A study of the mechanism of consolidating metal-powder under explosive-implosive shock-waves

A study of the two-dimensional flow pattern of particles in consolidation process under explosive-implosive shock waves has been performed to further understand the mechanism of shock-wave consolidation of metal powder, in which bunched low-carbon steel wires were used instead of powder. Pressure in the compact ranges from 6 to 30 GPa. Some wires were electroplated with brass, some pickled. By this means, the flow pattern at particle surfaces was observed. The interparticle bonding and microstructure have been investigated systematically for the consolidated specimens by means of optical and electron microscopy, as well as by microhardness. The experimental results presented here are qualitatively consistent with Williamson's numerical simulation result when particle arrangement is close packed, but yield more extensive information. The effect of surface condition of particle on consolidation quality was also studied in order to explore ways of increasing the strength of the compacts. Based on these experiments, a physical model for metal powder shock consolidation has been established.

Investigation on the Interaction of Laser Beam and Metal Powders Conveyed by Coaxial Powder Feeder

In order to investigate the transient thermal stress field in wall-shape metal part during laser direct forming, a FEM model basing on ANSYS is established, and its algorithm is also dealt with. Calculation results show that while the wall-shape metal part is being deposited, in X direction, the thermal stress in the top layer of the wall-shape metal part is tensile stress and in the inner of the wall-shape metal part is compressive stress. The reason causing above-mentioned thermal stress status in the wall-shape metal part is illustrated, and the influence of the time and the processing parameters on the thermal stress field in wall-shape metal part is also studied. The calculation results are consistent with experimental results in tendency.

Crystal structure and phase transition studies in perovskite-type oxides using powder-diffraction techniques and symmetry-mode analysis : SrLnMRuO6 (Ln=La,Pr,Nd; M=Zn,Co,Mg,Ni,Fe) and ALn2CuTi2O9 (A=Ca,Ba; Ln=La,Pr,Nd,Sm)

La tesis se ha centrado en la síntesis y caracterización estructural de materiales tipo perovskita: SrLnMRuO6 (Ln=La,Pr,Nd; M=Zn,Co,Mg,Ni,Fe) y ALn2CuTi2O9 (A=Ca,Ba; Ln=La,Pr,Nd,Sm). El estudio de las estructuras de los materiales se ha realizado mediante el análisis de los patrones de difracción en polvo de rayos-X, sincrotrón y/o neutrones. En el refinamiento por el método de Rietveld de las estructuras se han sustituido las coordenadas atómicas (el método más común), por coordenadas colectivas: las amplitudes de los modos que describen la distorsión de la fase prototipo. Los resultados generales para la serie SrLnMRuO6 (Ln=La,Pr,Nd; M=Zn,Co,Mg,Ni) a temperatura ambiente se ha recogido en un diagrama en el que se han indicado las amplitudes de los modos que transforman de acuerdo a las irreps en función del factor de tolerancia, ya que todos ellos cristalizan en la misma fase monoclínica (P21/n); y a temperaturas altas se ha construido un diagrama de fase. Los materiales SrLnFeRuO6 ( Ln=La,Pr,Nd) y CaLn2CuTi2O9 cristalizan en la fase ortorrómbica Pbnm a temperatura ambiente; mientras que BaLn2CuTi2O9 tienen una estructura más simétrica, I4/mcm. A altas temperaturas se han identificado las transiciones de fase inducidas por el cambio de temperatura.A temperaturas bajas se han analizado las estructuras magnéticas de algunos de los compuestos mediante difracción de neutrones.

Aplicação da técnica de difração de raios X usando luz síncroton para caracterização de esmalte dentário humano flluorótico e de controle

Com a introdução do flúor como o principal agente anticariogênico e, talvez, um aumento do flúor na nossa cadeia alimentar, a fluorose dentária tornou-se um problema mundial. Os mecanismos que conduzem à formação do esmalte fluorótico são desconhecidos, mas devem envolver modificações nas reações físico-químicas básicas de desmineralização e remineralização do esmalte dentário. O aumento daquantidade de flúor no cristal apatita resulta no aumento dos parâmetros de rede. O objetivo deste trabalho é caracterizar o esmalte dentário humano saudável e fluorótico usando difração de raios X com luz síncrotron. Todos os perfis de espalhamento foram medidos na linha de difração de raios X (XRD1) do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron, Campinas SP. Os experimentos foram realizados usando amostras em pó e em lâminas polidas. As amostras em pó foram analisadas a fim de obter a caracterização do esmalte dentário saudável. As lâminas foram analisadas em áreas do esmalte específicas identificadas como fluoróticas. Todos os perfis foram comparados com amostras de esmalte de controle e também com a literatura. A evidente similaridade entre os perfis de difração mostraram a analogia entre as estruturas do esmalte dentário e a hidroxiapatita padrão. Fica evidente que os perfis de difração do esmalte dentário das amostras em lâmina são diferentes daqueles obtidos para o esmalte em pó. As diferenças encontradas incluem variação na cristalinidade e orientação preferencial. Os valores encontrados para as distâncias interplanares para o esmalte de controle e fluorótico das amostras em lâmina não apresentaram diferenças estatisticamente significativas. Isto pode ser explicado pelo fato que a hidroxiapatita e a fluoropatita formam cristais com a mesma estrutura hexagonal, mesmo grupo de simetria e têm parâmetros de rede muito próximos, os quais a habilidade do sistema não foi suficiente para resolver. Finalmente, este trabalho mostra que a difração de raios X usando radiação síncrotron é uma técnica poderosa para o estudo da cristalografia e microestrutura do esmalte dentário e, ainda, pode ser igualmente aplicada no estudo de outros tecidos biológicos duros e de biomateriais sintéticos.

Study of crystal structure and phase transition studies in perovskite-type oxides using powder-diffraction techniques and symmetry-mode analysis.

251 p.

Fabrication of beta-BaB2O4 layers on (001) Sr2+-doped alpha-BaB2O4 by vapor transport equilibration (VTE)

Crystalline beta-BBO layers have been successfully prepared on (0 0 1)-oriented Sr2+-doped alpha-BBO substrates using vapor transport equilibration technique. The layers were characterized by X-ray diffraction, X-ray rocking curve and transmission spectra. The present results manifest that the VTE treatment time and powder ratio are important factors on the preparation of beta-BBO layers. beta-BBO layers with a highly (0 0 l) preferred orientation were obtained according to XRD profiles. The full width at half-maximum of the rocking curve for the layer is as low as about 1000 in., which shows the high crystallinity of the layer. These results reveal the possibility of fabricating beta-BBO (0 0 1) layers on (0 0 1)-oriented Sr2+-doped alpha-BBO substrates by VTE. (C) 2006 Elsevier Ltd. All rights reserved.