Orientador: Marcos Valério Ribeiro / Resumo: Apesar de ser amplamente utilizado em componentes aeroespaciais, o Inconel 718 apresenta algumas características que dificultam a sua usinagem: dureza elevada, resistência em altas temperaturas, forte afinidade para reagir com materiais de ferramentas e baixa condutividade térmica. Além do mais, esta liga possui tendência para a formação da aresta postiça de corte, endurecimento por deformação, assim como efeito abrasivo de carbonetos e fases intermetálicas, que resultam em tensões mecânicas e térmicas elevadas na aresta de corte. A qualidade de acabamento exigido pela indústria, para este material, é de 1,6 µm de rugosidade média (Ra) e 6 µm de rugosidade total (Rt). Sabendo da importância do Inconel 718, assim como da necessidade de conciliar os desafios de usinagem com a qualidade exigida, o objetivo deste trabalho foi encontrar a condição experimental que resulte em melhores resultados de usinagem. Para encontrar a condição ótima, a liga foi usinada utilizando duas ferramentas: experimental de cerâmica – Al2O3 + MgO (perfil S) e comercial de metal duro revestido (perfil C). Com a metodologia de Taguchi foram planejadas duas matrizes experimentais. Para a ferramenta cerâmica, a usinagem ocorreu a seco e nas seguintes condições: avanços de 0,10–0,20–0,30 mm/rev; velocidades de corte de 300–400–500 m/min; profundidades de usinagem de 0,20–0,35–0,50 mm. A ferramenta de metal duro revestido foi utilizada em profundidade fixa de 0,5 mm, nas seguintes condições experimentais: av... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Despite being widely used in aerospace components, the Inconel 718 presents some characteristics that make difficult its machining: high hardness, resistance at high temperatures, strong affinity to react with tools materials and low thermal conductivity. Moreover, this alloy has a tendency to form the built up edge, hardening by deformation, as well as the abrasive effect of carbides and intermetallic phases, which result in high mechanical and thermal tensions in the cutting edge. The surface finishing quality required by the industry, for this material, is 1.6 μm of average roughness (Ra) and 6 μm of total roughness (Rt). Knowing the importance of Inconel 718, as well as the need to combine the machining challenges with the required quality, the objective of this work was to find the experimental condition that results in better machining results. To find the optimal condition, the alloy was machined using two tools: experimental ceramic – Al2O3 + MgO (profile S) and commercial coated tungsten carbide (profile C). With Taguchi methodology, two experimental matrices were planned. For the ceramic tool, the machining occurred in the dry and under the following conditions: feed rates of 0.10–0.20–0.30 mm/rev; cutting speeds of 300–400–500 m/min; machining depths of 0.20–0.35–0.50 mm. The coated carbide tool was employed at a fixed machining depth of 0.5 mm, under the following experimental conditions: feed rates of 0.10–0.15–0.20–0.25 mm/rev; cutting speeds of 55–70–85–100 m/m... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Le tungstène est défini comme “ressource minérale critique” par la Commission Européenne. La province de Jiangxi, située au sud-est de la Chine, dans le bloc Cathaysia, représente 90 % des réserves en tungstène chinoises. Ce travail est basé sur l’étude des gisements hydrothermaux à W-Sn de Maoping et Piaotang, tous deux situés dans le district de Dayu (sud de la province de Jiangxi). Cette thèse a permis de (i) développer des traceurs pétrographiques et minéralogiques de processus minéralisateurs à travers des études paragénétiques détaillées et la géochimie des micas lithinifères et donc d’apporter un modèle impliquant des fluides multiples se chevauchant dans le temps et associés à plusieurs épisodes distincts de mise en place de minéralisations en métaux rares, (ii) définir par l’étude d’inclusions fluides deux processus fluides comme seul responsables de la précipitation de la minéralisation dans ces gisements « géants » : la différenciation magmatique de granites peralumineux et des processus de mélange, et (iii) de développer des approches de datation associés à ces systèmes montrant que la minéralisation en tungstène se met en place aux alentours de 160 Ma, antérieurement à la plupart des âges obtenus sur les minéraux de gangue datés dans cette zone et défini alors une remise à zéro majeure des systèmes isotopiques par de multiples circulations fluides entre 150 et 155 Ma. De plus, les stades post-minéralisations ont pu être définis pour la première fois et révèlent l’implication de magmatisme peralcalin impliqué dans la précipitation de minéralisations à Nb-Ta-Y-REE aux alentours de 130 Ma. A la lumière de cette observation, cette thèse s’est aussi tournée vers le développement de méthodes de datation in situ sur columbo-tantalite / Tungsten is defined as a “critical mineral resource” by the European Commission. The Jiangxi province, located in the southeastern part of China, in the Cathaysia block, represents 90% of the Chinese tungsten resources. This work is based on the study of the Maoping and Piaotang W-Sn hydrothermal deposits located in the Dayu district (southern Jiangxi). This thesis managed to (i) develop mineralogical and petrological tracers of ore-forming processes through detailed paragenetic sequences and geochemistry of Li-micas and shows that multiple overlapping fluids associated to several and distinct rare-metal mineralizing stages, (ii) distinguish by fluid inclusions studies that peraluminous magmatic differentiation and mixing processes are the only prequisite for the formation of these giant deposits, and (iii) develop dating approaches associated to these systems to demonstrate that the W mineralization formed at ca. 160 Ma, prior to most ages obtained on gangue minerals in the area, defining a major resetting of isotopic systems due to multiple fluid circulations around 150-155 Ma. Moreover, post-“silicate-oxide” stages have been defined for the first time and reveal the implication of peralkaline new fluid sources involved in the precipitation of Nb-Ta-Y-REE minerals at ca. 130 Ma. In the light of these results, this thesis gives new developments for in situ direct dating of ore-bearing minerals such as columbo-tantalite

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:35:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:08:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-08-07T14:08:44Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-08-07T14:08:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

La fusion thermonucléaire est envisagée comme nouvelle source énergétique pratiquement inépuisable. Le projet ITER « International Thermonuclear Experimental Reactor » doit démontrer la faisabilité scientifique et la maitrise de la fusion thermonucléaire. Le tungstène (W) a été choisi pour recouvrir le « divertor », un composant essentiel du réacteur ITER. Il sera soumis à des conditions extrêmes de fonctionnement : au bombardement neutronique, à d’intenses flux de chaleur et de particules (hélium, hydrogène). Ces conditions induiront dans le W des défauts et introduiront de l’hélium et de l’hydrogène, qui pourront conduire à des modifications de sa microstructure et de ses propriétés physiques, chimiques et mécaniques. L’objectif de ce travail est d’étudier, à l’échelle atomique, l’évolution de la microstructure du tungstène sous irradiation. Afin de simuler les atomes de recul générés par les irradiations aux neutrons, des échantillons de W ont été irradiés avec des ions lourds et/ou implantés avec de l’hélium. La nature des défauts a été étudiée à l’aide de la Spectroscopie d’Annihilation de Positons (PAS). Les résultats montrent que les irradiations aux ions lourds conduisent à la formation de monolacunes et de clusters lacunaires dont la taille et la concentration augmente avec la fluence. Des irradiations ou des recuits effectués à une température supérieure à 450 K conduisent à l’agglomération des défauts lacunaires essentiellement par migration des monolacunes. Pour des recuits à très hautes températures (1773 K), les observations MET montrent la présence de cavités nanométriques (∼10 nm). Les implantations avec les ions 4He 60 keV induisent dans le W une distribution de défauts complexes de type nHe-mv, ainsi qu’une faible concentration de monolacunes v. Une majorité de complexes He-v est formée pour la faible fluence et la fraction des défauts complexes (nHe-mv) augmente quand la fluence augmente. La nature et la distribution des défauts évolue en fonction de la température de recuit et dépend du ratio [He]/[v]. Le premier stade de recuit des défauts lacunaires (∼ 450 K) est masqué par la présence de l’hélium dans les défauts lacunaires. Pour un ratio [He]/[v] supérieur à 1, un stade d’agglomération des défauts est clairement observé à partir de 1623 K. Pour des conditions d’introduction de défauts et d’hélium proches de celles attendus dans les réacteurs de fusion (He/dpa allant de 0.03 à 8 appm He/dpa), la signature positon après irradiation est similaire à celle mesurée dans des échantillons seulement endommagés dans des conditions équivalentes mais sans introduire de l’hélium. Pour des rapports He/dpa allant de 0.3 à 8 appm He/dpa, les recuits révèlent des différences de distribution en taille et en concentration des défauts lacunaires. La présence d’hélium dans les amas lacunaires modifie les caractéristiques d’annihilation des positons et favorise la stabilisation des amas lacunaires. / Thermonuclear fusion is envisaged as a new energy source practically inexhaustible. The project ITER "International Thermonuclear Experimental Reactor" must demonstrate the scientific feasibility and the control of thermonuclear fusion. Tungsten (W) has been chosen to cover the "divertor", a critical component of the ITER reactor. It will be subjected to extreme operating conditions : to the neutron bombardment, to intense fluxes of heat and particles (helium, hydrogen). These conditions will induce defects in the W and will introduce helium and hydrogen which may lead to changes in microstructure and physical, chemical and mechanical properties. The aim of this work is to study, at the atomic scale, the evolution of tungsten microstructure under irradiation. In order to simulate the recoil atoms generated by the neutron irradiation, W samples were irradiated with heavy ions and/or implanted with helium ions. The nature of the defects has been studied by using Positron Annihilation Spectroscopy (PAS). The results show that irradiations with heavy ions lead to the formation of monovacancies and vacancy clusters whose size and concentration increase with the fluence. Irradiations or annealing carried out at a temperature above 450 K lead to agglomeration of vacancy defects essentially by monovacancies migration. For annealing at high temperatures (1773 K), the TEM observations indicate the presence of nanometric cavities (~ 10 nm). The implantations with 60 keV 4He ions induce in the W a distribution of complex defects like nHe-mv, as well as a low concentration of monovacancies v. A majority of complex He-v is formed for the low fluence and the fraction of complex defects (nHe-mv) increases as the flunce increases. The nature and distribution of defects evolve with annealing temperature and depend on the ratio [H]/[v]. The first stage annealing of vacancy defects (~ 450 K) is masked by the presence of helium in the vacancy defects. For a ratio [He]/[v] greater than 1, an agglomeration stage of defects is clearly observed from 1623 K. For conditions of introduction of defects and helium close to those expected in fusion reactors (He/dpa from 0.03-8 appm He/dpa), positron signature after irradiation is similar to that measured in samples damaged in equivalent conditions without introducing helium. For ratio He/dpa from 0.3 to 8 appm He/dpa, the annealing reveal differences in size distribution and concentration of vacancy defects. The presence of helium in the vacancy clusters changes the annihilation characteristics of positron and favors to stabilize the vacancy clusters.

Philosophiae Doctor - PhD / In this work we primarily set out to investigate the technique of Aqueous Chemical Growth as a means of producing WO3 thin films that find applications in gas sensing and electrochromism. For the first time we demonstrated in this work, the heterogenous nucleation and growth of WO3 thin films on plain glass substrates and F-doped SnO2-glass substrates. This was achieved without the use of surfactants and template directing methods, using as a precursor solution Peroxotungstic Acid generated from the action of 30% H2O2 on pure W powder. The substrates used needed no surface-modification. On the plain glass substrates (soda lime silicates) a variety of micronanostructures could be observed prime of which were nanoplatelets that acted as a basic building block for the self-assembly of more hierarchical 3-d microspheres and thin films. On FTO a wide variety of micro-/nanostructures were observed dominant amongst which were urchin-like microspheres. The dominant crystallographic structure observed (through X-ray diffraction analysis, SAED, HRTEM) for the WO3 thin films on both substrate types post-annealing at 500 ˚C for a period of 1 - 2 h, was hexagonal-WO3. Next was monoclinic WO3. On rarer occasions the formation of triclinic and cubic WO3 was observed. The thin films produced showed a fairly high degree of porosity and had thicknesses in the range of 900 nm - 3.5 μm. I-V characterisation measurements using a 4-point collinear probe Keithley source alongside photoluminescence was used to establish the insulating nature of some of the films as well as their sub-stoichiometric nature. X-ray Photoelectron Spectroscopy was used to confirm the substoichiometric nature of some of the films.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:35:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:08:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A grande aplicação dos radiofármacos está em medicina nuclear diagnóstica representando 95% dos procedimentos realizados, porém, nos últimos anos, tem crescido consideravelmente a sua aplicação em procedimentos terapêuticos. Os radionuclídeos que emitem particulas ionizantes (α, β e elétrons Auger) são indicados para tratamento de tumores. Tumores malignos são responsáveis por aproximadamente 12% dos óbitos e representam a terceira causa de mortalidade no Brasil. O 188Re é um dos mais atrativos radioisótopos para uma variedade de aplicações terapêuticas em medicina nuclear, oncologia e intervenções cardiológicas, é totalmente favorável e conveniente pelo fato de que ele é livre de carregador e pode ser obtido de forma econômica na forma de um gerador de 188W/188Re, além de possuir uma meia-vida fisica de 16,9 horas e 100% de emissão de radiação β-. A partir da década de 2000 vêm sendo realizadas diversas investigações envolvendo marcações de moléculas com 188Re. Os tumores metastáticos são a forma mais comum de malignidade esquelética. Em casos metastáticos os principais objetivos do tratamento são a prevenção de fraturas patológicas e promover a sobrevida com o máximo de preservação de função permitindo que o paciente mantenha o máximo possível de mobilidade e controle da dor. O objetivo deste trabalho foi realizar a comparação das marcações de diversos fosfonatos (Metileno disfofonato de Sódio MDP, Ácido Etilenodiaminotetrametilenofosfônico EDTMP, e do diclorometilenobifosfonato de sódio - Clodronato) com 188Re para terapia de metastáses ósseas. Fosfonatos são inibidores da reabsorção óssea osteoclástica e são efetivos neste tratamento. As marcações do MDP, EDTMP e Clodronato com 188Re foram otimizadas utilizando como agente redutor o cloreto estanoso (SnCl2 2H2O) e como agente estabilizante o ácido ascórbico. As variáveis estudadas foram massa do ligante, massa do SnCl2.2H2O, massa do ácido ascórbico, tempo, pH e temperatura da reação. Os resultados mostraram que se obteve um excelente rendimento de marcação de 98% para o 188Re-MDP, de 83% para o 188Re-EDTMP e 85% para o 188Re-Clodronato. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-08-07T14:08:44Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-08-07T14:08:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Os aços inoxidáveis têm um amplo campo de aplicação, por ter alta resistência mecânica e à corrosão quando trabalha em temperaturas elevadas. Uma aplicação recorrente é em reatores nucleares, podendo ser utilizado no vaso de pressão e nas estruturas de contenção do reator. O aço inoxidável austenítico foi muito utilizado no núcleo de reatores para revestimento do combustível nuclear. No entanto, foi substituído por uma liga de zircônio denominada zircaloy, em consequência da menor absorção de nêutrons térmicos desta liga. Após o acidente de Three Miles Island o aço inoxidável voltou a ser usado para esta aplicação. Para atenuar a corrosão intergranular, muito característica em aços inoxidáveis austeníticos, utiliza-se elementos estabilizantes como o nióbio. O aço inoxidável AISI 348 é estabilizado com nióbio. Neste trabalho, estudou a soldagem de tubos de AISI 348 e tampões de mesmo material soldados pelo processo GTAW (Gas Tungsten Arc Welding) sob diversas condições, procurando-se obter penetração de soldagem de 110 % da espessura do tubo e reforço do cordão de solda inferior a 0,15 mm. As amostras soldadas foram submetidas à caracterização microestrutural com microscopia ótica e microscopia eletrônica, utilizando também a técnica EDS (Espectroscopia de Energia Dispersiva). Foram realizados ensaios mecânicos de tração, fadiga, microdureza Vickers e arrebentamento, como também verificado a susceptibilidade à corrosão intergranular. O cordão de solda passou por ensaios não destrutivos de inspeção visual, dimensional, líquido penetrante, raios X e ensaio de estanqueidade por fuga de gás hélio. A microdureza não apresentou diferenças nas regiões da solda, não sendo possível identificar claramente a zona afetada pelo calor. O arrebentamento ocorreu a uma distância acima de 30 mm do cordão de solda, sendo o resultado considerado aprovado. No ensaio de tração, a ruptura ocorreu no cordão de solda e no metal de base tubo, o local da ruptura dependeu do afastamento lateral do eletrodo em relação à junta soldada. O ensaio de fadiga com corrente de 40 A obteve número de ciclos de 2,14 x 105. Este valor é 50% maior no tempo de vida comparado com amostra de 30 A. No ensaio de corrosão intergranular, as amostras que foram submetidas não apresentaram sensitização no contorno de grão. A análise por EDS identificou áreas com carbonetos oriundos do processo de fabricação do tubo. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Orientadores: Celio Pasquini, Joaquim de Araújo Nóbrega / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-25T12:04:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jora_ManassesZuliani_M.pdf: 4929889 bytes, checksum: f8da5d6a35fbac5ae2d05d997971561a (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A espectrometria de absorção atômica com atomização eletrotérmica (ET AAS) é adequada para a determinação de metais e semimetais, apresentando alta sensibilidade. Dentre os atomizadores eletrotérmicos, os fornos de grafite destacam-se por sua boa seletividade, exigência de pequenos volumes de amostra e baixos limites de detecção (i.e. 'mu'g L-1). Porém, esses atomizadores requerem fontes de alta potência (i.e. superiores a 2 kW), sistema de resfriamento e, ainda, apresentam alto custo. Como alternativa, o uso de superfícies metálicas têm sido objeto de pesquisa desde 1970. Dentre todos os metais empregados na fabricação de superfícies metálicas e utilizados para os estudos em ET AAS, o tungstênio é o que vem apresentando maior aplicação. Porém, a espectrometria de absorção atômica baseada em atomizadores de filamento de tungstênio (WC AAS) apresenta vários desafios relacionados ao entendimento da geração da nuvem atômica e dos efeitos de interferência observados. Dessa maneira, neste trabalho construiu-se um espectrômetro de absorção atômica com duplo filamento de tungstênio (DWC AAS), com duas configurações, uma empregando como sistema de detecção um sistema echelle/detector de carga acoplada intensificado (ICCD) e outra um sistema filtro óptico-acústico sintonizável (AOTF)/fotomultiplicadora. Essas duas configurações do equipamento foram empregadas em estudos de formação e evolução da nuvem atômica de elementos com características voláteis e refratárias (i.e. Pb e Cr). Além disso, estudou-se o efeito de Na, K, Ca e Mg, em três diferentes concentrações (i.e. 1, 10 e 100 mg L-1) sobre os perfis das nuvens atômicas de Pb e Cr. Esse estudo foi conduzido de tal forma que interferências em fase condensada e gasosa puderam ser avaliadas. Além disso, o equipamento foi empregado em medidas de temperatura na superfície do filamento e na fase gasosa / Abstract: Electrothermal atomic absorption spectrometry (ET AAS) is suitable for determination of metals and semimetals with high sensitivity. Among the existing electrothermal atomizers, graphite furnace stands out due to its selectivity, requirement of low volume of sample and low limits of detection (i.e. 'mu'g L-1). Notwithstanding, these atomizers present high cost and requires high power power supply (i.e. above 2 kW) and a cooling system. Alternatively, metallic surfaces have been studied since 1970. Among all metals employed as atomizers in ET AAS studies, tungsten has presented the best results and has found many analytical applications. However, tungsten coil atomic absorption spectrometry (WC AAS) presents several challenges related to understanding the atomic cloud generation and interferences effects. Thus, in this work, a double tungsten coil atomic absorption spectrometer (DWC AAS), with two different configurations was constructed. In one configuration, a detection system based on echelle/intensified charge-coupled device (ICCD) is employed and, in the other, an acousto-optic tunable filter (AOTF)/photomultiplier detection system is used. Both configurations were employed in the atomic cloud generation and evolution studies of Pb and Cr. Furthermore, interferences on the atomic cloud profile of Pb and Cr caused by Na, K, Ca and Mg, at three different concentrations (i.e. 1, 10 and 100 mg L-1), were studied. This study helped to evaluate the effect of condensed and gas phase interferences. Additionally, the equipment was employed to perform measures of surface and gas phase temperatures / Mestrado / Quimica Analitica / Mestre em Química

Die SME AG ist das erste Bergbauunternehmen, das seit Jahrzehnten ein neues Erzbergwerk erschließen und in Betrieb nehmen will. Traditionsreiche Bergbauunternehmen haben in der Vergangenheit neue Standorte, auf der Grundlage vorhandener Personalstrukturen, vorhandener Technik und Technologien, erschlossen. Im nachfolgenden Beitrag wird die strategische Herangehensweise der SME AG beschrieben, um zeitnah mit der Gewinnung in der Wolfram-Zinn-Lagerstätte zu beginnen.