The aim of this work was to assess the feasibility of 3-D inkjet printing of elastomers in latex form to create a novel material that would offer shielding against electromagnetic interference (EMI). To achieve this aim it was necessary to characterise and select suitable materials, carry out ink jetting trials, modify the materials accordingly to improve the printability and assess post jetting conditions including drying and curing behaviour. Particle size, surface tension, and viscosity measurements were made for a series of elastomer latex materials and carboxylated styrene butadiene rubber (XSBR) latex was identified as the most suitable. Latex ink optimisation included dilution with water and the addition of a humectant, triethylene glycol monomethyl ether (TGME), which delayed drying and reduced nozzle blocking. The surface energy was measured for arrange of potential substrates and PET was identified as the most suitable, due to its relatively high surface energy which allowed for an ideal level of wetting and spreading. Analysis of the cross-sectional profiles of the printed samples by white light interferometry showed that drying during printing was an important issue for the latex ink. Ink jetting of a composite material with control of filler distribution was shown to be feasible when ten layers of conductive carbon black ink were deposited alternately between ten layers of XSBR ink. Printing was successfully carried out with a latex combined with a resorcinol resin which was subsequently cured, indicating that it should be possible to 3D print a thermoset elastomer in this way. Conductive carbon black was printed in various patterns onto PET sheet and the dielectric properties measured. Results indicated that at very low carbon contents, the printed patterns could provide EMI shielding. The research has shown that it is feasible to create a cured 3D elastomeric object containing filler with a controlled distribution that is capable of providing EMI shielding.

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Made available in DSpace on 2014-10-09T12:44:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:57:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 07011.pdf: 7802124 bytes, checksum: c62d7e8f87af8c7b183c8aa37b808bff (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Acoustic pressure in environment protection programs of developed countries is the one of most important issue after air and water pollution. Acoustic pressure is all around us, such like machines, traffics and some other things. It is not possible to completely stop the noise, but there are some certain ways were used to reduce it up to acceptable limits. The aim of this work is to measure the acoustic noise and find solution to reduce it. The first measurements were done indoor (workplace studio) focused on room acoustic. We measured the acoustic pressure for three heights in different places,but finally the most important results were selected and compared with respect to each others. The next measurements were performed outdoor to collect the results about spread of the noise, which were analyzed with certain limits. The main goal was to find how to safe the human health and maintain peaceful and healthy environmental.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:44:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:57:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 07011.pdf: 7802124 bytes, checksum: c62d7e8f87af8c7b183c8aa37b808bff (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2014-11-10T12:20:07Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-11-10T12:20:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2014-11-10T12:20:07Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-11-10T12:20:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Este trabalho de tese de doutorado visou identificar as matérias primas naturais produzidas no Brasil e possíveis de serem utilizadas na produção de concretos de elevada massa específica. Desenvolver uma metodologia para a caracterização, preparo, moldagem, ensaios para determinação do coeficiente de atenuação linear experimental, calculo do coeficiente de atenuação linear teórico, e determinação do Z efetivo, culminando com a confecção de um banco de dados embrionário para os concretos de elevada massa específica preparados com matérias primas nacionais. Para tanto foram identificadas onze matérias primas produzidas no Brasil com caracteísticas adequadas para a produção de concretos de elevada densidade. Apresentamos os fundamentos teóricos ao bom entendimento do trabalho tanto no campo da proteção radiológica como naquela dos conceitos que podem ser usados para a produção de blindagem às radiações gama e X. Preparamos vinte e dois tipos de concretos de elevada massa específica com a utilização de matérias primas naturais e nacionais. Os concretos desenvolvidos foram preparados, moldados e ensaiados com uma fonte de 137Cs, de 3,7 1010 Bq (1Ci) de atividade. Foram calculados os coeficientes de atenuação linear com a utilização das análises químicas dos concretos preparados e encontrados os coeficientes de atenução linear experimentais para comparação e avaliação da técnica proposta. Foram medidas as massas específicas dos concretos preparados em virtude de sua importância para a formação da seção de choque do composto quando da predominância do efeito Compton, e determinado o Z efetivo para a região predominante do efeito fotoelétrico. Por fim foram calculados os custos de produção levando-se em conta somente os custos das matérias primas. Para as massas específicas os concretos apresentaram uma variação de 2,74 kg/dm3 até 3,76 kg/dm3, já para o coeficiente de atenuação linear experimental a variação foi de 0,2137 cm-1 a 0,2860 cm-1, o Z efetivo variou de 19 a 25. Finalizando o trabalho foram discutidos os resultados e sugeridos preferências de concretos para utilização em blindagens com a aplicação de alguns conceitos. Comparando os resultados encontrados com vários outros publicados em trabalhos internacionais, verificamos o grau de similaridade. / Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:51:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:08:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 11345.PDF: 3947420 bytes, checksum: a67742a2939ab92c6ea3c83950452caf (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:51:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:08:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 11345.PDF: 3947420 bytes, checksum: a67742a2939ab92c6ea3c83950452caf (MD5) / Este estudo tem por objetivo formular um composto cerâmico para revestimento de paredes visando contribuir para a otimização da blindagem de salas de diagnóstico. O trabalho foi baseado em medidas experimentais de atenuação da radiação X (80 e 100 kV) empregando materiais cerâmicos de revestimento contendo diferentes suportes cerâmicos (vermelho, branco, grês, porcelanatos, etc). Dentre os suportes cerâmicos avaliados, o grês branco apresentou melhores propriedades atenuadoras, e foi considerado o mais adequado para a proposta deste trabalho. Diferentes formulações de grês branco foram estudadas e alteradas a fim de obter melhores propriedades atenuadoras. Foram efetuadas simulações de composições cerâmicas de revestimento grês dentro das porcentagens de matérias-primas necessárias na composição que são 12-20% argila; 6-18% caulim; 12-25% filito; 8-14% quartzo; 10-18% feldspato; 32- 40% pegmatito; 6-8% talco. As composições químicas quantitativas e qualitativas destes materiais foram também avaliadas, e os elementos constituintes mais comuns são SiO2, Fe2O3, Al2O3, CaO e Ti2O3. Considerando que o CaO pode ser substituído pelo PbO ou BaO, foram estudadas formulações com maiores teores de óxidos de Pb e Ba. O comportamento destes materiais como atenuadores para a radiação X foi investigado por meio de simulações computacionais que levaram em consideração os espectros de raios X incidentes e transmitidos através das diferentes composições estudadas e comparado com os materiais de referência Pb, Ba e BaSO4 (barita). Os resultados obtidos nas simulações indicaram as formulações do composto de suporte cerâmico grês que demonstram melhores propriedades de atenuação levando-se em conta as energias usadas em raios X diagnóstico (80, 100 e 150 kV). Placas cerâmicas baseadas na composição formulada que apresentou menor diferença percentual em relação ao Pb foram produzidas em laboratório e testadas fisicamente como revestimento de parede e barreira protetora. Propriedades como módulo de resistência à flexão, densidade, carga de ruptura, absorção de água e atenuação da radiação X foram avaliadas para todas as placas produzidas. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

In recent years, increased use of electronic devices and wireless operations resulted in unavoidable electromagnetic (EM) pollution which has a significant impact on civil and military sectors. Considering the foremost requirement, huge efforts were invested in the development of electromagnetic interference (EMI) shielding materials. In this context, metals are usually preferred but design complexities like high density and susceptibility towards corrosion are limiting factors; additionally, the reflection of microwaves from the surface fails to serve as EM absorbers. The concern here is to minimize the reflection of the high frequency electromagnetic wave from the surface and to enhance the microwave absorption in GHz frequencies. In this thesis, we have made an attempt to design EMI shielding materials with exceptional absorption ability derived from Polycarbonate (PC)/ Poly styrene-co-acrylonitrile (SAN) based polymer blends. Herein, unique co-continuous micro-phase separated blend structures with selective localization of microwave active nanoparticles in one of the phases were realized to be most effective for microwave attenuation over just dispersing it in one polymer matrix (i.e. PC and SAN composites). The synergistic attenuation of electric and magnetic field associated with EM radiation was achieved through incorporation of various magnetic nanoparticles, however, dispersion of magnetic nanoparticles was a challenging task. Therefore, in order to localize magnetic nanoparticles in PC phase of the blends and to enhance the dispersion state, various modification strategies have been designed. In summary, we have developed a library of engineered nanoparticles to achieve synergistic attenuation of EM radiation mostly through absorption. For instance, the PC/SAN blends containing MWNTs and rGO-Fe3O4 nanoparticles manifested in exceptional EMI shielding, well above required shielding effectiveness value for most of the commercial applications, essentially through absorption. Taken together, the finding suggests that immiscible blends containing MWNTs and the decoration of magnetic nanoparticles (rGO-Fe3O4) on the surface of reduced graphene oxide sheets can be utilized to engineer high-performance EMI shielding materials with exceptional absorption ability.