Estudo para a obtenção de compósito do sistema W-Cu-Ni aplicando a metalurgia do pó para uso como material de blindagem e atenuação da radiação gama (γ)
O compósito metálico do sistema tungstênio-cobre-níquel (W-Cu-Ni) produzido por metalurgia do pó (do inglês PM - powder metallurgy) apresentou características adequadas para ser um material alternativo de uso na atenuação da radiação gama (γ). O chumbo e o urânio empobrecido são os materia...
| Autor: | |
|---|---|
| Formato: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2018 |
| País: | Brasil |
| Recursos: | Universidade de São Paulo (USP) |
| Repositorio: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
| Idioma: | portugués |
| OAI Identifier: | oai:teses.usp.br:tde-19042018-141823 |
| Acesso em linha: | http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85134/tde-19042018-141823/ |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palavra-chave: | atenuação attenuation blindagem compósito metalurgia do pó powder metallurgy radiação radiation shielding tungsten composite |
| Resumo: | O compósito metálico do sistema tungstênio-cobre-níquel (W-Cu-Ni) produzido por metalurgia do pó (do inglês PM - powder metallurgy) apresentou características adequadas para ser um material alternativo de uso na atenuação da radiação gama (γ). O chumbo e o urânio empobrecido são os materiais geralmente usados para a atenuação da radiação. Embora estes materiais apresentem uma certa toxidade e agressividade ao meio ambiente. Já os compósitos W-Cu-Ni não apresentam nem toxidade, nem riscos ambientais. O tungstênio é o metal matriz do compósito que tem alta densidade atômica. Para a confecção das amostras deste material foi analisado e selecionado o tamanho das partículas dos pós-metálicos. Para homogeneizar a distribuição dos pós-metálicos e reduzir o tamanho médio de partículas foi utilizado: o moinho de esferas por 12, 24 e 36 h. Na análise granulométrica, após a moagem foi observado tamanho médio de 12 μm. Na compactação das amostras foram usadas prensas: uniaxial e isostática, para obtenção dos compactados verde que foram sinterizadas em diferentes parâmetros de temperatura e pressão. Após a sinterização das amostras foi obtido o valor médio de 303,3 HV, nos ensaios de microdureza para a composição W6Cu1Ni, inédita neste propósito. A caracterização das amostras usou microscopia eletrônica de varredura (MEV) com EDS, indicando a formação da liga CuNi, responsável por consolidar a característica mecânica de sólido ao compósito W-Cu- Ni. Para medir a absorção da radiação nas amostras foi empregado método de experimentações por geometria de feixe estreito. Deste modo foi selecionada a fonte de radiação gama do cobalto-60, para estudar os efeitos e ajustes nos valores da camada semirredutora e (HLV) nas dimensões de espessura de blindagem necessária. Para o HLV, a amostra do compósito inédito W6Cu1Ni o método indicou a necessidade de 9,27 mm de espessura no de densidade obtida de 13,38 g.cm-3, superior a densidade obtida do chumbo (11,25 g.cm-3). Como comparativo foram utilizados os dados do banco XCOM (NIST), onde pode ser observada convergência entre os valores simulados de 9,15 mm e os valores experimentais obtidos. |
|---|