Caracterização de espadas antigas por técnicas não destrutivas

• Autor(a) principal: Santos, Hellen Cristine dos
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-16102014-134346/
• topic: Archaeometry; Arqueometria; Espadas; Física nuclear; NRA; NRA; Nuclear physics; PIXE; PIXE; RBS; RBS; Swords; XRD; XRD

Varias técnicas de física nuclear tem sido aplicadas no estudo de artefatos arqueológicos e de arte contribuindo para seu restauro e preservação. A aplicação destas técnicas são indicadas por não serem destrutivas, preservando o material a ser analisado. Neste trabalho, propomos um procedimento para a investigação indireta da dureza de espadas antigas, por meio de técnicas não destrutivas. Com este proposito as técnicas PIXE, NRA, XRD e RBS se adequam ao nosso estudo de espadas antigas, especificamente uma espada Indiana (Damascena) e outra Japonesa (Wakizashi). Com a técnica PIXE esperávamos identificar os elementos presentes nas laminas das espadas e em suas empunhaduras. Na espada Indiana os elementos identificados foram: Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn e As. Para a espada Japonesa somente o elemento Fe foi identificado, mas com o auxílio da técnica RBS identificamos também, um filme fino de carbono na superfície da lamina, medindo 0; 75 _m de espessura. Nas empunhaduras foram identificados os elementos Cr, Fe, Cu e Au para a espada Indiana; Fe, Cu, As e Ag na peca Habaki e S, Cl, K, CA, Fe, As e Au na peca Fuchi, estas duas pecas fazem parte da empunhadura da espada Japonesa. A técnica XRD foi usada para verificarmos as estruturas cristalinas que se formam na superfície das laminas durante o processo de forja (variação de 6 temperatura e deformações plástica). Estas informações possibilitam inferir sobre a temperatura de forja e consequências da deformação plásticas. A fase cristalina da superfície das laminas foi identificada como ferro na forma cristalina cubica de corpo centrado. Nesta estrutura, ha a formação de pequenos cristais orientados (cristalitos), que apresentaram tamanho médio da ordem de 200 _A. Foi verificado que ha também uma fase amorfa do ferro na espada Japonesa, sugerindo que o processo de forja alcançou temperaturas menores quando comparada com a espada Indiana. A espada Damascena _e muito famosa pela dureza e ductibilidade apresentada por sua lamina. Um elemento que pode contribuir para estas caraterísticas e o nitrogênio, que pode ser identificado usando a técnica NRA, mais especificamente a reação 15N(p; _)12C. O nitrogênio poderia ser introduzido na lamina durante o processo de endurecimento da região de corte. Neste processo a lamina era resfriada em urina animal, composta principalmente por acido úrico (C5H4N4O3) e ureia (NH2)2CO. Não foi possível identificarmos a presença de nitrogênio dentro do nosso limite de detecção (acima de 0; 263(4)% em massa de nitrogênio, valor referenciado para a amostra padrão CRM-298).