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Tratamento de metais e ligas especiais de uso no setor aeroespacial via implantação iônica por imersão em plasma em alta temperatura

Processo: 13/17696-8
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de junho de 2014 - 31 de maio de 2016
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Aeroespacial
Pesquisador responsável:Rogério de Moraes Oliveira
Beneficiário:Rogério de Moraes Oliveira
Instituição-sede: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (Brasil). São José dos Campos, SP, Brasil
Pesq. associados:Carina Barros Mello ; José Osvaldo Rossi ; Mario Ueda ; Milton Sergio Fernandes de Lima
Bolsa(s) vinculada(s):14/11269-3 - Apoio técnico a atividades experimentais para tratamento de materiais via implantação iônica por imersão em plasma em alta temperatura, BP.TT
Assunto(s):Estrutura de aeronaves  Implantação iônica  Plasma (microeletrônica)  Ligas de titânio  Molibdênio  Nióbio  Níquel 

Resumo

A implantação iônica por imersão em plasma (IIIP) é um método eficiente para tratar peças com geometria complexa. Modificações químicas e estruturais podem ser obtidas sem implicar em variação dimensional das superfícies tratadas. Todavia, a principal desvantagem é a fina camada modificada, da ordem de dezenas a poucas centenas de nanômetros. De maneira a vencer esta limitação, o processo de IIIP em alta temperatura é utilizado. O aquecimento do substrato durante a implantação iônica aumenta a difusão dos íons implantados em direção ao seio do material e as espessuras das zonas tratadas podem alcançar uma extensão micrométrica. Processo inovador de IIIP em alta temperatura desenvolvido no LAP/INPE, tratou, com sucesso, materiais de interesse para aplicações aeroespaciais (Mo, Nb, Ti6Al4V, NiTi, TiSiB). Este método foi efetivo para implantar nitrogênio até 20 micrometros de profundidade, levando à formação de novas fases de nitretos, com destacadas propriedades mecânicas e tribológicas. Uma compilação destes resultados foi relatada aqui e publicada em revistas científicas indexadas e apresentada em diversas conferências nacionais e internacionais. Em resumo, o processo de IIIP em alta temperatura mostrou ser eficiente para tratar materiais para aplicações aeroespaciais, abrindo possibilidades para o efetivo tratamento de peças e componentes da área aeroespacial. Todavia, para atingir tal objetivo o arranjo experimental precisa ser atualizado. De fato, hoje, somente pequenas amostras podem ser tratadas, principalmente devido a limitações impostas por nossas fontes de potência. Desta forma, pedimos por suporte financeiro para comprar fontes mais potentes. (AU)

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
LICCARDO, V.; MALHEIRO, M.; HUSSEIN, M. S.; CARLSON, B. V.; FREDERICO, T. Nuclear processes in astrophysics: Recent progress. EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL A, v. 54, n. 12 DEC 17 2018. Citações Web of Science: 2.
OLIVEIRA, ROGERIO M.; HOSHIDA, LILIAN; OLIVEIRA, ALINE C.; SILVA, MATHEUS M. N. F.; PICHON, LUC; SANTOS, NAZIR M. Evaluation of the resistance to oxidation of niobium treated by high temperature nitrogen Plasma Based Ion Implantation. SURFACE & COATINGS TECHNOLOGY, v. 312, p. 110-116, FEB 25 2017. Citações Web of Science: 2.
LICCARDO, V.; FRANCA, E. K.; AGUIAR, O. D.; OLIVEIRA, R. M.; RIBEIRO, K. L.; SILVA, M. M. N. F. Study of the effect of NbN on microwave Niobium cavities for gravitational wave detectors. Journal of Instrumentation, v. 11, JUL 2016. Citações Web of Science: 0.

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