Abstract: O carbeto de boro é um material sintético com ligações químicas essencialmente covalentes, tem um alto ponto de fusão só é sinterizável em elevada temperatura. Possui excepcional dureza, baixa densidade, resistência a abrasão, elevada velocidade sônica e boas propriedades mecânicas, características ideais para as aplicações balísticas. Tem como principal característica a alta seção de choque para nêutrons térmicos para aplicações nucleares. O presente trabalho teve por objetivo avaliar as propriedades mecânicas do carbeto de boro, pela introdução de diferentes teores de diboreto de titânio, pela reação in situ com pós de carbeto de titânio, e adição do carbono durante a sinterização, em forno resistivo sem pressão e prensagem isostática a quente dos componentes cerâmicos. Em menores temperaturas valores obtidos da densidade teórica para o carbeto de boro puro, foram alcançados com o emprego do aditivo. Os resultados obtidos na sinterização mostram a eficiência da introdução do carbeto de titânio para o aumento da densificação do material. Com percentuais de 20% de carbeto de titânio, obteve-se os máximos valores para microdureza (HV) de 35 GPa e tenacidade a fratura (KlC) de 3,16 MPa.m1/2. Comprovadamente a dificuldade de sinterização em elevadas temperaturas, para maior densificação, de componentes cerâmicos de carbeto de boro pode ser minimizada com a introdução de percentuais de carbeto de titânio.

Palavras-Chave: titanium bromides; titanium borides; titanium compounds; boron carbides; boron compounds; mechanical properties; ceramics; sintering; neutron absorbers; cross sections; in-situ processing; temperature range 0400-1000 k

COELHO, MARCELO L.R. Estudo da influência do teor de TiBsub(2), obtido pela reação in situ de Bsub(4)C e TiC, nas propriedades mecânicas de cerâmicas a base de Bsub(4)C. Orientador: Jose carlos Bressiani. 2012. 92 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2012.tde-24082012-140442. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10110. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Fibras são definidas como o conjunto formado de filamentos orientados na direção da cadeia molecular e são parte fundamental na vida diária do ser humano, encontradas de várias formas, tais como filamentos, fios, feixes, cordas, tecidos, compósitos, revestimentos, entre outras. Elas abrangem diversas áreas, tais como civil, mecânica, elétrica, eletrônica, militar, naval, náutica, aeronáutica, saúde, medicina, ambiental, comunicação, segurança, espacial, entre outras. A fibras são divididas em duas classes distintas, naturais e químicas, que compõem as subclasses sintéticas e artificiais. Podem ser produzidas de vários materiais, tais como lã, algodão, raion, linho, seda, rocha, náilon, poliéster, polietileno, polipropileno, aramida, vidro, carbono, aço, cerâmica, entre outros. Em nível global, as fibras químicas correspondem a 59,9% do mercado, sendo as fibras sintéticas tipo poliéster as mais utilizadas, com 63%. Necessidades vitais têm levado ao desenvolvimento de fibras multifuncionais e o foco mudou nos últimos dez anos com a utilização da nanotecnologia para fibras de responsabilidade ambiental e fibras inteligentes. O estudo das propriedades mecânicas e dos mecanismos de fratura das fibras é de grande importância para caracterização e entendimento das causas de falhas. Para este propósito foram selecionados tecidos fabricados com fibras sintéticas de alto desempenho do tipo náilon e poliéster, utilizadas em produtos de engenharia tais como pneus, correias, mangueiras e molas pneumáticas, as quais foram analisadas em cada etapa de processamento. Amostras das fibras foram retiradas de cada etapa de processamento para análise por ensaios destrutivos de tração e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados de análise das propriedades mecânicas mostraram perda de resistência por temperatura e tensões multiaxiais durante as etapas de processamento da fibra. Por meio de ensaios de microscopia foi possível determinar contaminações, manchas superficiais, deformações plásticas, delaminações, variações nas faces de fratura dos filamentos e analisar, na interface fibra-borracha, o nível de adesão. Estas irregularidades e variações são causadas durante as etapas inerentes ao processo de fabricação.

Palavras-Chave: fibers; synthetic materials; polyesters; mechanical properties; fractures; scanning electron microscopy; transmission electron microscopy

CARDOSO, SERGIO G. Estudo das propriedades mecanicas e dos mecanismos de fratura de fibras sinteticas do tipo nailon e poliester em tecidos de engenharia. Orientador: Arnaldo Homobono Paes de Andrade. 2009. 150 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2009.tde-26092011-151933. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/9504. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Este trabalho aborda o estudo do comportamento mecânico, térmico e reológico do nanocompósito de HMSPP polipropileno de alta resistência do fundido (obtido por radiação gama na dose de 12,5 kGy) e uma argila brasileira bentonítica do Estado da Paraíba (PB), conhecida como chocolate com concentração de 5 e 10 % em massa em comparação a uma argila americana, Cloisite 20A. Foi utilizado nesse nanocompósito o agente compatibilizante polipropileno graftizado com anidrido maleico PP-g-AM com 3 % de concentração em massa, através da técnica de intercalação do fundido utilizando uma extrusora de dupla-rosca e, em seguida, os corpos de prova foram confeccionados em uma injetora. O comportamento mecânico foi avaliado pelos ensaios de tração, flexão e impacto. O comportamento térmico foi avaliado pelas técnicas de calorimetria exploratória diferencial (DSC) e termogravimetria (TGA). O comportamento reológico foi avaliado em um reômetro de placas paralelas. A morfologia dos nanocompósitos foi estudada pela técnica de microscopia eletrônica de varredura (MEV). As bentonitas organofílicas e os nanocompósitos foram caracterizados por difração de raios X (DRX) e infravermelho (FTIR). Nos ensaios mecânicos houve um aumento de 9 % na resistência à tração e no módulo de Young, para os nanocompósitos de HMSPPC com argila Cloisite 20A. No ensaio de impacto izod, o nanocompósito HMSPPB 10 % com argila chocolate obteve um aumento de 50 % na resistência ao impacto.

Palavras-Chave: polypropylene; mechanical properties; rheology; bentonite; scanning electron microscopy; x-ray diffraction; differential thermal analysis; thermal gravimetric analysis

FERMINO, DANILO M. Estudo das propriedades mecânicas, reológicas e térmicas de nanocompósito de HMSPP (Polipropileno com alta resistência do fundido)com uma betonita brasileira. Orientador: Duclerc Fernandes Parra. 2011. 119 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2011.tde-31102011-102319. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10028. Acesso em: $DATA.

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Abstract: As recentes descobertas de reservas de petróleo no pré-sal, representam uma grande oportunidade e desafio para a Petrobrás e demais indústrias de exploração e extração do petróleo. As exigências quanto aos materiais mais resistentes à corrosão e que conciliam boa resistência mecânica são cada vez maiores, devido aos constantes esforços dinâmicos que os equipamentos estarão sujeitos, pois os componentes estruturais serão submetidos à grande lâmina de água, ocorrência que as companhias exploradoras terão que superar. A otimização de materiais e equipamentos que podem melhorar a performance nas explorações do pré-sal tem sido a grande busca do setor nos últimos anos, muitos deles precisam ser testados e atestados quanto sua resistência à propagação de trincas, uma vez que, serão submetidos a oscilações devido as movimentações das marés e as condições de alta severidade a que serão expostos. Para suportar as condições de exposições com H2S, resistência a corrosão por pitting e resistência mecânica, porcas e parafusos têm sido fabricados com o Inconel 625, essas peças são estruturais e de extrema importância para a prospecção do petróleo. Após todas as etapas de fabricação, conformação, tratamento térmico e laminação a frio, o material foi caracterizado, realizou-se ensaio de metalografia que apresentou tamanhos de grão 7 e 8 conforme norma ASTM E112. Uma das premissas para a realização desse trabalho está nas condições que o material será exposto em situações acidentais, conforme informações da própria Petrobrás, em caso de vazamentos, os do tipo estruturais podem ser submetidos a temperaturas criogênicas de -100°C, -120°C e até -190°C devido ao vazamento de gases. Assim, o material foi caracterizado em temperaturas criogênicas através dos ensaios de tração, impacto e de CTOD. No ensaio de tração foi observado para as diferentes temperaturas criogênicas que apesar do aumento na resistência do material, da ordem de 787 MPa, o Inconel 625 manteve um alongamento acima de 40%. Nos resultados de Impacto a tenacidade se manteve acima de 200 J e não foi notada a curva de transição dúctil-frágil, mesmo para temperaturas tão baixas. No ensaio de CTOD utilizou-se corpos de prova de flexão (SENB) no ensaio de tenacidade à fratura, de acordo com a norma ASTM E1290.A componente plástica da abertura da boca do entalhe na temperatura de -190°C, pior caso, se manteve em 1,52 mm em média. Mediante a todos os resultados obtidos, pode-se afirmar que o aumento da resistência do Inconel 625 pelo processo de encruamento, não impossibilita sua aplicação para temperaturas criogênicas, mantendo sua capacidade de se deformar apreciavelmente antes de se romper.

Palavras-Chave: inconel 625; nickel base alloys; heat resisting alloys; tensile properties; mechanical properties; dewars; temperature measurement; cold working; drawing; crack propagation; thermal cracking; defects; forging; heat treatments

OLIVEIRA JUNIOR, CLOVIS de. Estudo do comportamento mecânico em baixas temperaturas do Inconel 625 encruado. Orientador: Antonio Augusto Couto. 2018. 90 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-06022019-111257. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/29788. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A madeira é considerada um compósito natural de extrema complexidade, constituído basicamente por celulose, lignina, hemicelulose (polioses) e extrativos. Sua composição favorece ataques biológicos de diferentes espécies. Neste contexto, inúmeras técnicas vêm sendo estudadas e aplicadas para desinfestar e descontaminar obras de arte e bens culturais móveis elaborados em madeira e que sofreram ataques por fungos, bactérias ou insetos. A irradiação com raios gama, emitidos por isótopos instáveis como o cobalto-60, também vem sendo estudada como uma alternativa para esta finalidade. Este processo tem-se mostrado eficiente para eliminar infestação por insetos e microorganismos em objetos de madeira. Além disso, é rápido e não exige quarentena porque não gera resíduos tóxicos. Neste trabalho, objetivou-se avaliar os efeitos da radiação gama sobre algumas características das espécies de madeira Cedro Rosa e Imbuia. Para tanto, considerou-se que, tal como os demais métodos usualmente empregados na eliminação de microorganismos e insetos que atacam madeiras, o processamento por radiação não impede a reinfestação ou a recontaminação do objeto irradiado. Assim, foram aplicadas doses de radiação gama relativamente altas, até 100 kGy, de modo a investigar os efeitos da radiação, mesmo que as peças de madeira sejam submetidas repetidas vezes ao processo de irradiação, já que a dose absorvida é sempre cumulativa. Estudou-se a influência da radiação gama em propriedades físicas densidade aparente e retratibilidade, em propriedades mecânicas compressão paralela às fibras, flexão no módulo de elasticidade, dureza e cisalhamento e em propriedades térmicas estabilidade térmica das madeiras consideradas. Os resultados demonstraram que a radiação gama, na faixa de dose estudada, não promove alterações nas propriedades das espécies de madeiras investigadas.

Palavras-Chave: cultural objects; wood; disinfestation; microorganisms; gamma radiation; physical properties; mechanical properties; insects

SEVERIANO, LUCIO C. Estudo do efeito da radiacao gama sobre algumas propriedades fisico-mecanicas de madeiras usadas em patrimonios artisticos e culturais brasileiros. Orientador: Luci Diva Brocardo Machado. 2010. 86 f. Dissertacao (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2010.tde-12082011-130039. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/9543. Acesso em: $DATA.

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