Made available in DSpace on 2014-06-12T17:41:13Z (GMT). No. of bitstreams: 3 arquivo7696_1.pdf: 7594338 bytes, checksum: 33dade33cb87270be25cf71d4b8bc733 (MD5) arquivo7696_2.pdf: 1840140 bytes, checksum: f115d95a1f4b18e50d40a44ea5ee1117 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2004 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Inspeção radiológica para avaliação da integridade estrutural de equipamentos possui uma tradição de mais de 100 anos, e é predominantemente baseada na combinação de uma fonte radioativa e um filme. No decorrer dos anos, filmes especiais têm sido desenvolvidos para realização de ensaios não-destrutivos industriais, os quais permitem inspecionar com alto contraste e resolução espacial. Atualmente, filmes para raios-X industrial são capazes de apontar falhas inferiores a 12 ?m, e podem ser expostos à radiação por um tempo relativamente longo, por exemplo, até atingir a densidade óptica 5 e ainda permanecer na faixa linear. Com o avanço da tecnologia de microeletrônica e do conhecimento sobre o mecanismo de luminescência em cristais, detetores inovativos, denominados de detetores digitais, têm sido desenvolvidos para radiografia industrial, tais tecno logias conhecidas como Imaging Plate e Flat Panel, os quais surgiram na década de 80 e no final de 90, respectivamente. O progresso da tecnologia de detetores digitais tem sido acelerado em função do desenvolvimento da tecnologia de computadores, que têm se tornado mais velozes e mais baratos. A combinação das tecnologias de detetores digitais e computadores permite estabelecer métodos inteligentes de inspeção na indústria. Ademais, esta nova radiologia industrial digital também possibilita novas aplicações, que são inacessíveis com a radiografia tradicional. No capítulo 3, componentes de chumbo de uma bateria automotiva, rejeitada devido a falha elétrica no processo de controle de qualidade da empresa, foram radiografados com um sistema de gamagrafia industrial utilizando uma fonte de Irídio-192 com 1,5Ci de atividade e um detetor digital Imaging Plate. A distância entre a fonte e o filme foi determinada e mantida em torno de 60 cm para obter excelente nitidez e resolução devido ao tamanho da fonte, minimizando assim o fenômeno de penumbra em função dos parâmetros geométricos. Devido à alta sensibilidade do filme Imaging Plate, o tempo de exposição foi de 300s. Como resultado de análise das imagens de radiografia digital, mesmo sem realizar um processamento das imagens, as imagens radiográficas indicam que a causa da falha elétrica deve ser pela alta densidade de bolhas de ar incorporadas no processo de fabricação da bateria, aumentando assim a resistência elétrica da bateria. Ademais, para avaliar qualitativamente as imagens obtidas com uma fonte de alta energia e um detetor de alta sensibilidade Imaging Plate através do sistema de gamagrafia, outros dois componentes distintos da bateria automotiva foram radiografados: isoladores de vidro para linhas de transmissão e uma tubulação de aço com revestimento térmico. Os resultados destes componentes são apresentados e discutidos, com enfoque na técnica de radiografia computadorizada (Imaging Plate). No capítulo 4, é abordada a confecção de uma óptica de raios-X para produção de feixes paralelos utilizando um monocromador assimétrico fabricado a partir de um cristal de quartzo sintético de alta qualidade, facilidades do LNLS/CNPq- Laboratório Nacional de Luz Síncrotron e testes radiográficos digitais com Imaging Plate. O monocromador foi fabricado e testado no Departamento de Engenharia Mecânica da UFPE. Basicamente, o feixe de raios-X na estação experimental XRD-1 do LNLS/CNPq é focalizado com secções da ordem de 1 mm2. A importante função do monocromador assimétrico foi de alargar e produzir um feixe de raios-X altamente paralelo e monocromático, o que elimina o efeito de penumbra, possibilitando obterimagens radiográficas de alta resolução. Em função da energia crítica do anel do LNLS estar em torno de 8 keV, os testes de radiografia no presente trabalho limitaram-se a objetos de baixa absorção. Como resultado, um besouro foi selecionado por possuir uma estrutura interna altamente complexa e radiografado. Detalhes do besouro foram revelados com feixe monocromático, paralelo e utilizando o Imaging Plate. No capítulo 5, são apresentados os resultados iniciais de aplicação de métodos de processamento das imagens digitais sobre as imagens radiográficas industriais digitais obtidas. Foram utilizados softwares comerciais, tais como: VixWin 2000 da empresa Gendex, o Corel Photopaint 10 e o Adobe Photoshop 7. Como resultado, através da utilização de um software de processamento de imagens, pode-se destacar ou realçar aspectos importantes que dificultam a interpretação em imagens originais. Além disto, também é possível extrair informações sob o aspecto dimensional da amostra radiografada, tais como espessura das paredes de uma tubulação e tamanho de defeitos nos dispositivos ensaiados. Neste trabalho, discutimos a aplicação de gamagrafia industrial digital aliada com o detetor Imaging Plate para avaliar o interior dos isoladores de vidro íntegro e quebrado de linhas de transmissão de alta tensão, componentes de bateria e tubulações com defeitos internos. Ademais, imagens digitais obtidas com um feixe paralelo de raios-X de radiação síncrotron possibilitam obter imagens radiográficas de excelente qualidade e em fração de minutos. O detetor Imaging Plate (IP), embora ainda não apresente a resolução comparável a um filme de raios-X industrial de alta resolução, mas apresentam muitas vantagens, tais como: sua maior linearidade de resposta devido a maior faixa dinâmica, maior sensibilidade permitindo a utilização de fontes de menor atividade, o fato de serem reutilizáveis e o envio das imagens digitalizadas por meio de network. Os resultados apresentados no presente trabalho de mestrado mostram que imagens radiográficas industriais de excelente qualidade de componentes industriais podem ser obtidas com o Imaging Plate, mesmo utilizando uma fonte de radiação convencional e de baixíssima atividade

Orientadores: José Antenor Pomilio, Giancarlo Tosin / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-27T01:27:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Baader_JohannEduardo_M.pdf: 5709999 bytes, checksum: b70a7b9c4f9062486fb33d399ad88653 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Desde 1997 o Brasil tem acesso à tecnologia de radiação síncrotron com a inauguração do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), localizado na cidade de Campinas, SP. Batizada de UVX, a fonte de luz síncrotron brasileira foi um marco no desenvolvimento científico e tecnológico do país, permitindo pesquisas nas mais diversas áreas do conhecimento, como nanotecnologia, biotecnologia, fármacos, agricultura, energias alternativas, dentre outros. Em 2009 o LNLS iniciou o projeto e a construção de uma nova fonte de luz síncrotron brasileira. Nomeada Sirius, está sendo desenvolvida para ser uma das mais avançadas do mundo na geração de luz síncroton. O alto desempenho deste tipo de máquina depende fortemente da qualidade dos campos magnéticos criados pelos inúmeros magnetos que compõem a rede magnética, o que exigem uma técnica de caracterização rápida, acurada e precisa. O Grupo de Magnetos, responsável pelo projeto, construção e caracterização dos magnetos tanto da fonte UVX como da nova fonte, utiliza um sistema de medição conhecido como Técnica de Bobina Girante. Devido às especificações do projeto Sirius, foi necessário o aprimoramento da bancada de caracterização, objetivo este consolidado principalmente através da análise minuciosa das principais fontes de erro do sistema. Um modelo numérico desenvolvido para estudar algumas classes de erros da técnica deu suporte para diversas correções na bancada, o que permitiu alcançar níveis de precisão comparáveis com os sistemas de caracterização de outros laboratórios. Paralelamente, foi construída a bancada de um sistema protótipo de medição magnético, nomeado Técnica de Minibobina Girante, apresentando uma série de vantagens em relação às limitações da bancada oficial. Algumas das melhorias realizadas nesta bancada durante o seu desenvolvimento foram baseadas nos resultados advindos do modelo numérico das fontes de erros / Abstract: Since 1997 Brazil has access to synchrotron radiation technology with the inauguration of the Brazilian Synchrotron Light Source (LNLS), located in Campinas, Brazil. The source of Brazilian synchrotron light known as UVX was a milestone in scientific and technological development of the country, enabling research in several areas of knowledge such as nanotechnology, biotechnology, pharmaceuticals, agriculture, alternative energy etc. In 2009 LNLS initiated the project and the construction of a new source of Brazilian synchrotron light, named Sirius. It is being developed to be one of the most advanced in the world in the generation of synchrotron light. The high performance of this type of machine depends strongly on the quality of the magnetic fields created by magnets that compose the lattice, which demand a fast, accurate and precise characterization technique. The Magnets Group, responsible for the design, construction and characterization of both the magnetic UVX sources as new sources, uses a measuring system known as Rotating Coil System. Due to the specifications of the Sirius design, an improved characterization bench was necessary. This goal was achieved mainly through a careful analysis of the main sources of error in the system. A numerical model to study some classes of errors in the technique provided support for various fixes in the bench, which allowed us to achieve comparable levels of accuracy along with the characteristics of the systems from other laboratories. At the same time, another bench was built as a prototype system for magnetic measurements known as Small Rotating Coil System, presenting a series of advantages over the constraints of the main bench. Some of the improvements made on this bench during its development were based on the results derived from the numerical model of error sources / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Os silicetos de metais de transição têm sido investigados para possíveis aplicações em altas temperaturas. A expansão térmica é uma das principais propriedades a serem consideradas nas aplicações. Este trabalho teve como objetivos a determinação dos coeficientes de expansão térmica das fases αTa5Si3 e Cr5Si3 e a investigação da formação da fase (Hf, Ti)5Si3. As ligas de Ta-Si e Cr-Si foram produzidas por fusão a arco. As ligas de Ta-Si foram tratadas termicamente a 1900 °C por 3 h em argônio, enquanto que as ligas de Cr-Si foram tratadas a 1200 °C por 24 h em argônio. As ligas foram caracterizadas por difratometria de raios X e microscopia eletrônica de varredura. As medidas de difratometria de raios X de alta resolução com fonte de luz síncrotron foram realizadas nas amostras contendo as fases de interesse, αTa5Si3 e Cr5Si3 num intervalo de temperatura entre ambiente e 800 °C. A fase αTa5Si3, de estrutura tetragonal (T2), apresentou expansão térmica de αa = 5,9(3).10-6 K-1 e αc = 9,2(4).10-6 K-1 na liga Ta62,5Si37,5 e αa = 6,2(3).10-6 K-1 e αc = 9,5(4).10-6 K-1 na liga Ta62Si38, resultando em uma anisotropia de αc/αa de 1,5 para ambas as amostras. A fase Cr5Si3 de estrutura hexagonal (D88) apresentou expansão térmica de αa = 17,1(3).10-6 K-1 e αc = 11,1(4).10-6 K-1 na liga Cr62,5Si37,5 e αa = 17,2(3).10-6 K-1 e αc = 10,7(4).10-6 K-1 na liga Ta62Si38, com anisotropia αc/αa de 1,5 e 1,6, respectivamente. Na segunda parte deste trabalho, as ligas de composições Hf(62,5-x)TixSi37,5 (0 ≤ x ≤ 62,5) com diferentes proporções de Hf e Ti foram preparadas por fusão a arco e tratadas termicamente a 1200 °C por 24 h em atmosfera de argônio. A formação da fase (Hf,Ti)5Si3 foi observada em todas as amostras preparadas. As amostras de composições Hf38,9Ti23,6Si37,5 e Hf22,5Ti40Si37,5 a Ti62,5Si37,5, apresentaram-se monofásicas. A variação nos parâmetros de rede a e c da fase hexagonal (Hf,Ti)5Si3 contendo diferentes teores de Hf e Ti mostrou que a fase constitui uma solução sólida em toda a extensão entre Hf5Si3 e Ti5Si3, com substituição parcial dos átomos de Hf por Ti. / The transition metal silicides have been investigated aiming high temperature applications. The thermal expansion is one of main properties for applications. The aim of this work was the evaluation of the thermal expansion coefficients for αTa5Si3 and Cr5Si3 phases and the investigation of (Hf, Ti)5Si3 phase formation. The Ta-Si and Cr-Si alloys were prepared by arc-melting. The Ta-Si alloys were heat-treated at 1900 °C for 3 h in argon atmosphere. The Cr-Si alloys were treated at 1200 °C for 24 h in argon. The alloys were characterized by X-ray diffractometry and scanning electron microscopy. The αTa5Si3 and Cr5Si3 phases were analyzed in high temperatures up to 800 °C using high-resolution X-ray diffraction with synchrotron radiation source. The thermal expansion coefficients for the αTa5Si3 tetragonal phase (T2) was found to be 5.9(3).10-6 K-1 and αc = 9.2(4).10-6 K-1 in Ta62.5Si37.5 composition alloy and αa = 6.2(3).10-6 K-1 and αc = 9.5(4).10-6 K-1 in Ta62Si38 composition alloy. The anisotropy αc/αa was determined to be 1.5 for both samples. The thermal expansion coefficients for Cr5Si3 hexagonal phase was found to be αa = 17.1(3).10-6 K-1 and αc = 11.1(4).10-6 K-1 for Cr62.5Si37.5 composition alloy and αa = 17.2(3).10-6 K-1 and αc = 10.7(4).10-6 K-1 for Ta62Si38 composition alloy. The values of the anisotropy αc/αa were respectively, 1.5 and 1.6. In the second part of this work, the alloys of Hf(62.5-x)TixSi37.5 (0 ≤ x ≤ 62.5) compositions with different proportion of Hf and Ti were prepared by arc-melting and heat-treated at 1200 °C for 24 h in argon atmosphere. The formation of (Hf,Ti)5Si3 phase was observed for all prepared alloys. The alloys of Hf38.9Ti23.6Si37.5 and Hf22.5Ti40Si37.5 to Ti62.5Si37.5 compositions were found to be single-phase. The variation in the lattice parameters a and c for the hexagonal (Hf,Ti)5Si3 phase with different proportion of Hf and Ti shown the formation of solid solution in all range between Hf5Si3 and Ti5Si3 with partial substitution of Hf by Ti.

Os silicetos de metais de transição têm sido investigados para possíveis aplicações em altas temperaturas. A expansão térmica é uma das principais propriedades a serem consideradas nas aplicações. Este trabalho teve como objetivos a determinação dos coeficientes de expansão térmica das fases αTa5Si3 e Cr5Si3 e a investigação da formação da fase (Hf, Ti)5Si3. As ligas de Ta-Si e Cr-Si foram produzidas por fusão a arco. As ligas de Ta-Si foram tratadas termicamente a 1900 °C por 3 h em argônio, enquanto que as ligas de Cr-Si foram tratadas a 1200 °C por 24 h em argônio. As ligas foram caracterizadas por difratometria de raios X e microscopia eletrônica de varredura. As medidas de difratometria de raios X de alta resolução com fonte de luz síncrotron foram realizadas nas amostras contendo as fases de interesse, αTa5Si3 e Cr5Si3 num intervalo de temperatura entre ambiente e 800 °C. A fase αTa5Si3, de estrutura tetragonal (T2), apresentou expansão térmica de αa = 5,9(3).10-6 K-1 e αc = 9,2(4).10-6 K-1 na liga Ta62,5Si37,5 e αa = 6,2(3).10-6 K-1 e αc = 9,5(4).10-6 K-1 na liga Ta62Si38, resultando em uma anisotropia de αc/αa de 1,5 para ambas as amostras. A fase Cr5Si3 de estrutura hexagonal (D88) apresentou expansão térmica de αa = 17,1(3).10-6 K-1 e αc = 11,1(4).10-6 K-1 na liga Cr62,5Si37,5 e αa = 17,2(3).10-6 K-1 e αc = 10,7(4).10-6 K-1 na liga Ta62Si38, com anisotropia αc/αa de 1,5 e 1,6, respectivamente. Na segunda parte deste trabalho, as ligas de composições Hf(62,5-x)TixSi37,5 (0 ≤ x ≤ 62,5) com diferentes proporções de Hf e Ti foram preparadas por fusão a arco e tratadas termicamente a 1200 °C por 24 h em atmosfera de argônio. A formação da fase (Hf,Ti)5Si3 foi observada em todas as amostras preparadas. As amostras de composições Hf38,9Ti23,6Si37,5 e Hf22,5Ti40Si37,5 a Ti62,5Si37,5, apresentaram-se monofásicas. A variação nos parâmetros de rede a e c da fase hexagonal (Hf,Ti)5Si3 contendo diferentes teores de Hf e Ti mostrou que a fase constitui uma solução sólida em toda a extensão entre Hf5Si3 e Ti5Si3, com substituição parcial dos átomos de Hf por Ti. / The transition metal silicides have been investigated aiming high temperature applications. The thermal expansion is one of main properties for applications. The aim of this work was the evaluation of the thermal expansion coefficients for αTa5Si3 and Cr5Si3 phases and the investigation of (Hf, Ti)5Si3 phase formation. The Ta-Si and Cr-Si alloys were prepared by arc-melting. The Ta-Si alloys were heat-treated at 1900 °C for 3 h in argon atmosphere. The Cr-Si alloys were treated at 1200 °C for 24 h in argon. The alloys were characterized by X-ray diffractometry and scanning electron microscopy. The αTa5Si3 and Cr5Si3 phases were analyzed in high temperatures up to 800 °C using high-resolution X-ray diffraction with synchrotron radiation source. The thermal expansion coefficients for the αTa5Si3 tetragonal phase (T2) was found to be 5.9(3).10-6 K-1 and αc = 9.2(4).10-6 K-1 in Ta62.5Si37.5 composition alloy and αa = 6.2(3).10-6 K-1 and αc = 9.5(4).10-6 K-1 in Ta62Si38 composition alloy. The anisotropy αc/αa was determined to be 1.5 for both samples. The thermal expansion coefficients for Cr5Si3 hexagonal phase was found to be αa = 17.1(3).10-6 K-1 and αc = 11.1(4).10-6 K-1 for Cr62.5Si37.5 composition alloy and αa = 17.2(3).10-6 K-1 and αc = 10.7(4).10-6 K-1 for Ta62Si38 composition alloy. The values of the anisotropy αc/αa were respectively, 1.5 and 1.6. In the second part of this work, the alloys of Hf(62.5-x)TixSi37.5 (0 ≤ x ≤ 62.5) compositions with different proportion of Hf and Ti were prepared by arc-melting and heat-treated at 1200 °C for 24 h in argon atmosphere. The formation of (Hf,Ti)5Si3 phase was observed for all prepared alloys. The alloys of Hf38.9Ti23.6Si37.5 and Hf22.5Ti40Si37.5 to Ti62.5Si37.5 compositions were found to be single-phase. The variation in the lattice parameters a and c for the hexagonal (Hf,Ti)5Si3 phase with different proportion of Hf and Ti shown the formation of solid solution in all range between Hf5Si3 and Ti5Si3 with partial substitution of Hf by Ti.