Abstract: O processo de fundição por cera perdida representa, há muitos anos, o principal processo de produção gerador de peças de alta complexidade para atender os mais variados segmentos industriais tais como o automotivo, geração de energia, médico e bélico. A característica principal deste processo é a de obter cascas cerâmicas por meio de banhos de lama cerâmica ancorados por material refratário granulado aplicados sobre a superfície de modelos em cera com o formato da peça final. Estudou-se neste trabalho as propriedades do pó de telhas e também das cascas cerâmicas produzidas com lamas utilizando o próprio pó de telhas como material refratário tanto na lama primária quanto na lama secundária. O pó de telhas apresentou alta dispersão granulométrica #20-#325 mesh e em sua composição foram identificados compostos refratários importantes como a sílica e a alumina. Os ensaios realizados nas cascas cerâmicas confeccionadas com lamas de pó de telhas apresentaram resultados de módulo de ruptura à verde e calcinado (1000 °C) de respectivamente 1,02 MPa e 4,95 MPa e de permeabilidade a quente (1000 °C) 4,2 L/min. Os ensaios nas cascas cerâmicas utilizadas na indústria apresentaram resultados de módulo de ruptura a verde e calcinado respectivamente de 2,48 MPa e 5,7 MPa e permeabilidade de 3,8 L/min. As cascas cerâmicas confeccionadas com pó de telhas apresentaram módulo de ruptura inferior as cascas industriais, porém, com resultado de permeabilidade superior. As cascas cerâmicas com lamas de pó de telhas apresentaram bom comportamento durante o vazamento dos metais líquidos alumínio 356, bronze e ferro fundido cinzento, não foi observado quebras no molde e nem reação com o metal. As peças fundidas com as cascas cerâmicas produzidas com lamas de pó de telhas atenderam as tolerâncias dimensionais exigidas pela norma ABNT NBR 15990.

Palavras-Chave: shells; ceramics; waxes; x-ray diffraction; fluorescence spectroscopy; grain size; particle size; microstructure; casting molds; slurries; powders; comparative evaluations

LEITE, DOUGLAS dos S. Avaliação da utilização de casca cerâmica produzida com lama cerâmica primária e secundária de pó de telha reciclado no processo de microfusão. Orientador: Antonio Augusto Couto. 2019. 63 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-26082019-141914. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/30172. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O Pantanal da Nhecolândia, localizado no estado do Mato Grosso do Sul, é parte do Pantanal Brasileiro e possui características específicas, dentre elas a existência de lagos salinos, comumente conhecidos como Salinas. Para se estimar uma possível influência humana no Pantanal da Nhecolândia quatro perfis de sedimento foram coletados, em 2010, nas Salinas A, 6, M e V com o objetivo de se fazer a caracterização química inorgânica dos sedimentos determinando os elementos As, Ba, Ca, Ce, Co, Cr, Cs, Eu, Fe, Hf, K, La, Lu, Na, Nd, Rb, Sb, Sc, Sm, Ta, Tb, Th, U, Yb e Zn pela técnica de análise por ativação com nêutrons instrumental nas frações fina (silte + argila) e grossa (areia média + areia fina) do sedimento e também determinar as taxas de sedimentação e idade do sedimento pelo método do 210Pb. Para auxiliar na interpretação dos resultados determinou-se a composição granulométrica e o conteúdo de água das amostras de sedimento. A análise granulométrica indicou que as Salinas possuem um percentual da fração fina oscilando entre 3,5 % na Salina M a 70 % na Salina A, o que é característico dessa região. Os quatro perfis de sedimento apresentaram diferentes taxas de sedimentação, o que está provavelmente relacionado aos períodos de seca e enchentes. Os resultados obtidos de concentração dos elementos químicos foram comparados com os valores da Upper Continental Crust UCC e da North American Shale Composite NASC, e alguns elementos, como As, Hf, Rb e Sb, apresentaram valores acima destes nas duas frações granulométricas do sedimento, sugereindo à existência de depósitos naturais destes elementos nas quatro Salinas estudadas. Os resultados de concentração dos elementos estudados indicam a não existência de influência antrópica na região. Calculou-se também o fator de enriquecimento - FE dos elementos químicos usando como valores de referência os valores da UCC, NASC, e os valores da base do perfil-FEB, concluindo-se que o FEB foi a melhor metodologia para se avaliar o enriquecimento dos elementos.

Palavras-Chave: human factors; sediments; siltstones; silt; clays; shim rods; droughts; floods; particles; grain size; lead 210 target; stable isotopes; neutron activation analysis; brazil

SANTOS, LEVI F. DOS. Caracterização química inorgânica de perfis de sedimento do Pantanal da Nhecolândia - MS, datados pelo método do 210Pb. Orientador: Sandra Regina Damatto. 2016. 191 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-15122016-141305. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/27136. Acesso em: $DATA.

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Abstract: O rio Tietê drena uma área composta por seis sub-bacias, com extensão de 1100 km e é considerado economicamente um dos rios mais importantes do Brasil. Enormes quantidades de efluentes industriais contaminados e esgoto foram despejados neste rio ao longo dos anos, a ponto de ser considerado um dos rios mais poluídos do mundo. Considerando-se a grande extensão do rio Tietê, suas características litológicas, a ocupação do solo e a utilização de seus recursos hídricos, o rio foi dividido em três regiões denominadas "Alto Tietê", "Médio Tietê" e "Baixo Tietê". Este estudo faz parte do projeto intitulado "Avaliação da poluição por metais e oligoelementos em sedimentos fluviais - estudo de caso do Rio Tietê, Estado de São Paulo", que teve como objetivo determinar a concentração e distribuição de elementos maiores e traços, em particular metais, que apresentam altos níveis de toxicidade em sedimentos superficiais do rio Tietê, desde a sua nascente até a foz. Como estudo complementar, esta dissertação tem como objetivo determinar os teores dos radionuclídeos naturais (238U, 226Ra, 210Pb, 232Th, 228Ra e 40K) e artificial (137Cs) nos sedimentos ao longo de toda a extensão do rio Tietê; metais pesados (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn) e alguns elementos traços (As, Co, Hf e Sc) nos sedimentos coletados na região do "Baixo Tietê", visando avaliar a linha de base desses elementos e a extensão da contaminação. Para alcançar esses objetivos, os elementos de interesse foram analisados utilizando-se as técnicas apropriadas para a determinação de cada elemento. A determinação de Cu foi realizada utilizando-se a técnica de espectroscopia de emissão atômica com plasma indutivamente acoplado; a determinação dos metais Cd, Ni e Pb foi realizada utilizando-se a técnica de espectrometria de absorção atômica com forno de grafite; a determinação de As, Co, Cr, Hf, Sc, U, Th e Zn foi realizada por análise por ativação com nêutrons instrumental; a determinação dos radionuclídeos 226Ra, 228Ra, 210Pb, 40K e 137Cs foi feita utilizando-se a técnica de espectrometria gama de alta resolução. Para avaliar a qualidade dos sedimentos e seu grau de poluição foram utilizadas as ferramentas Fator de Enriquecimento e Índice de Geoacumulação. Os resultados de Fator de Enriquecimento obtidos para os elementos As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn, utilizando-se como referência os valores médios da crosta, indicam que a região do "Alto Tietê" e do "Médio Tietê" apresentam influência antrópica, sendo que o maior impacto ocorreu para os elementos Cd, Cu e Zn e em escala menor o Ni. Os resultados do Índice de Geoacumulação obtidos para Cd, Cr, Cu, Ni e Zn, utilizando como referência os valores de concentração da região, indicaram que a região do Alto Tietê está poluída, seguida da região do Médio Tietê e a região do Baixo Tietê não apresenta indícios de contaminação. Os resultados obtidos para As e Pb mostraram que houve uma melhora na qualidade dos sedimentos, nos últimos 12 anos e que esses elementos apresentam uma linha de base superior aos valores médios da crosta terrestre.

Palavras-Chave: water treatment; sediment-water interfaces; sample preparation; tracer techniques; radiochemical analysis; radiometric analysis; gamma spectroscopy; geophysical surveys; grain size; radioisotopes; metals; rivers

LAVIERI, LETICIA G.S. Determinação de metais e radionuclídeos naturais e artificiais em sedimentos fluviais do rio Tietê, estado de São Paulo. Orientador: Bárbara Paci Mazzilli. 2021. 88 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2022.tde-20052022-075953. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/33128. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Neste trabalho, avaliou-se inicialmente a preparação de ímãs sinterizados de Pr16Fe76B8 (% at.) por meio de moagem de alta energia em moinho tipo planetário, averiguando-se os efeitos do tempo de moagem bem como da velocidade rotacional do moinho. Encontraram-se as melhores propriedades magnéticas para um magneto preparado com a matéria-prima cominuída durante 75 minutos e velocidade rotacional de 200rpm [JR = (1,02 ± 0,02) T, 0JHc = (1,42 ± 0,03) T e (BH)max = (200 ± 4) kJm-3]. De forma a melhorar a remanência, reduziu-se o tempo de exposição da liga ao hidrogênio, de 60 minutos para 2 minutos, obtendo-se um ímã com JR = (1,14 ± 0,02) T, 0JHc = (1,44 ± 0,03) T e (BH)max = (250 ± 5) kJm-3, constatando-se que a causa para a reduzida remanência no primeiro caso decorria do baixo grau de orientação cristalográfica. Durante esta investigação, desenvolveu-se e validou-se uma nova metodologia para quantificação do parâmetro . Posteriormente, propôs-se uma correlação quantitativa inédita entre a microestrutura e o fator de quadratura em magnetos anisotrópicos de TR16Fe76B8 (TR = Nd ou Pr) sinterizados. A expressão apresentada utiliza o tamanho, a elongação e a circularidade médios dos grãos e seus respectivos desvios padrões. Melhora-se o fator de quadratura quando a microestrutura apresenta grãos arredondados e com estreita distribuição de tamanho. A homogeneidade de tamanho dos grãos apresenta uma influência maior sobre o fator de quadratura quando comparada à homogeneidade de forma dos grãos. Ademais, verificou-se que o tratamento térmico após a sinterização melhora a ix homogeneidade de forma ao passo que a moagem melhora a homogeneidade de tamanho dos grãos. Avaliou-se, adicionalmente, o efeito da temperatura sobre o fator de quadratura em magnetos sinterizados anisotrópicos, verificando-se que o mesmo é controlado principalmente por sua microestrutura e confirmando a expressão previamente proposta. Além disso, propôs-se uma correlação quantitativa entre o produto de energia máximo e o fator de quadratura. Compararam-se valores experimentais e calculados, utilizando a expressão apresentada, e a discrepância encontrada foi de 5%. Por fim, avaliou-se qual seria o valor mínimo do fator de quadratura em ímãs sinterizados, constatando-se que magnetos isotrópicos devem apresentar o menor valor para tal parâmetro em virtude do reduzido grau de alinhamento cristalográfico. Ademais, verificou-se que para este tipo de amostra, em geral, 0,20 FQ 0,30.

Palavras-Chave: magnetic properties; permanent magnets; magnets; microstructure; milling; iron alloys; praseodymium alloys; boron alloys; crystallography; crystals; physical properties; sintering; grain size

PERIGO, ELIO A. Estudo das correlacoes entre microestrutura propriedades magneticas e fator de quadratura em imas sinterizadas de PrFeB e NdFeB processados com hidrogenio. Orientador: Rubens Nunes de Faria Junior. Coorientador: Claudio Costa Motta. 2009. 97 f. Tese (Doutoramento) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2009.tde-30092009-153608. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/9423. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A aplicação final dos materiais metálicos depende das propriedades físicas e mecânicas destes, que podem ser adquiridas por diversos mecanismos aos quais eles são submetidos. Uma propriedade que não raras vezes tem se tornado muito importante e decisiva na utilização dos metais é o tamanho médio de grão do material. Devido ao fato dos materiais metálicos com tamanho de grão muitíssimo pequeno, de ordem submicrométrica, ou nanométrica, apresentarem significativo aumento de resistência mecânica, a sua fabricação tem sido de interesse crescente. Entretanto, a prática industrial convencional para produzir apurado refinamento de grãos em materiais metálicos massivos é o processamento termomecânico, pelo qual, os menores tamanhos de grão obtidos são de ordem micrométrica, mas não submicrométrica ou a nanométrica. São apresentados neste trabalho os mecanismos associados ao refino de grão nas ligas de alumínio AA 1050 e AA 3003 após processamento pela técnica de Prensagem em Canais Equiangulares (PCE), que, por Deformação Plástica Intensa (DPI) bloqueará o movimento das discordâncias do material, conferindo-lhe alta resistência, boa tenacidade e grãos de tamanho nanométrico. Este bloqueio pode também ser obtido por encruamento, solução sólida e precipitação de solutos, porém, os métodos de refinamento de grãos em metais e ligas estão inseridos dentre os mais significativos avanços em metalurgia física.

Palavras-Chave: aluminium base alloys; transition element alloys; mechanical properties; impact strength; fracture properties; physical metallurgy; thermodynamic activity; grain size; grain refinement; vickers hardness; nanoparticles; nanofluids; deformation; plastic foams; angular distribution; channel; pressing; sample preparation; electric conductivity; optical microscopy; photomicrography; dispersion relations; scanning electron microscopy; performance testing

SILVA, ISAC A. da. Mecanismos associados ao refino de grão em ligas de alumínio após processamento pela técnica de prensagem em canais equiangulares (PCE). Orientador: Waldemar Alfredo Monteiro. 2020. 117 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2020.tde-01032021-103503. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/31926. Acesso em: $DATA.

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