[pt] Abreu (1967) estudou o problema do escoamento bi-dimensional viscoso, incomprenssível, com vorticidadade constante, aplicado ao escoamento simético em torno de uma cunha infinita. Este trabalho adorda o problema de Abreu para acaso em que o fluido em escoamento acha-se a uma temperatura constante e a superfície da cunha é não-isotérmica, ocorrendo o surgimento de uma camada limite térmica. Foi aplicado o método das expressões assintóticas acopladas. Existem quatro problemas a serem resolvidos: dois externos e dois internos. A solução desses problemas conduz a solução assintótica do problema para altos valores do número de Reynolds. Foi resolvido o sistema composto pelas equações de Navier-Stokes, continuide e energia. É apresentada a solução geral para semi-ângulos de cunha entre 0 grau e 90 graus, e a solução numérica para casos particulares de semi-ângulos de 0 grau, 18 graus, 72 graus e para valores de Prandtl iguais a 0.7, 1 e 10. / [en] Abreu (1967) studied the two-dimensional ,inconpressible, constant vorticity flow past an infinite wedge. In the present work the problem solved by Abreu is considered for the case where a constant temperature fluid flows past an infinite wedge with non-isothernal surface, thus given rise to a thermal boundary layer. The matched asyntotic expansion netod,as present in Van Dyke(1962), was applied to the solution of the problem. According to Van Dyke there are four problems leads to the desired asynpotic solution for large values of the Reynolds number. The solution defines a system forned by the Navier Strokes, continuity and energy equations. The asym ptotic expansions found by Abreu (1967) for the hydrodynamic problem i.e for the continuity and Navier-Stokes equations were used in our solution. Although a general analytical solution was found for any angle of the wedge between 0 degree and 90 degrees numerical solutions are show for the particular semi-angle values of 0 degree, 18 degrees and 72 degrees and Prandt 1 numbers values of 0.7,1.0 and 10.

[pt] A síntese de pós nanométricos do Al2Mo3O12 para otimização de seu coeficiente de expansão térmica na forma maciça tem como objetivo principal aproximar o comportamento térmico intrínseco e extrínseco do material. A expansão térmica intrinseca de escala atomica é medida por difração de raios-X a partir do aumento dos parametros de rede, por outro lado, a tecnica de dilatometria mede ambos os efeitos tanto intrinsecos quanto extrinsecos provenientes da microestrutura. Materiais anisotropicos apresentam coeficientes de expansão termica diferentes ao longo dos eixos cristalograficos, e com isso são encontradas maiores diferenças entre as propriedades intrinseca e maciça da expansão termica. Dessa forma a aplicação desses materias anisotropicos na forma maciça é comprometida devido a formação de microtrincas. O Al2Mo3O12 foi obtido na forma nanometrica pela síntese por coprecipitação e na forma micrométrica pela síntese de sol-gel assistido com álcool polivinilico e por reação em estado solido. Dessa forma o resultado de CET maciço obtidos pelos três métodos foram comparados entre si e também comparados aos existentes na literatura para comportamento intrínseco e maciço. Os resultados mostraram que o Al2Mo3O12 na forma nanometrica possui resultado de CET maciço muito próximo ao intrínseco, diferente do obtido para o micrométrico e também do já reportado na literatura,o que confirma que a partir de um tamanho de cristal critico não seria mais possível obter um mesmo CET intrínseco e maciço para um mesmo material. / [en] Optimization of the bulk thermal expansion coefficient of the Al2Mo3O12 using nanometric powder in order to approximate the intrinc and the extrinsic thermal properties.When a solid body is exposed to temperature variation, a change of dimensions will occur due to emergence of different effects originating at atomic (intrinsic) or microstructural (extrinsic) scales. The intrinsic thermal expansion is measured by X-ray diffraction from lattice parameters increase, on the other hand, the technique of dilatometric measures both the intrinsic as both extrinsic effects may then be defined as their CTE solid (bulk). Cubic materials exhibit isotropic behavior during thermal expansion, and thus may be insignificant variations between intrinsic and CTE s massive. Anisotropic materials have different coefficients of thermal expansion along the crystallographic axes, and presents major differences between the intrinsic properties and thermal expansion of the bulk, being mostly a bulk CTE smaller than the intrinsic one. The application of these anisotropic materials is difficult because bulk CTE massive changes expected due to formation of microcracks. The Al2Mo3O12 was obtained by three routes :coprecipitation (nanometric way) , sol-gel assisted with polyvinyl alcohol (PVA) and by solid state reaction (micrometric ways). Thus the result of bulk CET obtained by the three methods were compared and also compared with those found in the literature for intrinsic behavior and bulk. The nanometric Al2Mo3O12 showed a bulk linear CTE close to the intrinsic value, whereas micrometric one showed a negative bulk CTE ,which confirms that from a critical cristal size it is no possible to obtain bulk CTE close to the intrinsic one.

[pt] Neste trabalho estuda-se experimentalmente o comportamento dos fluidos tixotrópicos. Conseguiu-se imagens de fluidos tixotrópicos escoando através de uma expansão seguida de uma contração, ambas abruptas e axissimétricas. A existência de uma superfície de cedêndia produto da fronteira entre o fluido que escoa e o que não escoa, que estende-se da entrada da expansão até a saída da contração, é o principal fenômeno a ser estudado. O número de Re, o tempo para vazão mássica constante e as dimensões da geometria são as variáveis do experimento. Para o desenvolvimento do experimento utilizou-se uma dispersão de laponita RD, que é um fluido transparente com boas características tixotrópicas. Este fluido foi caracterizado reologicamente através da obtenção da flow curve e de testes oscilatórios Strain sweep e frequency sweep. A caracterização reológica apresentou alguns problemas com respeito ao envelhecimento, tipo de geometria e reômetro utilizado, além da falta de repetitividade para baixas taxas de deformação devido ao não pré-cisalhamento da amostra. Todos os problemas foram analisados para dar solução. Os resultados mostraram que a laponita RD é um fluido tixotrópico com característica elástica na região viscoelástica linear. O escoamento do fluido através de uma expansão seguida de uma contração axissimétrica apresentou três tipos de forma que dependem da relação L-D, D-d e o número de Reynolds: escoamento de regime tubular, escoamento de regime tubular expandido e escoamento de regime descontinuo. / [en] The behavior of thixotropics fluids through axisymmetrics expansionscontractions is studied in this research. The main objective is to visualize the shear banding in the flow of a thixotropic fluid, which is the interface between a flowing fluid and a non-flowing fluid. This research uses an experimental procedure to visualize the shear banding within the fluid. The variables used in the experimental procedure were: steady flow rate time, flow rate and geometric characteristics. A dispersion of laponite RD was utilized as the experimental fluid due to its thixotropic and transparent properties. The flow curve , strain sweep and frequency sweep of the fluid were used to obtain the rheology characterization. The rheology characterization showed lack of repeatability due to several factors, such as: aging, type of rheometers, geometry used in the rheometers and lack pre shearing of the sample. All of these issues have been analyzed to give solutions. Finally, the results showed that laponita RD is a thixotropic fluid and elastic in the viscoelastic region. Also that the flow of the fluid through the axisymmetrics expansion-contraction device has three types of behaviors: constant flow area, variable flow area with an expansion in the middle zone and variable flow area with layers of different velocities.

[pt] Apesar do conhecimento do comportamento de estruturas sobre base elástica ser importante para a engenharia de forma geral, a motivação deste trabalho está focada na Biomecânica, nos nossos trabalhos envolvendo o grupo de pesquisa da Clínica do Dr.Ivo Pitanguy e da Santa Casa de Misericórdia. Em tese recente de Doutorado, foi realizada uma modelagem da técnica cirúrgica de expansão da pele. A expansão da pele é um processo fisiológico, definido como a capacidade que a pele tem de aumentar sua área superficial em resposta a uma deformação imposta. Durante as expansões acompanhadas pode- se observar que dependendo da região em que o expansor é implantado seu comportamento pode ser bastante distinto. Expansores que são implantados no couro cabeludo iniciam a expansão da pele assim que é introduzida a solução salina no expansor. Quando o expansor é implantado em regiões com mais gordura, como por exemplo na coxa, a expansão da pele não se inicia imediatamente tendo em vista que o expansor se deforma para dentro, pressionando a gordura (que oferece menos resistência) e não a pele. Este comportamento ocasiona abertura dos pontos na cicatriz e pode chegar a inviabilizar todo o processo de expansão naquela região. Para a simulação do processo de expansão da pele, foi feita a expansão com lençol de borracha e para a base elástica foi usado um conjunto que consistia em uma bexiga elástica preenchida com um material viscoso no seu interior. Este trabalho é pioneiro em investigar tanto numérica quanto experimentalmente o comportamento da expansão de lençóis de borracha sobre base rígida e base elástica, comparando o seu comportamento. Os resultados numéricos e experimentais da expansão do lençol de borracha tiveram uma boa concordância e a análise paramétrica da espessura do lençol de borracha comprovou a importância da obtenção mais precisa da espessura da pele pelos médicos, já que as pressões verificadas são bem diferentes para cada espessura. Foram estudadas diversas equações constitutivas, procurando a que melhor descrevesse o processo da expansão da pele. A formulação do material Neo-Hookeano obteve os melhores resultados para o lençol de borracha. Também foi feito um estudo com a formulação de energia de Delfino para estudar a expansão da pele humana. / [en] Despite the knowledge of the behavior of structures on elastic base being important for the engineering of general form, the motivation of this work is focused in the Biomechanics, in our works involving the group of research of the Clinic of the Dr.Ivo Pitanguy and the Saint Casa de Misericórdia. In recent thesis of Dsc., a modeling of the surgical technique of expansion of the skin was carried through. The expansion of the skin is a physiological process, defined as the capacity that the skin has to increase its superficial area in reply to an imposed deformation. During the expansions it could be observed that depending on the region where the expander is implanted its behavior could be sufficiently distinct. Expanders who are implanted on the head initiate the expansion of the skin immediately when the saline solution is introduced in the expander. When the expander is implanted in regions with more fat, as for example in the thigh, the expansion of the skin does not initiate immediately in view of that the expander is deformed to the inner part, pressuring the fat (that offers little resistance) and not the skin. This behavior causes opening of the points in the scar and can make impracticable the process of expansion in that region. For the simulation the process of skin expansion, it was made an expansion with rubber sheet and a set was used for the elastic base that consisted of a filled elastic bladder with a viscous material in its interior. This work is pioneer in investigating numerical and experimentally the behavior of the rubber sheet expansion on rigid base and elastic base, comparing its behavior. The numerical and experimental results of the expansion of the rubber sheet had a good agreement and the parametric analysis of the thickness of the rubber sheet proved the importance of a precise measure of the skin thickness by the doctors, since the verified pressures are different for each thickness. Diverse constituent equations had been studied, looking the one that better described the process of the expansion of the skin. The formularization of the Neo-Hook material got the best results for the rubber sheet. Also a study with the formularization of energy of Delfino was made to study the expansion of the human skin.

[pt] O presente estudo surgiu da constatação das recentes mudanças ocorridas no âmbito da Universidade Federal Fluminense a partir da adesão ao Programa de Apoio à Reestruturação e Expansão das Universidades Federais (REUNI) em 2007, o qual gerou avanços importantes na democratização do acesso à Universidade com a ampliação da oferta de vagas na graduação, o aumento de número de cursos noturnos e a implantação de pólos no interior do Estado do Rio de Janeiro. Como reflexo dessas políticas de expansão evidenciamos uma ampliação na demanda estudantil por recursos assistenciais, em casos como o da bolsa treinamento , atual desenvolvimento acadêmico , em número muito acima das vagas ofertadas. Concomitante a isso, observamos a expansão e reestruturação na Política de Assistência Estudantil desenvolvida pela UFF com o incremento de recursos advindos do Programa Nacional de Assistência Estudantil (PNAES) implantando em 2008. Este resultou em uma maior oferta de serviços com objetivo de apoiar a permanência estudantil, em especial daqueles oriundos dos segmentos sociais mais pobres que passaram a ingressar em maior número na Universidade. Essas mudanças implicaram também na reorganização da estrutura burocrática da Universidade em resposta a estas novas demandas. Nesse sentido, recorremos a análise documental de fontes primárias e secundárias produzidas no âmbito da UFF e de outros órgãos governamentais, bem como da análise de dados quantitativos e qualitativos coletados junto à Pró-Reitoria de Assuntos Estudantis (PROAES/UFF) como formas de compreender a institucionalidade da Política de Assistência Estudantil da UFF neste novo contexto de expansão e reestruturação da Universidade. Simultaneamente, buscamos conhecer ainda as perspectivas dos estudantes participantes desse processo, em sua busca por apoio institucional para promoção de sua permanência no ensino público superior. Dentre os resultados, o estudo destaca o fato das ações promovidas pela UFF se apresentarem em elevada consonância com o que fora definido na normativa do PNAES com relação às ações a serem ofertadas pelas IFES, como moradia, alimentação, saúde, creche, dentre outros. Da mesma forma, vimos que a opção da UFF pelo estabelecimento de polos universitários no interior do estado do Rio de Janeiro teve impacto importante sobre a distribuição da oferta de bolsas assistenciais. O aparato técnico-burocrático também sofreu intensa reformulação no período 2007 a 2014 para atender as mudanças estabelecidas nos decretos do REUNI e PNAES. Com isso, vimos uma intensificação na burocratização do atendimento à demanda estudantil, o que se refletiu nas exigências do processo seletivo para as bolsas assistenciais. Por fim, na análise das perspectivas dos estudantes quanto à solicitação de recursos da instituição destacamos discursos e representações que ressaltam o acesso às bolsas como parte de um projeto universitário , um direito social à educação ou ainda um auxílio em reposta a necessidades decorrentes da sua condição social, que extrapolam os objetivos imediatos de sua permanência no ensino superior. / [en] The present study appeared from the realization of recent changes at the Universidade Federal Fluminense scope from the adherence of the Programa de Apoio à Reestruturação e Expansão das Universidades Federais (REUNI) in 2007, which generated important developments in the democratization of the access to the University with the expansion of placements offered at enrolment, the increase of nightly courses and the implementation of branches in the rural areas of Rio de Janeiro s state. As a reflection of these expansion polities, we noted an extension on student demands for assistance resources, in cases like the training scholarship , current academic development , in a number far above the offered placements. Coincidental to this, we observed the expansion and restructuring in the Policy of Student Assistance developed by UFF with the resources increasing arising from the Programa Nacional de Assistência Estudantil (PNAES) implemented in 2008. This resulted in a larger service offer with the objective of supporting the student s permanency, especially of the ones from poorer social segments that started to join the University in a greater number. These changes also resulted in a reorganization of the University s bureaucratic structure in response to these new demands. As a result of this, we used documental analysis of primary and secondary sources produced in the UFF and other governmental agencies scope, such as the analysis of quantitative and qualitative data collected within the Pró-Reitoria de Assuntos Estudantis (PROAES/UFF) as ways of understanding UFF s Policy of Student Assistance, in this new expansion and restructuring University context. Simultaneously we seek even more comprehension about the perspectives of the student s participation in this process, seeking institutional support for the promotion of their permanency in the public University education. In the results, the study highlights the fact of actions promoted by UFF showing high consonance with what was defined in the PNAES rules in relation to actions to be offer by the IFES, such as lodgings and board, health care, and day care center, etc. In the same way, we saw that UFF s option by the establishment of university poles in rural areas of Rio de Janeiro state had an important impact on the distribution of assistance scholarship offers. The technical-bureaucratic apparatus also suffered intense makeover in the period 2007-2014 to meet the changes set out in the decrees of REUNI and PNAES. Therewith we see intensification of the attendance with student demand bureaucratization, which reflected in the requirements of the selection process for the assistance scholarship. Lastly, in the student perspectives analysis as to the institution resources solicitation we highlight speeches and representations that emphasize the scholarship access as part of a university project , a social right to education or even an aid in answer to the needs arising from their social condition, that extrapolate the immediate objectives of their permanency in the public University level education system.

[pt] Bulbos de compactação é uma técnica de melhoramento de solos cujo objetivo consiste na injeção controlada de argamassa para deslocar e densificar o solo sem o fraturar. A principal aplicação desta técnica foi para a correção de problemas de recalques em estruturas, portanto, não estava voltada para a melhoria solo. Este estudo apresenta alguns resultados da melhoria do solo mediante injeção de bulbos em um depósito de areia fofa seca e saturada comparando soluções numérica e analítica. A análise numérica consiste em sequências de expansões de cavidade esférica do bulbo de compactação utilizando um modelo axissimétrico no Plaxis 2D e um modelo tridimensional no Plaxis 3D, em ambos representando o comportamento mecânico do solo com os modelos constitutivos de Mohr-Coulomb ou HSM, enquanto a solução analítica considera hipóteses de ruptura por cisalhamento cônico no solo acima do ponto de injeção. A eficiência da técnica dos bulbos de compactação é avaliada principalmente em termos do aumento da razão entre tensões radiais iniciais e finais e do módulo de cisalhamento ao longo da profundidade, assim como do aumento da densidade relativa Dr. O alcance da técnica de bulbos de compactação estendeu-se a uma distância radial aproximada de 1,5m a partir do eixo de injeção. As pressões limite obtidas no modelo axissimétrico estão nos intervalos recomentados pela literatura e mostram uma diferença importante com as obtidas com a solução analítica. A melhoria do solo verificada no modelo tridimensional resultou maior do que no modelo axissimétrico devido à influência das colunas injetadas previamente. / [en] Compaction grouting is an improvement technique whose objective is to inject controlled grout masses to displace and compact the surrounding soil without fracturing it. The main application of this technique was for correction of settlement problems in structures, therefore, it was not specifically focused on soil improvement. This study presents some results on soil improvement by grout injection, in a deposit of dry or saturated loose sand, comparing numerical and analytical analyses. The numerical model consisted in a sequence of spherical cavity expansions of a grout bulb made by axisymmetric model with Plaxis 2D and tridimensional model with Plaxis 3D, both representing the soil mechanical behavior by either the Mohr-Coulomb or the HSM constitutive models, while the analytical consider the assumption of general shear failure of the soils overlying the injected masses in the form of a conical sheariThe efficiency of thaction grouting is evaluated mainly in terms of the increase in the ratio between initial and final radial stresses and shear modulus G with depth, as well as the increase of relative density Dr. The effective radius of compaction grouting extended to a radial distance close to 1,5m from the injection axis. The limiting pressures computed with axisymmetric model are all within the range of values reported in the literature and showed a significant difference with those obtained by the analytical solution. Another observation is that soil improvement analyzed by tridimensional model resulted greater than that obtained by the axisymmetric model due to the influence of the columns injected previously.

[pt] Hoje em dia, é crescente a utilização de expansores de pele, visando criar um excesso de pele localizado, com o qual pode-se corrigir imperfeições encontradas na pele de um paciente. Este processo, envolve um implante de uma bolsa de silicone sob a pele, sendo enchida vagarosamente, através da injeção de uma solução fluida salina. Obviamente, a pele se expande no mesmo formato da forma da bolsa implantada. Em estudos prévios já realizados, as propriedades viscoelásticas da pele expandida foram ignoradas. O objetivo deste trabalho, é modelar a pele expandida por um expansor axissimétrico e inicializar os estudos para expansores sem simetria, como um material viscoelástico, isotrópico e homogêneo. Para este fim, é utilizado o método dos elementos finitos. Na análise de elementos finitos, é usado um modelo viscoelástico linear, com três diferentes tipos de elementos, casca, membrana e elementos sólidos, procurando o melhor elemento para descrever o modelo. É realizado também, um estudo paramétrico, variando a espessura dos elementos e comparando seus resultados. Para a análise por elementos finitos, é utilizado o programa ABAQUS, sendo o método validado através de resultados numéricos já obtidos. No futuro, nossa intenção é modelar expansores de forma não axissimétricas e aplicar nosso trabalho em experimentos in- vivo. / [en] Nowadays, soft tissue expanders are being increasingly, used to create local skin flaps which can cover relatively large tissue defects. This involves inserting a silicon-rubber balloon (prosthesis) in its collapsed state under the subcutaneous tissue of the patient, closing the incision, and then inflating the balloon slowly with a saline fluid through a one way valve. The valve is part of the balloon prosthesis. Obviously, the skin expands in the form of a dome in unison with the balloon underneath it. In preliminary studies designed to evaluate the behavior of skin created by soft tissue expansion, the viscoelastic proprieties of skin were ignored. The objective of the present work is model skin as an isotropic homogeneous viscoelastic material using the finite element method for large deformation in axisymmetric expanders. In finite element analysis we are using a linear viscoelastic model with three different kinds of elements, solid, shell and membrane, looking for the best element to describe the model. We are also making a parametric study, varying the thickness of the elements and comparing the results. To develop this finite element analysis, we are using the ABAQUS program . The methods have been validated using results from previous experimental works . In the future, we intend to model non-axisymmetric expanders and apply this work to in-vivo experiments. / [es] En la actualidad, la utilización de expansores de piel está en franco crecimiento. El objetivo de esta utilización es crear un exceso de piel localizado, con el cual se pueden corregir imperfecciones encontradas en la piel de un paciente. Este proceso consiste en el implante de una bolsa de silicone bajo la piel, a través de la injección de una solución fluida salina. Obviamente, la piel se expande en el mismo formato de la forma de la bolsa implantada. En estudios previos, se ignoraron las propriedades viscoelásticas de la piel expandida. El objetivo de este trabajo es modelar la piel expandida por un expansor axisimétrico e inicializar los estudios para expansores sin simetría, como un material viscoelástico, isotrópico y homogéneo. Para este fin, se utiliza el método de los elementos finitos. En el análisis de elementos finitos, se utiliza un modelo viscoelástico lineal, con tres tipos diferentes de elementos, casca, membrana y elementos sólidos, buscando el mejor elemento para descrivir el modelo. Se realiza también un estudo paronétrico, variando la espesura de los elementos y comparando sus resultados. Para el análisis por elementos finitos, se utiliza el programa ABAQUS, y el método es evaluado a través de resultados numéricos obtenidos con anterioridad. En el futuro, nuestra intención es modelar expansores de forma no axisimétricas y aplicar nuestro trabajo en experimentos in- vivo.

[pt] Alguns óxidos cerâmicos apresentam Coeficiente de Expansão Térmica Negativa (ETN). Estes materiais usados como compósitos podem controlar a expansão térmica em valores determinados, inclusive zero. Este trabalho tem como objetivo propor novos óxidos da família A2M3O12 com coeficiente de expansão próximo a zero. Foi usada a Análise de Componentes Principais (PCA) para se verificar estatisticamente a causa de ETN em 45 óxidos conhecidos desta família e a partir daí foi usada uma Rede Neural para simulação de novos óxidos. / [en] Some ceramic oxides exhibit negative coefficient of thermal expansion. These material generally used as compounds can control the thermal expansion in determined values, including zero. The aim of this work is to propose new oxides of the family type A2M3O12 with coefficient of thermal expansion close to zero. The Principal Component Analysis (PCA) is used to statistically verify the reason for negative thermal expansion in 45 known oxides of this family and then, the neural network approach is used for simulation of new oxides.

[pt] Materiais que apresentam expansão térmica baixa ou negativa possuem grande potencial de emprego em diversas aplicações que requerem resistência ao choque térmico, assim como para aplicações odontológicas, em placas de circuitos eletrônicos, em componentes ópticos e para produzir compósitos em que compensam a expansão térmica positiva de outros materiais. Por este motivo, o estudo e a produção de materiais com expansão térmica controlada têm crescido nos últimos anos. No presente trabalho, foram estudadas algumas famílias de óxidos com estruturas que apresentam este tipo de comportamento. Foi avaliada a expansão térmica em três sistemas da família A2M3O12 com o intuito de produzir materiais com expansão térmica controlada pela substituição química do cátion A pelos cátions Al, Cr e Fe. Os sistemas produzidos foram: Cr2xFe2-2xMo3O12 (molibdato de cromo - ferro), Al2xCr2- 2xMo3O12 (molibdato de alumínio - cromo) e Al2xFe2-2xMo3O12 (molibdato de alumínio - ferro). Além destes, o composto HfMgMo3O12 foi também sintetizado para testar a viabilidade de substituição dos cátions A trivalentes por um cátion divalente e um tetravalente. Foi possível obter soluções sólidas monofásicas e seus parâmetros de rede variam linearmente com o aumento no conteúdo do cátion de maior tamanho, conforme a lei de Vegard. Análise térmica realizada por DSC permitiu determinar a temperatura de transição de fase da estrutura monoclínica (P21a) à ortorrômbica (Pbcn). Os valores encontrados foram: para o Al2Mo3O12, 200oC, para o Cr2Mo3O12 , 403oC e para o Fe2Mo3O12, 512oC. Coeficientes de expansão térmica intrínsecos foram determinados por difração de raios-X utilizando luz síncrotron, encontrando-se valores bem reduzidos para todos os sistemas estudados, a saber: para o Al2Mo3O12, (alfa)l = 2,32 x 10- 6/oC, para o Cr2Mo3O12 , (alfa)l = 0,65 x 10-6/oC e para o Fe2Mo3O12, (alfa)l = 1,72 x 10-6/oC. / [en] Negative and low thermal expansion materials have important potential applications as resistance to thermal shock, as well as, for odontological applications, printed circuit boards, optical components and to produce composites to compensate the positive thermal expansion of materials. For this reason, the study and production of materials with controlled thermal expansion have increased in the recent years. In the present work, some oxide families with structures that present this type of behavior were investigated. The thermal expansion in three systems of A2M3O12 family was evaluated in order to produce materials with controlled thermal expansion through the chemical substitution of cation A with Al, Cr and Fe. The produced systems were: Cr2xFe2-2xMo3O12 (chromium - iron molybdate), Al2xCr2-2xMo3O12 (chromium - aluminum molybdate) and Al2xFe2-2xMo3O12 (aluminum - iron molybdate). Besides that, HfMgMo3O12 was synthesized to test the viability of substitution of trivalent cations for one divalent plus one tetravalent. It was possible to obtain single- phase solid solutions and their lattice parameters increased linearly with the increase of the largest cation content, following the Vegard`s law. Thermal analysis carried out by DSC allowed the determination of the phase transition temperature from monoclinic (P21a) to orthorhombic (Pbcn) structure. The values were 200oC for Al2Mo3O12, , 403oC for Cr2Mo3O12 , and 512oC for Fe2Mo3O12. Intrinsic thermal expansion coefficients were determined by X-rays diffraction using syncrotron radiation, and low values were found for all studied systems: (alfa)1 = 2,32 x 10- 6/oC for Al2Mo3O12, (alfa)1 = 0,65 x 10-6/oC for Cr2Mo3O12 , and (alfa)1 = 1,72 x 10-6/oC for Fe2Mo3O12.

[pt] O objetivo deste trabalho foi estabelecer uma metodologia de síntese de pós nanométricos a submicrônicos de Y2W3O12, como também relacionar as propriedades óticas, térmicas e mecânicas do Al2W3O12 com métodos distintos de sinterização. As partículas de Y2W3O12 foram obtidas pelo método de co-precipitação reversa modificada mantendo pH constante, com o intuito de manter a supersaturação elevada, garantindo alta taxa de nucleação evitando o crescimento indesejável dos núcleos. As metodologias para cristalização empregadas (tratamento hidrotérmico e calcinação) permitiram obter pós submicrônicos de Y2W3O12 (0.3 ̶ 0.5 Mm) com menor grau de aglomeração em relação ao previamente reportado na literatura. O envelhecimento da dispersão de Y2W3O12 revelou diminuição do tamanho médio de aglomerados em 50 por cento quando comparado à distribuição primária de aglomerados precursores. A dispersão utilizando surfactante CTAB reduziu a aglomeração em 50 por cento. O pó de Al2W3O12 foi sinterizado pelo método de spark plasma sintering (SPS) e comparado com Al2W3O12 sinterizado pelo método de três etapas 1. As propriedades óticas e mecânicas foram estudadas, revelando comportamento distinto entre os materiais consolidados por vias diferentes, evidenciando a importância do método de sinterização sobre a microestrutura final e sobre formação de defeitos pontuais. A espectroscopia de refletância difusa revelou que as amostras obtidas por SPS apresentam absorbância total na faixa da luz visível, sendo coerente com sua coloração preta fosca, assim, a energia de banda proibida dessas amostras situa-se abaixo da energia do espectro visível (EGAP menor que 1,7eV). A amostra sinterizada em três etapas, de coloração branca, possui absorbância parcial no UV-Vis, absorvendo todos os comprimentos de onda até 300nm e conforme o comprimento de onda aumenta e adentra na região visível a absorbância diminui e se torna nula. As amostras de SPS apresentaram ganho expressivo no módulo de Young (80 por cento) e dureza (61-116 por cento) quando comparado com o material obtido por sinterização convencional, previamente descrito na literatura 2, 1. As amostras de SPS quando comparadas com a amostra sinterizada em três etapas 1, apresentou módulo de Young 47 por cento maior e aumento de dureza entre 19-59 por cento, embora, ambas apresentem mesma densidade relativa de 96 por cento, sendo as amostras de SPS com microestrutura de grãos nanométricos proporcionando maior resistência mecânica. O CTE das amostras SPS foi medido, sendo similar ao valor encontrado para a amostra em três etapas 2, constatando que o CTE não foi afetado pela intorução dos defeitos pontuais na Al2W3O12 durante SPS. / [en] The aim of this work is to establish a methodology for the synthesis of submicron nanocomposites of Y2W3O12, as well as to relate the properties, optical and mechanical, of Al2W3O12 with different methods of sintering. The Y2W3O12 particles were obtained by the modified reverse co-precipitation method, maintaining a constant pH along the drip, in order to maintain a high super saturation, ensuring a high nucleation rate, avoiding the undesirable growth of the nuclei. As the methodologies for the crystallization used (hydrothermal treatment and calcination) allowed to obtain post-submicron of Y2W3O12 (0.3 - 0.5 Mm) with lower degree of agglomeration in relation to the report published in the literature. The aging of the dispersion was studied and showed a decrease of 50 percent the average size of agglomerates when compared to the primary distribution of precursor agglomerates. A dispersion using CTAB surfactant reduced 50 percent the agglomeration, as verified by characterization techniques. The Al2W3O12 powder was sintered by the Sintering of Spark Plasma method (SPS) and compared with Al2W3O12 sintered by the three-step method (TSS) 1. The optical and mechanics properties were studied, revealing a differentiated behavior between materials consolidated by different paths, evidencing the importance of the sintering method in a final microstructure. Diffuse reflectance spectroscopy showed that the samples obtained by SPS, it is able to absorb the total wavelengths in the visible light range, being consistent with its black matte color, so the energy gap is below the energy of the spectrum visible (EGAP less than 1.7 eV). The conventional (white) sample absorb all wavelengths up to 300 nm and increasing wavelength decreases absorption and renders it zero. The samples by SPS showed significant gain in the Young s modulus (80 percent) and hardness (61-116 percent) when compared to TSS sample 2, 1. The SPS samples when compared to TSS sample [1], the Young s modulus increased 47 percent and the hardness increased 19-59 percent, although both of them obtained 96 percent relative densities. The reason for the improve of mechanical properties of SPS samples is justified by nanosized grain microstructure providing greater mechanical resistance. The CTE of the SPS samples was measured, being similar to the value found for a three-step sample 2, noting that the CTE was not affected by the introduction of defects in Al2W3O12 after SPS.