Neste trabalho, estudamos a dependência com a temperatura dos tempos de relaxação nuclear T1 e T2 do 1H em policristais de Na &#946;\" alumina hidratada, no intervalo de temperatura de 255<T<540K, em 24,5MHz . Três amostras em pó foram selecionadas para medidas de RMN: duas puras e uma dopada com Fe (500ppm em peso). A presença de impurezas magnéticas nessas amostras foi observada através de espectros de Ressonância Paramagnética Eletrônica. Estudamos também a liberação de moléculas de água em função da temperatura pela técnica de TGA (Thermal Gravimetric Analysis). O sinal de RMN observado no intervalo de temperatura de 258<T<423K foi associado a moléculas de água fracamente ligadas enquanto que o sinal observado em temperaturas superiores foi associado a moléculas fortemente ligadas, provavelmente localizadas no plano de condução. Nossos resultados mostram que a hidratação o comportamento em função da temperatura dos tempos de relaxação nuclear são consideravelmente afetados pela presença de impurezas magnéticas / Proton NMR relaxation times T1 and T2 were measured on hydrated polycrystalline Na &#946; alumina in the temperature range 255<T<540K at 24.5MHz In order to get some feeling for the temperature at which water would leave the sample a thermal gravimetric analysis (TGA.) was also performed. Three powder samples, two pure and one iron doped (500ppm nominal), with particle diameters of 150-250micrômetros were selected for NMR measurements. Paramagnetic impurities were detected by EPR studies. Our results suggest that loosely bound water produces the NMR signal at temperatures lower than 423K while more tightly bound water, probably in the conduction planes, is predominant at higher temperatures. The relaxation time measurements show that magnetic impurities affect considerably the temperature dependence

O objetivo deste trabalho, foi investigar o comportamento tribológico - atrito, desgaste e regime de lubrificação - do par cerâmico alumina - alumina no deslizamento em água, e verificar a possibilidade de atingir valores mais baixos de coeficiente de atrito (menor que o obtido anteriormente na literatura ? ? 0,2); para tanto foram estudados: o efeito da velocidade, o efeito da carga, o efeito da adição de modificadores de atrito na água e o efeito de rugosidade inicial do disco. As hipóteses que nortearam a escolha dessas variáveis foram de que a obtenção de baixos coeficientes de atrito decorreria de um sistema de lubrificação hidrodinâmico, através do efeito das variáveis mecânicas, e/ou um sistema de lubrificação limítrofe gerado por uma camada de baixa resistência ao cisalhamento, avaliado pelos efeitos das variáveis químicas. Além dessas variáveis, também foram estudadas as equações que regem os sistemas lubrificados, a fim de tentar ter um melhor entendimento sobre o regime de lubrificação. Os ensaios foram realizados na configuração de ensaio tribológico esfera sobre disco sob carga normal entre 24,7 N e 100,3 N e velocidade de deslizamento entre 0,1 m/s e 2 m/s. A água utilizada nos ensaios foi filtrada, destilada e deionizada; os modificadores de atrito utilizados foram a sílica coloidal amorfa, o hidróxido de alumínio e o carbeto de silício. As esferas de alumina foram adquiridas comercialmente, e os discos de alumina foram provenientes de trabalhos anteriores. Todos os materiais foram caracterizados quanto às suas propriedades físicas e mecânicas. Nos ensaios preliminares, o sistema atingiu, após 100 horas de ensaio (360000 metros), valores de coeficiente de atrito da ordem de µ ? 0,08, menores do que os encontrados na literatura. Quando os ensaios foram realizados com a maior velocidade, o sistema atingiu coeficientes de atrito menores que 0,02. Os ensaios com menor rugosidade inicial apresentaram maiores valores de coeficiente de atrito. Analisando todos os resultados teóricos e experimentais, foi possível verificar que para o par alumina - alumina, o regime de lubrificação provavelmente é o regime misto, parcialmente hidrodinâmico e parcialmente limítrofe. Ademais a partir dos dados experimentais foi possível construir previsões teóricas para o coeficiente de atrito e de desgaste. / The objective of this work was to investigate the tribological behavior - friction, wear and lubrication regime - on the sliding of alumina - alumina ceramic pair in water, and to verify the possibility of reaching low friction coefficient (lower than previously obtained in the literature ? ? 0.2). The effect of the velocity, the effect of the load, the effect of the addition of friction modifiers on the water and the initial roughness effect of the disc were studied. The hypothesis that guided the choice of these variables were that the low friction coefficients would result from a hydrodynamic lubrication system and/or a boundary lubrication system generated by a low shear stress layer. In addition to these variables, the equations that governed the lubricated systems were also studied in order to try to have a better understanding of the lubrication regime. The tests were carried out in the tribological test configuration ball on disc under normal load between 24.7 N and 100.3 N and sliding velocity between 0.1 m/s and 2 m/s. The water used in the tests was filtered, distilled and deionized, the friction modifiers used were amorphous colloidal silica, aluminum hydroxide and silicon carbide. The alumina balls were commercially purchased, and the alumina discs were derived from previous works. All materials were characterized for their physical and mechanical properties. In the preliminary tests, the system reached, after 100 hours of test (360000 meters), values of friction coefficient ? ? 0,08. These values were smaller than the one found in the literature. When the tests were carried out with the highest speed, the system reached coefficients of friction lower than 0.02. The tests with lower initial roughness showed higher coefficient of friction. Analyzing all the theoretical and experimental results, it was possible to verify that for the alumina - alumina pair the lubrication regime is probably the mixed, partially hydrodynamic and partially boundary regime. From the experimental data, it was also possible to construct theoretical predictions for the coefficient of friction and wear.

A beta-alumina de sódio é uma cerâmica condutora de íons Na+ utilizada como eletrólito sólido em baterias de sódio para armazenamento de energias intermitentes como energia solar e eólica. Devido ao alto teor de sódio, esse material é instável a altas temperaturas, podendo sofrer variações de composição durante a etapa de sinterização convencional que utiliza altas temperaturas por longos períodos de tempo. A sinterização flash é uma técnica de sinterização ativada por corrente elétrica que proporciona a densificação de compactos cerâmicos em poucos segundos, a temperaturas notavelmente mais baixas que as convencionais. Uma vez obrigatória a passagem de corrente elétrica através da amostra, a sinterização flash de qualquer material condutor parece bastante razoável. Não obstante, até o presente momento a maioria dos trabalhos publicados sobre o assunto aborda apenas condutores de vacância de oxigênio ou semicondutores, materiais compatíveis com eletrodos de platina (Pt). Nesse trabalho a sinterização flash de um condutor catiônico foi estudada utilizando-se a beta-alumina como material modelo. A beta-alumina foi sintetizada pelo método dos precursores poliméricos, caracterizada e então submetida à sinterização flash. O material de eletrodo padrão (platina) provou ser um eletrodo bloqueador em contato com a beta-alumina. O sucesso da sinterização flash foi determinado pela troca do material de eletrodo por prata (Ag), o que possibilitou uma reação eletroquímica reversível nas interfaces eletrodo-cerâmica e possibilitou a obtenção de um material densificado com morfologia e composição química homogêneas. Devido à metaestabilidade da beta-alumina, a atmosfera dos experimentos precisou ser alterada para manter a integridade desse material rico em um metal alcalino (Na+). A sinterização flash de um condutor catiônico é apresentada pela primeira vez na literatura e ressalta a importância da reação de eletrodo, que é um fator limitante para o sucesso da sinterização flash e precisa ser estudada e adaptada para cada tipo de material. / Sodium beta-alumina is a Na+ ions conductor ceramic used as solid electrolyte in sodium batteries for energy storage in solar and eolic plants. Due to its high content of sodium, this material is instable at high temperatures and can suffer decomposition during conventional sintering (high temperatures for long periods of time). Flash sintering is an electric current activated sintering technique which promotes the densification of ceramic powder compacts in a few seconds at significantly lower temperatures than conventional sintering. Since in flash sintering the electric current flows through the sample, the flash sintering of any conductor material seems to be reasonable. Nevertheless, up to this date all published papers concern flash sintering of oxygen vacancies conductors or semi-conductors, materials which are compatible with platinum (Pt) electrodes. In this work the flash sintering of the cationic conductor betaalumina was studied. Beta-alumina was synthetized by the polymeric precursors method, characterized and then it was submitted to flash sintering. Platinum electrode was shown to be a blocking electrode for beta-alumina. Flash sintering success was determined by the change in electrode\'s material to silver (Ag), which made possible the reversible electrochemical reaction at the electrode-electrolyte interfaces and preserved chemical composition and morphology after flash. Due to this electrolyte metastability, atmosphere had to be changed in order to preserve the chemical composition of an alkali-rich (Na+) material such as beta-alumina. The flash sintering of a cationic conductor is shown for the first time in the literature and highlights the relevance of electrode reaction, which is a limiting point to the success of a flash sintering and needs to be well studied and adapted to each type of material.

Este trabalho apresenta o uso de planejamento granulométrico na preparação e caracterização de suspensões concentradas de alumina em meio aquoso, que posteriormente deverão ser utilizadas para a conformação por colagem em fitas - processo de tape casting. A suspensão foi preparada utilizando-se duas ou mais distribuições granulométricas diferentes na sua formulação, a fim de promover a otimização do empacotamento de partículas. As condições para estabilização das suspensões preparadas foram obtidas por meio de estudos de comportamento reológico e através de curvas isotermas de adsorção, por meio de medidas de viscosidade em função da concentração de aditivo dispersante e de medidas de mobilidade eletroforética dinâmica, respectivamente. Os valores mostram a qualidade dos dados obtidos nas simulações quanto aos valores de IPS calculados, em função de uma quantidade de água pré estabelecida de 35% em volume, ficando em média próximo do valor de 0,150µm, para as formulações simuladas. Desta forma foi possível preparar uma suspensão concentrada com empacotamento de partículas otimizado podendo chegar a um valor máximo de 60% em volume de sólidos, com possibilidades de minimizar os possíveis efeitos adversos da retração durante a secagem e queima dos filmes. / This paper presents the use of grain size in the pack planning for preparation and characterization of a concentrated suspension of alumina in aqueous medium, which subsequently will be used for the conformation by tape casting process. The suspension was prepared using two or more different particle size distributions in the formulation to promote the optimization of particle packing. The definitions of stability and rheological behavior of dispersion curves were made by adsorption isotherms, by measuring electrokinetic mobility and viscosity curves as a function of concentration of additives, respectively. The results show the quality of data obtained in the simulations as the maximum values of IPS for each formulation. Then, it is possible to prepare a concentrated suspension with optimized particle packing and may reach a maximum value of 60% by volume of solids, with opportunities to minimize the possible adverse effects of shrinkage during drying of the films.

Algoritmos MPC implementam estratégias avançadas de controle adequada-mente aplicáveis a processos químicos complexos e multivariáveis. Recentemente, desenvolveram-se algoritmos MPC que possuem controle das saídas por faixas e estabilidade nominal baseados em horizonte infinito de predição. O objetivo principal deste trabalho é estender este tipo de algoritmo desenvolvendo um MPC de horizon-te infinito com referências para as entradas manipuladas e controle das saídas por funnel. Funnel é um dispositivo, particular aos algoritmos Honeywell RMPCT® (de horizonte finito), que suaviza as ações do controlador estabelecendo, a cada instan-te de amostragem, limites mais brandos para as saídas controladas que fogem às suas faixas. O algoritmo MPC de horizonte infinito aqui desenvolvido é analisado por simulação de um subsistema importante de uma planta de produção de alumina. Pe-las simulações, verificou-se de fato a suavidade das ações do controlador que dis-põe do funnel. Neste trabalho também se propõe, e se analisa por simulação, uma nova estrutura para o controlador RMPCT® que hoje atua sobre a planta. Uma vez que se mostrou interessante, essa nova estrutura, que inclui uma nova entrada ma-nipulada, poderá ser implementada na prática. / MPC algorithms are particularly suitable to implement advanced control strate-gies at complex and multivariable chemical processes. Recently, it has been devel-oped MPC algorithms with zone control and nominal stability, based on infinity pre-diction horizon. The main objective of this dissertation is to extend this type of algo-rithm by developing an infinity horizon MPC with targets to the manipulated inputs and funnel control. Funnel is a numerical device, particular to Honeywell RMPCT® algorithms (with finite horizon), that softens the controller actions by establishing, at each sampling instant, softer limits for the controlled outputs that escapes from its zones. The infinity horizon MPC algorithm developed here is analyzed by simulation of an important subsystem of an alumina production facility. According to the simula-tions, it was confirmed in fact the smoothness of the control actions produced by the funnel controller. In this work it is also proposed, and analyzed by simulation, a new structure for the RMPCT® controller that controls the plant nowadays. Since this new structure, which includes a new manipulated input, showed itself interesting, it can be implemented in practice.

Uma das desvantagens dos bio-óleos precursores do biodiesel é a alta carga de compostos oxigenados que diminuem seu poder de combustão, reduzindo sua eficiência e inviabilizando seu uso em larga escala. Nesse contexto, o processo de hidrodesoxigenação (HDO) é relevante, dado que elimina esses compostos através de uma reação catalítica e, portanto, aumenta o poder calorífico do combustível. Neste trabalho, estudou-se a HDO do guaiacol (2-metoxifenol) como composto modelo dos bio-óleos derivados da biomassa e avaliou-se o desempenho de catalisadores de Ni e Mo no processo. Estudou-se a performance de um catalisador suportado em SBA-15 - um material mesoporoso de sílica de alta área superficial - em comparação a de um catalisador tradicional suportado em gama-alumina. Para tal, utilizou-se um sistema contínuo em fase gasosa e reator de leito fixo. Utilizaram-se técnicas de caracterização de catalisadores, como adsorção de N2, MEV, MET, DRX, TPR-H2, FTIR, TPO-O2, Raman e TGA. Através das análises DRX e MET, comprovou-se que se formaram partículas de NiO e MoO3 de menor tamanho e mais dispersas no caso do catalisador de SBA-15, devido à menor interação com o suporte e maior área superficial, o que resultou em um grau de redução de 91,6 % deste catalisador, em comparação a 73,4 % do outro, analisados por TPR-H2. Os testes catalíticos mostraram que o catalisador de NiMo/SBA-15 supera o de alumina em termos de conversão no intervalo de 200 a 300 °C, com ciclohexeno e ciclohexano como principais produtos, em face à maior seletividade a catecol e fenol no NiMo/?-Al2O3. A 300 °C, o catalisador suportado em sílica alcançou taxas de 66,5 % para a HDO e 35,3 % HDA (hidrodesaromatização), enquanto o de alumina obteve somente 30,8 e 2,7 %, respectivamente. Finalmente, comprovou-se que o SBA-15 teve uma taxa de desativação por coque de 1,14 mgcoque gcat-1 h-1, 31 % menor que a taxa do catalisador de alumina, cujos depósitos foram de carbono grafítico bem estruturado e irreversível. Em vista dos resultados obtidos, esta dissertação apresenta as rotas e mecanismos de reação do guaiacol nos catalisadores estudados, conhecimento que é relevante para o desenvolvimento e aprimoramento de futuros catalisadores da HDO. / A key disadvantage of the bio-oils precursors of biodiesel is the high load of oxygenated compounds that reduce their heat of combustion, dropping their efficiency and making them unfeasible on a large scale. In light of that, the hydrodeoxygenation process (HDO) is relevant, since it eliminates these compounds through a catalytic reaction, thus increasing the calorific value of the fuel. In this work, the HDO of guaiacol (2-methoxyphenol) as a model compound of the bio-oils derived from biomass was studied and the performance of Ni-Mo catalysts was evaluated. A catalyst supported on SBA-15 - a high surface area mesoporous silica material - was compared to a traditional gamma-alumina-supported catalyst. For this purpose, a continuous gas phase setup with fixed bed reactor was employed. The catalysts properties were identified by N2 adsorption, SEM, TEM, XRD, H2-TPR, FTIR, O2-TPO, Raman and TGA techniques. Through XRD and TEM, it was verified that smaller and more dispersed NiO and MoO3 particles were formed in the case of the SBA-15 catalyst, due to the lower interaction with the support and the greater surface area, which resulted in a degree of reduction of 91.6% for this catalyst, as opposed to 73.4% for the other one, both analyzed by H2-TPR. The catalytic tests showed that the NiMo/SBA-15 outperforms the alumina catalyst in terms of conversion in the range of 200 to 300 °C, with cyclohexene and cyclohexane as main products, in contrast with major selectivity to catechol and phenol on NiMo/?-Al2O3. At 300 °C, the silica-supported catalyst achieved rates of 66.5% for HDO and 35.3% for HDA (hydrodearomatization), whereas alumina reached only 30.8 and 2.7%, respectively. Finally, it was shown that the SBA-15 catalyst had a coke deactivation rate of 1.14 mgcoke gcat-1 h-1, 31% lower than the alumina catalyst, whose coke deposits consisted of well-structured irreversible graphitic carbon. In view of the results, this dissertation proposes the routes and reaction mechanisms of guaiacol on the studied catalysts, knowledge that is pertinent for the development and improvement of future HDO catalysts.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Neste trabalho, aluminas mesoporosas dopadas com CeO2, MgO, ZrO2 ou La2O3 demonstraram que a estrutura dos sÃlidos influenciou no comportamento de desativaÃÃo de catalisadores na reforma seca do metano. Os sÃlidos foram caracterizados atravÃs de difraÃÃo de raios-X, anÃlise quÃmica, espectroscopia Raman, reduÃÃo termoprogramada, anÃlises texturais e termogravimÃtrica, microscopia eletrÃnica de transmissÃo e alta resoluÃÃo, antes e apÃs os testes catalÃticos. NÃquel, platina ou rutÃnio foram dispersos sobre os suportes porosos CeO2-Al2O3, ZrO2-Al2O3, MgO-Al2O3 e La2O3-Al2O3, formando distintas fases. Os catalisadores contendo rutÃnio ou platina foram em geral mais ativos na reforma seca do metano quando comparados aqueles contendo nÃquel, devido a maior dispersÃo das espÃcies de PtOx ou Ruo dispersas sobre MgAl2O4 ou CeAlO3. A resistÃncia à degradaÃÃo fÃsica dos sÃlidos contendo platina ou rutÃnio conduziu a um efeito do promotor para a formaÃÃo de espÃcies de carbono lÃbeis. Sobre o catalisador Ru/MgO-Al2O3, as nanopartÃculas de Ruo dispersas em MgAl2O4 foram mais acessÃveis as molÃculas de metano e diÃxido de carbono, apesar de serem as fontes para a formaÃÃo de carbono amorfo, grafite e nanotubos de carbono. / Mesoporous alumina doped with CeO2, MgO, ZrO2 or La2O3 demonstrated that the solid structure influenced on the deactivation behaviour of the catalysts in dry reforming of methane. Solids were characterized by X-ray diffraction, chemical analysis, Raman spectroscopy, termoprogrammed reduction, textural and thermogravimetric analyses and transmission electron microscopy, before and after the catalytic test. Nickel, ruthenium or platinum dispersed on porous CeO2-Al2O3, ZrO2-Al2O3, MgO-Al2O3 and La2O3-Al2O3 resulted in the formation of distinct phases. Catalysts possessing ruthenium or platinum were more active than the nickel counterparts due to the better dispersion of PtOx or Ruo on MgAl2O4 and CeAlO3 phases. The elevated resistance of ruthenium or platinum against physical degradation led to a promoting effect to labile carbon formation. Over Ru/MgO-Al2O3 catalyst, Ruo nanoparticles dispersed on MgAl2O4 were almost certainly accessible to methane and carbon dioxide molecules and the source supporting for the formation of such amorphous reactive carbon, graphite and carbon nanotubes, as well.

Alumina é um material amplamente aplicado em diversas áreas. Uma dessas aplicações utiliza a alumina amorfa e a alumina gama, como suporte catalítico devido suas elevadas áreas de superfície específica e defeitos em suas estruturas cristalinas. Porém, problemas com a estabilidade das aluminas metaestáveis em altas temperaturas se tornaram um desafio. Assim a combinação da alumina com alguns óxidos emergiu como uma nova classe de materiais catalíticos com melhor estabilidade quando comparada com a alumina gama ou alumina amorfa convencional. Entretanto, entender como se dá à estabilização das fases através desses aditivos se tornou outro desafio. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar os possíveis efeitos de aditivos nas propriedades termodinâmicas da alumina. Além de sua influência sobre a transição de fases amorfo-gama, ou seja, a influência sobre o balanço energético através da evolução do tamanho de partícula. Para isto foram sintetizadas aluminas com diferentes concentrações de Mg2+ e Zr4+ através do método proposto por Pechini. As amostras foram calcinadas e caracterizadas por Calorimetria Diferencial de Varredura, Análise de Superfície Específica pelo método de Adsorção-Desorção de Gases, Difração de Raios X, Espectrometria de Infravermelho por Transformada de Fourier e Picnometria. Os resultados das análises mostraram um aumento da estabilidade para as amostras dopadas com os aditivos, porém com distintas evoluções de área de superfície específica, evidenciando que o caminho adotado pelo aditivo quando inserido em um material matriz independe de sua concentração. / Alumina is a material applied in several areas. One such application uses the gamma alumina and amorphous alumina as catalyst support. The use of alumina as the catalyst support is because of their high specific surface areas and defects in their crystal structures. However, problems with the stability of metastable aluminas at high temperatures have become a challenge. To solve this problem, we use a combination of some oxides to alumina improves the stability of the material when compared with conventional catalytic aluminas. However, a new challenge, to understand the performance of these oxides in the stabilization of alumina. This work aimed to evaluate the possible effects of additives on the thermodynamic properties of alumina, through its influence on the amorphous-phase transition range. The assessment of influence on the energy balance was made by the evolution of particle size. For this alumina powders were synthesized with different concentrations of Mg2+ and Zr4+ using the method proposed by Pechini. The samples were calcined and characterized by Differential Scanning Calorimetry, Surface Analysis by the method of Specific Adsorption-Desorption of Gases, X-Ray Diffraction, Infrared Spectroscopy Fourier Transform and Picnometry. The analysis results showed an increased stability for the samples doped with additives, but with different evolutions of specific surface area, showing the path taken by the additive when inserted into a matrix material depend on its concentration.

Esta tese investigou o efeito da taxa de resfriamento em partículas de Al2O3, Al2O3 - TiO2, e Al2TiO5 aspergidas por pistola a plasma e submetidas a diferentes taxas de resfriamento (alta: aspersão contra um substrato metálico a 100 mm de distância da pistola de plasma, e baixa: contra uma superfície de água, a 300 mm de distância). Os resultados foram avaliados por microscopia eletrônica de varredura (com EDX) e por difração de raio X para a caracterização de fases e cálculo de tamanho de cristalito por Single Line. O óxido Al2TiO5 na forma de pó quase amorfo com composição estequiométrica de tialita (tialita*) aspergido foi obtido por coprecipitação, a partir dos precursores TiCl4 e Al(NO4)3, tratado termicamente a 400, 600, 800, 900, 1000, 1200, 1300 e 1400 °C, com 6 h de patamar. Nos tratamentos térmicos com 6 horas de patamar a 800 °C e mais nitidamente a 900 °C, é identificada a formação parcial da fase tialita; desta forma, foram realizados tratamentos térmicos a 900, 1000 e 1100 °C, porém com 30 minutos de patamar. A Al2O3-a com tamanho de cristalito micrométrico foi obtida para menores taxas de resfriamento. Com o aumento da taxa de resfriamento, predominaram nanocristalitos de alumina Al2O3-g, coexistindo com fase amorfa. Já para a titânia, a fase rutilo pode ser obtida mesmo com altas taxas de resfriamento. Quando a tialita* foi submetida à alta taxa de resfriamento, levou exclusivamente à formação da fase metaestável tialita b como estrutura cristalina. No entanto, o mesmo pó, a taxas de resfriamento não tão altas, resultou na obtenção de tialita b, Al2O3-a e rutilo. Tratamentos térmicos da tialita* propiciaram a formação de tialita b, e incipientemente anatásio, com tamanho de cristalito muito pequeno (abaixo de 30 nm). À medida que a temperatura de tratamento térmico aumentou, surgiram simultaneamente as fases Al2O3-a, rutilo e tialita b. A obtenção de fases metaestáveis só foi possível quando o tamanho de cristalito era pequeno – abaixo de 100 nm, o que evidenciou a importância do número de átomos na superfície, como fator de estabilização (ou metaestabilização) de fases obtidas foras do equilíbrio. / This thesis investigated the effect of cooling rate of Al2O3, Al2O3 - TiO2 and Al2TiO5 particles plasma sprayed and subjected to different cooling rates (high: to spray against a metal substrate to 100 mm away from the plasma gun, and low: against a surface of water, 300 milimeters away). The results were evaluated by scanning electron microscope (with EDX) and X ray diffraction to characterize phases and crystallite size through Single Line. The sprayed Al2TiO5 oxide was a quasi-amorphous powder with stoichiometric composition of tialite (tialita*) obtained by co-precipitation from precursors TiCl4 and Al(NO4)3, heat treated at 400, 600, 800, 900, 1000, 1200, 1300 and 1400 °C with 6 hours of dwell. In the heat treatments with 6 hour of dwell at 800 ° C and more explicitly at 900 °C, is identified partial formation of tialite phase; then, heat treatments were performed at 900, 1000 and 1100 ° C, but with 30 minutes of dwell. Basically, a-Al2O3 with micrometer crystallite size was obtained for smaller cooling rates. By increasing the cooling rate, there were predominantly g-Al2O3 nanocrystallites coexisting with amorphous phase. However, for the titania, the rutile phase could be obtained even with high cooling rates. When tialita* was subjected to high cooling rate, exclusively, metastable b tialite was observed as crystalline phase. However, the same powder, with cooling rates not so high, resulted in b tialite, a-Al2O3 and rutile. Heat treatments of tialita* provided the formation of b tialite, and incipiently anatase with crystallite size very small (below 30 nm). As the heating treatment temperature was increased, there were simultaneously a-Al2O3, rutile and b tialite phases. Metastable phases were obtained only when the crystallite size was small - less than 100 nm. This highlighted the importance of the number of atoms on the surface as a stabilizing factor (or metastabilization) to produce phases out of equilibrium.

Neste trabalho, inicialmente, foram obtidos TPSs (amidos termoplásticos) com diferentes concentrações de amido e plastificantes, por processamento em câmara de mistura, com o objetivo de determinar formulações para estudo em extrusora reativa. As formulações de TPS que apresentaram os melhores resultados de torque reométrico foram as que continham 39%m/m de amido. Investigou-se a influência da velocidade da rosca na obtenção de TPS por extrusora reativa, e os resultados mostraram que este parâmetro teve pequena influência na estabilidade do amido termoplástico, sendo possível utilizar 150 rpm de rotação. Foram produzidas 5 blendas com razões de TPS:PEBDL variando de 30:70; 40:60; 50;50; 60:40 e 70:30 para o desenvolvimento de um sistema ligante para a injeção de alumina pelo processo de moldagem de pós (MPI), a partir das quais foi possível analisar a influência do TPS no PEBDL, através de análises de MEV, IF, TGA, DMA e propriedades mecânicas. Quanto maior a concentração de TPS nas blendas, mais heterogênea foi a morfologia observada por MEV e menor o módulo de armazenamento e de perda obtidos por DMA. Este comportamento foi similar ao encontrado pela análise de resistência à tração, que apresentou propriedades mecânicas pobres para elevadas concentrações de TPS. Foram escolhidas três blendas para testar como veículo orgânico em feedstocks de alumina, com carga de partícula sólida de 45%, 50% e 55%v/v de Al2O3. A carga crítica para o sistema ligante-partículas sólidas determinada por reometria de torque foi de 50%v/v de alumina. / In this work, TPSs (thermoplastic starch), with different concentrations of starch and plasticizers for processing in the mixing chamber, were obtained in order to determine formulations for study in a reactive extruder. The TPS formulations that showed the best results for the rheometric torque were those containing 39% w/w starch. The influence of the screw speed to obtain TPS in the reactive extruder was investigated and the results showed that this parameter had little influence on the stability of the thermoplastic starch, allowing the use of 150 rpm rotation speed. Five blends were produced, with TPS:LLDPE ratios of 30:70; 40:60; 50:50; 60:40 and 70:30, to develop a binder for alumina injection by the powder molding process (MPI). From these five systems it was possible to analyze the influence of TPS in LLDPE through SEM analyzes, MFI, TGA, DMA and mechanical properties. The higher the concentration of TPS in blends, more heterogeneous morphology was observed by SEM and the lowest storage and loss modulus were obtained by DMA. This behavior was similar to that found by analysis of tensile strength, which showed poor mechanical properties for high concentrations of TPS. Three blends were chosen for testing as an organic vehicle in alumina feedstocks, with solid particles load of 45%, 50% and 55% v/v of Al2O3. The critical load for the system binder-solid particles, determined by torque rheometry, was 50% v/v of alumina.