Eventos - Artigos: Recent submissions

  • IPEN-DOC 29182

    MUNHOZ, PEDRO M. ; NASCIMENTO, FERNANDO C. ; SILVA, LEONARDO G.A. ; GARY, BRUNO C. ; CALVO, WILSON A.P. . Simulation of radiation attenuation in polymer matrix composite with epoxy resin, reinforced with carbon fiber and dispersion of bismuth oxide (Bi2O3) nanoparticles. In: SILVA, R.J. da (Ed.); PANZERA, T.H. (Ed.) BRAZILIAN CONFERENCE ON COMPOSITE MATERIALS, 6th, August 14-18, 2022, Tiradentes, MG. Proceedings... São João del-Rei, MG: Universidade Federal de São João del-Rei, 2022. p. 619-624. DOI: 10.29327/566492

    Abstract: The aim of this study was to simulate gamma radiation attenuation using a polymer matrix composite of an epoxy (DGEBA) resin that was reinforced with carbon fiber cloth fabric and then dispersed with bismuth (III) oxide (Bi2O3) nanoparticles. The quantitative methodology was used for this simulation with the software Topas MC (version 3.7). The mass ratios of the bismuth (III) oxide nanoparticles in the composite were approximately 0.163, 0.244, 0.325 and 0.407. The photon energy in the simulation was 100 keV, typical X-ray energy in Medical Imaging (Diagnostic Radiography). The mass ratio of 0.407 and the polymer matrix composite at a thickness of 2.29 mm provided 89.03% attenuation of the photon energy. However, for the lead plate, a thickness of 0.34 mm was necessary for similar attenuation. Nonetheless, the fabrication process of a composite plate is easier than that of a lead plate. In conclusion, a composite of an epoxy polymer matrix, with bismuth (III) oxide dispersion, reinforced with carbon fiber, is an excellent option as compared to a lead plate. The composite plate can attenuate photon energy and does not present an acute or chronic danger to the environment or to health. Also, it is non-carcinogenic, and does not cause reproductive toxicity, both clear advantages over lead. Finally, it should be noted that other applications of the composite would be production of an X-ray shield and aerospace industries, among others.

    Palavras-Chave: epoxides; composite materials; carbon fibers; radiation attenuation testing; bismuth oxides; nanoparticles; gamma radiation

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  • IPEN-DOC 29181

    GARY, B.C. ; MARINUCCI, G. ; MUNHOZ, P.M. ; SILVA, L.G.A. . Evaluation of polyester/glass fiber waterproof composite subjected to temperature and acid environment. In: SILVA, R.J. da (Ed.); PANZERA, T.H. (Ed.) BRAZILIAN CONFERENCE ON COMPOSITE MATERIALS, 6th, August 14-18, 2022, Tiradentes, MG. Proceedings... São João del-Rei, MG: Universidade Federal de São João del-Rei, 2022. p. 300-304. DOI: 10.29327/566492

    Abstract: Polymer composites have a wide range of chemical applications, with strong performance in the paper and cellulose and sugar-alcohol industry due to the chemical resistance such materials offer because of the presence of the polymer matrix. The literature shows that vinyl ester resins offer chemical resistance for these applications, however at a higher price than commercial resins, such as unsaturated polyesters. The aim of this research was to evaluate the chemical resistance of glass fiber reinforced waterproof polyester resin composites (GFPO). Composite was manufactured by hand lay-up and the waterproof polyester specimens were kept immersed in a buffer solution with pH 3 at 70 °C for 150 days. To evaluate the behavior of waterproof polyester composites, flexural tests were performed and compared with properties of the vinyl ester composites. After the chemical resistance test, the GFPO composite presented a Young’s modulus of 6 GPa with a maximum flexural of 100.6 N. In conclusion, a waterproof polyester resin composite can be a good option for applications in corrosive environments where a vinyl ester resin composite would be applied.

    Palavras-Chave: polyesters; fiberglass; resins; composite materials; esters; sealing materials

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  • IPEN-DOC 29155

    MELO, CAMILA G. ; ROSA, JORGE M. ; SILVA, LEONARDO G. de A. e ; PEREIRA, MARIA da C.C. . Emprego de radiação ionizante em efluente de tingimento têxtil com o corante Reactive Black 5 para a avaliação da cor e da toxicidade. In: CONGRESSO NACIONAL DE MEIO AMBIENTE, 19., 20-22 de setembro, 2022, Poços de Caldas, MG. Anais... Muzambinho, MG: Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sul de Minas Gerais - Campus Muzambinho, 2022.

    Abstract: Os corantes reativos são os mais empregados no tingimento da fibra de algodão, e se destacam por sua estabilidade química e pelos altos índices de solidez da cor do substrato têxtil. Entretanto, a concentração de corante hidrolisado presente no banho após o tingimento pode chegar a 60% e, somados aos demais compostos orgânicos utilizados, acarretam águas residuais fortemente coloridas e com alta carga de contaminantes. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi avaliar a redução da cor e da toxicidade aguda de efluente sintético de tingimento têxtil com o corante Reactive Black 5. O efluente têxtil foi irradiado por meio de acelerador de elétrons, nas doses de 2,5 kGy, 5,0 kGy, 7,5 kGy e 10 kGy, e submetido a análises de toxicidade aguda com o microcrustáceo Daphnia similis e de absorbância, por espectrofotometria visível. Os ensaios de toxicidade aguda apontaram elevada toxicidade do efluente, com valores de CE50 abaixo de 1%. A máxima absorbância do efluente bruto em 590 nm foi de 1,67. O emprego da radiação ionizante por feixe de elétrons proporcionou a redução de 20,69% da toxicidade do efluente na dose de 5 kGy e redução da cor acima de 90%, a partir de 2,5 kGy. A radiação ionizante por feixe de elétrons se mostrou eficaz no tratamento do efluente estudado, para a redução da cor e da toxicidade.

    Palavras-Chave: waste water; waste management; dyes; textiles; cotton; ionizing radiations; toxicity

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  • IPEN-DOC 29154

    MELO, CAMILA G. ; BORRELY, SUELI I. ; ROSA, JORGE M. ; PEREIRA, MARIA da C.C. . Águas residuais de tingimentos têxteis por processo convencional e após tratamento e reutilização: avaliação de parâmetros físico-químicos e de toxicidade. In: CONGRESSO NACIONAL DE MEIO AMBIENTE, 19., 20-22 de setembro, 2022, Poços de Caldas, MG. Anais... Muzambinho, MG: Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sul de Minas Gerais - Campus Muzambinho, 2022.

    Abstract: A indústria têxtil é destaque mundial, tanto por sua importância econômica, quanto pelas questões ambientais relacionadas à sua cadeia produtiva. As águas residuais provenientes de tingimentos com corantes reativos, possuem características complexas que comprometem os corpos d’água receptores e, consequentemente, a sobrevivência dos organismos aquáticos. Neste contexto, o estudo contemplou a realização de cinco tingimentos consecutivos, usando efluente tratado em cada etapa. Todos os tratamentos fotoquímicos obtiveram Decaimento Absorciométrico (DA) acima de 90%, permitindo que o efluente fosse reaproveitado em novos tingimentos desde o primeiro até o último efluente tratado. No processo proposto, a taxa de Carbono Orgânico Total (COT) obtida após cinco tingimentos consecutivos com o efluente tratado foi de 34 mg L-1, em comparação aos 435 mg L-1 do efluente obtido após cinco processos convencionais. A Salinidade do efluente final obtida pelo processo proposto foi de 2,34 g L-1 de NaCl, comparada a concentração de 25 g L-1 apresentada no efluente pelo processo convencional. O consumo médio de água para um tingimento de algodão de um quilograma, pelo processo proposto, foi de aproximadamente 24 litros, em comparação aos 70 litros consumidos pelo processo convencional. No entanto, o efluente tratado apresentou valores de toxicidade < 6,25% (CE50, com intervalo de confiança de 95%) contra 10,25% do efluente bruto (sem tratamento). A concentração mediana, que causou a imobilidade dos organismos expostos, indicou a maior sensibilidade do microcrustáceo Daphnia similis ao efluente tratado.

    Palavras-Chave: waste water; waste management; dyes; textile industry; photocatalysis; toxicity; water treatment

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  • IPEN-DOC 29153

    PENIN Y SANTOS, S.; CARVALHO, ELIAS F. . GHG emissions, present energies, future with storage: highlight for China, USA, and Brazil. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON HARMONICS AND QUALITY OF POWER, 20th, May 29 - June 1, 2022, Naples, Italy. Proceedings... Piscataway, NJ, USA: IEEE, 2022. DOI: 10.1109/ICHQP53011.2022.9808572

    Abstract: Before the previous 252 years almost all human tasks depended on human muscles. The steam engine accelerates the intensive use of natural resources and in this period the ppm of CO2 in the atmosphere increased by 48%. The population was 750-800mi. The rapid growth to 7.8 billion, now on much better terms including food, uses approximately 615 Exa Joules (EJ) to meet its needs in electricity, transport, heating and industries, as well as to produce food. To stop hazardous emissions, a radical matrix change is underway. Solar, wind and other renewable energy must replace fossil fuels while maintaining the quality of energy, especially electrical energy. This article addresses these issues.

    Palavras-Chave: greenhouse gases; sustainability; machinery; storage; energy sources; resources; power demand; carbon dioxide

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  • IPEN-DOC 29152

    FERRO, DAPHNE ; KOTANI, PALOMA ; PAVARIN, LAURA ; AFFONSO, REGINA ; ORTIZ, NILCE . Utilização de TiO2 microestruturado com biocarvão para desinfecção solar catalítica de efluentes contaminados por microorganismos. In: SIMPOSIO LUSO-BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITARIA E AMBIENTAL, 20th, June 29 - July 1, 2022, Aveiro, Portugal. Proceedings... Lisboa, Portugal: Associação Portuguesa dos Recursos Hídricos, 2022. p. 527-532.

    Abstract: No Brasil, o Novo Marco Legal do Saneamento Básico demanda que 99% dos cidadãos brasileiros devem ter acesso à água potável até 2033. Neste sentido, muitos processos de tratamento de água estão sendo desenvolvidos empregando diversas tecnologias, incluindo a fotocatálise, a radiação solar e a ultravioleta. Estes processos de tratamento e desinfecção solar são favoráveis principalmente considerando a localização geográfica brasileira empregando a luz solar que causa danos severos no DNA de patógenos. O semicondutor escolhido para a fotocatálise heterogênea foi o dióxido de titânio, que apresenta baixa toxicidade e possui reservas abundantes no Brasil. Este composto é um dos mais empregados em fotocatálise porque promove eficientemente a produção de sítios oxidantes e redutores na superfície, facilitando o surgimento de radicais HO• e H•. No entanto, para a utilização como catalisador é necessário que o dióxido de titânio possua a estrutura cristalina anatase e microestruturas estáveis que conferem elevados valores de área superficial e porosidade. A estrutura catalítica porosa foi obtida com a adição do biocarvão de eucalipto reflorestado como biotemplate, na moldagem do dióxido de titânio no processo de síntese sol-gel e resultou em uma estrutura de elevada porosidade. Desta forma, foi obtido os sítios de adsorção e interação, com significativo aumento do efeito sinérgico para a fotodesinfecção. A eficiência do processo de fotodesinfecção foi avaliada por meio da contagem do número de colônias da bactéria Escherichia coli, sendo essa onipresente nos efluentes domésticos. Processos de fotodesinfecção realizados com água de lavagem contendo esta bactéria se mostram promissores, com o emprego de 0,05g de dióxido de titânio microestruturado com biocarvão a porcentagem de redução no número de colônias de bactérias foi acima de 80% em uma hora de exposição. A otimização do processo de fotodesinfecção pode viabilizar uma nova alternativa aos métodos de desinfecção utilizados no país.

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  • IPEN-DOC 29148

    ESQUIVEL, ALEXANDER; KODAMA, YASKO ; VILLARREAL, JOSE; JURI AYUB, JIMENA; GONZALEZ, GUADALUPE; TEJEDOR-FLORES, NATHALIA. Técnicas nucleares y su versatilidad para la utilización y estudio de diversos procesos. In: GALAN, JAVIER S. (Ed.); FABREGA, JOSE (Ed.) CONGRESO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGIA, 18th, June 23-25, 2021, Online. Proceedings... Ciudad de Panamá, Panamá: Universidad Tecnológica de Panamá, 2021. p. 131-135. DOI: 10.33412/apanac.2021.3080

    Abstract: The study of various topics of science is carried out using tools that often do not achieve the depth of analysis required to respond to situations that affect the world in general, are often invasive and pollute. Over time it has been shown that nuclear techniques are a viable alternative to develop more comprehensive studies in various fields of science such as: health, agriculture, industry, environment, security, among others. This group work session was organized considering the need to inform society about the other side of nuclear energy and its positive contributions to the development of countries, to make them more competitive and environmentally friendly.

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  • IPEN-DOC 28986

    ANTUNES, A. ; SALVADOR, V.L.R. ; SCARPIN, M. ; ROSSI, W. de ; ZEZELL, D.M. . Analysis of Ca/P ratio in dental enamel irradiated with short pulse laser. In: RIGHINI, GIANCARLO C. (Ed.); CONSORTINI, ANNA (Ed.) CONGRESS OF THE INTERNATIONAL COMMISSION FOR OPTICS: OPTICS FOR THE QUALITY OF LIFE, 19th, August 25-30, 2002, Florence, Italy. Proceedings... Bellingham, WA, USA: SPIE, 2003. p. 1006-1007. (Proceedings SPIE 4829). DOI: 10.1117/12.530474

    Abstract: Recently most analyses of Ca and P in different parts of tooth enamel have been performed semiquantitatively. A direct and semi quantitative method for the determination of major and trace elements in human teeth by X-ray spectrometry is reported. The ratio Ca/P has been determined in the surface enamel of the third molar teeth. The surfaces were irradiated with short pulse laser Nd:YAG. The modifications in human dental enamel chemical composition for major and trace elements is here outlined. The accuracy of procedures was performed by analysis of natural hydroxyapatite as standard reference material. Results are consistent with other studies and they have indicated greater ratio Ca/P in irradiated groups in comparison to the non-irradiated group.

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  • IPEN-DOC 28982

    ZEZELL, DENISE M. ; SILVA, MATEUS R.; CASTRO, PEDRO A.A. ; SILVA, TANIA M.; GONCALVES, SERGIO E.P.. Nd:YAG laser on dental enamel in the reduction of artificial caries demineralization. In: LILGE, LOTHAR D. (Ed.); PHILIPP, CARSTEN M. (Ed.) EUROPEAN CONFERENCES ON BIOMEDICAL OPTICS, June 23-24, 2019, Munich, Germany. Proceedings... Bellingham, WA, USA: SPIE, 2019. p. 110791R-1 - 110791R-3. (Proceedings SPIE 11079, Medical Laser Applications and Laser-Tissue Interactions IX). DOI: 10.1117/12.2527213

    Abstract: Nd:YAG-laser associated to a photoabsorber, in the reduction of artificial caries in enamel was evaluated. Eighty bovine specimens with 6mm diameter and 2mm high were obtained and a half of the surface of each was protected as a control. Microdurometer and FTIR were performed initially and 8 groups (n=10) were obtained according to treatments: G1(- control): no-treatment; G2(+control): fluorophosphate; G3(Nd:YAG 60mJ/pulse, 10Hz, 48J/cm2, non-contact); G4(photoabsorber + Nd:YAG 60mJ); G5(Nd:YAG 80mJ/pulse, 10Hz, 64J/cm2); G6(photoabsorber + Nd:YAG 80mJ); G7(Nd:YAG 100mJ/pulse, 10Hz, 80J/cm2); G8(photoabsorber + Nd:YAG 100mJ). De-remineralization cycle were performed for induction of artificial caries and to interferometer, microdurometer and FTIR. Microhardness data were submitted to 2-way ANOVA and Tukey/Dunnett tests 5%. Statistically differences were obtained in the photoabsorberfactor individually and in the interaction between laser and photoabsorber. There was a lower percentage of microhardness loss in the groups with photoabsorber; G8 presented microhardness similar to G2. FTIR data were submitted to T-test 5%. Compared with G2, higher concentrations of carbonate were found in G4, G6 and G8; phosphate in G8; lower Amide-I concentration at G8 and higher Carbonate/Phosphate ratio at G4 and G6. The interferometry results were submitted to 3-way ANOVA of repeated measures 5%. There were statistically differences in the photoabsorber-factor individually and in the time-factor. Photoabsorber decreased the demineralization; Nd:YAG-laser without photoabsorber were less effective than fluoride; Nd:YAG-laser 100mJ with photoabsorber was as effective as fluoride and; the Nd:YAG-laser, associated or not to the photoabsorber, was no more effective than fluoride in the reduction of artificial decay.

    Palavras-Chave: demineralization; caries; lasers; enamels; dentistry

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  • IPEN-DOC 25222

    KAUFFMAN, C.M.F.; CARVALHO, M.T.; ARAUJO, R.E.; FREITAS, A.Z. ; ZEZELL, D.M. ; GOMES, A.S.L.. Characterization of the dental pulp using optical coherence tomography. In: RECHMANN D.D.S., PETER (Ed.); FRIED, DANIEL (Ed.) SPIE BiOS, January 21-26, 2006, San Jose, California, USA. Proceedings... Washington, USA: SPIE, 2006. p. 613707-1 - 613707-8. (Proceedings SPIE 6137, Lasers in Dentistry XII). DOI: 10.1117/12.653295

    Abstract: The inner structure of teeth, i.e. the root canal anatomy, is very complex. However a good knowledge of endodontic architecture is the first step towards successful endodontic treatment. Optical coherence tomography (OCT) is a powerful technique to generate images of hard and soft tissue. Its images show dependency on the optical properties of the tissue under analysis. Changes in the scattering and absorption of tissues can be observed through the OCT images. In this work, we used optical coherence tomography to perform in vitro studies of the inner structure of the first molar of albino rats (Rattus norvegicus). Focusing on the pulp chamber and in the root canal, we compare the images generated with the OCT technique to the histology. We are analyzing the feasibility of OCT to help on the diagnostic of endodontic diseases.

    Palavras-Chave: oral cavity; tomography; coherent radiation; optical systems

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  • IPEN-DOC 28977

    PORTO, KARINA M.B.G.; BORRELY, SUELI I. ; D'ALMEIDA, MARIA L.O.. Efeitos da radiação gama em propriedades de papel grau cirúrgico para embalagem. In: ABTCP INTERNATIONAL PULP AND PAPER CONGRESS, 46th, October 8-10, 2013, São Paulo, SP. Proceedings... São Paulo, SP: Associação Brasileira Técnica de Celulose e Papel - ABTCP, 2013. p. 1-10.

    Abstract: Embalagens contendo produtos para saúde normalmente passam por processos de esterilização, sendo um deles o que emprega radiação gama. Neste estudo duas amostras de papel grau cirúrgico, procedentes de embalagens comerciais, uma tendo apenas fibras de coníferas e outra uma mistura de fibras de coníferas e folhosas, foram irradiadas com raios gama nas doses de 25kGy com taxa de dose de 1,57kGy/h e 50kGy com taxa de dose de 1,48 kGy/h. As propriedades mais afetadas foram alvura, pH e as de resistência mecânica, sendo o efeito causado nas propriedades mecânicas menos acentuado no caso da amostra de papel com fibras de coníferas. A dose de 50 kGy exerce um efeito sobre as propriedades do papel da ordem de 10% a 15% maior do que a dose de 25kGy, que é a usualmente empregada para esterilização.

    Palavras-Chave: gamma radiation; radiation effects; packaging; sterilization; radiation doses; surgical materials; paper

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  • IPEN-DOC 28909

    FERREIRA, MARIA C. de M.S.C.; LEAL, LEONARDO B.; NOGUEIRA, MARCELO S.; CASTRO, PEDRO A.A. ; PERALTA, FELIPE; ZEZELL, DENISE M. ; CARVALHO, LUIS F. das C. e S. de. Biochemical characterization of saliva of smoking and non-smoking patients by using Fourier-transform infrared spectroscopy. In: HUANG, ZHIWEI (Ed.) SPIE PHOTONICS WEST; SPIE BIOS, January 22 - February 28, 2022, San Francisco, CA, USA. Proceedings... Bellingham, WA, USA: SPIE, 2022. p. 119570E-1 - 119570E-12. (Proceedings SPIE 11957, Biomedical Vibrational Spectroscopy 2022: Advances in Research and Industry). DOI: 10.1117/12.2610565

    Abstract: More than 90% of oral malignant neoplasms consist of squamous cell carcinoma originated from extrinsic and/or intrinsic multifactorial etiology on the epithelium of the oral mucosa. This multifactorial etiology makes early-stage cancer detection challenging due to the lack of associated oral-tissue clinical features and absence of changes on conventional cellular-imaging, serological and histopathological exams. By using a molecular-sensitive optical technique such as Fourier-transform infrared (FT-IR) spectroscopy, disease-specific biochemical changes can be detected non-destructively, non-invasively and with small sample volumes. In this study, we have used FT-IR spectroscopy to analyze saliva samples of control, smoker, and occasional smoker groups and determine their intrinsic molecular changes as well as the performance of sample differentiation by using a neural network classifier. Saliva samples were collected by spitting, homogenized and stored at -20ºC until analysis. Spectral data was collected in the fingerprint region (900cm-1 to 1800cm- 1) by using a Thermo Scientific Nicolet 6700 ATR FT-IR Spectrometer, in which 1-μl samples were placed on the crystal without additives and left to dry completely by an average time of 5 minutes. Data pre-processing and analysis was performed on the OriginPro8.5 and Orange software. Saliva-sample classification was performed with leave-one-out validation. Correctly classified instances were 72.7% for the control group, 65.5% for occasional smokers and 75% for smokers. Sample differences were observed in the peaks at 1076cm-1 (skeletal cis conformation of DNA and symmetric stretching of phosphate [PO2], 1403cm-1 symmetric CH3 modes of protein methyl groups and δsCH3 of collagen, 1451cm- 1 asymmetrical CH3 bending modes of the protein methyl groups, 1547cm-1 of protein band, amide II, peptide and proteins amide II, and 1646cm-1 amide I, C5 methylated cytosine, C==O bond, C==C stretching uracil and NH2 guanine.

    Palavras-Chave: neoplasms; oral cavity; tobacco smokes; fourier transformation; infrared spectra; spectroscopy; biopsy; diagnostic techniques; tobacco

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  • IPEN-DOC 28906

    SOUZA, FELIPE C.R. de; MACHADO, ALISSON R.; ROSSI, WAGNER de ; COSTA, EDER S.; AIRES, LEONARDO C.. Efeito da texturização em ferramentas de PCD no torneamento de alumínio 2011-T4. In: COLÓQUIO DE USINAGEM, 24., 25-27 de maio, 2022, Curitiba, PR. Anais... Recife, PE: Even3, 2022. DOI: 10.29327/usinagem.485690

    Abstract: A usinagem, por ser um dos processos de fabricação mais utilizado na indústria manufatureira, tem seu aprimoramento como um grande propósito entre pesquisadores. Dentre essas possíveis técnicas de aprimoramento, a texturização da ferramenta de corte é um destaque. Neste aspecto, é notório que algumas combinações de materiais são mais favoráveis à usinagem para a durabilidade das texturas durante o corte, como é o caso da usinagem do alumínio, um material dúctil e amplamente utilizado nas indústrias, aliada a uma ferramenta de alta resistência como o PCD. Esta combinação é altamente viável, pois não há desgaste significante na ferramenta, ao contrário da maioria dos casos, em que há um desgaste rápido na ferramenta que consome a textura em pequenos percursos de usinagem, diminuindo ou anulando o efeito da textura. Logo, a fim de verificar os efeitos da texturização, este trabalho realizou testes de torneamento da liga de Alumínio 2011-T4, com ferramentas de PCD com diferentes tipos de texturas e considerando a temperatura de usinagem medida por uma termocâmara infravermelha. Testes com ferramentas sem texturas (lisas) também foram conduzidos para comparação. As texturas foram usinadas por laser femtossegundos de Ti:safira, variando-se a direção, profundidade e largura dos canais. As texturas beneficiaram a segmentação do cavaco e consequentemente a dissipação do calor gerado e também o acabamento da peça. As texturas perpendiculares à aresta de corte com lubrificante foram as que apresentaram os melhores resultados em relação às ferramentas sem textura: para dimensões menores reduziu a temperatura em 9 %.

    Palavras-Chave: machining; polycrystals; aluminium; texture

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  • IPEN-DOC 28905

    SIGLER JUNIOR, EDUARDO; ROSSI, WAGNER de ; SANTANA, TATIANA D.; BARBOSA, PATRICIA A.; CARNEIRO, MARCELO B.. Avaliação de ferramenta de corte cerâmica texturizada à laser: proposta de trabalho. In: COLÓQUIO DE USINAGEM, 24., 25-27 de maio, 2022, Curitiba, PR. Anais... Recife, PE: Even3, 2022. DOI: 10.29327/usinagem.478682

    Abstract: Ferramentas cerâmicas com elevada dureza a quente, inércia química, e tenacidade promovida por adições de partículas (TiC e TiN), reforço com fibra (SiCw) e transfomação de fase (ZrO2 estabilizada), são utilizadas na usinagem de ferros fundidos, aços liga e aços endurecidos. Técnicas de texturização vem sendo empregadas em insertos de usinagem para diminuir as forças de usinagem; atrito; melhorar a rugosidade na peça; aumentar a vida útil da ferramenta. Assim, o objetivo desta proposta de trabalho é avaliar o desempenho de ferramentas de corte cerâmica a base de óxido alumínio texturizadas por laser de pulsos ultracurtos, no torneamento de ferro fundido cinzento e aço inoxidável martensítico. Além de estudar o comportamento tribológico desse material cerâmico em ensaios de microabrasão. Nos testes de usinagem serão monitorados esforços e temperatura de corte; avaliados os parâmetros de rugosidade (Ra e Rz); e circularidade e cilindricidade das peças. Como resultado espera-se compreender o comportamento da textura em ferramentas cerâmicas na usinagem de materiais que geram cavacos curtos e longos; e evidênciar o efeito da texturização na força e temperatura de usinagem; no acabamento da superfície e nos desvios geométricos da peça; além da resistência ao desgaste microabrasivo da ferramenta.

    Palavras-Chave: ceramics; cutting tools; texture; abrasives

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  • IPEN-DOC 28904

    SANTAELLA, CESAR R.K. ; COTINHO, SAMUEL P. ; CORREA, OLANDIR V. ; PILLIS, MARINA F. . Enhancement of the RE-boronizing process through the use of La, Nd, Sm, and Gd compounds / Aprimoramento do processo de boretação com terras raras por meio do uso de Nd, Sm e Gd. In: SHAEFFER, LIRIO (Ed.); ROCHA, ALEXANDRE da S. (Ed.); BRITO, ALBERTO M.G. (Ed.); SOUZA, JOAO H.C. de (Ed.); DAUDT, NATALIA de F. (Ed.) INTERNATIONAL FORGING CONFERENCE, 24th; NATIONAL SHEET METAL FORMING CONFERENCE, 23rd; INTERNATIONAL SHEET METAL FORMING CONFERENCE, 10th; BRDDRG CONGRESS, 7th; INTERNATIONAL CONFERENCE ON MATERIALS AND PROCESSES FOR RENEWABLE ENERGIES, 10th; INTERNATIONAL CONFERENCE ON SURFACE ENGINEERING IN MATERIAL FORMING, 3rd, October 13-15, 2021, Online. Proceedings... 2021.

    Abstract: Rare-earth elements have been used in the thermochemical treatment of boronizing to enhance boron diffusion. In order to further investigate the effect of these elements on the process, neodymium-, samarium-, and gadolinium were utilized for the treatment of AISI 1045 samples carried out at the temperature of 1173 K for 4 h. The resulting boride layers formed were characterized through optical microscopy, microhardness test, and X-ray diffraction (XRD). The comparison of the layers showed that the addition of neodymium increased the depth by 48%, with samarium by 54%, and with gadolinium by 76%.

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  • IPEN-DOC 28903

    REDÍGOLO, MARCELO M. ; CALVO, WILSON A.P. ; BOIANI, NATHALIA F. ; TOMINAGA, FLAVIO K. ; BORRELY, SUELI I. . Gas chromatography-mass spectrometry analysis of irradiated fluoxetine aqueous samples. In: ALAPI, TUNDE (Ed.); BERKECZ, ROBERT (Ed.); ILISZ, ISTVAN (Ed.) INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON ANALYTICAL AND ENVIRONMENTAL PROBLEMS, 27th, November 22-23, 2021, Szeged, Hungary. Proceedings... Szeged, Hungary: University of Szeged, 2021. p. 292-296.

    Abstract: The last decade witnessed the drastic increase in the use of antidepressant drugs, being fluoxetine the most prescribed worldwide. Conventional wastewater treatment is inefficient in removing fluoxetine and its accumulation in water bodies and water living organism is inevitable. Among several methods for contaminant removal from wastewater, electron beam irradiation is an efficient and green technology. This work presents the characterization of aqueous fluoxetine samples before and after irradiation. Gas chromatography coupled to mass spectrometry was used to identify the original compound and its irradiation products. Results indicate a drastic reduction in fluoxetine presence after the irradiation process. Radiolysis pathways were proposed based on mass fragments identification.

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  • IPEN-DOC 28902

    GARCIA, VANESSA S.G. ; ROSA, JORGE M. ; SILVA, THALITA T. ; BORRELY, SUELI I. . Ecotoxicological approach of surfactants treated by ionizing radiation. In: ALAPI, TUNDE (Ed.); BERKECZ, ROBERT (Ed.); ILISZ, ISTVAN (Ed.) INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON ANALYTICAL AND ENVIRONMENTAL PROBLEMS, 27th, November 22-23, 2021, Szeged, Hungary. Proceedings... Szeged, Hungary: University of Szeged, 2021. p. 56-60.

    Abstract: Removing surfactants from liquid effluents has been a fundamental issue since they are found in several industrial effluents, hospitals, restaurants, and even homes. When disposed into aquatic environmental, surfactants can implicate in significant changes, including several adverse effects to aquatic organisms. The present study was developed to assess the ecotoxicological effects of surfactants (anionic and nonionic) to aquatic organisms Vibrio fischeri bacteria, Daphnia similis crustacean. The ionizing radiation (Electron Beam Irradiation - EBI) was applied as a possible technology for the treatment of these contaminants in order to reduce acute toxic effects. The obtained data showed that the surfactants were toxic for both organisms, and the nonionic were more toxic than anionic. EB irradiation reduced surfactants toxicity by 40% acute toxic effects for nonionic surfactant and more than 70% for anionic, for both exposed organisms classes.

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  • IPEN-DOC 28897

    SILVA, JEFFERSON; REIS, SUELLEN; MAIA, ELOA L. ; TERADA, MAYSA ; BUGARIN, ALINE ; BERBEL, LARISSA ; ANDRADE, RAYANNE A.; GUILHERME, LUIS H.; COSTA, ISOLDA . Effect of pulsed and spray multipass MAG welding on the corrosion resistance of 316L stainless steel. In: INTERNATIONAL CORROSION CONGRESS, 21st; INTERNATIONAL CORROSION MEETING, 8th, July 20-23, 2021, Online. Anais... Rio de Janeiro, RJ: Associação Brasileira de Corrosão - ABRACO, 2021.

    Abstract: In this study, the corrosion resistance of the ASTM A-240 TP 316L stainless steel submitted to a multipass metal active gas (MAG) welding was investigated. The stainless steel was MAG welded in two modes of metal transfer: pulsed and spray with protective gas (98% Argon and 2% Oxygen). The microstructure and corrosion resistance of base metal (BM) and fusion-zone (FZ) were characterized by scanning electron microscopy (SEM), ferritescope test, and anodic polarization tests. All zones were passive in the test solution (NaCl 1.0 mol L-1) followed by passive film breakdown with a potential increase. The BM showed a higher tendency to film breakdown comparatively to the FZ. The FZ in the spray process presented a passive film with higher breakdown resistance than the pulsed FZ.

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  • IPEN-DOC 28896

    YOSHIKAWA, DANIEL S.; SANTOS, CELIA A.L.; MARTIN, RAMON V.; ALMEIDA, NEUSVALDO L. de; FARIA, RUBENS N. ; CARVALHO, MATHEUS A.; WENDHAUSEN, PAULO A.; LANDGRAF, FERNANDO J.. Corrosion behavior of NdFeB permanent magnet in two neutral environments. In: INTERNATIONAL CORROSION CONGRESS, 21st; INTERNATIONAL CORROSION MEETING, 8th, July 20-23, 2021, Online. Anais... Rio de Janeiro, RJ: Associação Brasileira de Corrosão - ABRACO, 2021.

    Abstract: The NdFeB uncoated magnets have been magnetically characterized by demagnetization curves and their corrosion behavior have been evaluated (nonmagnetized state) by accelerated, immersion and electrochemical corrosion tests. The hygrothermal corrosion resistance was evaluated by: high accelerated stress test (HAST) and bulk corrosion test (BCT). The immersion tests were performed in ultrapure water with or without addition of chloride ions. The electrochemical tests, open circuit potential (OPC) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) were carried out in two neutral solutions (NaCl and Na2SO4), and on the two distinct surfaces of cubic magnets, i.e. parallel and perpendicular (pole) to the crystallographic c-axis of aligned ferromagnetic grains. Both accelerated tests presented weight loss below 1.0 mg/cm2 (BCT grade A). The chloride ions additions in immersion tests caused differential aeration corrosion. The EIS tests carried out in NaCl solution were more aggressive than in Na2SO4 solution, and indicated a different corrosion behavior between the parallel and pole faces evidenced by the response of the Nyquist diagrams.

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  • IPEN-DOC 28895

    BERBEL, LARISSA O. ; VIVEIROS, BARBARA V.G. de ; MICELLI, ANA L. ; NIGRO, FREDERICO ; ROSSI, JESUALDO L. ; COSTA, ISOLDA . Corrosion of dental implants made of Ti-6Al-4V connected to 316L SS in agressive environment. In: INTERNATIONAL CORROSION CONGRESS, 21st; INTERNATIONAL CORROSION MEETING, 8th, July 20-23, 2021, Online. Anais... Rio de Janeiro, RJ: Associação Brasileira de Corrosão - ABRACO, 2021.

    Abstract: Implants made of dissimilar alloys, such as Ti-6Al-4V, connected to abutment of stainless steel (SS), are being considered for application as dental implants leading to galvanic corrosion. Body fluids are corrosive electrolytes that contain aggressive ions, such as chlorides, leading to localized attack at weak points of the passive film on materials used for implants fabrication. Another reason of apprehension concerning corrosion is the method of joining the different materials. This might lead to small gaps between the two materials and promote crevice conditions that stimulate localized corrosion. In this study, the corrosion resistance of a Morse taper dental implants made of Ti-6Al-4V alloy in contact to a prosthetic abutment of 316L, with the two parts joined by mechanical forces consisting of strikes, using different numbers of strikes (3, 5 and 7), was studied. The study was carried out by SVET technique in phosphate buffer solution (PBS) with an addition of H2O2 and pH adjust to 3 to simulate inflammatory conditions. The results showed high electrochemical activity at the interface between the two alloys. SVET maps showed that the Ti alloy acted as anode whereas the 316L SS as cathode. At the interface of the dissimilar alloys, large amounts of corrosion products accumulated showing the effect of the galvanic corrosion. This was mainly observed for the samples with 3 strikes for joining both alloys. The electrochemical activity was the lowest for the dental implant mounted with 5 strikes. SVET maps and SEM images showed a strong effect of crevice corrosion for the implants joined by lowest number of strikes among the testes.

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  • IPEN-DOC 28894

    NASCIMENTO, CAMILA B.; CALABRARO, BRUNO S.; ANJOS, DANILO F. dos; EVANGELISTA, RAFAEL; PIRIELLI, SABRINA S.; COLOSIO, MARCO A.; ROSSI, JESUALDO L. . Characterization of the corrosion behavior of sintered parts obtained by powder metallurgy with different manganese sulfide concentrations. In: INTERNATIONAL CORROSION CONGRESS, 21st; INTERNATIONAL CORROSION MEETING, 8th, July 20-23, 2021, Online. Anais... Rio de Janeiro, RJ: Associação Brasileira de Corrosão - ABRACO, 2021.

    Abstract: Powder metallurgy is a process widely used in automotive parts, such as gears and pistons. The presence of pores is an inherent characteristic of this process. This porosity directly affects machinability, thus making the surface finish of the material rough. One of the alternatives for improving machining is the addition of manganese sulfide (MnS) to the mix composition. This work aimed to investigate the corrosion behavior of an automotive part with a majority iron composition obtained by powder metallurgy with different concentrations of 0%, 0.5% and 1.0% MnS (mass %) and varied densities (5800 kg.m-³, 6200 kg.m-³ and 6600 kg.m-³) in immersion times of 1 h, 4 h, 8 h and 24 h in 3.5% NaCl solution (mass %). The work was undertaken by means of electrochemical tests (electrochemical impedance spectroscopy and potentiodynamic polarization) and microstructural characterization, before and after the immersion periods. The results obtained by electrochemical impedance spectroscopy revealed a drop in the corrosion resistance of the samples as the period of immersion in the electrolyte increased, where the condition without the presence of MnS showed higher corrosion resistance than the samples without MnS. The potentiodynamic polarization curves indicated a reduction in corrosion resistance with an increase in the percentage of MnS in the mixture composition.

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  • IPEN-DOC 28763

    BIATY, FLAVIA P. ; PALADINO, PATRICIA A.; SABUNDJIAN, GAIANE . Jogos digitais e realidade virtual como material didático. In: ENCONTRO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA E PÓS-GRADUAÇÃO DO CAMPUS SÃO PAULO, 6., 13-15 de dezembro, 2021, São Paulo, SP. Anais... São Paulo, SP: IFSP - Campus São Paulo, 2021. p. 1-3.

    Abstract: Neste trabalho discute-se a importância dos jogos digitais e da realidade virtual como material didático para uma aprendizagem significativa. Por meio de uma revisão bibliográfica e de discussões de um grupo de trabalho interdisciplinar e interinstitucional, constatou-se a importância dos Digital Game Based Learning (DGBL). Este tipo de jogo quando utilizado como material didático, permite um grau de flexibilidade e criatividade para o professor planejar sua sequência didática. Por outro lado, observou-se a carência de produção desse tipo de material, suas complexidades e suas limitações. Um tipo de limitação dos jogos de Realidade Virtual é a dificuldade de algumas pessoas em realizar a fusão binocular necessária para sua visualização.

    Palavras-Chave: game theory; educational tools; training; computerized simulation; digital systems; technology utilization

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  • IPEN-DOC 28762

    BIATY, FLAVIA P. ; PALADINO, PATRICIA A.; SABUNDJIAN, GAIANE . Viabilidade econômica e ambiental do uso de hidrogênio como vetor energético para transportes públicos urbanos. In: ENCONTRO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA E PÓS-GRADUAÇÃO DO CAMPUS SÃO PAULO, 6., 13-15 de dezembro, 2021, São Paulo, SP. Anais... São Paulo, SP: IFSP - Campus São Paulo, 2021. p. 1-3.

    Abstract: O uso do hidrogênio como vetor energético já é uma realidade no setor de transportes públicos urbanos. Uma alternativa mais limpa neste setor é particularmente importante uma vez que a queima de combustíveis fósseis impacta negativamente a qualidade ambiental e social da população. Este trabalho buscou investigar o atual panorama da viabilidade econômica e ambiental da utilização do hidrogênio como potencial vetor energético para o setor de transportes públicos urbanos, por meio de uma revisão bibliográfica. Concluiu-se que o tema envolve fatores tecnológicos, sociais, econômicos, ambientais e políticos, que necessitam de investimentos em pesquisa, desenvolvimento e inovação para sua implantação e ampliação.

    Palavras-Chave: hydrogen; sustainability; energy sources; buses; transport; urban areas; renewable energy sources

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  • IPEN-DOC 28761

    BIATY, FLAVIA P. ; JULIAO, ARTHUR P.; PALADINO, PATRICIA A.. O hidrogênio como vetor energético: produção, transporte e armazenamento. In: ENCONTRO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA E PÓS-GRADUAÇÃO DO CAMPUS SÃO PAULO, 6., 13-15 de dezembro, 2021, São Paulo, SP. Anais... São Paulo, SP: IFSP - Campus São Paulo, 2021. p. 1-3.

    Abstract: O hidrogênio associado às células a combustível é considerado uma alternativa energética aos combustíveis fósseis na busca por um modelo sustentável de geração de energia. Por não ser uma fonte primária de energia, há uma vasta gama de possibilidades para sua produção, transporte e armazenamento, que podem envolver fontes fósseis e gerar poluentes, conflitando com o principal benefício do uso do hidrogênio enquanto alternativa limpa. Este estudo buscou investigar, por meio de uma revisão bibliográfica, as formas de produção, transporte e armazenamento do hidrogênio concluindo que a produção mais viável, é aquela que ocorre no mesmo local do abastecimento, por meio da eletrólise.

    Palavras-Chave: hydrogen; energy sources; sustainability; environment; renewable energy sources; hydrogen storage; transport

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  • IPEN-DOC 28759

    MAGALHAES, EVELLYN S.; KUMADA, DANIEL K.; WETTER, NIKLAUS U. ; KASSAB, LUCIANA R.P.; ROSSI, WAGNER de . The influence of the different parameters used for the production of double line waveguides in Nd3+ doped TeO2-ZnO glasses by fs laser writing. In: GARCIA-BLANCO, SONIA M. (Ed.); CHEBEN, PAVEL (Ed.) SPIE PHOTONICS WEST; SPIE OPTO, January 22 - February 28, 2022, San Francisco, CA, USA. Proceedings... Bellingham, WA, USA: SPIE, 2022. p. 120040Z-1 - 120040Z-7. (Proceedings SPIE 12004, Integrated Optics: Devices, Materials, and Technologies XXVI). DOI: 10.1117/12.2610189

    Abstract: Nd3+ doped TeO2-ZnO glasses with double line waveguides produced by femtosecond (fs) laser writing technique are presented. The waveguides are written directly into these glasses using a femtosecond (fs) Ti:Sapphire laser, operating at 800 nm, delivering 30 fs pulses at 10 kHz repetition rate. Each written line is formed by several collinearly overlapping lines. When double line waveguides are produced, the light is guided in between the two lines and a negative refractive index change is produced in the region of the fs laser’s focus. However, as the absorption of the material at 800 nm (4 I9/2 → 4 F 5/2 + 2 H9/2 transition of Nd3+) is in resonance with the fs laser, the heating of the material makes writing difficult. In this context, the use of several overlapping lines represents a good alternative as the velocity of the writing can be increased to avoid, heating. We report results of output mode profile, beam quality factor M2 and refractive index change for, different parameters used for the fs laser writing. Pulse energies were 15μJ for 4 and 8 overlapping lines and 30 μJ for 2, 4 and 8 overlapping lines and the writing speed was 0.5 mm/s. The present investigation evaluates the best condition for the waveguides inscription, studying the influence of different parameters used in the writing process aiming at future photonic applications.

    Palavras-Chave: neodymium lasers; glass; waveguides; photons; lasers; doped materials

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  • IPEN-DOC 28758

    PRADO, FELIPE M. ; WETTER, NIKLAUS U. . Nd:YLF laser pumped at 797 nm with 68% slope efficiency. In: ANDREW CLARKSON, W. (Ed.); SHORI, RAMESH K. (Ed.) SPIE PHOTONICS WEST; SPIE LASE, January 22 - February 28, 2022, San Francisco, CA, USA. Proceedings... Bellingham, WA, USA: SPIE, 2022. p. 1198007-1 - 1198007-5. (Proceedings SPIE 11980, Solid State Lasers XXXI: Technology and Devices). DOI: 10.1117/12.2608967

    Abstract: We demonstrate a Nd:YLiF4 laser emitting at the 1053nm transition while side-pumped at 797nm by a VBG equipped diode. Initially, a plane-concave cavity is employed using a total internal reflection at the crystal pump face. The laser operated in QCW-mode and produced 68% of slope and 66% of optical efficiency with 67 W of peak output power, while having a multimode beam quality. These efficiencies are the highest ever reported for the Nd:YLF4 pumped at 800nm.

    Palavras-Chave: neodymium lasers; lasers; solid state lasers; optical pumping; diode-pumped solid state lasers

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  • IPEN-DOC 28757

    BORDON, CAMILA D.S.; WETTER, NIKLAUS U. ; ROSSI, WAGNER de ; KASSAB, LUCIANA R.P.. Fs laser writing in Nd3+ doped GeO2-PbO glasses for the production of a new double line waveguide architecture for photonic applications. In: GARCIA-BLANCO, SONIA M. (Ed.); CHEBEN, PAVEL (Ed.) SPIE PHOTONICS WEST; SPIE OPTO, January 22 - February 28, 2022, San Francisco, CA, USA. Proceedings... Bellingham, WA, USA: SPIE, 2022. p. 120040Y-1 - 120040Y-6. (Proceedings SPIE 12004, Integrated Optics: Devices, Materials, and Technologies XXVI). DOI: 10.1117/12.2610155

    Abstract: A new double line waveguide architecture produced in Nd3+ doped GeO2-PbO glasses is presented for photonic applications. These glasses produced with the melt quenching technique have interesting characteristics that make them attractive for photonic applications: large transmission window (400–5000 nm), large polarizability, low melting temperature (1200° C) with respect to silicates, low cut-off phonon energy (~800 cm-1), large mechanical resistance, high chemical durability and high refractive index (~2.0). The double line waveguides are written directly into Nd3+ doped GeO2-PbO glasses using a Ti:Sapphire femtosecond (fs) laser, operating at 800 nm, delivering 30 fs pulses at 10 kHz repetition rate. The two written lines that form the double waveguide are formed by several collinearly overlapping lines. Results of the output mode profile, the M2 beam quality factor at 632 and 1064 nm and refractive index change are presented, as well as the parameters used for laser writing. Double waveguides written with 4 and 8 overlapping lines, writing speed of 0.5 mm/s and pulse energy of 30 μJ demonstrated to be adequate parameters for writing; refractive index changes of ~10-3 were found at 632 nm for all the cases. The present results demonstrated that Nd3+ doped GeO2-PbO glasses with the new double line waveguide architecture are promising materials for the fabrication of passive and active components for photonic applications. Further investigation will focus on the influence of the writing parameters on the optical performance of the different waveguides, and evaluate the potential of the materials as optical amplifiers at 1064 nm.

    Palavras-Chave: optical systems; waveguides; lasers; processing; germanates; glass

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  • IPEN-DOC 28756

    DIPOLD, JESSICA ; MAGALHAES, EVELLYN S.; BORDON, CAMILA D.S.; KASSAB, LUCIANA R.P.; WETTER, NIKLAUS U. . Emission properties study of a Nd3+ doped TZA glass random laser. In: JIANG, SHIBIN (Ed.); DIGONNET, MICHEL J.F. (Ed.) SPIE PHOTONICS WEST; SPIE OPTO, January 22 - February 28, 2022, San Francisco, CA, USA. Proceedings... Bellingham, WA, USA: SPIE, 2022. p. 119970I-1 - 119970I-6. (Proceedings SPIE 11997, Optical Components and Materials XIX). DOI: 10.1117/12.2610107

    Abstract: Random lasers (RLs) have been thoroughly studied for applications such as high definition speckle free imaging, lithography, miniature spectroscopy, etc. RLs made with crystalline powders have shown promising results, with high emission efficiencies and narrow wavelength bandwidth. However, few studies on glass random lasers have been made, since its inhomogeneous broadening make it hard to verify the linewidth narrowing characteristic of laser emission. Here, we describe linewidth and temporal measurements for a TZA glass doped with 16 wt% neodymium. We verified a 0.5 nm linewidth narrowing at laser threshold. The pump intensity where the transition occurs coincided with the appearance of a faster emission decay, showing the presence of laser emission for higher pump power energies. This result is promising in understanding random lasing for glass powders.

    Palavras-Chave: lasers; randomness; neodymium ions; glass; doped materials; rare earths

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  • IPEN-DOC 28755

    BERECZKI, A. ; WETTER, NIKLAUS U. . Adaptive, high-power, dynamically stable ring resonator. In: ILCHENKO, VLADIMIR S. (Ed.); ARMANI, ANDREA M. (Ed.); SHELDAKOVA, JULIA V. (Ed.) SPIE PHOTONICS WEST; SPIE LASE, January 22 - February 28, 2022, San Francisco, CA, USA. Proceedings... Bellingham, WA, USA: SPIE, 2022. p. 1198705-1 - 1198705-6. (Proceedings SPIE 11987, Laser Resonators, Microresonators, and Beam Control XXIV). DOI: 10.1117/12.2610220

    Abstract: Dynamically stable resonators have a stationary TEM00 beam waist inside the laser rod (w30), which is minimal throughout the stability interval and insensitive to changes in pump power. For a given set of resonator parameters (mirror radii and distances between mirrors and rods), the stability interval parameters, which are the limits of the stability interval in terms of the rod’s thermally induced focusing length are determined. In linear resonators, these stability interval parameters cannot be changed independently only by varying resonator distances, and mirrors of different curvature have to be employed. However, our group showed recently that for a symmetric ring resonator containing a pair of curved mirrors, the width of stability interval and the stability interval limit at maximum rod’s focal length can be adjusted continuously and independently only by varying resonator distances once the mirror radius of curvature has been fixed. In this work we demonstrate a project of an adaptive ring resonator that allows the TEM00 - mode resonator to be continuously tuned throughout the whole range of pump powers utilizing standard electromechanics to move the mirrors. Additionally for a given value of pump power, w30 can be varied, thus allowing different beam qualities to be obtained from the same resonator.

    Palavras-Chave: resonators; stability; ring lasers; mirrors; power; pumps

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  • IPEN-DOC 28749

    GOMES, DANIEL de S. . Computational assessment using sensitivity analysis of more tolerant fuels. In: BRAZILIAN CONGRESS OF THERMAL SCIENCES AND ENGINEERING, 18th, November 16-20, 2020, Online. Proceedings... Rio de Janeiro, RJ: Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas - ABCM, 2020.

    Abstract: The secure operation of nuclear technology, including the avoidance of nuclear accidents and the optimal use of fuel cycles, poses a significant challenge. As of 2020, a total of 442 nuclear reactors are in operation in 30 countries across the world, accounting for over 13% of the global electricity demand. Over the last 50 years, light water reactors have operated using uranium dioxide as fuel and zirconium alloys as cladding. However, extensive research on more tolerant fuels has been conducted with high priority since the Fukushima disaster in 2011. New tolerance ideals seek the replacement of the standard fuel system with state-of-the-art options soon. Such investigations have predominantly focused on the responses and physical properties of new candidates for tolerant fuels, which are superior to those of standard fuel systems, based on close time-advanced alloys manufactured by substituting zirconium alloys with FeCrAl for enhanced corrosion resistance. Further, more tolerant fuels exhibit high uranium densities, with better thermal conductivities than uranium dioxide. This study proposes a fuel-licensing code as safety criteria collaborating with stochastic models and conservative rules. It also incorporates a sensitivity analysis using U3Si2 as fuel and FeCrAl alloys as cladding.

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  • IPEN-DOC 23982

    COSTA, ISOLDA ; RAMANATHAN, LALGUDI V. . Influência do tratamento superficial sobre o comportamento de oxidação do zircônio e zircaloy-4. In: SEMINÁRIO NACIONAL DE CORROSÃO, 13, 12-16 de maio, 1986, Rio de Janeiro, RJ. Anais... 1986. p. 219-227.

    Abstract: Neste trabalho estuda-se a influencia da concentração de fluoretos na solução de tratamento superficial sobre o comportamento de oxidação do zircônio e zircaloy-4, no intervalo de temperatura de 350 a 7600C, através de analise termogravimétrica. Foram utilizadas duas soluções cujas concentrações de acido fluorídrico eram diferentes, sendo medidas as rugosidades das amostras após os tratamentos artificiais. A influencia da concentração do íon fluoreto sobre o comportamento de oxidação e significativa para temperaturas mais elevadas.

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  • IPEN-DOC 23955

    MENNUCCI, MARINA M. ; COSTA, ISOLDA . Investigation of corrosion inhibitors for carbon steel used as reinforcement of concrete in artificial pore solution. In: EUROPEAN CORROSION CONGRESS, September 4-8, 2005, Lisbon, Portugal. Proceedings... 2005. p. 1-7.

    Abstract: The aim of this study was to evaluate the potential application of some chemical compounds as corrosion inhibitors for a carbon steel (CA-50) used as reinforcement of concrete in artificial pore solution. The tested compounds were sodium nitrite (1.5% in mass), hexamethylenetetramine (1.5% in mass) and benzotriazole (10-2 M). The techniques used in this investigation were electrochemical impedance spectroscopy (EIS), potentiodynamic polarization tests and open circuit potential measurements as a function of time. Each compound tested was added to a solution whose composition simulates that of the liquid inside the pores of concretes. To this solution was also added sodium chloride (3.5% in mass) to simulate the corrosive effects of marine atmospheres. The corrosion resistance of the carbon steel (CA-50) was evaluated in the solutions with and without the additives. A beneficial effect (corrosion resistance increase) was found for all types of inhibitors tested, but sodium nitrite and benzotriazole showed a significant inhibiting effect.

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  • IPEN-DOC 23954

    FERREIRA JUNIOR, JOSE M. ; TOMACHUK, CELIA R. ; ROSSI, JESUALDO L. ; SANTOS, WAGNER I.A. ; HINDER, STEVE J.; BAKER, MARK A.; COSTA, ISOLDA . A combination of cerium and niobium treatments for corrosion protection of electrogalvanized steel. In: INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON ELECTROCHEMICAL METHODS IN CORROSION RESEARCH, 10th, November 18-23, 2012, Maragogi, AL. Proceedings... 2012.

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  • IPEN-DOC 23953

    SANTOS, WAGNER I.A. ; FERREIRA JUNIOR, JOSE M. ; OLIVEIRA, MARCELO de ; BAKER, MARK A.; HINDER, STEVE J.; COSTA, ISOLDA . Corrosion protection of the clad on AA2024-T3 by cerium based conversion coatings. In: INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON ELECTROCHEMICAL METHODS IN CORROSION RESEARCH, 10th, November 18-23, 2012, Maragogi, AL. Proceedings... 2012.

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  • IPEN-DOC 23650

    RAMIREZ, ALEXANDER H. ; RAMIREZ, CRISTIAANN H. ; COSTA, ISOLDA . Influence of cold deformation on semiconducting properties of the ISO NBR 5832-1 austenitic stainless steel. In: INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON ELECTROCHEMICAL METHODS IN CORROSION RESEARCH, 10th, November 18-23, 2012, Maragogi, AL. Proceedings... 2012.

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  • IPEN-DOC 23568

    TERADA, MAYSA; MARQUES, ROGERIO A. ; PADILHA, ANGELO F.; COSTA, ISOLDA . Investigation of passive layers of incoloy MA 956 and DIN 1.4575 for odontological applications. In: INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON ELECTROCHEMICAL METHODS IN CORROSION RESEARCH, 10th, November 18-23, 2012, Maragogi, AL. Proceedings... 2012.

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  • IPEN-DOC 23553

    OLIVEIRA, MARCELO ; FERREIRA JUNIOR, JOSE M. ; SANTOS, WAGNER I.A dos ; TOMACHUK, CELIA R. ; ROSSI, JESUALDO L. ; COSTA, ISOLDA . Passivation treatments for galvanized steel as potential replacements to chromate conversion coatings. In: INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON ELECTROCHEMICAL METHODS IN CORROSION RESEARCH, 10th, November 18-23, 2012, Maragogi, AL. Proceedings... 2012.

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  • IPEN-DOC 23218

    SOUZA, KELLIE P. de ; TOMACHUK, CELIA R. ; PALOMINO, LUIS E.M.; COSTA, ISOLDA . Passivation of electrogalvanized steel with conversion coatings in Cr VI-free solutions. In: INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON ELECTROCHEMICAL METHODS IN CORROSION RESEARCH, 10th, November 18-23, 2012, Maragogi, AL. Proceedings... 2012.

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  • IPEN-DOC 23112

    SOUZA, KELLIE P. de ; TOMACHUK, CELIA R. ; PALOMINO, LUIS E.M.; COSTA, ISOLDA . Study of zirconium addition on Cr VI-free passivating layers applied on zinc coated steel. In: INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON ELECTROCHEMICAL METHODS IN CORROSION RESEARCH, 10th, November 18-23, 2012, Maragogi, AL. Proceedings... 2012.

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  • IPEN-DOC 23052

    ABREU, CAIO P. ; SILVA, LUCIANO M.; GRANDINI, CARLOS R.; ASSIS, SERGIO L. ; COSTA, ISOLDA . The effect of heat treatment on the corrosion resistance of Ti and Ti-Nb alloys in fluoride solution. In: INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON ELECTROCHEMICAL METHODS IN CORROSION RESEARCH, 10th, November 18-23, 2012, Maragogi, AL. Proceedings... 2012.

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  • IPEN-DOC 23007

    SANTOS, H.O. ; KUNIOSHI, C.T. ; ROSSI, J.L. ; COSTA, I. ; REIS, F.M.. Corrosion behaviour of hypereutectic Al-Si-Cu alloys used in cylinder liners. In: SAE WORLD CONGRESS, April 11-14, 2005, Detroit, Michigan. Proceedings... SAE TECHNICAL PAPER, 2005. DOI: 10.4271/2005-01-0539

    Abstract: In this study, the corrosion resistance of four Al-Si hypereutectic alloys has been investigated in a solution of chemical composition typical of the condensed solution from automotive fuel combustion products - here named automotive synthetic condensed solution. The significance of the undertaken study was in the evaluation of materials used for cylinder liners fabrication in relation to the Brazilian motor fuel. Three commercial Al-Si alloys that have been used for cylinder liners and a laboratory made alloy (Osprey Process) were evaluated by electrochemical impedance spectroscopy measurements at increasing times of immersion in this solution. The surfaces of the alloys were evaluated before and after corrosion test by scanning electron microscopy and. Although the corrosion mechanisms present similarities for all the commercial alloys investigated, the results also indicated different corrosion resistances for these alloys, and these were related to their microstructure characteristics. The laboratory prepared alloy showed increased susceptibility to pitting corrosion comparatively to the commercial alloys.

    Palavras-Chave: eutectics; corrosion resistance; alloy systems; mechanical properties; cylinders

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  • IPEN-DOC 23006

    MENNUCCI, MARINA M. ; COSTA, ISOLDA . Investigação do potencial de aplicação do benzotriazol como inibidor de corrosão do aço carbono CA-50 em meio alcalino. In: CONGRESSO LATINO AMERICANO DE CORROSÃO, May 21-26, 2006, Fortaleza, CE. Proceedings... 2006. p. 1-6.

    Abstract: O objetivo deste trabalho foi avaliar a proteção frente à corrosão do aço carbono CA-50, devido ao ataque por íons cloreto em meio alcalino, por inibidores de corrosão, especificamente o nitrito de sódio e o benzotriazol. O aço CA-50 é um dos mais utilizados para armaduras em estruturas de concreto armado. A concentração utilizada, de ambos os aditivos, foi 0,5 % em massa. A eficiência dos compostos foi avaliada em meio que simula a composição química da água de poro com adição de cloreto, por métodos eletroquímicos, especificamente curvas de polarização potenciodinâmica e espectroscopia de impedância eletroquímica. Observou-se efeito benéfico nos dois tipos de inibidores testados, sendo que o benzotriazol obteve uma melhor eficiência na concentração adotada. Os resultados indicaram que o benzotriazol pode ser uma alternativa viável à substituição do nitrito em aplicações de construção civil, isto é, em meios alcalinos, principalmente devido às vantagens de menor toxicidade.

    Palavras-Chave: corrosion inhibitors; corrosion protection; triazoles; carbon steels; surface treatments; sodium compounds; nitrites; reinforced concrete

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  • IPEN-DOC 22654

    ANTUNES, RENATO A. ; ASSIS, SERGIO L. de ; LORENZETTI, SOLANGE G. ; HIGA, OLGA Z. ; COSTA, ISOLDA . Comparison of in vitro corrosion behaviour and biocompatibility of Ti-13Zr-13Nb and passivated 316L stainless steel coated with TiCN. In: INTERNATIONAL CONGRESS OF MECHANICAL ENGINEERING, 18th, November 6-11, 2005, Ouro Preto, MG. Proceedings... 2005.

    Abstract: AISI 316L stainless steel finds widespread use as implant materials. However, it is prone to localized attack in the body fluids. Titanium alloys have the highest corrosion resistance among the metallic materials used as orthopaedic prostheses. Therefore, an implant material that unites the high surface stability of titanium alloys and the low cost of the 316L is of great interest. TiCN films obtained by PVD processes present high wear and corrosion resistances making them attractive materials for orthopaedic applications. However, there is little information about the corrosion behaviour of TiCN-coated stainless steels in physiological solutions. In this study, 316L specimens were passivated in nitric acid solution for 10 minutes and then coated with TiCN films produced by PVD process. The corrosion resistance of the coated specimens was evaluated by Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) and potentiodynamic polarization tests after 28 days of immersion in Hanks' solution. The results were compared with those obtained from bare, passivated, non passivated and TiCN-coated 316L steel, and bare Ti-13Zr-13Nb specimens. The passivated and TiCN-coated 316L specimens presented corrosion resistance similar to that of bare 316L. The highest corrosion resistance was obtained for Ti-13Zr-13Nb specimens. The in vitro biocompatibility of Ti-13Zr-13Nb and TiCN-coated 316L was investigated using a citotoxicity assay. Both materials were not cytotoxic in the conditions tested.

    Palavras-Chave: toxicity; stainless steel-316l; niobium alloys; titanium alloys

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  • IPEN-DOC 22639

    MENNUCCI, MARINA M. ; COSTA, ISOLDA . Evaluation of benzotriazole as corrosion inhibitor for carbon steel as reinforcement of concrete. In: ELECTROCHEMICAL SOCIETY MEETING, 210th, October 29-November 3, 2006, Cancun, Mexico. Abstract... 2006.

    Palavras-Chave: carbon steels; triazoles; corrosion inhibitors; copper; reinforced materials; chemical properties; concretes

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  • IPEN-DOC 22666

    ANTUNES, RENATO A. ; COSTA, ISOLDA . Caracterização de produtos de corrosão de aço carbono e aço patinável submetidos a ensaio acelerado de corrosão e ensaio de intemperismo". In: CONFERÊNCIA SOBRE TECNOLOGIA DE EQUIPAMENTOS, 6., CONGRESSO BRASILEIRO DE CORROSÃO, 22., 19-21 de agosto, 2002, Salvador, BA. Anais... 2002.

    Abstract: O objetivo deste trabalho foi a caracterização dos produtos de corrosão de dois tipos de aço: aço carbono e aço patinável. Foram realizados ensaios de intemperismo em três estações e um ensaio acelerado, em laboratório. O ensaio acelerado consistiu da exposição a ciclos alternados de duração de uma semana cada, entre períodos de exposição à luz ultravioleta e condensação, e períodos de exposição ao ensaio de névoa salina (ASTM B-117), e assim sucessivamente, até o final do ensaio, num total de mais de 1300 horas de exposição. Os ensaios de intemperismo foram realizados em três locais do estado de São Paulo, característicos de três atmosferas distintas: na COSIPA, em Cubatão (atmosfera industrial), no Alto da Serra, também em Cubatão (região com elevada umidade) e no centro da cidade de São Paulo (atmosfera urbana). O período total de exposição foi de 9 meses. A identificação dos produtos de corrosão, formados seja pelo ensaio acelerado ou pelos ensaios de intemperismo, foi realizada por duas técnicas distintas: espectroscopia Raman e difração de raios-X. Os resultados mostraram a presença de lepidocrocita (γ-FeOOH), goetita (α-FeOOH) e magnetita (Fe3O4) como os componentes mais freqüentes.

    Palavras-Chave: atmospheres; atmospheric circulation; corrosion; corrosion products; steels

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  • IPEN-DOC 22436

    LOPES, A.C.; BANCZEK, E.P.; COSTA, I. ; TERADA, M.; CUNHA, M.T.; RODRIGUES, P.R.P.. Caracterização de níquel eletrodepositado na presença de nanotubos de carbono (NTC) / Nickel coating electroplated characterization with and without carbon nanotubes (CNT). In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIENCIA DOS MATERIAIS, 19., 21-25 de novembro, 2010, Campos do Jordão, SP. Anais... 2010. p. 5881-5888.

    Abstract: Os metais têm grande aplicação, mas quando suas propriedades não são adequadas estas devem ser melhoradas através de tratamentos para aumentar a resistência à corrosão, mecânica e ao desgaste. A eletrodeposição de metais como níquel é uma das opções de tratamento. O objetivo deste trabalho é desenvolver um revestimento de níquel, na presença e ausência de (NTC), obtido por eletrodeposição sobre a liga de alumínio AA6061. A eletrodeposição do níquel foi realizada com ensaios de voltametria cíclica e cronoamperometria. As amostras foram caracterizadas por meio de curvas de potencial de circuito aberto, polarização potenciodinâmica anódica. A morfologia do filme de níquel foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura e difração de raios-X foi utilizada para caracterização das fases. Os resultados obtidos sugerem que o revestimento de níquel pode aumentar a resistência contra a corrosão.

    Palavras-Chave: crystallography; diffuse scattering; electrodeposited coatings; electrodeposition; nickel; structural chemical analysis; surface coating; voltametry; x radiation

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  • IPEN-DOC 22425

    YOSHIKAWA, DANIEL S.; ASSIS, SERGIO L. ; TERADA, MAYSA; COSTA, ISOLDA . Tratamentos de modificação de superfície para aumentar a resistência à corrosão do alumínio AA1100. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CORROSAO, 32.; INTERNATIONAL CORROSION MEETING, 4th, May 14‐18, 2012, Salvador, BA. Proceedings... 2012. p. 1-14.

    Abstract: Nesse trabalho, a influência de diversos tratamentos de modificação de superfície na resistência à corrosão do alumínio AA1100 foi investigada. Os tratamentos consistiram na imersão das amostras em água fervente para crescimento do filme de óxido hidratado, ou boehmitização; imersão em solução com moléculas auto-organizáveis (SAM) do grupo dos alcano difosfonatos e a combinação destes dois tratamentos. Amostras de AA1100 com superfície polida ou passivada com cromo hexavalente, também foram avaliadas. As técnicas utilizadas foram polarização potenciodinâmica, espectroscopia de impedância eletroquímica e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados de impedância de amostras com o tratamento de boehmitização apresentaram três constantes de tempo. Nas amostras que não foram expostas a este tratamento, observou-se um arco indutivo nas baixas frequências. O tratamento de boehmitização mostrou-se crucial para melhorar a resistência à corrosão do AA1100. O tratamento com SAM resultou em baixa estabilidade da superfície com o tempo de imersão e o tratamento que combinou boehmitização e tratamento SAM foi o que apresentou o melhor desempenho frente à corrosão entre os testados.

    Palavras-Chave: aluminium alloys; corrosion; electric impedance; surface coating

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  • IPEN-DOC 21856

    FERREIRA JUNIOR, JOSE M. ; TOMACHUK, CELIA R. ; SANTOS, WAGNER I.A. ; COSTA, ISOLDA . Investigação de tratamentos alternativos à cromatização, sobre superfícies de aço eletrogalvanizado. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CORROSAO, 32.; INTERNATIONAL CORROSION MEETING, 4th, May 14‐18, 2012, Salvador, BA. Proceedings... 2012. p. 1-10.

    Abstract: Neste trabalho, foram investigados três tipos de tratamento de passivação sobre aço eletrogalvanizado: a) aplicação de um filme polimérico à base de copolímero de etileno; b) passivação à base de sais de cromo trivalente e de cobalto; c) passivação com sais de cromo hexavalente (cromatização). O efeito destes tratamentos foi avaliado por técnicas eletroquímicas em solução de 0,1 mol/L de NaCl e ensaios de corrosão acelerada por exposição em câmara de névoa salina. Os resultados eletroquímicos e de exposição em câmara de névoa salina mostram que o sistema constituído por íons de cromo trivalente e de cobalto apresenta melhores propriedades de proteção em comparação ao tratamento de cromatização. O filme polimérico não produziu resultados satisfatórios provavelmente pela falta de compatibilidade com o revestimento de zinco. A partir dos resultados foi possível concluir que os tratamentos de passivação à base de sais de cromo trivalente são potenciais substitutos para o tratamento de cromatização com cromo hexavalente.

    Palavras-Chave: zinc; coatings; corrosion; chromium ions

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  • IPEN-DOC 21708

    PIERETTI, EURICO F. ; LEIVAS, TOMAZ P.; COSTA, ISOLDA . Biomateriais: correlação entre as propriedades eletrônicas do filme passivo e a resistência à corrosão do aço inoxidável ABNT NBR ISO 5832-1. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CORROSAO, 32.; INTERNATIONAL CORROSION MEETING, 4th, May 14‐18, 2012, Salvador, BA. Proceedings... 2012. p. 1-9.

    Abstract: Este trabalho tem o objetivo de avaliar o efeito de duas técnicas de marcação de implantes metálicos na resistência à corrosão do aço inoxidável austenítico ABNT NBR ISO 5832-1, um dos materiais mais utilizados no Brasil na fabricação de próteses. Para este estudo foram preparadas amostras do referido aço marcadas com técnicas de marcação mecânica e à laser e, sem nenhum tipo de marcação. Os ensaios eletroquímicos realizados constaram de monitoramento do potencial de corrosão em circuito aberto, espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS), determinação das propriedades eletrônicas do filme passivo via abordagem de Mott-Schottky e, medidas de polarização potenciodinâmica cíclica, à temperatura de 37°C. O eletrólito utilizado foi uma Solução Salina de Fosfato Tamponada (PBS) de pH de 7.4. Os ensaios eletroquímicos indicaram que a marcação do tipo laser aumenta a susceptibilidade à corrosão por pite ao alterar significativamente as características do filme passivo, quando comparada à marcação mecânica.

    Palavras-Chave: stainless steels; implants; corrosion resistance; austenitic steels; surgical materials; prostheses

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  • IPEN-DOC 21675

    TERADA, MAYSA ; RAMASCO, BRUNO T.; SIMOES, ALDA M.P.; PADILHA, ANGELO F.; COSTA, ISOLDA . Aplicação da microscopia eletroquímica de varredura no estudo da corrosão do aço inoxidável DIN W. Nr. 1.4460 com alto teor de nitrogênio. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CORROSAO, 28.; INTERNATION CORROSION MEETING, 2nd, May 12-16, 2008, Recife, PE. Anais... 2008. p. 1-21.

    Abstract: Neste trabalho, a microscopia eletroquímica de varredura (SECM) foi usada para investigar a concentração de espécies químicas liberadas pela corrosão e avaliar a resistência à corrosão localizada do aço inoxidável austenítico DIN W. Nr. 1.4460 com alto N. Este material apresenta potencialidade para aplicação como biomaterial pela completa ausência de fases ferromagnéticas. O potencial do ultra microeletrodo detectou não somente íons Fe2+ nas áreas anódicas, mas também o empobrecimento em oxigênio nas regiões catódicas. O aço foi ensaiado nas condições como recebido e solubilizado. Os resultados indicaram que o material como recebido apresenta superfície mais ativa que a do solubilizado. Análise da superfície por “Field Emission Gun” (FEG-SEM) mostrou grande quantidade de Cr2N os quais atuaram como nucleadores de pites, e que a corrosão se inicia na interface precipitado de nitreto/matriz.

    Palavras-Chave: corrosion; stainless steels; austenitic steels; corrosion resistance; nitrogen; surgical materials

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  • IPEN-DOC 21523

    JESUS, SERGIO L. de; NASCIMENTO FILHO, VIRGLIO F. do; COSTA, ISOLDA ; ROMERO, RICARDO E.; AZEVEDO, ANTONIO C. de; ROSSI, JESUALDO L. . Avaliação de processos de corrosão em aços API 5L X70 em contato com o solo Neossolo Quartzarênico. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CORROSAO, 28.; INTERNATION CORROSION MEETING, 2nd, May 12-16, 2008, Recife, PE. Anais... 2008. p. 1-9.

    Abstract: Polidutos, tanques de armazenamento de combustíveis e outras estruturas metálicas estão em constante contato com diferentes tipos de solos, diversos horizontes ou camadas, expostos à ação corrosiva nessa interação. Isso possibilita a ocorrência de danos as estruturas. Isto pode implicar em contaminações derivadas por vazamento dos produtos de estocagem, derramamento durante transporte, acidentes causados por tubulações sem adequada manutenção além das perdas financeiras associadas. Conhecer a dinâmica de interações entre as superfícies metálicas e o entorno é fundamental a fim de prever comportamentos e desenvolver materiais melhor aplicados. Os aços classe API são utilizados em tubulações de alta e baixa pressão mantendo características de elevada resistência mecânica e à corrosão e, ainda assim, são suscetíveis de ocorrências do processo corrosivo, dado que, estão em contanto com diferentes ambientes desde regiões de mangue até atmosferas industriais. No presente estudo, avaliou-se como se comportam aços API 5L X70 em contato com diferentes horizontes do solo Neossolo Quartzarênico (NQ) presente na cidade de Fortaleza - CE. Foram avaliadas as características físicas e químicas como pH, condutividade elétrica, sólidos totais dissolvidos, entre outras, com as respostas quanto à resistência e formas de corrosão. Isto foi feito com a finalidade de obter a caracterização do solo, a avaliação do metal ensaiado e a classificação das formas e tipos de corrosão. Os resultados demonstraram que diferentes horizontes dos solos, produzem um ataque diferenciado na estrutura metálica evidenciando essa seletividade.

    Palavras-Chave: corrosion; steels; soils; soil chemistry; pollutants; metals

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  • IPEN-DOC 21522

    BANCZEK, E.P. ; RODRIGUES, P.R.P.; COSTA, I. . Avaliação da substituição do Ni em banhos de fosfatização por oxalato de nióbio e amônio e benzotriazol na proteção contra a corrosão do aço-carbono 1010. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CORROSAO, 28.; INTERNATION CORROSION MEETING, 2nd, May 12-16, 2008, Recife, PE. Anais... 2008. p. 1-9.

    Abstract: Neste trabalho, o efeito da substituição do Ni pela combinação de oxalato de nióbio (Ox) e amônio e benzotriazol (BTAH) foi investigada avaliando a proteção frente à corrosão conferida ao aço-carbono 1010 pelas camadas de fosfato obtidas em presença destes aditivos. Ensaios de microscopia eletrônica de varredura (MEV), curvas de polarização potenciodinâmica, anódicas e catódicas, e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE), foram empregados para caracterizar as camadas de fosfato de zinco com Ni (PZn+Ni) e fosfato de zinco obtidas em meio com oxalato de nióbio e amônio e benzotriazol (PZn+Ox+BTAH). A investigação da resistência à corrosão do aço 1010 com os vários tipos de camadas de fosfato foi realizada em meio de NaCl 0,5 mol L-1. O objetivo foi avaliar a viabilidade da substituição do níquel dos banhos de fosfatização por oxalato e BTAH. Os resultados mostraram que esta substituição produz camadas de fosfato com melhor proteção contra a corrosão do aço-carbono o que se deve provavelmente à melhor cobertura do substrato proporcionada pela camada de PZn+Ox+BTAH comparada com a de PZn+Ni.

    Palavras-Chave: phosphates; niobium compounds; ammonia; oxalates; surface coating; carbon steels; corrosion

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  • IPEN-DOC 21378

    SPAGNOL, C.; OLIVEIRA, M.F. de; BANCZEK, E.P. ; RODRIGUES, P.R.P.; COSTA, I. . Comparação do efeito protetor do fosfato de zinco e de ferro contendo tolitriazol para o aço-carbono 1008. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CORROSAO, 28.; INTERNATION CORROSION MEETING, 2nd, May 12-16, 2008, Recife, PE. Anais... 2008. p. 1-20.

    Abstract: A causa básica da corrosão é conhecida, já que os metais apresentam uma condição termodinâmica instável e tendem a se mudar para uma condição estável gerando a formação de óxidos, hidróxidos, sais etc. Dessa maneira, a corrosão é um processo natural e indesejável. Tentando atenuar essa tendência de se oxidar dos metais, faz-se o uso de camadas de fosfatos, sendo possível o uso de inibidores de corrosão junto a estas para proteger o metal base. A fosfatização é uma das técnicas mais conhecidas para o tratamento de superfície de metais ferrosos e não ferrosos. Neste trabalho foram empregadas como técnicas: análise gravimétrica, polarização potenciostática anódica, impedância eletroquímica, microscopia ótica e salt spray. O objetivo deste trabalho é estudar a eficiência da fosfatização a base de zinco em relação à do ferro contendo em sua composição o tolitriazol (TTAH), para a fosfatização do aço-carbono 1008, em diferentes meios: NaCl 0,5 mol L-1, NaOH 0,1 mol L-1 e H2SO4 0,1 mol.L-1.

    Palavras-Chave: copper; tubes; corrosion; surface treatments; zinc phosphates

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  • IPEN-DOC 21346

    JESUS, A.C.N. de ; MAGNABOSCO, R.; COSTA, I. . Estudo da influência do acabamento interno na corrosão de tubos de cobre. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CORROSAO, 28.; INTERNATION CORROSION MEETING, 2nd, May 12-16, 2008, Recife, PE. Anais... 2008. p. 1-14.

    Abstract: Tubos de cobre ASTM C12200 (99,9%Cu-0,015-0,040%P) são utilizados mundialmente no transporte de água potável. Um dos parâmetros que influencia a resistência à corrosão por pite e a corrosão generalizada são as condições de acabamento interno dos tubos. O objetivo deste trabalho é investigar a influência do acabamento superficial no comportamento frente à corrosão de tubos de cobre usados comercialmente. Os tipos de acabamentos superficiais estudados foram: desengraxe, jateamento, e superfície sem tratamento, isto é, na condição obtida após trefilação. A resistência à corrosão foi investigada por meio de ensaios eletroquímicos em meio de cloreto de sódio 0,12 mol L-1. Um loop foi montado para simular as condições reais de uso. Antes e depois de todos os ensaios as superfícies dos tubos foram observadas por microscopia eletrônica de varredura. Os resultados obtidos, tanto dos ensaios eletroquímicos realizados quanto a caracterização dos produtos de corrosão das amostras após exposição no loop, permitiram concluir que tubos sem tratamento são mais susceptíveis a corrosão por pite e o acabamento desengraxado possui maior resistência a corrosão quando comparado com o acabamento jateado em função do aumento da rugosidade superficial produzida neste acabamento.

    Palavras-Chave: copper; tubes; carbon; electrodes

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  • IPEN-DOC 21345

    SZURKALO, MARGARIDA ; ASSIS, SERGIO L. de ; COSTA, ISOLDA . Influência do tratamento com moléculas auto-organizáveis no comportamento de corrosão da liga de alumínio 1050. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CORROSAO, 28.; INTERNATION CORROSION MEETING, 2nd, May 12-16, 2008, Recife, PE. Anais... 2008.

    Abstract: Moléculas auto-organizáveis são compostos de baixa solubilidade capazes de alterar as propriedades superficiais de substratos metálicos pela formação de camadas auto-organizadas. Essas moléculas aumentam a resistência à corrosão e promovem uma boa aderência entre revestimentos orgânicos e o substrato. Em razão disso, elas têm sido consideradas como uma alternativa ao tratamento de cromatização na preparação da superfície de ligas de alumínio para revestimento. Esse trabalho investiga a influência do tratamento da superfície em solução com moléculas auto-organizáveis na resistência à corrosão da liga de alumínio 1050. A resistência à corrosão dessa liga, seja com a superfície tratada ou sem tratamento com moléculas autoorganizáveis foi avaliada por ensaios de espectroscopia de impedância eletroquímica e curvas de polarização em solução de sulfato de sódio, à temperatura ambiente. Amostras cromatizadas foram também ensaiadas nas mesmas condições que as amostras tratadas com moléculas autoorganizáveis, e os resultados foram comparados. Os resultados obtidos indicaram aumento na resistência à corrosão das amostras tratadas com as moléculas auto-organizáveis em relação às amostras sem tratamento, mas a resistência à corrosão das primeiras foi bem inferior à das amostras cromatizadas.

    Palavras-Chave: anodes; polarization; aluminium alloys; corrosion resistance

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  • IPEN-DOC 21342

    OLIVEIRA, ALEXANDRA S.; COSTA, ISOLDA . Resistência à corrosão de aço baixo carbono com diferentes concentrações de cobre. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CORROSAO, 28.; INTERNATION CORROSION MEETING, 2nd, May 12-16, 2008, Recife, PE. Anais... 2008. p. 1-9.

    Abstract: Neste trabalho a influência da adição de cobre na resistência à corrosão aquosa e propriedades mecânicas do aço baixo carbono (SAE 1008) foi investigada. Amostras de dois aços contendo concentrações de cobre, 0,14% e 0,28%, foram submetidas a ensaios eletroquímicos em solução de cloreto de sódio 0,1 mol L-1 e 0,6 mol L-1 a temperatura ambiente. A caracterização mecânica foi realizada através da resistência á tração, limite de escoamento e alongamento nos dois tipos de aços antes das medidas eletroquímicas. Medidas do potencial de corrosão obtidas por dez horas e curvas de polarização anódica e catódica mostraram comportamentos de corrosão similares para ambas amostras, indicando que para as condições adotadas, o aumento de concentração de 0,14% para 0,28% não resultou em variações na resistência à corrosão e na resistência mecânica do aço. Observações realizadas pelo microscópio metalográfico confirmaram os resultados eletroquímicos. Os resultados mostram que sob o ponto de vista da corrosão não se justifica o aumento do teor de cobre na faixa adotada para aplicações em meios onde os materiais trabalhem sob imersão.

    Palavras-Chave: carbon steels; corrosion resistance; copper; sodium chlorides; low alloy steels

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  • IPEN-DOC 21325

    LIMA, R.C. ; OLIVEIRA SOBRINHO, A.C.; OLIVEIRA, A.; COSTA, I. . Avaliação da durabilidade do fosfato tricatiônico com nióbio por ensaio de corrosão acelerada. In: ENCONTRO E EXPOSIÇÃO BRASILEIRA DE TRATAMENTOS DE SUPERFÍCIE, 14.; INTERFINISH LATINO AMERICANO, 3., April 11-14, 2012, São Paulo, SP. Proceedings... 2012. p. 214-218.

    Abstract: O processo de fosfatização tem como finalidade tornar a superfície dos metais mais resistente à corrosão e melhorar sua aderência às tintas. Camadas de fosfato tricatiônico compostas por zinco, manganês e nióbio foram desenvolvidas apresentando bons resultados quando comparadas à camada tradicional composta por zinco, manganês e níquel. A substituição do Ni pelo Nb teve como objetivo a redução da toxicidade presente nos resíduos da fosfatização devido à presença do níquel. Este trabalho apresenta a caracterização das camadas de fosfato tricatiônico com Ni ou com Nb por MEV e EDS e a avaliação destas camadas por ensaios de corrosão acelerada (névoa salina) e ensaio de aderência.

    Palavras-Chave: niobium; phosphates; layers; surface coating; zinc

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  • IPEN-DOC 21324

    OLIVEIRA, M. de ; SANTOS, W.I.A. ; FERREIRA JUNIOR, J.M. ; TOMACHUK C.R. ; COSTA, I. . Avaliação de camadas de conversão de cério como alternativa para substituição da cromatização sobre aço eletrogalvanizado. In: ENCONTRO E EXPOSIÇÃO BRASILEIRA DE TRATAMENTOS DE SUPERFÍCIE, 14.; INTERFINISH LATINO AMERICANO, 3., April 11-14, 2012, São Paulo, SP. Proceedings... 2012. p. 228-235.

    Abstract: A necessidade de substituição de tratamentos de passivação à base de sais de cromo hexavalente, os quais produzem rejeitos tóxicos, tem levado à procura de alternativas com desempenho equivalente e característica de tecnologia limpa. Este trabalho teve como objetivo investigar o efeito do íon cério na resistência à corrosão de aço eletrogalvanizado. A resistência à corrosão foi avaliada por métodos eletroquímicos (espectroscopia de impedância eletroquímica e medidas de potencial a circuito aberto) e ensaios de corrosão acelerada em câmara de névoa salina. A caracterização da superfície foi realizada por microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de dispersão de energia de raios X. Os ensaios eletroquímicos e de exposição em câmara de névoa salina mostraram excelente resistência à corrosão associada às camadas de conversão de cério e desempenho superior ao tratamento com cromo hexavalente. A proteção à corrosão ocorre devido à precipitação de hidróxido de cério (III) nas regiões catódicas, com o aumento do pH durante o processo de corrosão causando a inibição desta.

    Palavras-Chave: chromium compounds; cerium; zinc; steels; electrochemical corrosion

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  • IPEN-DOC 21320

    JAZBINSEK, LUIZ A.R. ; LIMA, ROSELE C. de ; COSTA, ISOLDA . Estudo comparativo de fosfato tricatiônico substituindo Ni por Nb. In: ENCONTRO E EXPOSIÇÃO BRASILEIRA DE TRATAMENTOS DE SUPERFÍCIE, 14.; INTERFINISH LATINO AMERICANO, 3., April 11-14, 2012, São Paulo, SP. Proceedings... 2012. p. 292-297.

    Abstract: Os tratamentos de superfície de aço com revestimentos de conversão à base de compostos de fosfato são amplamente utilizados na indústria. O processo de fosfatização requer grandes quantidades de água, com seu sistema de tratamento e de descarga apropriada para o ambiente. Soluções que aumentem a eficiência dos processos industriais e, ao mesmo tempo, reduzam os riscos ambientais são importantes hoje e no futuro, tornando-se o foco de pesquisa nas diversas áreas do conhecimento. Um foco de pesquisa sobre preservação ambiental tem sido a substituição de níquel por outros aditivos ambientalmente amigáveis em banhos de fosfato tricatiônico, com o objetivo de reduzir o impacto ambiental e obter camadas de fosfato com propriedades físicas e resistência à corrosão comparáveis àqueles formados em banhos contendo níquel. O presente estudo compara as características morfológicas e resistência à corrosão de dois tipos de camadas de fosfato tricatiônico, uma formada em banho com níquel e outra em uma solução com oxalato de nióbio substituindo níquel. A morfologia da camada de fosfato foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura (MEV), e a resistência à corrosão do aço fosfatizado foi investigada por meio de métodos de polarização (anódica e catódica) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). Os resultados mostraram que a substituição de níquel por oxalato de nióbio levou a significativa modificação da morfologia, com cristais maiores de fosfato sendo obtidos no banho com oxalato de nióbio comparativamente aos com níquel. No entanto, as curvas de polarização para ambos os tipos de fosfatos foram semelhantes mostrando densidades de corrente próximas, sugerindo que o oxalato de nióbio pode ser considerado uma substituição potencial para o níquel em banhos de fosfatização.

    Palavras-Chave: corrosion; niobium; oxalates; phosphates; morphology

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  • IPEN-DOC 21252

    SOUZA, D.O.; HAMMEL, N.P.; SANTOS, W.I.A. ; RAMIREZ, A.H. ; ROJO, N.; COSTA, I. . Investigação da corrosividade do ensaio de névoa salina segundo norma ISO 9227. In: ENCONTRO E EXPOSIÇÃO BRASILEIRA DE TRATAMENTOS DE SUPERFÍCIE, 14.; INTERFINISH LATINO AMERICANO, 3., April 11-14, 2012, São Paulo, SP. Proceedings... 2012. p. 360-367.

    Abstract: Câmaras de névoa salina são projetadas para reproduzir os resultados que ocorrem nas condições reais de intemperismo. Entretanto, o leque enorme de fatores atmosféricos que contribuem com a corrosão não permite uma reprodução precisa da exposição natural. Pequenas variações na calibração do equipamento podem mascarar os resultados. Portanto, é de grande importância garantir a validação da câmara quanto à sua corrosividade. Este trabalho teve o objetivo de avaliar a corrosividade de uma câmara de névoa salina segundo norma ISO 9227: 2006. Foram preparados 18 corpos-de-prova de aço carbono 1008 (grau CR4-ISO 3574) nas dimensões 150 mm x 70 mm x 1 mm, dispostas em 6 regiões diferentes de uma câmara de ensaio acelerado. A solução salina foi preparada com concentração de 5% de NaCl e pH variando de 6,5 a 7,2. O ensaio teve duração de 48 horas. Após este tempo, a perda de massa por metro quadrado das amostras foi calculada. De acordo com a norma ISO 9227:2006, para que o ensaio seja validado, a câmara deve apresentar perda de massa de 70 ± 20 g/m2. Os resultados obtidos mostraram valores de perda de massa que variaram de 66,26 g/m2 a 79,31 g/m2, validando a câmara utilizada.

    Palavras-Chave: atmospheric circulation; corrosion; salts; surface coating; sodium chlorides

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  • IPEN-DOC 21246

    FERREIRA JUNIOR, J.M. ; TOMACHUK, C.R. ; OLIVEIRA, M. de ; SANTOS, W.I.A. ; COSTA, I. . Investigação de tratamentos alternativos à cromatização aplicados sobre eletrogalvanizado. In: ENCONTRO E EXPOSIÇÃO BRASILEIRA DE TRATAMENTOS DE SUPERFÍCIE, 14.; INTERFINISH LATINO AMERICANO, 3., April 11-14, 2012, São Paulo, SP. Proceedings... 2012. p. 58-65.

    Abstract: A cromatização com íons de cromo hexavalente tem sido utilizada como processo altamente efetivo de inibição da corrosão de revestimentos de zinco. Todavia, como apresenta efeitos tóxicos e carcinogênicos e envolva altos custos no tratamento de efluentes, muitas pesquisas têm sido realizadas com o objetivo de encontrar alternativas para este processo. Neste trabalho, foram investigados três tratamentos de conversão , sobre revestimento de zinco eletrodepositado que consistiram de: (a) passivação com íons de cromo trivalente e cobalto; (b) passivação com íons de cromo trivalente e zircônio e; (c) passivação com íons de cromo hexavalente, este úlitmo como referência. A resistência à corrosão das superfícies com os vários tratamentos foi avaliada por espectroscopia de impedância eletroquímica e ensaio de névoa salina segundo norma ASTM B117. Os resultados mostraram que a proteção contra a corrosão proporcionada pela camada de cromato trivalente e cobalto foi superior à das demais camadas, podendo substituir o tratamento de passivação à base de íons cromo hexavalente.

    Palavras-Chave: chromium; coatings; corrosion resistance; steels; electrochemical corrosion; zinc

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  • IPEN-DOC 21231

    BERBEL, LARISSA O.; ANDRADE, JUCIMARA K. de; COSTA, ISOLDA ; CUNHA, MAICO T. da; OLIVEIRA, MARILEI F. de; RODRIGUES, PAULO R.P.; BANCZEK, EVERSON do P.. Revestimento de zircônio obtido pelo método sol-gel para a proteção contra a corrosão do alumínio AA 3003. In: ENCONTRO E EXPOSIÇÃO BRASILEIRA DE TRATAMENTOS DE SUPERFÍCIE, 14.; INTERFINISH LATINO AMERICANO, 3., April 11-14, 2012, São Paulo, SP. Proceedings... 2012. p. 23-31.

    Abstract: Alguns tratamentos de superfícies, como por exemplo, a fosfatização, a cromatização e as nanocerâmicas, entretanto, esses processos que se constituem de compostos de cromo, níquel, ferro, fósforo e manganês, apresentam uma elevada toxidade, demonstrando a necessidade da busca de processos alternativos e mais eficazes contra a corrosão. O objetivo deste trabalho é a caracterização físico-química de um tratamento de superfícies metálicas a base de cerâmica de zircônia. O substrato metálico utilizado foi o alumínio AA 3003. As camadas de compostos de zircônio foram obtidas por imersão em um sol-gel e o revestimento de referência foi o de cromo trivalente. A caracterização dos sistemas em estudo foi realizada por meio de microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de impedância eletroquímica e curvas de polarização anódica. Os resultados mostram que o revestimento de zircônio apresentou uma fina camada com maior resistência à corrosão que o metal base não revestido e revestido com cromo trivalente.

    Palavras-Chave: aluminium alloys; corrosion; sol-gel process; zirconium; coatings

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  • IPEN-DOC 20918

    ASSIS, S.L. ; SOUZA, S. de ; YOSHIKAWA, D.S.; COSTA, I. . Tratamentos de superfície à base de moléculas auto-organizáveis para resistência à corrosão da liga Alclad 7475-T761 / Surface treatments based on self assembling molecules for corrosion resistance of Alclad 7475-T761 alloy. In: ENCONTRO E EXPOSIÇÃO BRASILEIRA DE TRATAMENTOS DE SUPERFÍCIE, 14.; INTERFINISH LATINO AMERICANO, 3., April 11-14, 2012, São Paulo, SP. Proceedings... 2012. p. 462-469.

    Abstract: Esse trabalho investiga a influência de tratamentos de superfície com moléculas auto-organizáveis do grupo de alcano difosfonato, na resistência à corrosão da liga de alumínio Alclad 7475-T761. A superfície da liga Alclad 7475-T761 após polimento, desengraxe em soluções alcalinas e desoxidação foi submetida a processo para crescimento do filme de óxido hidratado e em seguida tratada em solução de alcano difosfonato. O tratamento de crescimento do filme de óxido foi realizado por imersão de amostras da liga de alumínio em água fervente, enquanto que o tratamento com moléculas auto-organizáveis consistiu na imersão da liga em uma solução de alcano difosfonato em concentração determinada pela concentração micelar crítica (CMC). Amostras passivadas em solução de cromo hexavalente também foram testadas para efeito de comparação. A resistência à corrosão da liga foi avaliada por técnicas eletroquímicas e os resultados indicaram que o tratamento para crescimento do filme de óxido seguido por imersão em solução com moléculas auto-organizáveis apresentou desempenho frente à corrosão superior ao revestimento de conversão com cromo hexavalente.

    Palavras-Chave: aluminium alloys; corrosion; micellar systems; surface treatments

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  • IPEN-DOC 20472

    JESUS, S.L. ; NASCIMENTO FILHO, V.F.; COSTA, I. ; AZEVEDO, A.C.; ROMERO, R.E.; ROSSI, J.L. . Uma nova abordagem para avaliar corrosão do solo em materiais metálicos por TXRF, XRD E SEM/EDS / A new approach to evaluate soil corrosion in metallic materials using TXRF, XRD AND SEM/EDS. In: ENCONTRO E EXPOSIÇÃO BRASILEIRA DE TRATAMENTOS DE SUPERFÍCIE, 14.; INTERFINISH LATINO AMERICANO, 3., April 11-14, 2012, São Paulo, SP. Proceedings... 2012. p. 53-57.

    Abstract: O efeito de corrosão do solo sobre estruturas enterradas leva a perdas irreparáveis e, eventualmente, danos estruturais. Abordagens diferentes tentam correlacionar as propriedades do solo com a sua corrosividade, sendo consenso geral que os solos de acidez elevada, alta condutividade elétrica, com quantidades elevadas de umidade e sais dissolvidos, são os mais corrosivos. Óxidos ou hidróxidos são típicos produtos de corrosão de materiais metálicos quando imersos em eletrólitos tais como solos ou outros substratos. A identificação dos produtos de corrosão permite avaliar em que condições esse processo ocorreu e melhorar o conhecimento sobre seu mecanismo. Neste estudo, os cupons metálicos de aço doce (SAE 1020) foram expostos a solução de extrato aquoso do solo durante trinta dias e os produtos de corrosão foram avaliados por difração de raios X ‐ XRD, após adoção de método adequado. Além disso, a solução do solo foi analisada por fluorescência de raios X por reflexão total ‐ TXRF e por microscopia eletrônica de varredura. Os resultados permitiram a identificação de produtos de corrosão e a proposição de uma nova abordagem para entender as reações de superfície.

    Palavras-Chave: corrosion; soils; x-ray fluorescence analysis; aqueous solutions; metals

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  • IPEN-DOC 20402

    PIERETTI, EURICO F. ; MANHABOSCO, SARA M.; DICK, LUÍS F. P.; COSTA, ISOLDA . Use of Scanning Vibrating Electrode Technique to localized corrosion evaluation of ASTM F139 stainless steel marked by laser. In: INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON ELECTROCHEMICAL METHODS IN CORROSION RESEARCH, 10th, November 18-23, 2012, Maragogi, AL. Proceedings... 2012.

    Abstract: In this study, Scanning Vibrating Electrode Technique (SVET) was used to investigate the effect of marking the surface of the ASTM F139 austenitic stainless steel with laser engraving, on its localized corrosion resistance. Laser marked samples were immersed in a phosphate buffered solution (PBS) with pH 7.4 and the development of anodic and cathodic regions at the interface between heat affected areas by laser beam and not affected regions was evaluated. The results showed that the area with anodic current density was related to the laser regions and the cathodic one was generated on the adjacencies, which was best reveled under polarized conditions.

    Palavras-Chave: austenitic steels; corrosion resistance; crevice corrosion; evaluation; lasers; oxides; phosphates

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  • IPEN-DOC 20254

    TOMACHUK, CELIA R.; COSTA, ISOLDA . Efeito da corrente pulsada na composição e estrutura da liga ZnCo eletrodepositada. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CORROSÃO, 34.; INTERNATIONAL CORROSION MEETING, 5th.; CONGRESO IBEROAMERICANO DE CORROSIÓN Y PROTECCIÓN, 10th.; CONCURSO DE FOTOGRAFIA DE CORROSÃO E DEGRADAÇÃO DE MATERIAIS, 19.; EXPOSIÇÃO DE TECNOLOGIAS PARA PREVENÇÃO E CONTROLE DA CORROSÃO, 34, 19-23 de maio, 2014, Fortaleza, CE. Anais... Rio de Janeiro, RJ: Associação Brasileira de Corrosão – ABRACO, 2014. p. 1-11.

    Abstract: As técnicas de modulação de corrente aplicadas à eletrodeposição podem ser consideradas como uma “evolução recente”, apesar da primeira aplicação ter sido realizada em 1893, na Alemanha. Essas técnicas têm sido raramente utilizadas. No entanto, nos últimos anos é possível constatar um crescente interesse visando otimização do processo de eletrodeposição de metais e ligas e da qualidade dos eletrodepósitos. Neste trabalho, foi investigado o efeito da frequência na faixa de 10 Hz a 1000 Hz, fixando a densidade de corrente média, a densidade de corrente catódica e o ciclo de trabalho, e variando o tempo “on” e o tempo “off”, na estrutura e composição de eletrodepósitos de ZnCo obtidos por corrente pulsada. Foi possível observar diferentes morfologias. Eletrodepósitos compactos e sem microporosidades foram obtidos na faixa de frequência entre 20 Hz a 166 Hz (região faradáica) com teor de cobalto na liga entre 0,8 % a 1,1 %. Os resultados foram comparados com eletrodepósitos de ZnCo obtidos por corrente contínua.

    Palavras-Chave: electrodeposition; zinc alloys; cobalt alloys; coatings; currents; pulses

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  • IPEN-DOC 15340

    CALVO, WILSON A.P. ; POLI, D.C.R. ; DUARTE, C.L. ; OMI, N.M. ; LIMA, W. . Overview of flue gas treatment in Brazil. In: IAEA TECHNICAL MEETING ON PROSPECTS AND CHALLENGES IN APPLICATION OF RADIATION FOR TREATING EXHAUST GASES, May 14-18, 2007, Warsaw, POL. Vienna, Austria: INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY, 2011. p. 76-90.

    Abstract: The coal mines in Brazil are primarily located in southern part areas. The total coal reserves are approximately 32.8 billions tons, 89% of which are located in Rio Grande do Sul state. The Brazilian agriculture potentiality is very high, mainly due to the availability of flat land and the existence of industrial capacity to supply the main fertilizers needs. Electron beam flue gas treatment process ensures simultaneous removal of SO2 and NOX from flue gases by single process, requiring no additional wastewater treatment system and can produce useful nitrogen fertilizer consisting of ammonium sulfate (NH4)2SO4 and ammonium nitrate NH4NO3 as by-products. During the TC Project BRA/8/021 - Pilot Plant for Electron Beam Purification of Flue Gas supported by IAEA (1995-1996), a laboratory facility for electron beam flue gas treatment was set at IPEN. In 1997, an official request from Brazilian Government, Ministry of Science & Technology (MCT) and IPEN was made for the Japan Consulting Institute (JCI) to prepare feasibility studies of air pollution control by electron beam flue gas treatment in three power generation companies. These companies are responsible for the power generation, the transmission and the supply of electricity to Brazil: Jorge Lacerda – Eletrosul Centrais Eletricas do Sul do Brasil S.A., Presidente Medici – Companhia Estadual de Energia Eletrica (CEEE) and Piratininga – AES Eletropaulo Thermal Power Plants.

    Palavras-Chave: air pollution control; ammonium nitrates; ammonium sulfates; coal mines; coal reserves; electron beams; feasibility studies; fertilizers; flue gas; power generation; sulfur dioxide; thermal power plants; waste water

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  • IPEN-DOC 15207

    HARAGUCHI, MARCIO I.; KIM, HAE Y.; CALVO, WILSON A.P. . Process equipment imaging by tomographic gamma scan. In: AIChE ANNUAL MEETING, October 28 - November 2, 2018, Pittsburgh, PA. Apresentação... 2018.

    Palavras-Chave: image processing; tomography; computerized tomography; industrial radiography; radiation detectors

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  • IPEN-DOC 14970

    CALVO, WILSON A.P. . Irradiadores gama e aceleradores de elétrons: aplicações da tecnologia de processamento por radiação na indústria e no meio ambiente. In: WORKSHOP INTERNACIONAL SOBRE ENERGIA NUCLEAR, MEIO AMBIENTE E SEGURANÇA, 3., 23-24 Agosto 2012, Campinas, SP. Apresentação... 2012.

    Palavras-Chave: accelerators; cobalt 60; electron beams; environmental protection; gamma radiation; industry; pollution; radiation curing; radiation sources; uses

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  • IPEN-DOC 28633

    DIPOLD, JESSICA ; MAGALHAES, EVELLYN S.; BORDON, CAMILA D.S.; KASSAB, LUCIANA R.P.; WETTER, NIKLAUS U. . Temporal study of a Nd3+ doped TZA glass random laser. In: FRONTIERS IN OPTICS; LASER SCIENCE, November 1-4, 2021, Washington, DC, USA. Proceedings... Washington, DC, USA: OSA, 2021. DOI: 10.1364/FIO.2021.JTh5A.16

    Abstract: The temporal behavior of TeO2-ZnO pellets of different Nd concentrations is studied. A shortening of the decay time is observed, indicating random laser behavior for this new laser material.

    Palavras-Chave: neodymium ions; lasers; randomness; decay

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  • IPEN-DOC 28632

    VIEIRA, TARCIO de A. ; PRADO, FELIPE M. ; WETTER, NIKLAUS U. . Near quantum limited slope efficiency Nd:YLF4 laser. In: ADVANCED SOLID STATE LASERS; LASER APPLICATIONS CONFERENCE, October 3-7, 2021, Washington, DC, USA. Proceedings... Washington, DC, USA: OSA, 2021. DOI: 10.1364/ASSL.2021.AW3A.6

    Abstract: We report on a Nd:YLF4 laser diode-side-pumped at 863 nm, resulting in 75% slope efficiency and 13.8 W of CW output power.

    Palavras-Chave: neodymium; doped materials; lasers; diode-pumped solid state lasers

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  • IPEN-DOC 28631

    SANTANA, TATIANA D.; ROSSI, WAGNER de ; CARNEIRO, MARCELO B.. Avaliação de insertos de metal duro texturizados a laser no torneamento de aço inoxidável martensítico. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA DE FABRICAÇÃO, 11., 24-26 de maio, 2021, Curitiba, PR. Anais... Rio de Janeiro, RJ: Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas - ABCM, 2021.

    Abstract: O correto entendimento dos aspectos que podem influenciar a usinagem dos materiais é fator crítico na busca de aumentar o rendimento do processo, melhorar a qualidade das peças fabricadas e reduzir os impactos ambientais. No processo de usinagem convencional, as condições de atrito na interface cavaco-ferramenta interferem nos esforços de corte, uma vez que estes dependem da resistência do material da peça, mas também das áreas formadas nas zonas de cisalhamento primária e secundária durante a formação do cavaco. Assim, o objetivo desse trabalho foi avaliar o comportamento do par ferramenta-peça, durante a operação de torneamento cilíndrico externo, na qual foi usado ferramentas de corte texturizadas com laser de femtossegundos (textura reta e zig-zag) e não-texturziada (referência). As peças de trabalho foram barras de aço inoxidável martensítico. A comparação entre as ferramentas foi realizada a partir da avaliação do desempenho da força de usinagem, potência de corte, desvios de forma (cilindricidade) e rugosidade (Ra e Rz), para uma dada condição de corte fixa. Os resultados sugerem vantagem para a ferramenta com padrão de textura reta.

    Palavras-Chave: machining; texture; surface properties; roughness; geometry; stainless steels

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  • IPEN-DOC 28630

    GOMES, DANIEL de S. ; STEFANI, GIOVANNI L. de. Progress of enhanced conductivity fuels using UO2-graphene. In: INTERNATIONAL CONGRESS OF MECHANICAL ENGINEERING, 26th, November 22-26, 2021, Online. Proceedings... Rio de Janeiro, RJ: Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas - ABCM, 2021.

    Abstract: Uranium dioxide (UO2) is the most used fuel in light water reactors. At present, a sizable cumulative experience exists regarding the use of UO2 as a fuel. However, UO2 has reduced thermal conductivity Experiments shown that adding a second phase with higher thermal conductivity will improve the thermal conductivity of mixed fuel. Materials such as MO and BeO dispersed in the UO2 matrix attract the most attention. Graphene has excellent thermal conductivity and a low absorption cross-section. Metallurgic routes used in UO2–carbon composites use the spark plasma sintering method. Thus, analyze the behavior of graphene nanoparticles dispersed in a uranium dioxide matrix, simulated with FRAPCON code. Early experiments revealed that using UO2–10 vol.% silicon carbide improved the thermal conductivity by 30%. Graphene properties have a substantial impact on the thermal response of the fuel. In extension, carbon allotropic forms sintered with UO2 are potential options like UO2-diamond and UO2-nanotubes.

    Palavras-Chave: graphene; uranium dioxide; plasma; sintering; thermal conductivity

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  • IPEN-DOC 28629

    GOMES, DANIEL de S. ; GIOVEDI, CLAUDIA. Assessment of advanced ferritic alloys used as cladding materials in nuclear power reactors. In: INTERNATIONAL CONGRESS OF MECHANICAL ENGINEERING, 26th, November 22-26, 2021, Online. Proceedings... Rio de Janeiro, RJ: Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas - ABCM, 2021.

    Abstract: The fuel performance code, Fuel Analysis under Steady-state and Transients (FAST), permits cladding options, such as zirconium alloys and iron-chromium-aluminum (FeCrAl). FAST code support as cladding Kanthal, CM35, and CM36 alloys. We implemented a comparative analysis between ferritic alloys, steel, and zircaloy. Many features of ferritic alloys classify as more tolerant materials, such as high resistance to steam oxidation, reduced hydrogen release, and longer coping time. But the neutron penalty must reduce cladding thickness to let a greater fuel volume. Both ferritic alloys and austenitic steel show higher corrosion resistance, also avoiding hydrogen releases. FeCrAl provides more resistant corrosion cracking than stainless steel. The properties of steel 348 are comparable to those of FeCrAl alloys. Steel exhibits superior thermal conductivity, linear thermal expansion, and mechanical strength. Both offer similar specific heat, melting points, and densities. The chemical composition of the steel has 66% iron and 19% chromium, compared with Kanthal APMT™, which uses 68.8% iron and 22% chromium. The results found real advantages related to safety risks using ferritic cladding materials.

    Palavras-Chave: fuels; stainless steels; kanthal; cladding; accident-tolerant nuclear fuels; zircaloy

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  • IPEN-DOC 28627

    FREIRE, LUCIANO O. ; ANDRADE, DELVONEI A. de . Clean and safe nuclear power: emerging fusion technologies for near future. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON RENEWABLE ENERGY AND SUSTAINABLE TECHNOLOGIES, June 21, 2021, Online. Proceedings... 2021.

    Abstract: New research developments suggest that nuclear reactors using fusion may enter the market sooner than imagined even for mobile applications, like merchant ship propulsion and remote power generation. This article aims at pointing such developments and how they could affect nuclear fusion. The method is enumerating the main nuclear reactors concepts, identifying new technological or theoretical developments, and analysing how new recombination could affect feasibility of nuclear fusion. New technologies or experimental results do not always work the way people imagine, being better or worse for intended effects or even bringing completely unforeseen effects. Results point the following designs could be successful, in descending order of potential: aneutronic nuclear reactions using lattice confinement, hybrid fission-lattice confinement fusion, aneutronic nuclear reactions using inertial along magnetic confinement, and fission reactions.

    Palavras-Chave: nuclear power; cleaning; greenhouse gases; reactors; pwr type reactors

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  • IPEN-DOC 28581

    CARDOSO, ELIZABETH C.L. ; SCAGLIUSI, SANDRA R. ; PARRA, DUCLERC F. ; LUGAO, ADEMAR B. . Introduction to foamability study of a LDPE subjected to gamma radiation. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE POLÍMEROS, 16., 24-28 de outubro, 2021, Ouro Preto, MG. Anais... São Carlos, SP: Aptor Software, 2021. p. 1540-1543.

    Abstract: Nowadays, polymer foams have a wide application area due to their light weight, emphasizing resistance to impact, high thermal insulation and damping properties, among others. So, automotive, packing industry, electronic, aerospace, building construction, bedding and even medical applications are some of the fields where polymer foams are been applied. Foams can be classified as open and closed: Closed-cell foam is provided with tiny and discrete pockets of gas, each one totally enclosed within polymer walls; open cell foam has tiny cells which are not completely closed. In this work, LDPE (Low Density Polyethylene) resin foamability was investigated after exposure to ionizing radiation (gamma), at 5, 10 and 15 kGy. Characterizations included: Melt Flow Index, Melt Strength and Scanning Electron Microscopy.

    Palavras-Chave: polyethylenes; density; gamma radiation; foams; melting

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  • IPEN-DOC 28580

    SCAGLIUSI, SANDRA R.; CARDOSO, ELIZABETH L.C. ; ESPER, FABIO J.; LUGAO, ADEMAR B. ; WIEBECK, HELIO. Study of mechanical and chemical properties stability of inner tubes exposed to gamma radiation. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE POLÍMEROS, 16., 24-28 de outubro, 2021, Ouro Preto, MG. Anais... São Carlos, SP: Aptor Software, 2021. p. 1535-1539.

    Abstract: Nowadays, car tires are not provided with inner air or tubeless, pointing toward a technical evolution. Nevertheless, trucks tires even use at present inner tires, composed almost fully by a synthetic material, which ensures either a good potential for air constraint or longer periods for inspection of tires pressure. Inner tire is located inside the tire, which does not have any extra sealing in the wheel to withstand compressed air. It is designed to resist to expansion of these elements, inside common tires. This rubbery and vulcanized coating has chemical and physical characteristics which enable it to bear a very high air pressurization, avoiding leakages while protects tire outer frame. Inner tires models are exposed to higher temperatures and pressures that contribute to accelerate abrasion. This work aims to the study of mechanical properties changes of an inner tire used in trucks, after gamma rays exposure, in order to promote further material recycling. Ionizing radiation choice was due to its capacity to modify materials structure and properties besides its applicability for rubbers recycling/recovery. For samples characterization, non-irradiated and irradiated at 5, 10, 15, 20, 25 and 30 kGy, there were accomplished following tests: tensile and elongation at break, hardness, and thermal ageing and CHN elementary analysis. It was observed a decrease in mechanical properties for irradiated samples at doses higher than 20 kGy.

    Palavras-Chave: chemical properties; cobalt 60; dose rates; gamma radiation; irradiation; mechanical properties; radiation dose units; rubbers; tires; trucks; vulcanization

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  • IPEN-DOC 28579

    VECCHIA, MARIA E.K.D. ; ZAINE, MARIANA A. ; KOMATSU, LUIZ G.H. ; DIPOLD, JESSICA ; FREITAS, ANDERSON Z. ; WETTER, NIKLAUS ; PARRA, DUCLERC F. . Study of the incorporation of TiO2/Ag nanoparticles in polyamide by casting method aiming for biocide application. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE POLÍMEROS, 16., 24-28 de outubro, 2021, Ouro Preto, MG. Anais... São Carlos, SP: Aptor Software, 2021. p. 789-793.

    Abstract: This study consists in the characterization of polyamide (PA6) films charged with different concentrations of silver nanoparticles deposited in titanium dioxide (TiO2) carrier. The silver nanoparticles were synthesized according to the method adapted from Turkevich using a titanium dioxide carrier and inserted, by suspension, in a polyamide solution. The preparation of PA: AgNp films was performed by the casting method by the dissolution of PA pellets in formic acid. The analysis and characterization of the films by the XRD, DSC, TGA and Raman confocal techniques indicated incorporation of nanoparticles into the polymers, a second thermogravimetric decomposition event as the concentration of AgNp-TiO2 increased and there was no significant change in crystallinity.

    Palavras-Chave: nanoparticles; polyamides; nanostructures; silver; titanium oxides

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  • IPEN-DOC 28575

    MELO, PEDRO B. dos S.; CARDOSO, ELBIS S.; SAMAD, RICARDO E. ; MOTTA, CLAUDIO C.. Theoretical analysis of the influence of Photodarkening on the gain of a YDCFL. In: SBMO/IEEE MTT-S INTERNATIONAL MICROWAVE AND OPTOELECTRONICS CONFERENCE, October 24-27, 2021, Fortaleza, CE. Proceedings... Danvers, MA, USA: Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE), 2021. DOI: 10.1109/IMOC53012.2021.9624806

    Abstract: An analytical formulation was developed to study the influence of the Photodarkening (PD) on the gain behavior of a ytterbium doped double-clad fiber laser (YDCFL). To formalize the modeling, the fundamental equations that describe the continuous wave laser in the steady state tandem pumping regime were employed. It was possible to observe the dependence of the YDCFL signal gain with temperature, absorption and emission cross sections, and with the higher level population density. Since the gain is related to these laser parameters, it may change significantly with increasing temperature in the fiber due to the PD effect.

    Palavras-Chave: doped materials; ytterbium ions; optical fibers; gain

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  • IPEN-DOC 28574

    MENDES, LUCAS S.; NACARATTI, DAVI P.; SAMAD, RICARDO E. ; MOTTA, CLAUDIO C.. Theoretical analysis of the efficiency of a 7 × 1 end-pumped power combiner. In: SBMO/IEEE MTT-S INTERNATIONAL MICROWAVE AND OPTOELECTRONICS CONFERENCE, October 24-27, 2021, Fortaleza, CE. Proceedings... Danvers, MA, USA: Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE), 2021. DOI: 10.1109/IMOC53012.2021.9624827

    Abstract: An analytical formulation for the power transmission efficiency of a 7 × 1 end-pumped combiner has been developed and is reported in this paper. The formulation is supported by the Coupled-Mode Theory, and considers the modal coupling in a straight, circular cross section, optical fiber whose radius decreases monotonically. Within this scope, the power efficiency for each input fiber is determined for different tapers shapes.

    Palavras-Chave: optical fibers; coupling; power transmission; pumping

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  • IPEN-DOC 28573

    MELO, PEDRO B. dos S.; CARDOSO, ELBIS S.; SAMAD, RICARDO E. ; MOTTA, CLAUDIO C.. Temperature analysis of a tandem-pumping YDCFL due photodarkening. In: SBMO/IEEE MTT-S INTERNATIONAL MICROWAVE AND OPTOELECTRONICS CONFERENCE, October 24-27, 2021, Fortaleza, CE. Proceedings... Danvers, MA, USA: Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE), 2021. DOI: 10.1109/IMOC53012.2021.9624919

    Abstract: A theoretical analysis was developed to present the influence of the temperature photodarkening effect on the performance of high power ytterbium doped double-clad optic fiber lasers. To support the theoretical analysis, three fundamental equations were used to describe the heat generation in the fiber core, the intrinsic light absorption, the quantum defect, and the influence of the photodarkening effect in the laser performance. With these equations in hand it was possible to investigate the behavior of the total heat flux in the fiber and the temperature distribution, both in the fiber’s core in the steady state regime. The laser model presented in this study was developed to demonstrate the fundamental importance of the photodarkening effect in the heating generation of silica fiber lasers in a tandem pumping configuration.

    Palavras-Chave: ytterbium ions; optical fibers; doped materials; photons; heat transfer

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  • IPEN-DOC 28572

    NACARATTI, DAVI P.; MENDES, LUCAS S.; SAMAD, RICARDO E. ; MOTTA, CLAUDIO C.. Optimization of Fiber Bragg Grating for sidelobe reduction of reflectivity. In: SBMO/IEEE MTT-S INTERNATIONAL MICROWAVE AND OPTOELECTRONICS CONFERENCE, October 24-27, 2021, Fortaleza, CE. Proceedings... Danvers, MA, USA: Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE), 2021. DOI: 10.1109/IMOC53012.2021.9624744

    Abstract: The reflectivity spectrum of a Fiber Bragg Grating with uniform modulation of refractive index is followed by a series of sidelobes at adjacent wavelengths. An efficient method to minimize these unwanted sidelobes is to increase gradually the coupling coefficient into the grating entrance, and decrease it gradually until the grating end. It is possible to vary the amplitude of the coupling coefficient along the length using an apodization function. This paper presents the development of an analytical formulation of the grating reflectivity to analyze the sidelobe reduction dependence on the apodization function. Additionally, simulations were performed to studying the grating peak reflectivity dependence on the apodization function and grating length.

    Palavras-Chave: gratings; fibers; bragg reflection; coupling

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  • IPEN-DOC 28571

    RODRIGUES, VANESSA G. ; ERETIDES, GABRIEL T. ; RODAS, ANDREA C.D. ; CASTANHO, SONIA R.H.M. ; YAMAGATA, CHIEKO . Síntese de pós biocerâmicos dos sistemas CaO-MgO-SiO2 e SiO2-ZrO2 por sol-gel e coprecipitação / Synthesis of bioceramic powders of CaO-MgO-SiO2 and SiO2-ZrO2 systems by sol-gel and co-precipitation. In: INTERNATIONAL CONFERENCE FOR ACADEMIA AND INDUSTRY CO-OPERATION, 2nd; INTERNATIONAL MEETING IN MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING OF MARANHAO, 2nd, November 8-12, 2021, São Luís, MA. Proceedings... 2021. p. 1-7.

    Abstract: Neste trabalho, foram sintetizados pós biocerâmicos dos sistemas CaO-MgO-SiO2 e SiO2-ZrO2 pela combinação das técnicas sol-gel e coprecipitação. Solução Na2SiO3, um efluente de alta pureza gerado no processo de fusão alcalina da zirconita, foi empregada como fonte de SiO2, e soluções clorídricas de Mg e Cl foram utilizadas como precursoras de CaO e MgO. O pó sintetizado de composição molar 43,30% CaO, 10,72% MgO e 45,98% SiO2 apresentou as fases cristalinas wollastonita e diopsita após tratamento térmico a 550 °C por 4h. Cerâmica obtida desta mesma amostra sinterizada a 1200 °C por 2h apresentou bioatividade a partir de 7 dias de imersão em Simulated Body Fluid (SBF) e teste de citotoxicidade mostrou que a amostra não é citotóxica. Para a síntese de pó cerâmico do sistema SiO2-ZrO2 foram utilizadas soluções Na2SiO3 e ZrOCl2 provenientes do processo da fusão alcalina da zirconita como fontes de SiO2 e ZrO2. O pó sintetizado de composição molar (SiO2:ZrO2) (62:38) foi calcinado a 900°C por 3h e a fase tetragonal foi obtida. Cerâmica obtida após sinterização a 1500 °C por 2h foi submetida a teste de bioatividade e citotoxicidade. O produto não apresentou citotoxicidade e até 21 dias de imersão em SBF não apresentou bioatividade.

    Palavras-Chave: sol-gel process; coprecipitation; biological materials; ceramics; oxide minerals

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  • IPEN-DOC 28570

    MATTOS, MARCIO V.R. de; SANTOS, GIVANILDO A. dos; TERAM, ROGERIO; NASCIMENTO, MAURICIO S. ; SANTOS, VINICIUS T. dos; SILVA, MARCIO R. da; COUTO, ANTONIO A. . Obtenção das variáveis térmicas de solidificação da liga Alpaca 2 c/ Pb: Obtaining the solidification thermal parameters of Alpaca 2 c/Pb alloy. In: INTERNATIONAL CONFERENCE FOR ACADEMIA AND INDUSTRY CO-OPERATION, 2nd; INTERNATIONAL MEETING IN MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING OF MARANHAO, 2nd, November 8-12, 2021, São Luís, MA. Proceedings... 2021. p. 1-7. DOI: 10.29327/2ndicaic2ndimmsem2020.434554

    Abstract: O objetivo deste trabalho é determinar experimentalmente as variáveis térmicas de solidificação da liga Alpaca 2 c/ Pb obtidas após a solidificação unidirecional ascendente do lingote. A liga foi solidificada em uma lingoteira de aço inoxidável AISI 304 montada em um dispositivo de resfriamento unidirecional ascendente. O calor foi extraído direcionalmente através de refrigeração por água na chapa base fabricada em grafite. A microestrutura foi analisada por meio de microscopia óptica (MO). As variáveis térmicas de solidificação velocidade de deslocamento da isoterma liquidus (VL), taxa de resfriamento (TR) e gradiente térmico (GL) foram avaliadas em função da distância da superfície de extração de calor. Como resultado observou-se que maiores taxas de resfriamento e velocidades de deslocamento da isoterma liquidus são obtidas nas posições mais próximas da base de extração de calor.

    Palavras-Chave: ternary alloy systems; solidification; copper alloys; nickel alloys; zinc alloys; castings; thermal analysis

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  • IPEN-DOC 28569

    MARTURANO, JOSE L.M.; SANTOS, GIVANILDO A. dos; TERAM, ROGERIO; NASCIMENTO, MAURICIO S. ; SANTOS, VINICIUS T. dos; SILVA, MARCIO R. da; COUTO, ANTONIO A. . Estudo das variáveis térmicas da liga UNS C90200 / Study of thermal parameters of the UNS C90200 alloy. In: INTERNATIONAL CONFERENCE FOR ACADEMIA AND INDUSTRY CO-OPERATION, 2nd; INTERNATIONAL MEETING IN MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING OF MARANHAO, 2nd, November 8-12, 2021, São Luís, MA. Proceedings... 2021. p. 1-7.

    Abstract: Este trabalho tem o objetivo de analisar as variáveis térmicas da liga UNS C90200 em um processo de solidificação unidirecional ascendente. A liga foi obtida em uma lingoteira de aço inoxidável AISI 304, com base de grafite montada em um dispositivo de resfriamento unidirecional ascendente. As variáveis térmicas de solidificação velocidade de deslocamento da isoterma liquidus (VL), taxa de resfriamento (TR) e gradiente térmico (GL) foram avaliadas em função da distância da superfície de extração de calor. A microestrutura foi analisada por meio de microscopia óptica (MO). Como resultado observou-se que maiores taxas de resfriamento e velocidades de deslocamento da isoterma liquidus são obtidas nas posições mais próximas da base de extração de calor.

    Palavras-Chave: copper alloys; solidification; microstructure; thermal analysis; castings

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  • IPEN-DOC 28566

    TESSARI-ZAMPIERI, MARIA C.; SANTIAGO, ALESSANDRO F. de; LOPES, WEDER F.; SILVA, ABRAAO R. da; SCAPIN, MARCOS A. . Utilização de projetos de nanossatélites na graduação em Engenharia de Computação: planejamento do subsistema energia elétrica para CubeSat. In: WORKSHOP EM ENGENHARIA E TECNOLOGIA ESPACIAIS, 12th, 6-7, 13-14 de novembro, 2021, Online. Anais... São José dos Campos, SP: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), 2021. p. 1-10.

    Abstract: Para compreender como as disciplinas de Engenharia de Computação podem ser utilizadas em situações reais de desenvolvimento de nanossatélites, foi elaborado um protótipo de subsistema de energia para CubeSat e simulador de órbita. O protótipo foi elaborado com 2 painéis solares conectados em paralelo, permitindo redundância no sistema para evitar eventuais problemas de falta de energia. O protótipo Univesp.1 apresentou uma demanda estimada de energia de1.478 mAh, para ser utilizadas durante o período de 36 min. em que estará na região de eclipse. No simulador de órbita circular foram utilizados os resultados obtidos dos dados simulados e calculados para a missão, e disponibilizado na WEB para comparação de dados de planejamento para outros pesquisadores.

    Palavras-Chave: satellites; orbits; simulators; energy management systems; computerized control systems; engineering; training; educational tools

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  • IPEN-DOC 28400

    KENIG, GABRIEL; TAKARA, ERIKI M. ; KANESHIRO, PERCY J.I.; NASCIMENTO, JESSICA C.; GARCIA NETO, JOSE dos S. ; KANASHIRO, LUIS R.; ASATO, OSVALDO L.; NAKAMOTO, FRANCISCO Y.. Desenvolvimento de sistema de controle para aparato de soldagem por atrito rotativo. In: IEEE/IAS INTERNATIONAL CONFERENCE ON INDUSTRY APPLICATIONS, 14th, August 16-18, 2021, Online. Proceedings... São Paulo, SP: Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, 2021.

    Abstract: The friction rotary welding (FRW) is a solid state material welding method that is able to weld not only similar but dissimilar materials as well. The FRW allows the union between two pieces of metal converting mechanical energy into thermal welding. The friction generated by the rotational momentum between the two surfaces generates enough heat to fuse the materials without reaching the fusion temperature, this mechanical connection can be done through atomic diffusion. The equipment needed to perform the FRW process needed a new control system. This paper presents the development of this new control system through a top-down approach based on successive refinement using modeling tools developed to model dynamic systems to discrete events. The result presented in this paper is the control system algorithm in Enhanced Mark Flow Graph, a high level Petri Net derivative and a systematic to map the model in C++ in order to use it in a PIC microcontroller.

    Palavras-Chave: friction welding; control systems; control equipment; diagrams; simulators

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  • IPEN-DOC 28399

    CABETE, HENRIQUE V. ; GOTO, R.E.; SEMMLER, R. ; RODRIGUES JR., ORLANDO . Influência de detectores de radiação no cálculo da dose glandular média (DGM). In: CONGRESSO BRASILEIRO DE METROLOGIA, 11; CONGRESSO BRASILEIRO DE METROLOGIA DAS RADIAÇÕES IONIZANTES, 8, 18-21 de outubro, 2021, Online. Anais... Rio de Janeiro: Sociedade Brasileira de Metrologia, 2021.

    Abstract: Após a atualização da Instrução Normativa IN 92 que dispõe sobre requisitos sanitários para a garantia da qualidade e da segurança de sistemas de mamografia em 27 de maio de 2021, inseriu-se um novo parâmetro para a avaliação das doses típicas, a dose glandular média (DGM). Diante deste contexto, objetivou-se verificar a influência dos detectores e de outros fatores na estimativa da DGM. Verificou-se que o espalhamento da radiação na bandeja de compressão mamográfica contribuiu para um aumento nos valores estimados entre 3,3 e 4,9%. Quando reduzido o espalhamento, os resultados das estimativas para os quatro detectores usados na avaliação tiveram uma diferença de no máximo de 7,1% e 2,1% quando comparados apenas detectores específicos para a modalidade de mamografia. Verificou-se que o retroespalhamento não contribuiu de forma significativa para a alteração dos resultados.

    Palavras-Chave: radiation doses; mammary glands; images; biomedical radiography; kerma; regulations; brazilian organizations

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  • IPEN-DOC 28398

    CAIANO, SOLANO R.; CRUZ, VANDERLEI; BOTTARO, MARCIO; LEITE, MARCO A.L.; MURATA, HELIO M.; BONIFACIO, DANIEL A.B. . Dependência da resolução em energia em função da temperatura de uma fotomultiplicadora de silício acoplada a um cristal cintilador. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE METROLOGIA, 11; CONGRESSO BRASILEIRO DE METROLOGIA DAS RADIAÇÕES IONIZANTES, 8, 18-21 de outubro, 2021, Online. Anais... Rio de Janeiro: Sociedade Brasileira de Metrologia, 2021.

    Abstract: A fotomultiplicadora de silício (SiPM – “Silicon Photomultiplier”) tornou-se um dispositivo importante capaz de detectar a radiação X e gama. Uma desvantagem dessa tecnologia é a dependência de temperatura que o material semicondutor possui. A caracterização em energia da SiPM, possibilita mensurar parâmetros importantes sobre o detector. A SiPM acoplada ao cristal cintilador, compõe o aparato experimental e as medidas são realizadas através de um osciloscópio. Os resultados apresentados demonstram o comportamento esperado da SiPM sem a influência do cristal cintilador. Com a análise dos espectros em energia, é possível desenvolver um método de controle capaz de minimizar a influência da dependência da temperatura.

    Palavras-Chave: silicon diodes; photomultipliers; energy resolution; temperature dependence; crystals; phosphors

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  • IPEN-DOC 28397

    MANTUANO, A.; RODRIGUES JR., ORLANDO ; SALATA, C.; PICKLER, A.; MOTA, C.L.; PACIFICO, L. de C.; MAGALHÃES, L.A.G.; ALMEIDA, C.E. de. Comparação entre os dosímetros Fricke e alanina para a dosimetria de irradiadores de sangue. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE METROLOGIA, 11; CONGRESSO BRASILEIRO DE METROLOGIA DAS RADIAÇÕES IONIZANTES, 8, 18-21 de outubro, 2021, Online. Anais... Rio de Janeiro: Sociedade Brasileira de Metrologia, 2021.

    Abstract: O dosímetro Fricke vem mostrando grande potencial para a determinação na dose absorvida na água. Reconhecido como padrão primário pelo TRS398, vem mostrando resultados de alta qualidade metrológica quando utilizado em laboratórios de metrologia em alguns laboratórios no mundo. O dosímetro alanina/RPE é um padrão secundário reconhecido pela AIEA de uso em especial para doses altas para irradiações com fótons e elétrons pode ser utilizado como dosímetro secundário, de transferência e de referência, para doses entre 1Gy e 10kGy. Este trabalho teve como objetivo comparar os resultados da dosimetria realizada em irradiadores de sangue com o dosímetro Fricke pelo grupo do Laboratório de Ciências Radiológicas (LCR/UERJ) com os resultados da dosimetria realizada com alanina pelo Laboratório de Dosimetria de Doses Altas (LDA/IPEN/CNEN). Os dois laboratórios realizaram as medidas no Hemocentro do Rio de Janeiro (HEMORIO), utilizando o fantoma patenteado pelo LCR/UERJ. Os resultados apresentaram uma concordância de 2,2% entre as médias das doses na região central do fantoma com ambos os sistemas. Este trabalho apresenta os resultados preliminares sem incluir pequenas correções que estão sendo definidas através das simulações Monte Carlo, para permitir o cálculo da incerteza final em continuidade a este trabalho.

    Palavras-Chave: chemical dosemeters; alanines; dosimetry; blood; irradiation

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  • IPEN-DOC 28396

    HIGASHI, RODRIGO J.A. ; CAMARGO, IARA M.C. de ; BOSCOV, MARIA E.G.. Características químicas do lodo da ETA de Cubatão, São Paulo. In: ENCONTRO NACIONAL DE LODO DE ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA, 1, 17-19 de junho, 2021, Online. Anais... São Paulo: ITA/UNESP/USP, 2021. p. 18-20. DOI: 10.28927/2021.leta-1

    Palavras-Chave: water treatment plants; sludges; sediments; chemical composition; chemical analysis

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  • IPEN-DOC 28395

    ROCHA, KAIO; COSTA, MATHEUS; SAVOINE, MARCIA . Monitoring network for nuclear research laboratory using WSN and IoT devices. In: INTERNATIONAL MULTI-CONFERENCE ON COMPLEXITY, INFORMATICS AND CYBERNETICS, 11th, March 10-13, 2020, Florida, USA. Proceedings... Florida, USA: International Institute of Informatics and Systemics, 2020. p. 108-111.

    Abstract: This work presents a proposal of implementation of an automatic monitoring system for environments who does experimentation and manipulation of ionizing radioactive particles, having as a base scenario the structures off nuclear energy research laboratories through sensors coupled to integrated microprocessor circuit boards, to carry out the communication between the sensors a Wireless Sensor Network with star topology was raised by resorting in the Internet of Things paradigm. For the network security, the concept of layered access level was applied, specifically, access level according to the criticality off the process and environment whose the sensors are exposed to.

    Palavras-Chave: neural networks; internet; computer networks; monitoring; sensors

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  • IPEN-DOC 28371

    BONATTO, A.; MALDONADO, E.P.; NUNES, R.P.; ZUFFI, A.V.F. ; TABACOW, F.B.D. ; SAMAD, R.E. ; VIEIRA JUNIOR, N.D. . On the development of a low peak-power, high repetition-rate laser plasma accelerator at IPEN. In: INTERNATIONAL PARTICLE ACCELERATOR CONFERENCE, 12th, May 24-28, 2021, Campinas, SP. Proceedings... Geneva, Switzerland: JACoW Publishing, 2021. DOI: 10.18429/JACoW-IPAC2021-TUPAB141

    Abstract: In this work, the current status on the development of a laser plasma accelerator at the Nuclear and Energy Research Institute (Instituto de Pesquisas Nucleares e Energéticas, IPEN/CNEN), in São Paulo, Brazil, is presented. Short pulses to be produced by an under-development near-TW, kHz laser system will be used to ionize a gas jet, with a density profile designed to optimize the self-injection of plasma electrons. The same laser pulse will also drive a plasma wakefield, which will allow for electron acceleration in the self-modulated regime. The current milestone is to develop the experimental setup, including electron beam and plasma diagnostics, required to produce electron bunches with energies of a few MeV. Once this has been achieved, the next milestone is to produce beams with energies higher than 50 MeV. Besides kickstarting the laser wakefield accelerator (LWFA) technology in Brazil, this project aims to pave the way for conducting research on the production of radioisotopes by photonuclear reactions, triggered by LWFA accelerated beams.

    Palavras-Chave: lasers; plasma; wakefield accelerators; particles

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  • IPEN-DOC 28370

    PEREIRA, NILSON C. ; MACHADO, MIRIAM L.C.; SILVA, LEONARDO G. de A. e ; CASARIN, SUZAN A.; PEREIRA, CÍCERA S.. Evaluation of the thermal properties of low density polyethylene composites with bamboo fibers (pebd /bamboo fibers composites) by differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis. In: BRAZILIAN POLYMER CONFERENCE,16th, October 24-28, 2021, Ouro Preto-MG, Online. Proceedings... Rio de Janeiro: Sociedade Brasileira de Metrologia, 2021.

    Abstract: Considering the necessity of the development of environmentally sustainable materials and processes and the occurrence of a great diversity of bamboo species in Brazil, and the same still little used by western society, the objective of this work was to prepare and process LDPE (Low Density Polyethylene) / Bamboo fibers, evaluating the thermal and mechanical properties of the obtained composites. Composites containing 10.0, 20.0, and 30.0 wt.% of bamboo fibers were processed. The composites were characterized by thermal tests of Differential Exploration Calorimetry (DSC) and Thermogravimetry (TGA). The results of the thermal characterization showed that the obtained composites showed modifications of properties, in relation to the polymer matrix (LDPE). The work showed that it is feasible the use of bamboo fibers in composites involving thermoplastic polymer matrix and lignocellulosic fibers. The composites obtained will have applications in packages processed by thermoforming.

    Palavras-Chave: density; polyethylenes; composite materials; polymers; calorimetry

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  • IPEN-DOC 28369

    ALMEIDA, S.B. ; TAVARES, P.V.S. ; CAMPOS, L.L. . Evaluation of the impacts caused by the "warp" effect on 3D printed phantoms for clinical application of photon beams. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE METROLOGIA, 11; CONGRESSO BRASILEIRO DE METROLOGIA DAS RADIAÇÕES IONIZANTES, 8, 18-21 de outubro, 2021, Online. Anais... Rio de Janeiro: Sociedade Brasileira de Metrologia, 2021.

    Abstract: This work aims to evaluate the impact of the warp effect on printed phantoms with tissue equivalence to be used in radiotherapy. The “warp” effect is caused by several parameters that directly interfere in the printing process. The “warp” effect causes a warping or slanting of the outer edges of the parts being printed, this occurs when there is no adherence of the part to the printer platform. The tendency to distort a printed object to simulate a patient is great because the warp effect occurs due to the way the objects will be printed, especially if they are to be printed in successive layers. Despite the difficulties of printing the phantoms with tissue equivalence for clinical application with 100% filling, it is possible to use this technology to simulate a patient and obtain advantageously a phantom for clinical photon beam dosimetry.

    Palavras-Chave: photon beams; phantoms; 3d printing; deformation; tissue-equivalent materials

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  • IPEN-DOC 28368

    CASTRO, DIONE P. de ; SILVA, LEONARDO G. de A. e . Characterization of TPS/PBAT blends irradiated by ionizing radiation. In: BRAZILIAN POLYMER CONFERENCE,16th, October 24-28, 2021, Ouro Preto-MG, Online. Proceedings... São Carlos, SP: Associação Brasileira de Polímeros, 2021.

    Abstract: The use of biodegradable polymers is an important alternative today for both the environment and industry. However, when compared to conventional polymers, biodegradables are more expensive. The development of polymeric blends using matrices of biodegradable and synthetic polymers with natural additives are less damaging to the environment and more cost efficient. This study aimed to prepare natural blends of thermoplastic starch (TPS) with poly(butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT) by reactive extrusion. The blends were submitted to the irradiation process using a Cobalt-60 source at a 25 kGy dose and then characterized by Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) and differential heat flow scanning calorimetry (DSC). According to the results obtained in the FTIR tests, the blends did not undergo chemical changes during the irradiation process and, thus, maintained their properties. In the DSC tests, it was observed that the blends F2 (composed of castor oil) and F3 (composed of castor oil and TWEEN® 80) showed higher values of heat flow for degradation than the samples F0 (composed of glycerol) and F1 (composed of glycerol and TWEEN® 80), probably due to the chemical interaction of castor oil and its constituents. There was no thermal variation in the irradiation process between blends F0 and F1 or F2 and F3 . It was concluded that it is feasible to replace castor oil with glycerol in TPS/PBAT blends.

    Palavras-Chave: biodegradation; polymers; irradiation; environment; ionizing radiations

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  • IPEN-DOC 28307

    CAMARGO, C.A.D. ; CAMPOS, ALEX da C. ; BERUSKIB, O.; LOPES, T. . Catalysts containing transition metals on nitrogen and carbon structures for hydrogen production through saltwater electrolysis. In: ECS MEETING, 239th; INTERNATIONAL MEETING ON CHEMICAL SENSORS, 18th, May 30 - June 3, 2021, Online. Proceedings... Chicago, USA: The Electrochemical Society, 2021.

    Abstract: When hydrogen is produced by electrolysis the possibility of water stress in some populations and scarcity of precious metals for catalyst production are seen as future barriers. The use of non-precious metal catalysts allied to direct saltwater splitting reduce the pressure on scarce resources. Here, four Metal-Nitrogen-Carbon (M-N-C) catalysts were synthesized with metal salts of Co, Fe, Ni and FeNi, with 1,5-diaminonhaptalene as N-C source. These catalysts were compared with a blank N-C without metal and a Pt/C commercial catalyst. Tests were conducted in electrolyte solution 0.5 M of H2SO4 and 0.5 M of NaCl. Results showed limited activity towards Hydrogen Evolution Reaction (HER) compared with Pt/C and other non-precious metal catalysts. Nevertheless, points out trends for better catalyst synthesis as improved activity of FeNi catalyst in acidic media and saltwater.

    Palavras-Chave: catalysts; transition elements; hydrogen; electrochemical cells; carbon

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  • IPEN-DOC 28306

    PALADINO, PATRICIA A. ; BIATY, FLAVIA P. ; JULIAO, ARTHUR P.; SABUNDJIAN, GAIANE . PLATAGAM: a video game structured as a didactical material for divulgation of some of the benefits of the gamma radiation produced in the Cobalt 60 multipurpose irradiator at IPEN’s facilities. In: INTERNATIONAL NUCLEAR ATLANTIC CONFERENCE, November 29 - December 2, 2021, Online. Proceedings... Rio de Janeiro: Associação Brasileira de Energia Nuclear, 2021.

    Palavras-Chave: gamma radiation; cobalt 60; computers; programming; irradiation

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  • IPEN-DOC 28305

    TAVARES, R.L.A.; LEMOS, F.L. ; SILVA, A.T. . Computer security on Brazilian nuclear facilities: challenges, actions and the path forward. In: INTERNATIONAL NUCLEAR ATLANTIC CONFERENCE, November 29 - December 2, 2021, Online. Proceedings... Rio de Janeiro: Associação Brasileira de Energia Nuclear, 2021.

    Palavras-Chave: nuclear facilities; computers; nuclear security

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  • IPEN-DOC 28304

    ALMEIDA, MADISON C. de; PAIXAO, CLAUDIA M. ; ARQUINTO, JULIANA ; KOTANI, PALOMA O. ; MARINHO, THAYNA C. ; ALONSO, VANESSA M. ; ANDRADE, DELVONEI A. de . Very High Temperature Reactor (VHTR): a proposal to generation IV Reactors. In: INTERNATIONAL NUCLEAR ATLANTIC CONFERENCE, November 29 - December 2, 2021, Online. Proceedings... Rio de Janeiro: Associação Brasileira de Energia Nuclear, 2021.

    Palavras-Chave: htgr type reactors; power generation; hydrogen production; nuclear energy; thermal reactors

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Autor: Maprelian

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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.

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.

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.