Navegação por assunto "zirconium oxides"

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  • IPEN-DOC 22863

    SANTOS, CARLOS A.X.; HAYAKAWA, MOTOZO; BRESSIANI, JOSE C. . 3Y-TZP/Si2N2O composite obtained by pressureless sintering. In: INTERNATIONAL LATIN-AMERICAN CONFERENCE ON POWDER TECHNOLOGY, 6th, November 07-10, 2007, Búzios, RJ. Proceedings... 2007. p. 714-721.

    Abstract: Y-TZP presents excellent properties at room temperature but these properties decrease as the temperature increases. This paper studies the behavior 20vol%Si3N4-SiC when added in YTZP matrix and heated under no pressure system. Al2O3 and Y2O3 were used to maintain the stability of the matrix and as sintering aids. The addition of Si3N4 and SiC in a Y-TZP matrix leads to formation of silicon oxynitride and it increases the mechanical properties like toughness and hardness. The mixture was milled and molded by CIP. Samples were heated at 1500ºC, 1600ºC and 1700ºC for 2h without pressure under atmospheric conditions in bed-powders of Si3N4. Samples were characterized by XRD. Density, hardness, toughness, bending strength were measured. The structure of the material was observed in SEM/EPMA to verify the distribution of the materials in the composite. The formation of Si2N2O was observed in the sintered material and it showed an increment of both hardness and toughness as temperature increases. The samples presented considerable resistance of oxidation at 1000ºC.

    Palavras-Chave: composite materials; experimental data; fracture properties; silicon carbides; silicon nitrides; sintering; temperature dependence; temperature range 1000-4000 k; tetragonal lattices; vickers hardness; yttrium oxides; zirconium oxides

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  • IPEN-DOC 13733

    SANTOS, CARLOS A.X.; HAYAKAWA, MOTOZO; BRESSIANI, JOSE C. . 3Y-TZP/Sisub(2)Nsub(2)O composite obtained by pressureless sintering. Materials Science Forum, v. 591-593, p. 415-422, 2008.

    Palavras-Chave: zirconium oxides; composite materials; silicon nitrides; silicon carbides; sintering

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  • IPEN-DOC 11863

    GARCIA, R.H.L. ; USSUI, V. ; LIMA, N.B. ; LAZAR, D.R.R. . 3YTZP-Alsub(2)Osub(3) powders synthetized by the coprecipitation route. Materials Science Forum, v. 530-531, p. p. 677-682, 2006.

    Palavras-Chave: aluminium oxides; zirconium oxides; ceramics; hardness; powders; synthesis; coprecipitation; x-ray diffraction

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  • IPEN-DOC 11093

    GARCIA, R.H.L. ; USSUI, V. ; LIMA, N.B. ; LAZAR, D.R.R. . 3YTZP-Alsub(2)Osub(3) powders synthetized by the coprecipitation route. In: INTERNATIONAL LATIN-AMERICAN CONFERENCE ON POWDER TECHNOLOGY, 5th, Oct. 26-29, 2005, Costa do Sauipe, BA. Proceedings... 2005.

    Palavras-Chave: yttrium oxides; aluminium oxides; composite materials; zirconium oxides; synthesis; coprecipitation; polycrystals; tetragonal lattices; zirconium compounds

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  • IPEN-DOC 28068

    RIBEIRO, FABIO N.; LAZAR, DOLORES R.R. ; USSUI, VALTER ; LIMA, NELSON B. de ; MARCHI, JULIANA; DALPIAN, GUSTAVO M.. Ab initio atomistic description of temperature-induced phase changes: the cases of zirconia and Ti-Y-co-doped zirconia. Physical Review Materials, v. 5, n. 2, p. 023603-1 - 023603-11, 2021. DOI: 10.1103/PhysRevMaterials.5.023603

    Abstract: Zirconium dioxide, or zirconia, is a common and useful ceramic with a wide range of applications, from fuel cells to odontology. Its phase diagram is simple and well understood, having a structure which is monoclinic at temperatures up to 1500 K, tetragonal up to 2700 K and cubic up to 3000 K. Zirconia is rarely used in its pure form, being typically doped with Y2O3, MgO or TiO2, and in this regime its phase diagram becomes much more complex. In this context, ab initio molecular dynamics (AIMD) can provide a detailed atomistic description of the phase diagram of this system, accurately describing its stable phases and transition regions. In this work, 3 mol-% Y2O3 (3YSZ) crystals doped with different Ti contents were studied at the density-functional level. For Ti contents varying from 0 to 30 at%, a global search algorithm was first used to explore the 0 K potential-energy surface and determine the most stable sites for the added Ti atoms. It was found that, at low Ti compositions XTi, small TiO2 clusters form, followed by TiO2 channels and infinite TiO2 planes at larger XTi values, and that the highest stability is achieved at 9%Ti. AIMD simulations within the isothermal-isobaric NPT ensemble were then performed to characterize the temperature-dependent phase changes as a function of the Ti content, where it was found that the Ti-doped structures presented considerably smaller volume changes near the phase-change critical temperatures. These findings suggest that YSZ materials doped with a small amount of Ti are both energetically and kinetically more stable than the undoped counterparts, in the ideal proportion of 3% TiO2 for every 1% Y2O3 doping.

    Palavras-Chave: zirconium oxides; crystal doping; molecular dynamics method; titanium

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  • IPEN-DOC 24719

    CARVALHO, SABRINA G.M. ; MUCCILLO, ELIANA N.S. ; MUCCILLO, REGINALDO . AC electric field assisted pressureless sintering zirconia: 3mol% yttria solid electrolyte. Physica Status Solidi A: applications and materials science, v. 215, n. 6, p. 1700647-1 - 1700647-5, 2018. DOI: 10.1002/pssa.201700647

    Abstract: 3mol% yttria ionic conductors are sintered by applying AC electric fields with frequencies in the 0.5-1.0kHz range at 1100 degrees C. The sintering experiments are conducted in pressed pellets positioned between platinum electrodes inside a dilatometer furnace. The dilatometer is modified in order to allow for the simultaneous monitoring of thickness shrinkage, electric voltage, and current across the pellet. The results show that the higher the frequency of the electric field, the higher the attained shrinkage and the apparent density of the pellets. Increasing the frequency of the applied electric field leads to an increase in the Joule heating promoted by the electric current pulse through the polycrystalline ceramic sample. A higher frequency therefore leads to higher amount of thermal energy delivered to the sample, favoring enhanced densification. The ionic resistivity decreases in pellets sintered with increasing frequency of the applied electric field. We suggest that Joule heating favors pore elimination and the removal of chemical species at the space charge region, inhibiting the blocking of oxide ions at the interfaces.

    Palavras-Chave: ac systems; ceramics; dilatometry; electric fields; electric impedance; hz range; ionic conductivity; joule heating; pellets; polycrystals; porosity; shrinkage; sintered materials; sintering; density; solid electrolytes; temperature range 1000-4000 k; thickness; yttrium oxides; zirconium oxides

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  • IPEN-DOC 22768

    ESPOSITO, VINCENZO; DE, WEI N.; MARANI, DEBORA; TEOCOLI, FRANCESCA; THYDEN, KARL T.S.; FLORIO, DANIEL Z. de; FONSECA, FABIO C. . Accelerated ceria–zirconia solubilization by cationic diffusion inversion at low oxygen activity. Journal of Materials Chemistry A, v. 4, n. 43, p. 16871-16878, 2016. DOI: 10.1039/c6ta06308j

    Abstract: Fast elemental diffusion at the Gd-doped ceria/Y-stabilized zirconia interface occurs under reducing conditions at low oxygen activity (pO2 < 10 12 atm) and high temperature (1400 C). This effect leads to formation of thick ceria–zirconia solid solution reaction layers in the micro-range vs. thin layers of few tens of nanometers under oxidative conditions (i.e. in synthetic air at pO2 ¼ 0.21 atm). The fast dissolution occurs by an inversion of the dominating limiting mechanism from the expected Zr4+ diffusion into the CGO lattice at high pO2 to an unexpected Ce3+ diffusion into the YSZ component under reducing conditions. The diffusion coefficient of 8-fold coordinated Ce3+ in YSZ at 1400 C and pO2 ¼ 10 13 atm is estimated to be around 10 11 cm2 s 1. This value is around 3 orders of magnitude higher than Zr4+ interdiffusion in CGO under oxidative conditions and about 8 orders of magnitude higher than Ce4+ self-diffusion in CGO in air at the same temperature.

    Palavras-Chave: diffusion; oxygen; dissolution; microstructure; cerium oxides; zirconium oxides

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  • IPEN-DOC 16091

    BOTTINO, M.C.; VALANDRO, L.F.; AMARAL, R.; BOTTINO, M.A.; OZCAN, M.; USSUI, V. ; BRESSIANI, A.H.A. ; LAZAR, D.R.R. . Adhesive durability of phosphate monomer resin cement to Y-TZP ceramic. Dental Materials, v. 26, p. e149, 2010. DOI: 10.1016/j.dental.2009.11.131

    Palavras-Chave: ceramics; zirconium oxides; yttrium oxides; coprecipitation; mechanical properties; adhesives; monomers

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  • IPEN-DOC 27164

    BENALCAZAR JALKH, E.B.; BERGAMO, E.T.P.; MONTEIRO, K.N.; CESAR, P.F.; GENOVA, L.A. ; LOPES, A.C.O.; LISBOA FILHO, P.N.; COELHO, P.G.; SANTOS, C.F.; BORTOLIN, F.; PIZA, M.M.T.; BONFANTE, E.A.. Aging resistance of an experimental zirconia-toughened alumina composite for large span dental prostheses: optical and mechanical characterization. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials, v. 104, p. 1-9, 2020. DOI: 10.1016/j.jmbbm.2020.103659

    Abstract: Purpose: To synthesize a zirconia-toughened alumina (ZTA) composite with 85% alumina matrix reinforced by 15% zirconia and to characterize its optical and mechanical properties before and after artificial aging, to be compared with a conventional dental zirconia (3Y-TZP). Material and methods: After syntheses, ZTA and 3Y-TZP powders were uniaxially and isostatically pressed. Greenbody samples were sintered and polished to obtain 80 disc-shaped specimens per group (12 x 1 mm, ISO 6872:2015). The crystalline content and microstructure were characterized by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM). Optical properties were determined by the calculation of contrast ratio (CR) and translucency parameter (TP) using reflectance data. Mechanical properties were assessed by Vickers hardness, fracture toughness and biaxial flexural strength test (BFS). All analyses were conducted before and after artificial aging (20h, 134 °C, 0.22 MPa). Optical parameters and microhardness differences were evaluated through repeated-measures analysis of variance (p < 0.05). BFS data were analyzed using Weibull statistics (95% CI). Results: The synthesis of the experimental ZTA composite was successful, with 98% of theoretical density, as shown in the SEM images. XRD patterns revealed typical zirconia and alumina crystalline phases. ZTA optical properties parameters showed no effect of aging, with a high CR and low TP values denoting a high maskingability. 3Y-TZP presented lower masking-ability and aging significantly affected its optical properties. ZTA Vickers hardness, fracture toughness and Weibull parameters, including characteristic stress and Weibull modulus were not influenced by aging, while 3Y-TZP presented a significant decrease in characteristic stress and increase in fracture toughness after aging. The ZTA probability of survival for missions of 300 and 500 MPa was estimated at ~99% validating its use for 3-unit posterior fixed dental prostheses (FDP), and no different from conventional 3Y-TZP. At high-stress mission (800 MPa) a significant decrease in probability of survival was observed for aged 3Y-TZP (84%) and for immediate and aged ZTA (73 and 82% respectively). Conclusion: The ZTA composite presented a dense microstructure, with preservation of the crystalline content, optical and mechanical properties after artificial aging, which encourages future research to validate its potential use for large span FDP.

    Palavras-Chave: aluminium oxides; zirconium oxides; aging; ceramics; microstructure; optical properties; optical microscopes

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  • IPEN-DOC 27560

    JALKH, ERNESTO B.B.; MONTEIRO, KELLI N.; CESAR, PAULO F.; GENOVA, LUIS A. ; BERGAMO, EDMARA T.P.; LOPES, ADOLFO C. de O.; LIMA, ERICK; LISBOA-FILHO, PAULO N.; CAMPOS, TIAGO M.B.; WITEK, LUKASZ; COELHO, PAULO G.; BORGES, ANA F.S.; BONFANTE, ESTEVAM A.. Aging resistant ZTA composite for dental applications: microstructural, optical and mechanical characterization. Dental Materials, v. 36, n. 9, p. 1190-1200, 2020. DOI: 10.1016/j.dental.2020.05.011

    Abstract: Objective. To synthesize a zirconia toughened alumina (ZTA) composite with 70% aluminareinforced by 30% zirconia for dental applications and to characterize its microstructureand optical properties for comparison with the isolated counterpart materials and a first-generation 3Y-TZP.Methods. Disc-shaped specimens were divided in four groups (n = 70/material): (1) 3YSB-E(first generation 3Y-TZP), (2) Zpex (second generation 3Y-TZP), (3) alumina, and (4) ZTA-Zpex70/30. After synthesis, ceramic powders were pressed, and green-body samples sinteredfollowing a predetermined protocol. Specimens were polished to obtain a mirror surfacefinish. Apparent density was measured by Archimedes principle. X-ray diffraction (XRD)and scanning electron microscope (SEM) were used to characterize the crystalline contentand microstructure. Reflectance tests were performed to determine the contrast-ratio (CR)and translucency-parameter (TP). Mechanical properties were assessed by biaxial flexuralstrength (BFS) test. All analyses were conducted before and after artificial aging (20 h, 134◦C, 2.2 bar). Optical parameters were evaluated through repeated-measures analysis of variance and Tukey tests (p < 0.05). BFS data were analyzed using Weibull statistics (95% CI). Results. High density values (95–99%) were found for all ceramic materials and SEM images exhibited a dense microstructure. While XRD patterns revealed the preservation of crys- talline content in the ZTA composite, an increase in the monoclinic peak was observed for pure zirconias after aging. Significantly higher CR and lower TP values were observed for the ZTA composite, followed by alumina, 3YSB-E, and Zpex. The highest characteristic stress was recorded for 3YSB-E, followed by intermediate values between ZTA and Zpex, and the lowest for alumina. Aging affected the optical and mechanical properties of both zirconias, while remained stable for ZTA composite and alumina. Significance. The synthesis of experimental 70−30% ZTA composite was successful and its relevance for dental applications relies on its higher masking ability, aging resistance, and strength similar to zirconia.

    Palavras-Chave: composite materials; zirconium oxides; aluminium oxides; mechanical properties; optical properties; microstructure; dentistry; prostheses

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  • IPEN-DOC 05213

    MUCCILLO, E.N.S. ; KLEITZ, M.. Algumas aplicacoes da tecnica de medida da condutividade eletrica por espectroscopia de impedancia no estudo de ceramicas a base de zirconia. In: 38o. CONGRESSO BRASILEIRO DE CERAMICA; E 2o. ENCONTRO DE MINERADORES E CONSUMIDORES, 18-21 de junho, 1994, Blumenau, SC. Resumo... 1994.

    Palavras-Chave: zirconium oxides; ceramics; electric conductivity; spectroscopy; impedance

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  • IPEN-DOC 19051

    MUCCILLO, R. ; MUCCILLO, E.N.S. . An experimental setup for shrinkage evaluation during electric field-assisted flash sintering: Application to yttria-stabilized zirconia. Journal of the European Ceramic Society, v. 33, n. 3, p. 515-520, 2013.

    Palavras-Chave: sintering; dilatometry; electric fields; impedance; scanning electron microscopy; yttrium oxides; zirconium oxides; grain growth; spectroscopy

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  • IPEN-DOC 13464

    DAGUANO, JULIANA K.M.F.; SANTOS, CLAUDINEI dos; ROGERO, SIZUE O. . Analise citotoxicologica de bioceramicas para uso em sistemas de implantes. In: CONGRESSO LATINO AMERICANO DE ORGAOS ARTIFICIAIS E BIOMATERIAIS, 4., 8-11 de agosto, 2006, Caxambu, MG. Anais... 2006.

    Palavras-Chave: biological materials; ceramics; compatibility; implants; zirconium oxides; aluminium oxides; silicon nitrides; cytology; toxicity; in vitro

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  • IPEN-DOC 09305

    FLORIO, DANIEL Z. de. Analise de eletrolitos de ZrO sub(2):Y sub(2) O sub(3) + B sub(2) O sub(3) e de eletrodos de La sub(0,8) Sr sub(0,2) Co sub (0,8) Fe sub (0,2) O sub (3-delta) por espectroscopia de impedancia. 2003. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP, Sao Paulo. 89 p. Orientador: Reginaldo Muccillo.

    Palavras-Chave: solid electrolytes; ceramics; zirconium oxides; yttrium oxides; boron oxides; sintering; impedance; spectroscopy; electrodes; lanthanum oxides; strontium oxides; cobalt oxides; iron oxides; electrical properties; solid oxide fuel cells

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  • IPEN-DOC 07460

    FRANCA, Y.V. ; MUCCILLO, E.N.S. ; MUCCILLO, R. . Analise de eletrolitos solidos ceramicos de ZrOsub(2):MgO:Fesub(2)Osub(3) por espectroscopia de impedancia. In: KIMINAMI, C.S. (Ed.); EIRAS, J.A. (Ed.); PESSAN, L.A. (Ed.); TOMASI, R. (Ed.) CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIENCIA DOS MATERIAIS, 14., 3-6 dez, 2000, Sao Pedro, SP. Anais... Sao Carlos: UFSCar, 2000, 2000. p. 6201-6209.

    Palavras-Chave: ceramics; solid electrolytes; zirconium oxides; magnesium oxides; iron oxides; sintering; ionic conductivity; impedance; spectroscopy

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  • IPEN-DOC 07447

    FONSECA, F.C. ; MUCCILLO, R. . Analise microestrutural e espectroscopia de impedancia do sistema (zirconia:itria)/magnesia. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIENCIA DOS MATERIAIS, 13.; SEMINARIO DE MATERIAIS PARA O SETOR ELETRICO, 6., 6-9 dez, 1998, Curitiba, PR. Anais... 1998. p. 2909-2917.

    Palavras-Chave: solid electrolytes; ceramics; zirconium oxides; yttrium oxides; magnesium oxides; microstructure; electrical properties; impedance; spectroscopy

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  • IPEN-DOC 03879

    BASANI, H. ; BRESSIANI, J.C. ; BRESSIANI, A.H.A. . Analise microestrutural e propriedades mecanicas de Y-TZP. In: 35o. CONGRESSO BRASILEIRO DE CERAMICA, 26-29 de maio, 1991, 1991.

    Palavras-Chave: zirconium oxides; microstructure; mechanical properties

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  • IPEN-DOC 08167

    FONSECA, F.C. ; MUCCILLO, R. . Analise por espectroscopia de impedancia da solubilidade de itria em zirconia-itria. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CERAMICA, 44., 31 maio - 4 jun, 2000, Sao Pedro, SP. Anais... Sao Paulo: Associacao Brasileira de Ceramica, 2000, 2000.

    Palavras-Chave: ceramics; composite materials; solid electrolytes; zirconium oxides; yttrium oxides; synthesis; solubility; impedance; spectroscopy

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  • IPEN-DOC 06454

    MUCCILLO, E.N.S. ; YAMAGATA, C. ; MUCCILLO, R. . Analise por espectroscopia de impedancia, de ceramicas de zirconia totalmente estabilizadas com itria por coprecipitacao dos hidroxidos. In: 42o. CONGRESSO BRASILEIRO DE CERAMICA; 4o. CONGRESO IBEROAMERICANO DE CERAMICA, VIDRIOS Y REFRACTARIOS, 3-6 de junho, 1998, Pocos de Caldas, MG. 1998. p. 468-471.

    Palavras-Chave: zirconium oxides; yttrium oxides; coprecipitation; zirconium hydroxides; sintering; bulk density; activation energy; electric conductivity; impedance; spectroscopy

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  • IPEN-DOC 07600

    FRANCA, Y.V. ; MUCCILLO, R. . Analise termica de pos ceramicos de ZrOsub(2):Lasub(2)Osub(3) processados pela tecnica dos citratos. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CERAMICA, 42., 3-6 jun, 1998, Pocos de Caldas, MG. Resumos... 1998. p. 23.

    Observação: arquivo não disponível no Repositório

    Palavras-Chave: ceramics; powders; thermal analysis; zirconium oxides; lanthanum oxides; citrates; x-ray diffraction; impedance; spectroscopy

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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.

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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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