Made available in DSpace on 2014-10-09T12:54:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:09:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 12759.pdf: 23849900 bytes, checksum: e0631f64bab4ba1dda3b9a8d5760ae19 (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:43:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:58:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06531.pdf: 4466032 bytes, checksum: a6e28ab0187aa788035c1d0e3ed8764f (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP / FAPESP:96/08958-1

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:45:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:59:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 07155.pdf: 5285109 bytes, checksum: f414fcad3e4bf9dd06580fa7fa97ce54 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:50:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:59:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 11102.pdf: 3615749 bytes, checksum: 9da7ee9a54c0c7096568cad4ea8000c4 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:33:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:03:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Neste trabalho, investigou-se a elaboração mecânica do composto intermetálico TiFe por moagem de bolas com alta energia. Uma forte aderência do material moído, particularmente nas paredes do recipiente de moagem, foi o principal problema verificado com tempos de moagem superiores a 1 hora (moinho agitador). Tentativas para resolver este problema foram realizadas inicialmente com o emprego de agentes controladores de processo (ACPs), como etanol, ácido esteárico, polietileno de baixa densidade, benzeno e ciclohexano, em diferentes quantidades (1 a 20% em massa) e tempos (1 a 40 h), mantendo-se constantes outros parâmetros de moagem como a razão bola:pó em massa (10:1) e o tamanho das bolas (=7mm). Os rendimentos mais elevados (em termos da massa de pó não aderido) foram obtidos quando se utilizaram grandes quantidades de benzeno e ciclohexano (101 e 103% em massa, respectivamente), porém com a formação de TiC ao invés de TiFe em razão da decomposição do ACP e reação do carbono com as partículas de titânio. As moagens foram realizadas posteriormente sem o emprego de qualquer ACP e também utilizando um moinho planetário. Várias estratégias foram investigadas para se tentar mitigar a aderência incluindo-se: (a) moagem de uma pequena quantidade da mistura de pós de Ti e de Fe, revestindo as paredes do recipiente e as bolas de moagem, antes da moagem da carga principal, (b) moagem pausada com aberturas intermediarias do recipiente em atmosfera ambiente, (c) moagem pausada para rotação e inversão da posição do recipiente de moagem (apenas no moinho agitador), (d) moagem isolada dos pós de Ti e de Fe, antes da moagem da mistura, e (e) moagem do pó de Fe com o Ti hidretado. Os melhores resultados, em termos de diminuição da aderência combinada com a formação majoritária do composto TiFe durante a moagem, foram obtidos quando se adotou o procedimento de inversão/rotação, juntamente com o processo de revestimento preliminar do recipiente e das bolas de moagem (26% em massa). Rendimentos maiores foram obtidos com a utilização do TiH2 no moinho planetário, porém sem a formação majoritária do TiFe durante a moagem. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:25:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:03:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06868.pdf: 6002611 bytes, checksum: 8ce7307462e138b93ac1c2c5c16206bd (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP / FAPESP:98/09976-9

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:54:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:07:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Neste trabalho, a moagem com alta energia foi utilizada para a ativação mecânica de misturas de pós de alumínio e nióbio, na proporção de 75% atômico de alumínio, para a síntese por reação de combustão do NbAl3. O objetivo foi investigar os mecanismos de ativação atuantes e a eventual preponderância de um deles. A moagem foi realizada tanto nos pós de alumínio e de nióbio separadamente (pré-ativação), como nas misturas. O processo de síntese por reação foi realizado no modo combustão simultânea, em pastilhas compactadas a partir de misturas com e sem ativação mecânica. O comportamento térmico das pastilhas foi registrado durante todo o ciclo térmico de aquecimento e, as principais características térmicas da reação de combustão, foram determinadas. O parâmetro de rede, o tamanho de cristalito e a microdeformação elástica do alumínio e do nióbio foram determinados por difratometria de raios X, mediante análise pelo método de Rietveld. A microscopia eletrônica de varredura foi utilizada para caracterização microestrutural dos pós moídos e da pastilha reagida. Constatou-se que o mecanismo preponderante de ativação mecânica é o aumento da área de interface, que ocorre durante a formação de agregados de partículas de alumínio e nióbio. A eficiência na formação de interfaces diminuiu com a utilização de nióbio pré-ativado (encruado) e com o aumento da quantidade de ácido esteárico (utilizado como agente controlador de processo durante a moagem). O efeito principal da ativação mecânica na síntese por reação de combustão foi a redução da temperatura de ignição com o aumento do tempo de moagem. A alta densidade de defeitos cristalinos, gerada durante a pré-ativação dos pós de alumínio e nióbio e na ativação mecânica das misturas, não produziu efeitos mensuráveis sobre o comportamento térmico das pastilhas. / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:54:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:09:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 12759.pdf: 23849900 bytes, checksum: e0631f64bab4ba1dda3b9a8d5760ae19 (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Smokeless powder additives are usually detected by their extraction from post-blast residues or unburned powder particles followed by analysis using chromatographic techniques. This work presents the first comprehensive study of the detection of the volatile and semi-volatile additives of smokeless powders using solid phase microextraction (SPME) as a sampling and pre-concentration technique. Seventy smokeless powders were studied using laboratory based chromatography techniques and a field deployable ion mobility spectrometer (IMS). The detection of diphenylamine, ethyl and methyl centralite, 2,4-dinitrotoluene, diethyl and dibutyl phthalate by IMS to associate the presence of these compounds to smokeless powders is also reported for the first time. A previously reported SPME-IMS analytical approach facilitates rapid sub-nanogram detection of the vapor phase components of smokeless powders. A mass calibration procedure for the analytical techniques used in this study was developed. Precise and accurate mass delivery of analytes in picoliter volumes was achieved using a drop-on-demand inkjet printing method. Absolute mass detection limits determined using this method for the various analytes of interest ranged between 0.03 - 0.8 ng for the GC-MS and between 0.03 - 2 ng for the IMS. Mass response graphs generated for different detection techniques help in the determination of mass extracted from the headspace of each smokeless powder. The analyte mass present in the vapor phase was sufficient for a SPME fiber to extract most analytes at amounts above the detection limits of both chromatographic techniques and the ion mobility spectrometer. Analysis of the large number of smokeless powders revealed that diphenylamine was present in the headspace of 96% of the powders. Ethyl centralite was detected in 47% of the powders and 8% of the powders had methyl centralite available for detection from the headspace sampling of the powders by SPME. Nitroglycerin was the dominant peak present in the headspace of the double-based powders. 2,4-dinitrotoluene which is another important headspace component was detected in 44% of the powders. The powders therefore have more than one headspace component and the detection of a combination of these compounds is achievable by SPME-IMS leading to an association to the presence of smokeless powders.

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