Lindóia, SP. Resumo... 2022.

    Abstract: Neste trabalho foram avaliadas a distribuição da tensão residual ao longo da espessura do alumínio 7050 com e sem pré tensionamento e seu efeito na camada deformada plasticamente pelo shot peening, jateamento de granalhas de aço S230, S550 e 1/8”. Os parâmetros no processo foram a variação do tamanho das granalhas e o pré tensionamento das amostras em chapas, mantendo constante o regime de pressão do jateamento. A técnica utilizada na avaliação do perfil de tensão de residual foi a difração de raios X pelo método de sen2 ?. O pré tensionamento da amostra tem por objetivo obter um ganho em tensão residual compressiva em meio ao alongamento dos grãos das camadas superficiais em sua componente plástica conjugada à atuação da componente elástica do material após alívio do tensionamento. Com a aplicação das granalhas S550 e 1/8”, foi notada uma perda de compressibilidade nas camadas iniciais do alumínio geradas pela deformação plástica, o que proporciona a redução da resistência à fadiga dos componentes tratados.

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  • IPEN-DOC 29399

    GUARDIOLA, P.C.; JUNIOR, W.d.; OLIVEIRA, R.R. . Caracterização mecânica da liga Ti6Al4V utilizando corpos de prova para ensaio de fadiga em próteses personalizadas. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 24., 6-10 de novembro, 2022, Águas de Lindóia, SP. Resumo... 2022.

    Abstract: Em um número total de falhas sabe-se que a falha por fadiga está na ordem de 50% a 90%, sendo que na maioria das vezes ela ocorre de forma inesperada, repentinamente, ou seja, muito perigosas. A falha por fadiga é uma redução gradual da capacidade de carga do material por consequência de um esforço cíclico a ponto do sistema deixar de cumprir seu requisito funcional por consequência do avanço de fissuras formadas em seu interior. O processo de fabricação por manufatura aditiva trás diversas vantagens em relação aos processos convencionais de usinagem, mas em contrapartida as propriedades mecânicas acabam sendo influenciadas. Alguns defeitos de fabricação como a porosidade influenciam diretamente na resistência a fadiga. A manufatura aditiva por ser um processo de fabricação realizado de camada em camada ocasiona uma anisotropia na peça. Sabe-se que após um ciclo de 1% da vida de fadiga, as bandas de deslizamento já estão plenamente formadas na superfície do material e dependendo do sentido do esforço possivelmente teremos resultados diferentes devido a anisotropia do material. A porosidade inerente ao processo pode ser um agravante na resistência a fadiga e propagação de trincas. O presente estudo visa avaliar o comportamento da liga Ti6Al4V fabricada pelo processo de EBM (electron beam melting) em um ensaio de fadiga, e a influencia das bandas de deslizamento coplanares ao sentido de construção da peça e concomitantemente será avaliada a influência da porosidade na propagação da trinca.

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  • IPEN-DOC 29613

    PACHECO, CAROLINE V.; PERES, RENATO M.; CARRIERI, GABRIELA; MINUSSI, GIULIA R.; ZAMBRANA, GUIDO P.; KANG, JESSICA S.H.; OLIVEIRA, RENE R. de ; LIMA, NELSON B. de ; BERNUSSI, AYRTON; WARZYWODA, JULIUSZ; MUNHOZ, ANTONIO H.. Cement-based composites incorporating pseudoboehmite nanomaterials. Journal of Materials in Civil Engineering, v. 35, n. 2, p. 04022413-1 - 04022413-11, 2023. DOI: 10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0004586

    Abstract: Pseudoboehmite is a hydrated aluminum oxyhydroxide obtained from inorganic precursors by the sol-gel process. It is used as a precursor to alumina and as a reinforcement in obtaining nanocomposites. Cement-reinforced composites with this nanomaterial were obtained in concrete and mortar. Pseudoboehmite with sodium polyacrylate was used to promote a deflocculation of pseudoboehmite particles, which tend to agglomerate in the material. The obtained material was added to the concrete to improve its workability and strength. The new concrete was characterized by slump tests and mechanical tests. Our results revealed that the incorporation of pseudoboehmite with sodium polyacrylate significantly increased the compressive strength and improved the workability of the concrete. Multiple experiments evaluated compressive strength, ultrasound speed, and nanomaterial characterization. Using the Weibull method in mortars, we verified that the pseudoboehmite brought visible benefits as the characteristic stress increased by 17.5%. This increase was observed with the addition of 3% by weight of pseudoboehmite.

    Palavras-Chave: nanomaterials; aluminium compounds; building materials; mortars; concretes; sodium; polyacrylates

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  • IPEN-DOC 29105

    SOUZA,CAIQUE M.P. de; MILITAO, VANDERLEI A.; SILVA, ISAIAS G.; OLIVEIRA, RENE R. de ; SERIACOPI, VANESSA; SILVA JUNIOR, WILSON C. da. Characterization of Ti-6Al-4V titanium alloy applied in hydroxyapatite coated hip prostheses / Caracterização da liga de titânio Ti-6Al-4V aplicada em próteses de quadril revestidas com hidroxiapatita. Research, Society and Development, v. 11, n. 8, p. 1-16, 2022. DOI: 10.33448/rsd-v11i8.30629

    Abstract: Titanium and its alloys are widely used as biomaterials in hard tissue replacements due to their unique physiological environment responses and chemical and mechanical properties, such as corrosion resistance, fatigue resistance, and ductility. Other metals used as biomaterials have elastic modulus with values ​​ten times higher than human bone, which can cause failure when there are impacts. Several studies report hip prosthesis failures due to fatigue. This article aims to carry out studies on the mechanical properties and fatigue resistance in an environment that simulates those of the joints of the human body, using hip prostheses manufactured with Ti 6Al 4V alloy with hydroxyapatite coating. Samples were taken from the neck region for microstructural characterization to identify grain size, inclusions, microhardness, tensile test, scanning electron microscopy, energy dispersion spectroscopy, X-ray fluorescence,e, and X-ray diffraction also performed. After applying more than 10,000,000 cycles with compressive forces ranging from -0.3 kN to -3.0 kN, no cracks were found and it was observed that the part suffered only elastic deformations.

    Palavras-Chave: titanium alloys; prostheses; bone joints; fatigue (biological); biological materials; biological repair; tissues; body; skeletal diseases; bone fractures

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  • IPEN-DOC 26927

    YATACO-LAZARO, LOURDES M.; GONZALEZ-RUIZ, JESUS; VIRGINIO, SUELI ; OLIVEIRA, RENE R. ; MAIA, WILSON S.; VALENZUELA-DIAZ, FRANCISCO; MOURA, ESPERIDIANA . Efecto morfológico y térmico de filmes flexibles de etilen vinil alcohol reforzados con óxido de grafeno / Morphological and thermal effects of ethylene vinyl alcohol film reinforced with graphene oxide. Revista ECIPerú, v. 12, n. 2, p. 5-9, 2015.

    Abstract: Se estudió los efectos morfológicos y térmicos de los filmes de EVOH reforzados con 0.1 y 0.5 wt. % de GO. El EVOH ha sido ampliamente usado en embalajes para alimentos porque preserva la calidad de los productos debido a su excelente desempeño de barrera de gas y su buena transparencia. El GO fue preparado vía oxidación química del grafito y fue exfoliado en nanoláminas usando el método sonoquímico. Los filmes fueron preparados por extrusión en estado fundido y extrusión por soplado, luego fueron caracterizados por análisis de XRD, TG y SEM, la correlación entre sus propiedades fue discutida.

    Palavras-Chave: films; temperature dependence; ethylene; alcohols; packaging; food; graphene; oxides; mechanical properties

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  • IPEN-DOC 27666

    BARTOLOMEI, S.S.; BARTOLOMEI, M.R. ; MOURA, E.M. ; WIEBECK, H.; OLIVEIRA, R.R. . Effect on flame propagation in recycled expanded polystyrene with flame retardant/white clay/titanium dioxide nanocomposite. In: PAN-AMERICAN NANOTECHNOLOGY CONFERENCE, 2nd, March 4-7, 2020, Águas de Lindoia, SP. Abstract... 2020.

    Abstract: Polystyrene is widely used in construction due to its properties such as low density, heat resistance, durability and ease of processing and molding. However, it is highly flammable, releases a lot of heat and toxic smoke when exposed to a flame. However, in order for a material to be applied in habitable indoor environments, it must comply with fire safety standards, which predict the behavior of materials during their burning. Halogenated flame retardants have been used to reduce the spread of flame, but they are toxic and polluting, so more environmentally friendly products are being developed. Polymeric nanocomposites, formed by inorganic nanoparticles, have many advantages in flame retardation, such as low heat release rate, low smoke and toxic gas production. Alternatively, the organofilized, exfoliated or polymer-intercalated montmorillonite clay (MMT) can be used to form a nanocomposite with greater flame resistance. However, for the clay to achieve the results required by the standards, it is necessary to add a large amount of particles, which generates agglomerates in the material and losses in the mechanical properties. Therefore, the use of clays to improve flame resistance to the material must be accompanied by the use of other flame retardants. Thus clay will provide reduction in flammability and secondary flame retardant will provide ignition resistance. The addition of other particles, together with clay, can corroborate with the reduction in flame spread of the material, with titanium dioxide being used to increase thermal stability, UV light stability, mechanical properties as well as reduction in flame spread. In this work expanded polystyrene (EPS) from construction waste, with flame retardant in its composition, was recycled and plasticized with glycerol. In this polymeric matrix was added white clay and titanium dioxide in order to maintain the flameproof properties and improve the mechanical and thermal properties of the material. The results showed that it is possible to recycle EPS and maintain flame self-extinguishing through the material even in the presence of glycerol as plasticizer. The addition of white clay improved the mechanical properties of the material and increased thermal stability, but impaired the fire behavior of the material, ceasing to self-extinguish the flame immediately after extinguishing the external flame. Titanium dioxide (TiO2) kept the mechanical and thermal properties unchanged and reduced flame propagation in the specimen when compared to the results of clay nanocomposite.

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  • IPEN-DOC 29881

    BARROS, JANETTY J.P. ; OLIVEIRA, RENE R. ; LUNA, CARLOS B.B.; WELLEN, RENATE M.R.; MOURA, ESPERIDIANA A.B. . Effectiveness of modified lignin on poly(butylene adipateco-terephthalate)/poly(lactic acid) mulch film performance. Journal of Applied Polymer Science, v. 140, n. 46, p. 1-12, 2023. DOI: 10.1002/app.54684

    Abstract: In this work, the biodegradable poly(butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT)/ poly(lactic acid) (PLA) blend (ECOVIO®) and lignin, a renewable and biodegradable natural polymer with high UV absorption and modified by gamma radiation were used to produce agriculture mulch films. Lignin was gammairradiated at 30 and 60 kGy. The irradiated and non-irradiated lignin content of 2 wt% was incorporated into PBAT/PLA blend matrix using a twin-screw extruder and extrusion blown film to prepare flexible films. PBAT/PLA/LIGNIN films were characterized by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, differential scanning calorimetry (DSC), x-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FESEM), tensile tests, contact angle, and UV–Vis analysis. FTIR spectra showed partial miscibility between PBAT/PLA and lignin, being intensified in irradiated lignin compounds. The DSC and XRD results confirmed that the degree of crystallinity of the blends was not significantly influenced by lignin addition. FE-SEM images showed better dispersion and miscibility in PBAT/PLA/Irradiated lignin. Miscibility improvement provided by irradiated lignin promoted better mechanical properties, mainly with lignin irradiated at 60 kGy. PBAT/PLA/LIGNIN films containing 2 wt% showed excellent UV-barrier property and greater hydrophobicity. Summing up, incorporation of low contents of irradiated lignin could be an interesting alternative to produce biodegradable UV-blocking agriculture mulch films.

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  • IPEN-DOC 26004

    OLIVEIRA, R.R. ; FUJIMOTO, T.G. ; MUCCILLO, E.N.S. . Estudo da densificação, estrutura e microestrutura do SrTiO3 contendo praseodímio. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CERÂMICA, 63rd, 4-7 de agosto, 2019, Bonito, MS. Resumo... 2019.

    Abstract: Materiais com estrutura do tipo perovsquita apresentam interessantes propriedades físicas que podem ser escritas em termos de distorções estruturais associadas a mudanças na composição química juntamente com os defeitos existentes na rede cristalina. Isso permite uma ampla faixa de aplicação em dispositivos eletrônicos tais como: supercacitores; dispositivos para armazenamento de energia; atuadores piezoelétricos; dentre outras. Particularmente, os materiais baseados em titanato de estrôncio (STO) tem sido intensamente estudados, sobretudo sua estrutura e microestrutura. A estrutura cristalina pode ser alterada por meio de substituições químicas com a introdução de aditivos. Neste trabalho, foi realizado o estudo estrutural e microestrutural do STO contendo diferentes teores de praseodímio. As amostras foram preparadas mediante mistura de óxidos convencional, partindo do STO e Pr6O11 comerciais. As amostras de STO contendo 0,025; 0,050; 0,075 e 1% mol de Pr foram conformadas por compactação uniaxial e isostática e sinterizadas à 1500 ºC durante 6 horas. A caracterização das amostras sinterizadas foi realizada mediante densidade aparente pelo método de Arquimedes, microscopia eletrônica de varredura (MEV) para o estudo da morfologia superficial (em amostras polidas) e difração de raios X para determinação da estrutura por meio de refinamento pelo método de Rietvield. Os resultados mostram que as amostras apresentam densidade próxima à teórica (95%), com exceção da contendo 1% mol do aditivo (83%). As micrografias obtidas por MEV mostram que houve um tênue aumento no tamanho médio de grãos de 28 m em STO para 30 m nas amostras contendo praseodímio. Nos parâmetros de rede obtidos pelo refinamento dos padrões de difração de raios X foi observado que as amostras foram cristalizadas no sistema cúbico e não possuem alterações significativas nas diferentes proporções de aditivos variando de 3,904 à 3,906 Å.

    Palavras-Chave: microstructure; perovskite; strontium titanates; x-ray diffraction; electronic equipment; praseodymium; additives; oxides

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  • IPEN-DOC 29442

    BARROS, R.d. ; OLIVEIRA, R.R. ; NEVES, M.D. . Estudo de tensões residuais em juntas soldadas e submetidas ao reparo usando o aço A516 Gr70. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 24., 6-10 de novembro, 2022, Águas de Lindóia, SP. Resumo... 2022.

    Abstract: Componentes estruturais fabricados em aço são usados em diversas áreas e necessitam de união por soldagem para sua montagem. No entanto, a soldagem provoca na junta, o aparecimento de tensões residuais, que podem prejudicar seu desempenho e não atender requisitos específicos de projeto. Neste trabalho foram analisadas juntas soldadas fabricadas em chapas do aço ASTM A 516 GR 70, com espessura de 30,5 mm, soldadas pelo processo MAG – Metal Active Gas (20% de CO2) e usando chanfro em “K”. As juntas foram fabricadas com sete passes de soldagem de cada lado do chanfro. Após a realização da soldagem, um lote foi submetido a um reparo do cordão por soldagem TIG (Tungsten Insert Gas) e um outro lote submetido a dois reparos por soldagem TIG. O presente trabalho teve como objetivo analisar nas juntas, apenas soldada e submetidas aos reparos, o comportamento do perfil da tensão residual medidas por difração de raios X e o perfil microdureza Vickers. Foram medidas as tensões residuais e a dureza Vickers em pelo menos 22 pontos equidistantes. Os resultados indicaram que, o maior número de passes de reparo diminuiu os valores de tensão residual de compressão, obtidas no processo de laminação a frio usado na fabricação do material e provocaram também redução nos valores de dureza Vickers. Portanto, à medida que foram realizados os passes de reparo as tensões residuais no cordão de soldagem passaram a ter característica de tração.

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  • IPEN-DOC 30163

    CONCI, MAYCOLN D.; OLIVEIRA, RENE R. ; CENTENO, DANY M.A.; GOLDENSTEIN, HELIO; FARINA, PAULA F. da S.. Evolution of residual stress on AISI D2 tool steel short time tempering. In: BRAZIL MRS MEETING, 21st, October 1-5, 2023, Maceió, AL. Abstract... São Carlos, SP: Aptor Software, 2023. p. 1117-1117.

    Abstract: Some parameters are used in an attempt to estimate a relationship between time and tempering heat treatment temperature of steels, among which the Hollomon-Jaffe parameter stands out [1]. This work aimed to study the evolution of residual stresses in short-time tempering treatment of AISI D2 tool steel, compared to conventional heat treatment of tempering [2]. The samples were treated in dilatometry for a better control of the thermal processing variables. Microstructural images were generated using optical and scanning electron microscopy, including mapping using EDS. Vickers microhardness measurements were performed. And the measurements of variations in residual stresses in each of the treatment stages and at the end of the treatment cycles were performed by analyzing the X-ray diffraction data using the Sen2Ψ technique [3]. The cycles composed of tempering in short times carried out at 500 ºC or 600 ºC, for 10 seconds or 1 minute, exhibited residual stress states similar to the conventional cycle, with a tendency towards neutrality of the residual stress state and high hardness values. The final residual stresses acquired by the AISI D2 tool steel in the thermal cycles studied, more specifically in the tempering, can be attributed to the precipitation of tempering carbides, which when carried out up to 600 ºC, occurs coherently, or at least partially coherently, to the matrix, producing the neutrality of residual stresses, but when tempering is carried out at 700 ºC, it leads to incoherent precipitation of carbides and matrix recrystallization, leading to an increase in compressive residual stresses and a reduction in the hardness of the material, regardless of the heat treatment time of tempering.

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  • IPEN-DOC 30172

    OLIVEIRA, ELOANA P.R. de ; VICENTE, JOSE G.; OLIVEIRA, RENE R. de ; COUTO, ANTONIO A. . Fatigue behavior effect of shot peening associated to plasma nitriding surface treatment in F138 stainless steel. In: BRAZIL MRS MEETING, 21st, October 1-5, 2023, Maceió, AL. Abstract... São Carlos, SP: Aptor Software, 2023. p. 418-418.

    Abstract: Analysis of shot peening associated to plasma nitriding surface layers on austenitic stainless steel are conduced to verify the influence of the surface treatment in fatigue behavior. Shot peening can be used to increase fatigue resistance, due to the surface residual stress induced. Additionally, shot peening can be used as a previous plasma nitriding treatment to improve nitrogen atoms diffusion, increasing the layer hardness, thickness and fatigue resistance [1]. Thus, the aim of the present work is to study the effect of previous shot peening surface treatment in plasma nitrided F138 stainless steel fatigue properties. Specimens treated with plasma nitriding and shot peening associated to plasma nitriding were analyzed in high cycle fatigue tests. Previous shot peening treatment to plasma nitriding promoted a failure in lower strength values than reference specimens, and its similar to plasma nitride specimens. The result can be associated to roughness increase due to shot peening and plasma nitriding treatments, which can influence fatigue behavior as other surficial morphological characteristics of the formed layer [2]. Fracture surface were analyzed by scanning electron microscopy (SEM) and ductile fracture surface was observed in all conditions. In higher load conditions cracks and microcraks were formed on the sides of the specimen.

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  • IPEN-DOC 27657

    MOURA, E.A. ; SANTOS, B.S. ; ISHIKAWA, O. ; SANTANA, J.G. ; BARTOLOMEI, M.R. ; OLIVEIRA, R.R. . Graphene oxide nanosheets as fillers for thermoplastic-matrix nanocomposites. In: PAN-AMERICAN NANOTECHNOLOGY CONFERENCE, 2nd, March 4-7, 2020, Águas de Lindoia, SP. Abstract... 2020.

    Abstract: Recent studies have shown that the synthesis of graphene oxide (GO) by chemical oxidation of graphite followed by its reduction is one's the most promising routes to prepare remarkable polymer/graphene nanocomposite materials with significant improvement of properties compared to the base polymer. The addition of a very small amount of reduced graphene oxide (RGO)in a polymer can enhance its properties, with respect to electrical conductivity, barrier resistance, stiffness, abrasion resistance, mechanical resistance, and fire retardancy. Numerous approaches have been established to prepare RGO from the desoxygenation of GO. This work presents the synthesis of graphene oxide by chemical oxidation of graphite followed by its photoreduction in aqueous dispersion using UV radiation and highlights some examples of RGO/thermoplastic-matrix nanocomposites prepared by melt processing. To evaluate the potential application of thermoplastic composites prepared, the RGO's content on the morphological, mechanical and thermal properties of the as-obtained nanocomposites has been assessed. In addition, GO/RGO nanosheets were characterized by ATR–FTIR, XRD, Raman, and FE-SEM. According to the results, it can be inferred that the addition of RGO leads to a remarkable improvement in the performance of thermoplastic-matrix nanocomposites and offers a competitive solution for various potential applications.

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  • IPEN-DOC 29402

    OLIVEIRA, R.R. ; XAVIER, G.d.; CASTRO, R.S.; PORTO, J.B.; SANTOS, L.U.; TERADA, M.; COUTO, A.A. . Identificação e quantificação de fases de Ti6Al4V produzido por fusão em leito de pó a laser. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 24., 6-10 de novembro, 2022, Águas de Lindóia, SP. Resumo... 2022.

    Abstract: O processo de manufatura aditiva por fusão em leito de pó consiste na incidencia de um laser de alta potência sobre o material que promove a fusão e posteriormente a solidificação camada sobre camada criando o 3D a partir de um modelo computacional. A principal vantagem deste processo é a fabricação de objetos com geometrias complexas. As ligas de titânio, como a Ti6Al4V são amplamente utilizadas como material estrutural em diversos setores, e também como biomateriais. Neste contexto a caracterização microestrutural do material é de suma importâcia, uma vez que a microestrututra influencia diretamente nas propriedades mecânicas. As altas temperaturas podem ocasionar as mudanças de fase, em que parte da fase alfa (Hexagonal Compacta) se transforma em fase beta (Cúbico de Corpo Centrado), afetando as propriedades mecânicas. A proposta deste trabalho consiste na caracterização cristalográfica por difração de raios X do de Ti6Al4V em forma de pó e após a manufatura aditiva por fusão em leito de pó. O pó utilizado no processo foi atomizado a plasma, apresentando diâmetro médio de partícula de 50 micrometros e composição química de acordo com a ASTM F2924. As peças foram manufaturadas utilizando o laser de Yb (comprimento de onda de 1060nm) com velocidade de varredura de 100 mm/s e potência variando de 61 W a 244 W. O pó foi caracterizado por MEV para análise morfológica e por difração de raios X para identificação e quantificação de fases. As amostras manufaturadas foram caracterizadas por MEV e MO, para a observação da microestrutura, e por difração de raios X para identificação e quantificação das fases presentes. Após processo de manufatura aditiva, pôde ser observada a formação da fase de Widmanstätten, e a presença da fase beta (CCC).

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  • IPEN-DOC 27625

    TATEI, TATIANE Y. ; FONTES, ERIC H. ; MOREIRA, RENAN P. ; DIAS, FRANCISCO V.; OLIVEIRA, RENE R. ; RANGARI, VIJAYA; MOURA, ESPERIDIANA A.B. . Improvement properties of polypropylene by graphene oxide incorporation. In: LI, JIAN (Ed.); ZHANG, MINGMING (Ed.); LI, BOWEN (Ed.); MONTEIRO, SERGIO N. (Ed.); IKHMAYIES, SHADIA (Ed.); KALAY, YUNUS E. (Ed.); HWANG, JIANN-YANG (Ed.); ESCOBEDO-DIAZ, JUAN P. (Ed.); CARPENTER, JOHN S. (Ed.); BROWN, ANDREW D. (Ed.). Characterization of Minerals, Metals, and Materials. Cham, CZ, Switzerland: Springer Nature Switzerland AG, 2020. p. 581-589, (The Minerals, Metals & Materials Series). DOI: 10.1007/978-3-030-36628-5_57

    Abstract: Due to the remarkable properties of graphene oxide (GO) and its possibility of functionalization,GOhas been used in many applications such as nanocomposites. GO nanosheets have been shown to improve the properties of the polypropylene (PP) matrix, for instance, its strength, gas barrier, thermal, and electrical conductivity. As PP has relatively low cost and varied applications, this work aims to study the changes in its thermal, morphological, and mechanical properties, due to the incorporation of GO in the PP matrix. GO was synthesized from graphite by a modified Hummers method. The nanocomposites PP/GO with 0.1, 0.2, and 0.3 wt% of GO in the PP matrix were obtained using a twin-screw extruder and an injection molding machine via a melt blending process. The nanocomposites PP/GO were characterized by FE-SEM and Izod impact test. In addition, the GO nanosheets were also characterized by Raman spectroscopy, ATR-FTIR, FE-SEM, and XRD, therewith correlation between properties was discussed.

    Palavras-Chave: graphene; oxides; polypropylene; nanocomposites

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  • IPEN-DOC 27626

    SANTOS, BIANCA S. ; INACIO, ANDRE L.N. ; BARTOLOMEI, SUELLEN S. ; SILVA, TAISE B.S. ; CARMO, KARINA L.S. ; OLIVEIRA, RENE R. ; MOURA, ESPERIDIANA A.B. . Influence of the reduced graphene oxide incorporation on properties of acrylonitrile butadiene styrene (ABS). In: LI, JIAN (Ed.); ZHANG, MINGMING (Ed.); LI, BOWEN (Ed.); MONTEIRO, SERGIO N. (Ed.); IKHMAYIES, SHADIA (Ed.); KALAY, YUNUS E. (Ed.); HWANG, JIANN-YANG (Ed.); ESCOBEDO-DIAZ, JUAN P. (Ed.); CARPENTER, JOHN S. (Ed.); BROWN, ANDREW D. (Ed.). Characterization of Minerals, Metals, and Materials. Cham, CZ, Switzerland: Springer Nature Switzerland AG, 2020. p. 599-607, (The Minerals, Metals & Materials Series). DOI: 10.1007/978-3-030-36628-5_59

    Abstract: The purpose of this study was to evaluate the influence of incorporation of the reduced graphene oxide on properties of acrylonitrile butadiene styrene (ABS). The incorporation of 0.5 and 1.5 wt% of RGO into ABS matrix was carried out by melting extrusion process using a twin-screw extruder and injection molding machine. The properties of ABS/RGO nanocomposite samples were investigated by tensile and impact Izod tests, FE-SEM, and XRD analysis. The results showed that the incorporation of small amount of RGO into ABS matrix led to obtaining of polymeric nanocomposite with superior mechanical properties when compared with original properties of ABS matrix.

    Palavras-Chave: graphene; oxides; acrylonitrile; butadiene; styrene; mechanical tests

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  • IPEN-DOC 27628

    BARTOLOMEI, MARCIO R.X. ; CARMO, KARINA H.S. ; SANTOS, BIANCA S. ; BARTOLOMEI, SUELLEN S. ; OLIVEIRA, RENE R. ; MOURA, ESPERIDIANA A.B. . Investigation on mechanical and thermal behaviours of PBAT/PLA blend reinforced with reduced graphene oxide nanosheets. In: LI, JIAN (Ed.); ZHANG, MINGMING (Ed.); LI, BOWEN (Ed.); MONTEIRO, SERGIO N. (Ed.); IKHMAYIES, SHADIA (Ed.); KALAY, YUNUS E. (Ed.); HWANG, JIANN-YANG (Ed.); ESCOBEDO-DIAZ, JUAN P. (Ed.); CARPENTER, JOHN S. (Ed.); BROWN, ANDREW D. (Ed.). Characterization of Minerals, Metals, and Materials. Cham, CZ, Switzerland: Springer Nature Switzerland AG, 2020. p. 631-639, (The Minerals, Metals & Materials Series). DOI: 10.1007/978-3-030-36628-5_62

    Abstract: The aim of this study was to process and investigate the changes in the mechanical and morphological properties of the biodegradable nanocomposites based on polybutylene adipate-co-terephthalate (PBAT)/poly(lactic acid) (PLA) blend (PBAT/PLA blend) due to the incorporation of reduced graphene oxide (RGO) nanosheets. The biodegradable polymeric nanocomposites were prepared by melting extrusion process using a twin-screw extruder machine. The influence of the RGO nanosheets incorporation on mechanical and thermal properties of PBAT/PLA blend was investigated by tensile Thermogravimetric (TG), X-Ray diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC), and tensile test analysis. Results showed that incorporation of the small amount ofRGO(0.1wt.%) ofRGOnanosheets in the blend matrix of PBAT/PLA resulted in an important gain of mechanical properties of the blend. This result indicates that a very small amount of RGO nanosheets addition in the PBAT/PLA can lead to obtaining materials with superior properties suitable for several industrial applications.

    Palavras-Chave: polymers; graphene; oxides; biodegradation; mechanical tests

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  • IPEN-DOC 27629

    TAMURA, CAROLINE S. ; ARANTES, MARIANA ; CARMO, KARINA H.S. ; SANTOS, BIANCA S. ; OLIVEIRA, RENE R. ; MOURA, ESPERIDIANA A.B. . Mechanical and morphological properties of hybrid composites based on recycled LDPE/EVA blend reinforced with clay and babassu fiber residues. In: LI, JIAN (Ed.); ZHANG, MINGMING (Ed.); LI, BOWEN (Ed.); MONTEIRO, SERGIO N. (Ed.); IKHMAYIES, SHADIA (Ed.); KALAY, YUNUS E. (Ed.); HWANG, JIANN-YANG (Ed.); ESCOBEDO-DIAZ, JUAN P. (Ed.); CARPENTER, JOHN S. (Ed.); BROWN, ANDREW D. (Ed.). Characterization of Minerals, Metals, and Materials. Cham, CZ, Switzerland: Springer Nature Switzerland AG, 2020. p. 661-669, (The Minerals, Metals & Materials Series). DOI: 10.1007/978-3-030-36628-5_65

    Abstract: Over the years the consumption of plastic products made of conventional polymers has produced a large amount of waste which has led to disposal problems worldwide. Among the alternatives to minimize these problems are reuse and recycling practices. Then, the recycling of plastic and the use of recycled materials to produce new materials reinforced with nanoparticles from natural resources can be an alternative to reduce inappropriate waste disposal. The objective of this study is to investigate the effects of the addition of clay and non-treated babassu fiber residues on the mechanical and morphological properties of composite based on recycled LDPE/EVA blend. Composite materials containing 1–3 wt% of babassu residues and 1 wt% of clay were prepared using a twin-screw extruder machine and flat die single extrusion process, in order to prepare hybrid composites sheets. The sheets prepared by recycled LDPE/EVA blend and its composites were characterized by tensile tests, XRD, and FE-SEM analysis and the correlation between properties was discussed.

    Palavras-Chave: mixers; recycling; polymers; films; fibers; composite materials; hybridization

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  • IPEN-DOC 29188

    RIBEIRO, GLEICY de L.X. ; CASTRO, RENATO S. de; PORTO, JOAQUIM F.B.; SILVA, LEANDRO S. da; GABRIEL, ANDRE H.G.; SANTOS, LUIS U. dos; TERADA, MAYSA; OLIVEIRA, RENE ; COUTO, ANTONIO A. . Phases identification and quantification of AISI 316L produced by laser powder bed fusion. In: BRAZIL MRS MEETING, 20th, September 25-29, 2022, Foz do Iguaçu, PR. Abstract... São Carlos, SP: Aptor Software, 2022.

    Abstract: The additive manufacturing process by powder bed fusion (L-PBF) consists of the incidence of a high power laser on the material that promotes the fusion and later the solidification layer by layer creating the 3D from a computational model. The main advantage of this process is the fabrication of objects with complex geometries. AISI 316L steel is widely used in the additive manufacturing process because it has good weldability. Due to good corrosion resistance, it is used as a biomaterial for the manufacture of implants. The high temperatures achieved in the L-PBF process can cause phase transformation, in which part of the austenitic phase (FCC) is transformed into the martensitic phase (CCC), affecting its corrosion resistance. The purpose of this work is the crystallographic characterization by X-ray diffraction of AISI 316L in powder form and after additive manufacturing by L-PBF. The powder used in the process was gas atomized, with an average particle diameter of 50 micrometers. The parts were manufactured using the Yb laser (wavelength 1060 nm) with a scan speed of 1200 mm/s and power of 147 W, 184 W and 211 W. The powder was characterized by SEM for morphological analysis and by X-ray diffraction for phase identification and quantification. The manufactured samples were characterized by SEM and MO, to observe the microstructure, and by X-ray diffraction to identify and quantify the phases present. After the additive manufacturing process, with the increase in laser power, it was possible to observe, in addition to the austenite, the presence of the ferritic phase.

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  • IPEN-DOC 27631

    COSTA, ROBSON S. ; ARAUJO, DANIELLE G. ; ANDRADE, MARCIO S. de ; OLIVEIRA, RENE R. ; RANGARI, VIJAYA; MOURA, ESPERIDIANA A.B. ; DIAS, FRANCISCO V.. Production and characterization of PBAT reinforced with clay and graphene oxide nanosheets: a comparative study. In: LI, JIAN (Ed.); ZHANG, MINGMING (Ed.); LI, BOWEN (Ed.); MONTEIRO, SERGIO N. (Ed.); IKHMAYIES, SHADIA (Ed.); KALAY, YUNUS E. (Ed.); HWANG, JIANN-YANG (Ed.); ESCOBEDO-DIAZ, JUAN P. (Ed.); CARPENTER, JOHN S. (Ed.); BROWN, ANDREW D. (Ed.). Characterization of Minerals, Metals, and Materials. Cham, CZ, Switzerland: Springer Nature Switzerland AG, 2020. p. 689-699, (The Minerals, Metals & Materials Series). DOI: 10.1007/978-3-030-36628-5_68

    Abstract: The poly (butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT), a biodegradable polymer, is among the most promising materials to be considered as environmentally friendly high performance biodegradable plastics. However, the mechanical properties of PBAT are not the best for several applications. According to the literature, the properties of the biodegradable polymer can be improved by addition of a small amount of nanofillers, such as clay, silica, and graphene. The objective of this study is to compare the effect of the addition of Cloisite clay and graphene oxide (GO) on the properties of flexible films based on PBAT matrix. The composite films based on PBAT with addition of Cloisite (2.0 wt%) and PBAT composite films with addition of Cloisite and GO (0.1–0.2 wt%) were prepared by extrusion, using a twin-screw extruder and a flat die single extruder. The effects of the addition of Cloisite clay and graphene oxide on mechanical and thermal properties of films were evaluated by mechanical and water absorption tests, FE-SEM, XRD, and Raman analysis.

    Palavras-Chave: graphene; oxide minerals; nanocomposites; polymers; butenes; biodegradation; mechanical properties; flexibility

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  • IPEN-DOC 28163

    PERES, RENATO M.; SOUSA, JESSICA M.L.; OLIVEIRA, MARIANA O. de; ROSSI, MAURA V.; OLIVEIRA, RENE R. de ; LIMA, NELSON B. de ; BERNUSSI, AYRTON; WARZYWODA, JULIUSZ; SARMENTO, BRUNO; MUNHOZ JUNIOR, ANTONIO H.. Pseudoboehmite as a drug delivery system for acyclovir. Scientific Reports, v. 11, n. 1, p. 1-12, 2021. DOI: 10.1038/s41598-021-94325-y

    Abstract: Herpes simplex virus is among the most prevalent sexually transmitted infections. Acyclovir is a potent, selective inhibitor of herpes viruses and it is indicated for the treatment and management of recurrent cold sores on the lips and face, genital herpes, among other diseases. The problem of the oral bioavailability of acyclovir is limited because of the low permeability across the gastrointestinal membrane. The use of nanoparticles of pseudoboehmite as a drug delivery system in vitro assays is a promising approach to further the permeability of acyclovir release. Here we report the synthesis of high purity pseudoboehmite from aluminium nitrate and ammonium hydroxide containing nanoparticles, using the sol–gel method, as a drug delivery system to improve the systemic bioavailability of acyclovir. The presence of pseudoboehmite nanoparticles were verified by infrared spectroscopy, transmission electron microscopy, and X-ray diffraction techniques. In vivo tests were performed with Wistar rats to compare the release of acyclovir, with and without the addition of pseudoboehmite. The administration of acyclovir with the addition of pseudoboehmite increased the drug content by 4.6 times in the plasma of Wistar rats after 4 h administration. We determined that the toxicity of pseudoboehmite is low up to 10 mg/mL, in gel and the dried pseudoboehmite nanoparticles.

    Palavras-Chave: drug delivery; aluminium compounds; permeability; nanoparticles; viruses; herpes simplex

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

1. Portaria IPEN-CNEN/SP nº 387, que estabeleceu os princípios que nortearam a criação do RDI, clique aqui.


2. A experiência do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP) na criação de um Repositório Digital Institucional – RDI, clique aqui.

O Repositório Digital do IPEN é um equipamento institucional de acesso aberto, criado com o objetivo de reunir, preservar, disponibilizar e conferir maior visibilidade à Produção Científica publicada pelo Instituto, desde sua criação em 1956.

Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos.

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