Navegação Teses por assunto "fibers"

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  • IPEN-DOC 16388

    KODAMA, YASKO . Avaliação dos efeitos da radiação ionizante em compósitos de PCL/PLLA com fibra de coco / Study of the effect of ionizing radiation on composites based PCL/PLLA and coconut fiber . 2011. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. 272 p. Orientador: Luci Diva Brocardo Machado. DOI: 10.11606/T.85.2011.tde-30062011-161356

    Abstract: O problema do resíduo plástico vem se tornando crucial nos últimos anos no que concerne aos problemas ambientais. Neste cenário, a preparação de compósitos baseados em polímeros e fibra naturais, tais como as da casca de coco, levaria à redução do custo do produto final e a consequente diminuição da quantidade de resíduo do agronegócio descartado no meio ambiente. No Brasil, a produção anual de coco é por volta de 1,5 bilhões de frutos em uma área cultivada de 2,7 milhões de hectares. Porém, a fibra da casca do coco tem sido pouco utilizada para aplicações industriais, representando um componente importante no montante de resíduo. Por outro lado, polímeros biodegradáveis vêm atraindo a atenção da população como um todo, em razão dos problemas ambientais decorrentes do uso crescente de materiais poliméricos de degradabilidade baixa descartados como resíduos. Adicionalmente, quando se considera uma aplicação na área médica, torna-se necessário que os produtos sejam esterilizados, e a radiação ionizante é amplamente utilizada para a esterilização de artefatos médico-cirúrgicos. Neste trabalho, foram estudados blendas e compósitos baseados em dois polímeros comerciais: poli(e- caprolactona), PCL, e poli(ácido láctico), PLLA, e fibra de coco verde. Estes polímeros, além de biodegradáveis, são também biocompatíveis, por isso, é importante conhecer o efeito da radiação ionizante nestes materiais. As amostras foram irradiadas com raios gama proveniente de fonte de 60Co e com feixe de elétrons, com doses de radiação no intervalo de 10 kGy a 1 MGy. As amostras não irradiadas e irradiadas foram ensaiadas por diversas técnicas analíticas e de caracterização que permitiram conhecer suas propriedades de modo a viabilizar sua aplicação como precursores de artefatos médico-cirúrgicos. Não foi possível observar a influência da dose de radiação na estabilidade térmica das blendas irradiadas no intervalo de dose estudado. A adição de fibra de coco parece não influenciar significativamente a estabilidade térmica dos compósitos não irradiado e irradiados até 100 kGy. O processo de acetilação das fibras mostrou-se ineficiente na promoção da interação na interface das fibras com a matriz polimérica, conforme esperado inicialmente. Isto foi evidenciado pela ligeira redução da resistência à tração observada nas amostras dos compósitos. Apesar disso, esta redução não chega a afetar negativamente as propriedades mecânicas das blendas comparativamente com as dos compósitos. A radiação ionizante também não promoveu interação detectável entre as fibras e a matriz polimérica. Os resultados dos testes de citotoxicidade indicaram que os produtos de lixiviação dos homopolímeros, blendas e compósitos não liberaram quantidade de substâncias suficientes que provoquem morte celular significativa. O processamento térmico devido ao procedimento para a obtenção dos compósitos e o tratamento químico prévio de acetilação das fibras contribuíram para a redução da carga microbiológica. Além disso, reduzindo-se a carga microbiológica inicial, foi possível reduzir as doses necessárias para realizar a esterilização. Os resultados dos ensaios de degradabilidade enzimática e em solo simulado indicam que os materiais estudados não são afetados negativamente pelo processamento por radiação. Embora a adição das fibras tenha reduzido levemente o processo de degradação, os compósitos continuaram degradando ao longo do tempo. Os produtos fabricados utilizando os materiais estudados neste trabalho poderão ser processados por radiação até doses de 100 kGy sem prejuízo à sua biodegradabilidade.

    Palavras-Chave: composite materials; polymers; lactates; lactic acid; biodegradation; coconuts; fibers; ionizing radiations; cobalt 60; radiation effects

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  • IPEN-DOC 17677

    NOGUEIRA, BEATRIZ R. . Avaliação dos efeitos da radiação ionizante por feixe de elétrons na incorporação de fibras de piaçava (Attalea funifera mart.) no copolímero de etileno e álcool vinílico (EVOH) / Evaluation of electron beam radiation effects in the incorporation of piassava fibers (Attalea funifera mart.) on ethylene vinyl alcohol copolymer (EVOH) . 2012. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 108 p. Orientador: Esperidiana Augusta Barretos de Moura. DOI: 10.11606/D.85.2012.tde-03042012-103716

    Abstract: O objetivo deste trabalho é explorar a contribuição da radiação ionizante por feixe de elétrons na incorporação de fibras de piaçava (proveniente de resíduos de fábricas de vassouras) no copolímero de etileno e álcool vinílico (EVOH) para a obtenção de um material compósito EVOH-Piaçava para aplicações no segmento de embalagens. O interesse por esta fibra deve-se tanto a suas propriedades intrínsecas quanto a sua morfologia, além do fato de ser biodegradável. Os compósitos de EVOH reforçado com 5 % ou 10 %, em massa, de fibras de piaçava, em pó, com granulometria igual ou menor que 125 μm, não tratadas ou tratadas com 1 % de silano, foram obtidos por extrusão, utilizando-se uma extrusora dupla rosca. Foram confeccionados filmes dos materiais compósitos obtidos e da resina EVOH utilizando-se o processo de extrusão plana, para a viabilização dos ensaios de caracterização mecânica e de barreira a oxigênio dos materiais obtidos. As amostras de EVOH e dos compósitos foram submetidas à radiação ionizante em um acelerador de elétrons, às doses de radiação de 0 a 500 kGy. Os resultados das análises de MEV e difração de raios-X dos compósitos sugerem uma boa adesão fibra-matriz, o que pode ser confirmado também pela sua maior resistência à tração no ponto de ruptura quando comparada àquela do EVOH puro. Os resultados mostraram que a incorporação de fibras de piaçava pode promover melhor barreira ao oxigênio em comparação com o EVOH puro, em condições de umidade relativa alta. Observou-se que, após a irradiação, o filme de EVOH apresentou melhor barreira ao oxigênio em condição de umidade relativa alta quando comparado ao EVOH não irradiado nesta mesma condição, indicando o tratamento por radiação como efetivo para melhoria de barreira a oxigênio nas condições estudadas.

    Palavras-Chave: ionizing radiations; electron beams; fibers; ethylene; copolymers; composite materials; radiation effects; packaging; scanning electron microscopy; x-ray diffraction

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  • IPEN-DOC 11103

    ESPIRITO SANTO, ANA M. do . Crescimento e caracterização de fibras monocristalinas de fluoretos do tipo LiYsub(1-x)TRsub(x)Fsub(4) (TR=terras raras). 2005. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP, São Paulo. 111 p. Orientador: Sonia Licia Baldochi. DOI: 10.11606/T.85.2005.tde-13032006-112231

    Abstract: Neste trabalho, foram estudados os processos de crescimento e caracterização de fibras monocristalinas de LiF e de LiYF4 (YLF) puras e dopadas com érbio (Er) ou neodímio (Nd) para aplicações ópticas. O crescimento destas fibras foi efetuado pelo método de micro-pulling-down (µ-PD) e o uso desta técnica é inédito para a obtenção de fibras monocristalinas destes fluoretos. Para tal finalidade, foi inicialmente construído no IPEN, um protótipo do sistema de µ-PD no modo resistivo para a compreensão dos parâmetros experimentais. Posteriormente, um equipamento comercial foi instalado e especialmente adaptado para o puxamento de fibras de fluoretos. Foram obtidas fibras monocristalinas de LiF, com boa qualidade óptica e estrutural e dimensões uniformes: diâmetros entre 0,5 e 1 mm e comprimentos de até 15 cm. A avaliação para o uso destas fibras como meio laser ativo indicou que suas propriedades ópticas são semelhantes às observadas em cristais volumétricos. Foi investigada a influência da geometria do capilar e cadinho, da atmosfera de crescimento e da composição de partida na estabilidade do processo de crescimento de fibras de YLF pelo método de µ-PD. Este material é muito sensível às contaminações procedentes da atmosfera de crescimento e a formação da fase estequiométrica, durante o crescimento da fibra, depende fortemente da atmosfera, da velocidade de puxamento e da composição de partida. Foram obtidas, de forma reprodutível, fibras puras com diâmetro uniforme (0,5 à 0,8 mm) e longo comprimento da fase estequiométrica (até 60 mm). Fibras de YLF com dopagens nominais de 10 mol% e 40 mol% de Er e com 1,7 mol% de Nd foram também obtidas com sucesso. As fibras de YLF:Er são homogêneas e livres de trincas, com distribuição regular de dopante e concentração próxima ao valor nominal. O perfil de distribuição de Nd na fibra de YLF:Nd é diferenciado. O valor do coeficiente de distribuição efetivo k foi estimado em 0,58; valor este superior aos valores encontrados para cristais volumétricos de YLF:Nd. A investigação das propriedades ópticas de absorção e emissão evidenciou características semelhantes às observadas em cristais volumétricos dopados com Nd, permitindo considerar as fibras de YLF:Nd com potencial para uso como meio laser ativo em dispositivos ópticos compactos com bombeamento por diodo.

    Palavras-Chave: crystal growth; fibers; monocrystals; fluorine; rare earths; doped materials; optical properties; lithium fluorides; lasers

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  • IPEN-DOC 20176

    SANTOS, SILAS C. dos . Desenvolvimento de queimadores para iluminação a gás à base de silicato de terras raras / Development of rare earth silicate burners for gas lighting . 2014. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 162 p. Orientador: Sonia Regina Homem de Mello Castanho. DOI: 10.11606/T.85.2014.tde-30092014-105716

    Abstract: O dissilicato de ítrio (Y2Si2O7) por apresentar propriedades luminescentes consideráveis, é um potencial substituto dos óxidos de terras raras na tecnologia de queimadores de gás para iluminação. Em processos de conformação a partir de suspensões, o controle da estabilidade das partículas em meio líquido consiste em uma importante etapa para a produção de componentes com microestrutura homogênea e estabilidade estrutural. Neste sentido, este trabalho apresenta estudos sobre o comportamento de superfície, de estabilidade e reológico de suspensões aquosas de Y2Si2O7 e β-Y1,95Dy0,05Si2O7 com o objetivo de preparar suspensões compatíveis para o processo de conformação por réplica, usando-se fibras vegetais como matriz para a confecção de componentes reticulados para queimadores de gás. Neste estudo foram avaliados parâmetros determinantes na estabilidade e comportamento de fluxo das suspensões, como também a luminescência estimulada pela temperatura desses materiais na forma de pó e a eficiência radiante do protótipo de queimador de gás. Os resultados obtidos para o β-Y1,95Dy0,05Si2O7 comparados com a ítria (Y2O3) e concentrado de terras raras contento ítria (YTR) mostram-se promissores. Desenvolveu-se por processamento coloidal do β-Y1,95Dy0,05Si2O7 e utilizando-se o processo de conformação por réplica a partir da esponja vegetal Lufa Cylindrica, um protótipo de lâmpada de queimador de gás com boa resistência mecânica ao manejo, emissividade espectral no visível (λ=580nm) e eficiência radiante de 13%, com grande potencial para iluminação de ambientes internos de acordo com as recomendações da Comissão Internacional de Iluminação (CIE).

    Palavras-Chave: silicon oxides; yttrium oxides; luminescence; material substitution; rare earths; gas burners; lightning; biogas process; vegetables; fibers

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  • IPEN-DOC 27258

    ARANTES, MARIANA M. . Desenvolvimento e caracterização de compósitos poliméricos à base de EVA e LDPE reciclados com fibras de coco de babaçu : uma contribuição para a sustentabilidade / Development and characterization of polymeric blend based on EVA and LDPE recycled with babassu coconut fibers - a contribution to sustainability . 2020. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 79 p. Orientador: Esperidiana Augusta Barretos de Moura. DOI: 10.11606/D.85.2020.tde-07102020-133716

    Abstract: A crescente preocupação sobre problemas ambientais em união com pesquisadores, tem gerado uma nova frente de pesquisa que visa a reciclagem principalmente de polímeros e o aproveitamento de materiais originários de fontes renováveis. Este trabalho visa a incorporação da fibra proveniente do coco de babaçu em polímeros reciclados e puros, onde 75% deles são provenientes da reciclagem. As fibras do coco de babaçu foram caracterizadas, por meio dos ensaios de densidade, o teor de umidade natural e a capacidade de absorção de água. A preparação da blenda polimérica constituída por 25 % em massa de EVA reciclado, 25 % de EVA virgem e 50 % de LDPE foi realizada por meio da técnica de mistura mecânica no estado fundido, utilizando uma extrusora dupla-rosca, e a obtenção das chapas para confecção dos corpos de prova foram feitas em uma extrusora monorosca com matriz plana acoplada. Foi utilizado o agente espumante Endex BR 2650, na proporção de 2,5% em massa. As amostras foram caracterizadas por densidade aparente, DRX, TG, ensaio mecânico de resistência à tração e ensaio de flamabilidade. As curvas de raios X apresentaram os picos característicos dos materiais, não demonstrando alteração dos mesmos no momento de processamento. A termogravimetria mostrou ligeira influência da fibra e argila na temperatura inicial de degradação, bem como nos percentuais de perda de massa. No ensaio de resistência à tração a fibra e argila quando introduzidas na blenda provocaram uma redução variando de 18 % a 43 %, mas ao adicionar o agente espumante houve um acréscimo (10 % a 61 %) quando comparada com as adições de 1% e 3% de FCB, respectivamente. O ensaio de flamabilidade, a incorporação de agente espumante e argila apresentaram atraso na ignição do material, bem como maior dificuldade de propagação das chamas.

    Palavras-Chave: organic polymers; polystyrene; polyvinyl acetate; coconuts; fibers; recycling; mixtures; waste processing; renewable resources; scanning electron microscopy; thermal gravimetric analysis; x-ray diffraction

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  • IPEN-DOC 27499

    ALENCAR, MILTON A. . Efeito do estiramento à frio no aço utilizado na fabricação de rodas avaliado por propriedades mecânicas e por tensões residuais / Cold metal spinning's effect in the steel used to fabricate wheels evaluated by mechanic properties and residual stresses . 2020. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 82 p. Orientador: Cristiano Stefano Mucsi. DOI: 10.11606/D.85.2020.tde-23122020-122456

    Abstract: Este estudo tem como objetivo a investigação e análise das propriedades mecânicas antes e depois dos processos de soldagem e estiramento (repuxo por revolução), do aço utilizado na fabricação de rodas para caminhões e ônibus. O estiramento na fabricação de rodas é utilizado para aumentar a largura do componente aro com a redução de espessura, e na conformação do componente disco, que devem atender aos perfis determinados em projeto, de modo a resistir aos esforços de fadiga por ciclagem e de momentos de flexão e torção, alternados. A presente proposta é estudar os efeitos do processo de estiramento no material da roda, pois com o melhor entendimento destes efeitos, pode-se maximizar a otimização da massa da roda, um grande objetivo a ser alcançado para o setor de fabricação de rodas de aço. Os métodos propostos para a identificação dos efeitos do estiramento no aço empregado para a fabricação de rodas foram ensaios de tração, análise metalográfica, análise do comportamento das deformações do material utilizando a técnica de correlação de imagens digitais (DIC), e medidas de tensões residuais por difração de raios X (SAE HS 784, 2003), somados a mapas de dureza, executados no material antes e após o processo de estiramento. As variações dos percentuais de redução de espessuras no processo de estiramento foram correlacionadas com as variações de resistência a tração. Isto para verificação da relação da variação de espessura com a variação dos valores de resistência a tração. E observou-se um aumento na tensão de ruptura a tração a cada aumento de percentual de redução de espessura do material no estiramento, chegando a um aumento de 50% na resistência a tração, numa redução de 55% na espessura da matéria prima, com a consequente perda de deformação. Nas regiões soldadas e afetadas pela solda foram identificadas somente tensões residuais compressivas, de grande importância para o aspecto funcional do componente.

    Palavras-Chave: mechanical properties; fatigue; welding; fibers; steels; process control; fabrication; processing; wheels; vehicles; industry; residual stresses; tensile properties; design; correlations; digital systems; image processing; x-ray diffraction

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  • IPEN-DOC 19022

    MORAES, JAIR R. de . Estudo da preparação de microcristais de LiLa(WOsub(4))sub(2):TRsup(3+) para aplicações fotônicas / Study of the preparation of LiLa(WOsub(4))sub(2):TRsup(3+) microcrystals for photonic applications . 2013. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 214 p. Orientador: Sonia Licia Baldochi. DOI: 10.11606/T.85.2013.tde-05062013-235000

    Abstract: Estudou-se neste trabalho a preparação de LiLa(WO4)2:TR3+ (LLW:TR) nas formas de fibras monocristalinas (micro-pulling-down) e de microcristais pó cerâmico (método dos precursores poliméricos). No que se refere às fibras: a taxa de puxamento no crescimento de LiLa(1-x)Eux(WO4)2 para 0≤x≤1 é influenciada pela diferença de raio iônico do Li e das TR; a estrutura tetragonal da scheelita descreve as composições 0≤x≤1; a incorporação do Eu gera distorções na estrutura sem reduzir a simetria local do íon; uma queda de luminescência para x>0,20 é observada; e as estruturas para 0≤x≤1 foram modeladas através de simulação atomística com bastante precisão. No que se refere aos microcristais: o efeito do controle de pH na preparação de LLW:Nd 1,0 mol% foi avaliado; obteve-se aglomerados de morfologia irregular e com tamanhos médios entre 22-48 μm, cujo aumento é maior em função da temperatura do que do tempo de calcinação. No que se refere à construção experimental do diagrama de fases do sistema xLi2W2O7-(1-x)La2W2O9: confirmou-se que o LLW (formado numa região de homogeneidade de 0,48≤x≤0,55) se decompõe peritéticamente a 1000°C; a dopagem por TR influencia sua fusão; dados do crescimento, de DTA e de DRX de fibras de LLW, crescidas com composições baseadas neste diagrama, corroboram o mesmo. O processo de obtenção de fibras foi otimizado, com um excesso mínimo de 1,5 mol% de Li2W2O7.

    Palavras-Chave: lithium; lanthanum; tungsten oxides; crystals; monocrystals; crystal growth; fibers; powders; polymerization; photons; laser materials

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  • IPEN-DOC 21697

    FONSECA, HEVERTON C.O. . Estudo da remoção de Sr2+ de soluções aquosas utilizando fibras de coco bruta e ativada com peróxido de hidrogênio em meio básico / Study of removal of Sr2+ from aqueous solution using raw coconut fibers and treated with hydrogen peroxide in basic condition . 2015. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 94 p. Orientador: Solange Kazumi Sakata. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-22012016-151851

    Abstract: Neste trabalho é apresentado o potencial de remoção de íons estrôncio de soluções aquosas pelas fibras de coco na forma bruta e na forma ativada com peróxido de hidrogênio, 1% e 4%, em meio básico. Os experimentos de biossorção foram realizados em batelada com 2 mg.L-1 de solução de Sr(NO3)2 e foram estudadas as influências dos seguintes parâmetros: tempo de contato, pH e a eficiência de biossorção das fibras ativadas em comparação com a fibra de coco bruta (FCB). A caracterização das fibras antes e após o tratamento, e a presença de Sr2+ nas fibras foram realizadas por microscopia de varredura eletrônica com detector de espectroscopia de energia dispersiva, espectroscopia de difração de raios X, espectroscopia de infravermelho e por análise térmica. Dentre as fibras estudadas, a fibra de coco ativada com 1% H2O2 (FCA 1) apresentou a maior capacidade de biossorção: 3,6 mg.g-1, nas seguintes condições: 5 mg de biomassa em pH 6, após 90 minutos de tempo de contato à temperatura ambiente. A fibra de coco ativada com 4% H2O2 (FCA 2) levou a uma maior degradação dos constituintes da fibra e consequentemente a uma menor remoção de íons de Sr2+.Para os estudos de modelos de isotermas de biossorção de Sr2+, tanto a FCB quanto a FCA 1 ajustaram-se melhor ao modelo de Langmuir e à cinética de pseudo-segunda ordem. Os parâmetros termodinâmicos energia livre de Gibbs (ΔG) e coeficiente de distribuição (KD) foram -0,90 kJ.mol-1 e 265,3L.Kg-1 para a FCB e de -7,2 kJ.mol-1 e 824,3 L.Kg-1 para a FCA1. Esses resultados demonstraram que a FCA 1 possui uma boa eficiência para remover íons de Sr2+de resíduos químicos aquosos e é uma boa alternativa no tratamento de rejeitos radioativos líquidos contendo íons 90Sr.

    Palavras-Chave: strontium; radioactive wastes; water removal; aqueous solutions; coconuts; fibers; hydrogen peroxide; x-ray diffraction; infrared spectra; fourier analysis; spectroscopy; basic interactions

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  • IPEN-DOC 14555

    CARDOSO, SERGIO G. . Estudo das propriedades mecanicas e dos mecanismos de fratura de fibras sinteticas do tipo nailon e poliester em tecidos de engenharia / Study of mechanical properties and fracture mechanisms of synthetic fibers like nylon and polyester in engineering fabrics . 2009. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. 150 p. Orientador: Arnaldo Homobono Paes de Andrade. DOI: 10.11606/T.85.2009.tde-26092011-151933

    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

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  • IPEN-DOC 23363

    LAPENA, MAURO H. . Estudo do comportamento mecânico de cilindros de compósito epóxi/fibra de basalto em ensaios hidrostáticos / Study of mechanical behavior of epoxy/basalt fiber composite cylinders under hydrostatic tests . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 59 p. Orientador: Gerson Marinucci. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-23032017-152933

    Abstract: O objetivo deste trabalho foi estudar o comportamento mecânico de cilindros de compósito polimérico reforçado com fibras. Para isso, foram produzidos cilindros com extremidades abertas reforçados com fibra de basalto e fibra de vidro, utilizando a técnica de enrolamento filamentar (filament winding). Estes cilindros foram submetidos a ensaio hidrostático com carregamento circunferencial, ensaio de ruptura de anel (split disk test) e ensaio de resistência ao cisalhamento interlaminar (ILSS). Uma placa do compósito de fibra de basalto foi produzida por enrolamento filamentar, para caracterização por ensaio de resistência à tração. Todos cilindros submetidos ao ensaio hidrostático apresentaram fratura localizada em uma faixa de altura do cilindro, com extensas delaminações das camadas circunferenciais. Os compósitos epóxi/fibra de basalto superaram ou igualaram os de compósito epóxi/fibra de vidro nas comparações entre resultados dos valores das propriedades mecânicas avaliadas, nas porcentagens: resistência à tração aparente de ruptura de anel em 45% e 43% em resistência específica; ILSS, em 11%; resistência/tensão de membrana de ruptura no ensaio hidrostático, em 55%.

    Palavras-Chave: basalt; mineral wool; fibers; epoxides; fiberglass; cylinders; polymers; plasma filament; winding machines; hydrostatics; mechanical tests; tensile properties; materials testing

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  • IPEN-DOC 18263

    SILVA, ALEXANDRE E. de S. da . Identificação e quantificação de ácidos graxos em frutos amazônicos com potencial farmacológico via técnicas cromatográficas / Identification and techniques via chromatographic quantification of fatty acid in fruit with potential pharmacological amazon . 2012. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 77 p. Orientador: José Oscar Willian Vega Bustillos. DOI: 10.11606/D.85.2012.tde-16012013-145227

    Abstract: A região amazônica apresenta grande quantidade de plantas perenes, com particular relevância para as espécies frutíferas. Os frutos amazônicos são conhecidos pelo seu grande potencial energético e são usados como fonte de alimento nas grandes regiões do país. Dentre esses frutos, destaca-se o açaí, fruto do açaizeiro (Euterpe oleracea Martius), a copaíba (Copaifera officinalis L.) e a castanha do Pará (Bertholletia excelsa). Esses frutos são importantes para o desenvolvimento agroindustrial da região amazônica. Os mesmos contêm na sua composição proteínas, fibras e ácidos graxos. Os frutos possuem ácidos graxos são usados na área farmacêutica, com finalidade clínica e dermatológica. O projeto tem como objetivo apresentar técnicas analíticas de caracterização e quantificação dos ácidos graxos presente na composição oleosa dos frutos e descrever a ação farmacológica. Esses ácidos são o oléico, linoleico e palmítico. As técnicas analíticas com características de quantificação deverão gerar informações confiáveis e interpretáveis sobre a amostra, sendo o critério de avaliação denominado validação. A validação foi estudada neste trabalho, visando ter confiabilidade e reprodutibilidade nos resultados. Os processos analíticos com características de identificação e quantificação aplicados nesse projeto são: a cromatografia a gás acoplada a espectrometria de massas (CG/MS), a espectrometria de massas Tanden (MS/MS) e cromatografia líquida de alta eficiência com detector ultra violeta (HPLC/UV). Os resultados demonstram que os três frutos amazônicos comtem ácidos oléico, linoleico e palmítico em proporções diferentes potencializando seu uso em aplicações farmacêuticas, específicamente em tratamentos dermatológicos.

    Palavras-Chave: food processing; fruits; proteins; fibers; carboxylic acids; analytic functions; gas chromatography; mass spectroscopy; high-performance liquid chromatography; pharmacology; dermatitis; therapy

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  • IPEN-DOC 21197

    CAMPOS, REJANE D. de . Influência da mercerização e irradiação por feixe de elétrons na aderência da fibra do ouriço da castanha do Brasil em matriz de polietileno de alta densidade / Influency of mercerization and electron beam irradiation on the adhesion between fibre from Brazil nut pod and a high density polyethilene matrix . 2015. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 83 p. Orientador: Emilia Satoshi Miyamaru Seo. DOI: 10.11606/T.85.2015.tde-17112015-141935

    Abstract: O interesse na utilização de fibras naturais com matrizes poliméricas para a preparação de compósitos espalhou-se rapidamente ao longo dos últimos anos. No entanto, a adesão interfacial entre a fibra e a matriz tem ainda de ser aperfeiçoada. Para melhorar a adesão entre os constituintes e, consequentemente as propriedades mecânicas e térmicas dos materiais, duas abordagens foram investigadas: a irradiação por feixe de elétrons e a mercerização. Este trabalho descreve a fabricação e caracterização de biocompósitos de polietileno de alta densidade e fibra do ouriço da castanha do Brasil que foram preparadas por duas metodologias diferentes: a primeira foi irradiar o compósito com 150 kGy e a segunda foi irradiar a matriz com 15 kGy e então produzir o compósito. Para ambas as metodologias foram utilizadas fibras naturais mercerizadas e não mercerizadas. O efeito dos tratamentos estudados para melhorar a adesão entre a fibra e a matriz polimérica foi avaliado através de caracterizações mecânica, química, térmica e morfológica. Com base neste estudo, observou-se que a fibra do ouriço da castanha do Brasil é um material tecnicamente viável para uso como reforço em compósitos poliméricos. Observou-se que o processo de irradiação da matriz seguida da produção dos compósitos é um método eficaz para melhorar as propriedades térmicas e mecânicas dos compósitos biopoliméricos e que, quando comparado com o processo de mercerização, esse método pode ser considerado mais ambientalmente correto (sem produtos químicos e sem geração de resíduo), mais barato e mais simples.

    Palavras-Chave: fibers; nuts; composite materials; reinforced materials; polyethylenes; matrix materials; adhesion; electron beams; irradiation; mechanical properties; sustainable development; x-ray diffraction; thermal gravimetric analysis; fourier transform spectrometers

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  • IPEN-DOC 24988

    DENALDI, RAFAEL L. . Investigação do crescimento de fibras monocristalinas de LiLa(WO4)2 codopadas com Yb3+ e Er3+ para estudos espectroscópicos / Growth study of Yb3+ and Er3+-doped LiLa(WO4)2 single crystal fibers for spectroscopic characterization . 2018. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 73 p. Orientador: Sonia Licia Baldochi. DOI: 10.11606/D.85.2018.tde-21082018-150358

    Abstract: Neste trabalho foi estudado o crescimento de fibras da matriz LiLa(WO4)2 (LLW) pura e co-dopada com íons Yb3+ e Er3+ via micro pulling-down. Foram crescidas fibras homogêneas e transparentes de LiLa(WO4)2:Yb3+:Er3+ com teor de dopante de 2, 5, 7, 10 e 15 mol% de Yb3+, todas co-dopadas com teor de 0,5 mol% de Er3+, com 1mm de diâmetro e até 22 mm de comprimento. Partindo-se da dopagem de 20 mol% não foi possível o crescimento de fibras com a mesma qualidade das demais, ocorrendo segregação e, possivelmente, formação de fase secundária. A temperatura de fusão dos compostos diminui com a adição de Yb3+, indo de 1020°C para o LLW puro, para 991°C com dopagem de 20 mol%. Para a análise de espectroscopia de emissão, as fibras foram excitadas com laser na região do infravermelho em 972 nm, sendo observada a emissão dos íons Er3+ via conversão ascendente. Foram observadas emissões referentes às transições 4S3/2 → 4I15/2 (centroide em 550 nm), 2H11/2 → 4I15/2 (527 nm) e 4F9/2 → 4I15/2 (653 nm); sendo a primeira a mais intensa. A eficiência de emissão aumentou de ~7% para a fibra pura, para 36% na fibra com 15 mol% de Yb3+. Foi encontrado que, para a maior intensidade de emissão, a quantidade ideal de Yb3+ deve ser de 11,5 mol%.

    Palavras-Chave: crystallization; crystal growth; crystal lattices; fibers; ytterbium; erbium; tungstates; rare earths; spectroscopic curve of growth; spectroscopic factors

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  • IPEN-DOC 12780

    JAKUTIS NETO, JONAS . Laser de fibra monocristalina de fluoretos e caracterização de fibras dopadas com terras raras / Crystalline fluoride fiber laser and characterization of rare earth doped fibers . 2008. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP, São Paulo. 63 p. Orientador: Niklaus Ursus Wetter. DOI: 10.11606/D.85.2008.tde-04092009-161816

    Abstract: Lasers de estado sólido bombeados por diodo têm suprido grande parte da demanda por lasers de alta potência, juntamente com uma boa qualidade de feixe, além de oferecer a geração de radiação laser na região do visível. Dentre esses lasers, destacam-se os lasers de fibra, capazes de atingir altíssimas potências mantendo a qualidade de feixe devido a sua forma especial, que confina a radiação por longas extensões de fibra. Nesse trabalho foi caracterizada a emissão de vidros teluretos dopados com Yb3+ emitindo no azul (efeito cooperativo 500 nm) e de vidros germanatos dopados com Er3+ e codopados com Yb3+, emitindo no verde e no vermelho. Esses dois materiais foram também caracterizados na forma de fibra. Além disso, foram caracterizadas as perdas de uma fibra de Nd:YLF e o ganho desta em duas configurações de bombeamento, lateral e longitudinal. Como resultados, as fibras de teluretos apresentaram emissões no azul centradas em 500 nm e as fibras de germanatos apresentaram um aumento das emissões no visível com a inserção de Yb3+ como sensibilizador, demonstrando emissões no vermelho mais intensas que no verde. Ambas as fibras apresentaram perfis semelhantes às de seus respectivos vidros volumétricos. A fibra de Nd:YLF apresentou um ganho superior as perdas, para a configuração longitudinal, caracterizando-se como um amplificador, sendo assim, existe uma grande possibilidade de ocorrer a ação laser dessa fibra em trabalhos futuros. Esse resultado seria inédito, uma vez que, aos nossos conhecimentos, nunca antes foi obtida uma ação laser com tal fibra.

    Palavras-Chave: diode-pumped solid state lasers; fibers; fiberglass; doped materials; rare earths; spectroscopy

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  • IPEN-DOC 19936

    JESUS, NELLA N.M. de . Remoção de césio e amerício utilizando fibra de coco para a aplicação no tratamento de rejeitos radioativos / Removal of cesium e americium using coconut fiber application for the treatment of radioactive wastes . 2013. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 80 p. Orientador: Solange Kazumi Sakata. DOI: 10.11606/D.85.2013.tde-18022014-140011

    Abstract: A fibra de coco tem sido usada como um adsorvente alternativo e de baixo custo na remoção de diversos metais pesados. A biossorção é um processo que tem alcançado grande importância nas últimas décadas no tratamento de efluentes e de rejeitos radioativos. Este estudo apresenta a eficiência de remoção dos íons 133Cs e 241Am de soluções aquosas utilizando-se a biomassa bruta e ativada. Os estudos foram realizados em batelada e os parâmetros analisados foram: os efeitos do pH e da concentração da solução, tamanho de partícula do biomassa e tempo de contato. Os modelos de isotermas de Langmuir e Freundlich foram aplicados, bem como os modelos cinéticos de ordem de reação. A cinética que melhor representa o processo de adsorção dos íons estudados foi o modelo de pseudo-segunda ordem. O modelo de isotermas que se ajusta ao processo de adsorção do 133Cs e do 241Am é o de Freundlich. Verificou-se também que a melhor condição de remoção para o 241Am foi de cerca de 94% a partir de 30 minutos tanto para a biomassa bruta quanto para a ativada ao passo que o 133Cs foi de 75% a partir de 40 minutos com a biomassa ativada. Os resultados indicaram que a fibra de coco pode ser uma alternativa de tratamento de rejeitos radioativos líquidos que contenham, em sua composição, estes radionuclídeos.

    Palavras-Chave: cesium 133; americium 241; adsorption; removal; coconuts; fibers; liquid wastes; radioactive wastes; radioactive waste processing

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Autor: Maprelian

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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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