Made available in DSpace on 2014-10-09T12:34:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:10:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:34:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:10:01Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O IPEN/CNEN-SP fabrica combustíveis para uso no seu reator nuclear de pesquisas, o IEA-R1. Para qualificar os seus combustíveis tem que comprovar o bom desempenho destes sob irradiação. Como o Brasil não possui reator nuclear de pesquisa com altos fluxos de nêutrons ou células quentes apropriadas para a realização de exames pós-irradiação de combustíveis nucleares, o IPEN/CNEN-SP conduziu um programa de qualificação operacional de elementos combustíveis empregando compostos de urânio já internacionalmente testados sob irradiação e qualificados para uso em reatores de pesquisas, obtendo experiência nas etapas de desenvolvimento tecnológico de fabricação de placas combustíveis, irradiação e ensaios não destrutivos pós-irradiação. Foram fabricados e irradiados diretamente no núcleo do IEA-R1, com sucesso, elementos combustíveis contendo dispersões com baixas frações volumétricas de combustível. Entretanto, existem planos no IPEN/CNEN-SP para aumentar a densidade de urânio dos seus combustíveis. O objetivo deste trabalho de tese consistiu no estudo e proposição de aplicação de um conjunto de métodos não destrutivos para a qualificação dos combustíveis a dispersão de U3O8-Al e U3Si2-Al com alta densidade de urânio fabricados no IPEN/CNEN-SP. Para tanto, foram considerados os recursos de irradiação e a aplicação, na piscina do reator IEA-R1, de métodos não destrutivos disponíveis na Instituição. A proposta consiste em especificar, fabricar e irradiar miniplacas combustíveis, nas densidades máximas já qualificadas internacionalmente e efetuar acompanhamento das condições gerais das mesmas, ao longo do período de irradiação, por meio de métodos não destrutivos na piscina do reator. Além dos métodos de inspeção visual e de sipping já empregados na Instituição, foi concluída a infraestrutura para realização de ensaios dimensionais sub-aquáticos para a avaliação do inchamento das miniplacas combustíveis irradiadas. As análises dos resultados darão subsídios para avaliar e decidir a continuidade ou não das irradiações das miniplacas, até que sejam alcançadas as queimas estipuladas para os testes de irradiação no IEA-R1. / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:34:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:10:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares IPEN-CNEN/SP atualmente produz rotineiramente o combustível nuclear necessário para a operação de seu reator de pesquisas IEA-R1. Esse combustível é formado por placas combustíveis contendo núcleos de compósitos U3Si2-Al, obtidas por laminação. O processo de laminação atualmente implantado foi desenvolvido com base em informações obtidas na literatura, as quais foram usadas como premissas para a definição dos atuais procedimentos de fabricação, segundo uma metodologia de caráter essencialmente empírico. Apesar do processo de laminação atual estar perfeitamente estável e reprodutível, ele não é totalmente conhecido. O objetivo deste trabalho é caracterizar o processo de laminação de placas combustíveis adotado pelo IPEN, especificamente no que se refere à evolução dos parâmetros dimensionais da placa combustível em função da sua deformação no processo de laminação. Estão apresentados resultados da evolução das espessuras do núcleo e revestimentos da placa combustível ao longo da sua deformação, assim como dos defeitos terminais, microestrutura e porosidade do núcleo. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

The semiconducting silicides offer significant potential for use in optoelectronic devices. Full implementation of the materials, however, requires the ability to tailor the energy gap and band structure to permit the synthesis of heterojunctions. One promising approach is to alloy the silicides with Ge. As part of an investigation into the synthesis of semiconducting silicide heterostructures, a series of β-Fe(Si1−xGex)2 epilayer samples, with nominal alloy content in the range 0 < x < 0.15, have been prepared by molecular beam epitaxy on Si(100). I present results of the epitaxial and crystalline quality of the films, as determined by reflection high-energy electron diffraction, Rutherford backscattering spectroscopy, and double crystal x-ray diffraction, and of the band gap dependence on the alloy composition, as determined by Fourier transform infrared spectroscopy. A reduction in band gap was observed with increasing Ge content, in agreement with previous theoretical predictions. However Ge segregation was also observed in β-Fe(Si1−xGex)2 epilayers when x > 0.04. Osmium silicide films have been grown by molecular beam epitaxy on Si(100). The silicides have been grown using e-beam evaporation sources for both Os and Si onto Si(100) substrates at varying growth rates and temperatures ranging from 600-700ºC. The resulting films have been analyzed using reflection high-energy electron diffraction, Raman spectroscopy, reflectivity measurements, in-plane and out of plane X-ray diffraction and temperature dependent magnetotransport. A change in crystalline quality is observed with an increase in Si overpressure. For a lower silicon to osmium flux ration (JSi/JOs=1.5) both OsSi2 and Os2Si3 occur, whereas with a much larger Si overpressure (JSi/JOs>4), crystalline quality is greatly increased and only a single phase, Os2Si3, is present. The out-of-plane X-ray diffraction data show that the film grows along its [4 0 2] direction, with a good crystal quality as evidenced by the small FWHM in the rocking curve. The in-plane X-ray diffraction data show growth twins with perpendicular orientation to each other.

This master’s thesis deals with the possibility of creating a compact nickel-silicide layer on austenitic substrates. The theoretical part describes a variety of surface treatments, silicide division, and basic principles of electron beam. The experimental part contains a description of used experimental methods for evaluation of samples, creation of Ni-Si coating using electroplating, and the parameters of electron beam used for melting the sample coating. The last part is devoted to structural evaluation of the sample coating and its microhardness.

The diploma thesis deals with the preparation of the composite material based on the NiSi system using powder metallurgy supplemented by the sintering with the usage of SPS method (spark plasma sintering). Theoretical part contains general information about the mechanical-chemical process and sintering, while materials and methods used for experimental observation are explained in a separate chapter. Experimental part explains the procedure of the experiment and selected parameters of individual processes. In the experiment, two powder mixtures were created in order to form the NiSi phase in the maximum possible amount of powder material. After successfully reaching presence of the NiSi phase in the range of 87 to 89 wt. %, both mixtures were used to produce sintered samples at temperatures from 700 to 900 °C. Experiments showed the best results for sample number 2, which was sintered at 900 °C for 4 minutes. Resulting porosity was 0.9 % and hardness reached a maximum value of 718 HV 1. However, all sintered samples show cracks at room temperature associated with increased brittleness of the material.

Elektronenmikroskopie zum Wachstum von Chromdisilizid in Multilagen (nm-Bereich). Variation der abgeschiedenen Zusammensetzung und Tempertemperatur.

NiSi and Ni(Pt)Si, and of the effects of dissociated ammonia on oxide reduction was carried out under controlled ultrahigh vacuum (UHV) conditions. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) has been used to characterize the evolution of surface composition. Vicinal surfaces on NiSi and Ni(Pt)Si were formed in UHV by a combination of Ar+ sputtering and thermal annealing. Oxidation of these surfaces in the presence of either O+O2 or pure O2 at room temperature results in the initial formation of a SiO2 layer ~ 7 Å thick. Subsequent exposure to O2 yields no further oxidation. Continued exposure to O+O2, however, results in rapid silicon consumption and, at higher exposures, the kinetically-driven oxidation of the transition metal(s), with oxides >35&#506; thick formed on all samples, without passivation. The addition of Pt retards but does not eliminate oxide growth or Ni oxidation. At higher exposures, in Ni(Pt)Si surface the kinetically-limited oxidation of Pt results in Pt silicate formation. Substrate dopant type has almost no effect on oxidation rate. Reduction of the silicon oxide/metal silicate is carried out by reacting with dissociated NH3 at room temperature. The reduction from dissociated ammonia (NHx+H) on silicon oxide/ metal silicate layer shows selective reduction of the metal oxide/silicate layer, but does not react with SiO2 at ambient temperature.

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