112 research outputs found

    Near-net-shape production of hollow titanium alloy components via electrochemical reduction of metal oxide precursors in molten salts

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    Metal oxide precursors (ca. 90 wt pct Ti, 6 wt pct Al, and 4 wt pct V) were prepared with a hollow structure in various shapes such as a sphere, miniature golf club head, and cup using a one-step solid slip-casting process. The precursors were then electro-deoxidized in molten calcium chloride [3.2 V, 1173 K (900 C)] against a graphite anode. After 24 hours of electrolysis, the near-net-shape Ti-6Al-4V product maintained its original shape with controlled shrinkage. Oxygen contents in the Ti-6Al-4V components were typically below 2000 ppm. The maximum compressive stress and modulus of electrolytic products obtained in this work were approximately 243 MPa and 14 GPa, respectively, matching with the requirement for medical implants. Further research directions are discussed for mechanical improvement of the products via densification during or after electrolysis. This simple, fast, and energy-efficient near-net-shape manufacturing method could allow titanium alloy components with desired geometries to be prepared directly from a mixture of metal oxides, promising an innovative technology for the low-cost production of titanium alloy components

    Preparação e caracterização de um biocompósito obtido pela mistura de hidreto de titânio com nitrato de cálcio para implantes dentários

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    RESUMO Neste trabalho foram realizados estudos sobre a fabricação de um biocompósito à base de titânio para implantes dentários a partir da mistura de pó de hidreto de titânio (92%) com nitrato de cálcio (8% em volume). O pó de hidreto de titânio foi adicionado na solução aquosa de nitrato de cálcio, dissolvido por agitação mecânica, e em seguida os precursores foram misturados e dispersados/homogeneizados por ultrassom. Posteriormente, a mistura foi secada em evaporador rotativo, compactada com 600 MPa à temperatura ambiente, desmoldada e sinterizada em alto vácuo a 1200 oC durante 2 horas. Foi analisada a microestrutrura e fases formadas, as propriedades mecânicas, a rugosidade da superfície, a porosidade aberta, a molhabilidade da superfície e a citotoxicidade do biocompósito. As fases identificadas após a sinterização foram α-Ti e CaTiO3. O limite de resistência em compressão, o módulo de Young (E) e o ângulo de contato do biocompósito diminuíram significativamente com relação ao hidreto de titânio puro sinterizado nas mesmas condições. O limite médio de resistência em compressão do hidreto de titânio foi de 1794,67 MPa e do biocompósito foi de 481,36 MPa. O módulo de Young e o ângulo de contato do hidreto de titânio e do biocompósito foram de aproximadamente 112 GPa e 94 graus, e de 75 GPa e 83 graus, respectivamente. A rugosidade de superfície foi da mesma ordem de grandeza entre os materiais e ficou aproximadamente entre 1,4 e 1,5 µm (Ra) e 1,4 e 1,9 µm (Ra e Sa), medidas com rugosímetro de contato e com microscópio confocal a laser, respectivamente. A porosidade aberta do biocompósito sinterizado foi de aproximadamente três vezes maior do que aquela do hidreto de titânio sinterizado. Nos ensaios de citotoxicidade a porcentagem de células viáveis do biocompósito foi superior àquela do controle negativo e àquela do hidreto de titânio sinterizado

    On the mechanisms governing gas penetration into a tokamak plasma during a massive gas injection

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    A new 1D radial fluid code, IMAGINE, is used to simulate the penetration of gas into a tokamak plasma during a massive gas injection (MGI). The main result is that the gas is in general strongly braked as it reaches the plasma, due to mechanisms related to charge exchange and (to a smaller extent) recombination. As a result, only a fraction of the gas penetrates into the plasma. Also, a shock wave is created in the gas which propagates away from the plasma, braking and compressing the incoming gas. Simulation results are quantitatively consistent, at least in terms of orders of magnitude, with experimental data for a D 2 MGI into a JET Ohmic plasma. Simulations of MGI into the background plasma surrounding a runaway electron beam show that if the background electron density is too high, the gas may not penetrate, suggesting a possible explanation for the recent results of Reux et al in JET (2015 Nucl. Fusion 55 093013)

    Overview of the JET results in support to ITER

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    Postmortem metallurgical examination of a fire-exposed spent fuel shipping cask. [After impact test]

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    A potmortem examination of a large fire-exposed rail-transported spent fuel shipping container has revealed the presence of two macrofissures in the outer cask shell. The first, a part-thru crack located within the seam weld fusion zone of the outer cask shell, was typical of hot cracks that may be found in stainless steel weldments. The second, located within the stainless steel base metal, apparently originated at microcracks formed during the welding of a copper-stainless steel dissimilar metal joint. The latter microcrack then propagated during the fire-test, ultimately penetrating the outer shall of the cask. 18 figures, 2 tables
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