Made available in DSpace on 2014-10-09T12:26:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Atualmente, quando se tem a necessidade de nitretar peças produzidas pela metalurgia do pó, usa-se a nitretação a plasma. Apesar de ser um processo de alto custo, com diversas dificuldades operacionais e de ajuste de processo, a nitretação a plasma é o único processo viável para nitretar esses materiais por ter uma ação apenas superficial, não apresentando ação nitretante no interior dos poros. Nos processos de nitretação a gás e banho de sais, o meio nitretante penetra na porosidade (interconectada) dos materiais sinterizados, havendo assim a formação de camada branca em uma grande profundidade da peça (ou mesmo na peça toda), gerando problemas de deformação e fragilização do componente. Este trabalho teve por objetivo a aplicação do processo shot peening em peças sinterizadas com a finalidade de fechar a porosidade superficial das peças e estudar seu comportamento sob o processo de nitretação a gás. O estudo verifica que o material sinterizado submetido à nitretação gasosa permitiu a entrada do meio nitretante pelos poros abertos e interconectados promovendo a formação de camada branca no interior dos poros de praticamente todo o volume da peça. Essa camada branca no interior do material fragiliza o componente e inviabiliza sua utilização como componente em praticamente qualquer aplicação industrial. As peças sinterizadas jateadas com granalhas de aço antes da nitretação também permitiram o acesso do meio nitretante no interior do componente, porém, sem potencial suficiente para a formação de camada branca. As amostras jateadas apresentaram apenas agulhas de nitretos formados durante a nitretação. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:33:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Neste trabalho, a investigação das propriedades de proteção proporcionadas por novos tratamentos de preparação da superfície do alumínio visando substituição de tratamentos prejudiciais ao meio ambiente e à saúde humana, foi realizada. Foram avaliados os seguintes tratamentos: passivação à base de cromo trivalente, tratamento com moléculas auto-organizáveis (Self Assembling Molecules-SAM), tratamento de imersão em água em ebulição para crescimento de óxido sobre o alumínio, imersão em água em ebulição com aditivos, especificamente, partículas de zircônia (ZrO2) e íons de cério. A combinação destes últimos tratamentos com o tratamento com moléculas autoorganizáveis também foi estudada. Foi também testado o efeito do tratamento da superfície do alumínio comercialmente puro (AA1050) com complexos de Flúor/Zircônio [ZrF6]-2. A resistência à corrosão do alumínio com os vários tratamentos foi avaliada por diversas técnicas, especificamente ensaios acelerados em câmara de névoa salina, segundo norma ASTM B-117, técnicas eletroquímicas e de microscopia eletrônica de varredura (MEV). As técnicas eletroquímicas adotadas foram medidas de potencial de circuito aberto (PCA) em função do tempo, espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e curvas de polarização, anódica e catódica. Os resultados mostraram que os tratamentos à base de Zr, seja com partículas nanocerâmicas (ZrO2) ou complexos de Flúor/Zircônio [ZrF6]-2, não resultaram em aumento na resistência à corrosão do alumínio, o que ficou evidente pelos ensaios de névoa salina. O tratamento com moléculas auto-organizáveis da superfície desengraxada e desoxidada também não mostrou efeito favorável na proteção contra a corrosão do alumínio. O tratamento de imersão em água em ebulição causou a formação de um filme de óxi-hidróxido poroso que favoreceu o ataque localizado na forma de corrosão por pites nas regiões de defeitos/porosidades. O tratamento com moléculas auto-organizáveis após tratamento de imersão em água fervente, por sua vez, produziu melhoria nas propriedades de proteção da camada superficial mostrando a importância da camada de oxi-hidróxido na adsorção de moléculas auto-organizáveis. O tratamento de passivação à base de cromo trivalente adotado resultou em superfície com maior resistência à corrosão que a superfície do alumínio tratada com passivante à base de cromo hexavalente mostrando que a passivação com cromo trivalente é uma alternativa viável e equivalente àquela associada com substância tóxica e poluente, como é o caso do cromo hexavalente. O tratamento associado com as melhores características de proteção contra a corrosão do alumínio AA1050 foi o de imersão em água fervente contendo íons de cério, os quais foram incorporados ao filme de oxi-hidróxido. A presença destes íons na camada de oxi-hidróxido levou à formação de precipitados de hidróxido de cério nas regiões catódicas devido ao aumento localizado da alcalinidade. A combinação deste tratamento com o tratamento com moléculas auto-organizáveis causou a deterioração das propriedades da camada superficial ao diminuir a tendência à formação dos precipitados de cério que conferem proteção nas regiões de atividade de corrosão. A combinação de ensaios acelerados de névoa salina, técnicas eletroquímicas e avaliação por microscopia eletrônica de varredura permitiram a seleção de tratamentos de modificação da superfície do alumínio que resultam em maior resistência à corrosão. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:34:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Os desenvolvimentos de novos motores têm resultado no aumento constante dos carregamentos mecânicos e térmicos dos componentes. Além de estarem expostos a condições desfavoráveis ao desgaste, os novos componentes do motor devem garantir desempenho similar, ou muitas vezes superior, aos dos componentes atuais. Para os anéis de pistão, o desempenho é dado pela sua capacidade de vedação e raspagem, que podem ser mensurados em motor pelos resultados de consumo de óleo lubrificante (COL) e fluxo de gases para o cárter (blow-by). Sendo assim, a proposta desse trabalho foi a de avaliar-se a influência do tratamento superficial a laser para endurecimento da pista de desgaste do anel de pistão de segundo canalete, em termos do desempenho de vedação e raspagem. Foram comparados dois protótipos, utilizando como padrão um anel de pistão de produção corrente, comercialmente fornecido a clientes. O efeito do tratamento térmico a laser nos anéis foi avaliado em relação a distorções dimensionais. Após isto, foram realizados testes tribológicos de bancada com o objetivo de conhecer o comportamento do anel depois do tratamento laser. De maneira geral o tratamento superficial por laser na superfície de anéis de pistão mostraram resultados significativos no aspecto aumento de dureza, com alguns deméritos no aspecto dimensional que pode interferir na boa funcionalidade do sistema tribológico anel lubrificante cilindro. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:43:52Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:10:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06771.pdf: 4249472 bytes, checksum: 526f011758253259b0271853dda7e970 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:43:52Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:10:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06769.pdf: 4275325 bytes, checksum: f2158eb766fa7886249500f40de27cec (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:97/04424-5

Orientador: João Batista Fogagnolo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-24T20:13:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_LisianeRochaAzevedode_M.pdf: 2047962 bytes, checksum: 5f5e3ae6c55b6c8a79673f40d2fc559a (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Titânio e suas ligas são amplamente utilizados como biomateriais devido a propriedades como alta resistência específica, alta resistência à corrosão e baixo módulo de elasticidade. As ligas de titânio apresentam diferentes estruturas cristalinas, as quais possuem diferentes módulos de elasticidade. Esta característica permite que o módulo de elasticidade seja manipulado através do controle da composição química da peça, o que por sua vez possibilita a fabricação de peças com gradientes de rigidez, abrindo-se um amplo campo de pesquisa e novas aplicações. Este trabalho utiliza a técnica de modificação superficial por laser e adição de nióbio com o objetivo de obter peças de titânio com revestimentos constituídos por fases com menores módulos de elasticidade, ou seja, peças com revestimentos menos rígidos que o substrato. Inicialmente foram caracterizados cordões isolados obtidos com diferentes densidades de energia do feixe de laser, através da variação da potência, do diâmetro e da velocidade de varredura do feixe de laser. Nos cordões isolados, observou-se que a potência do feixe de laser é o parâmetro de maior influência e que densidades de energia intermediárias possibilitaram obter cordões com zonas fundidas com dimensões e formato adequados para a posterior etapa de obtenção de recobrimento contínuo por sobreposição de cordões. As composições dos cordões isolados, apesar de apresentar heterogeneidade, permitiram a estabilização da fase ?. No entanto, uma fração significativa dos cordões apresentou também a fase ? com microestrutura dendrítica, indicando que essa fase foi resultado da solidificação, o que pode ter ocorrido pela contaminação por oxigênio, que é um forte estabilizador dessa fase. Dessa forma, mesmo com a formação da fase ?, não se observou uma redução do módulo de elasticidade. Em todos os casos, a dureza apresentou um significativo aumento, também devido a forte contaminação por oxigênio. A formação de revestimentos contínuos foi obtida através da sobreposição de 50% da largura dos cordões. Os revestimentos contínuos assim obtidos apresentaram segregação de soluto, com fase ? estabilizada nas regiões com maiores teores de nióbio e agulhas de martensita nas regiões com menores teores de nióbio. A contaminação por oxigênio foi reduzida em comparação com os cordões isolados. Os revestimentos contínuos apresentaram aumento de dureza e diminuição do módulo de elasticidade, conforme o objetivo proposto / Abstract: Titanium and its alloys are commonly used as biomaterials due to their properties as high specific strength, high corrosion resistance and low elastic modulus. Titanium alloys show differents crystalline structures, which have different elastic modulus. This characteristic allows the manipulation of the elastic modulus through chemical composition control, which allows the manufacture of pieces with stiffness gradients, spreading a large research field and new applications. This work use the laser surface alloying technique with addition of niobium powder to obtain titanium pieces with coatings composed by phases with lower elastic modulus, in other words, pieces with coatings less stiff than the substrate. Firstly, isolated tracks obtained by different beam laser energy densities, by varying laser beam power, diameter and scan speed were characterized. In this case, the laser beam power was the most important parameter and the intermediaries energy densities allowed to obtain tracks with melted zones with dimensions and shape suitable to obtain a continuous coating by overlapping tracks. The isolated tracks compositions, despite their chemical heterogeneities, showed the stabilization of the ? phase. However, a significant fraction of tracks showed also ? phase with dendritic microstructure, indicating that this phase was the result of solidification, which may have occurred due oxygen contamination, which is a strong ? stabilizer element. Thus, despite the stabilization of the ? phase, a reduction in elastic modulus was not observed. In all the cases the hardness showed a significant increase, also because of the high contamination by oxygen. The continuous coating formation was obtained by overlapping 50% of the tracks width. The continuous coatings obtained showed solution segregation, with ? phase stabilized in the regions with higher niobium content and needle like traces of martensite in the regions with less niobium content. The oxygen contamination was reduced in comparison with isolated tracks. The continuous coatings showed high hardness with a decrease of the elastic modulus, in accordance with the proposed objective / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestra em Engenharia Mecânica

The thesis is focused on the theoretical description of the technology of anodizing of aluminium, magnesium, zinc and their alloys. In this work, methods for formation of oxide layers and the used chemical processes are described in detail. The experimental part of this work deals with formation of oxide layers on aluminium, magnesium and zinc of high purity under different conditions. Oxide layers of different thicknesses were created on all three experimental materials. Aluminium was anodized in a bath of 10% H2SO4, magnesium in the bath of 1 mol/dm3 NaOH, and zinc in the bath of 0.5 mol/dm3 NaOH. Processes were carried out at laboratory temperature. On the aluminium, continuous oxide layer was formed. Furthermore rule "312" was verified, that can indicatively be used for calculating the thickness of the resulting oxide layer on the aluminium. When using lower current of 0.08 and 0.2 A for magnesium anodizing, dark colored layer was created comparing to higher current of 0.5 A. More rough appearance of the oxide layer was produced with increasing voltage. Further, it was observed for magnesium that the resulting layer comprises of two sublayers. For zinc, black colored layer was created when the voltage 20 V and current from 0.4 to 0.5 A were used. In the layer, two sublayers were also observed. For lower voltage and current (0.05 A, 0.17 V), formation of the oxide layer on the zinc does not occur, but the crystallographic etching was observed.

Semiconducting material CdTe/CdZnTe has a huge application potential in spectroscopic room temperature radiation detection due to its properties. Such detectors can be used in medical applications, homeland security and for monitoring of nuclear facilities. However, the final device quality is influenced by many parameters. One crucial stage in detector fabrication is the proper surface treatment. The detailed study of surface treatments and their effect on final detector device is reported. Another crucial fact is the polarization of the detector caused by high radiation fluxes which negatively affects the use of such devices. The polarization occurs by capturing the photogenerated holes at the deep levels inside the semiconductor. The possible detector depolarization by infrared illumination during the detector operation has been experimentally verified and the obtained results are shown in this thesis. For optimal technology of preparation, it is also necessary to develop the fast characterization method for prepared detectors. The last aim of the thesis is to study the resulting quality of prepared planar and co-planar detectors by transient-current-technique (TCT). TCT is an electro-optical method allowing to determine variety of transport properties of radiation detectors, such as internal electric...

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As it becomes more important to replace fossil fuels with alternative fuels, biofuels like ethanol are becoming more commercially used. The increased use of ethanol brings good influences such as lower impact on the environment. However, the use of ethanol can also bring negative effects regarding corrosion of metals. In the automotive industry aluminium has been seen affected by a novel very aggressive corrosion phenomenon, alcoholate corrosion. This master thesis investigation has investigated the effect of a few parameters of importance for alcoholate corrosion; water, temperature, time and pressure. The aluminium alloys AA6063 and A380 have been investigated and the capacity of five different surface treatments of AA6063 has been tested to observe if they inhibit the effect of alcoholate corrosion.   Throughout the experiments the water dependence of alcoholate corrosion has showed to be of large importance for the corrosion process. An increase in water content will postpone the start of alcoholate corrosion or prevent corrosion to occur.  A correlation between temperature and time has been observed. Higher temperatures results in a shorter time period of exposure before alcoholate corrosion occurs, and vice versa. The effect of different pressures was investigated and showed no effect on alcoholate corrosion when using pressurisation with the inert nitrogen gas.   All surface treatments revealed a capacity to protect the aluminium alloy against alcoholate corrosion to different extent. The electroless nickel plating seemed to prevent alcoholate corrosion while the Keronite coating seemed more sensitive to this form of corrosion.