[pt] Os folhelhos correspondem a mais de 75% das formações perfuradas para exploração de hidrocarbonetos e cerca de 90% dos problemas de instabilidade em poços de petróleo são atribuídos a ele. Segundo Steiger & Leung (1991), são gastos de 600 milhões a 1 bilhão de dólares anuais com custos adicionais de perfuração, gerados por problemas de instabilidade em poços. Este trabalho propõe uma nova metodologia de ensaio triaxial axissimétrico CIU em folhelhos, capaz de obter os parâmetros necessários para análises de instabilidade em períodos de tempo relativamente curtos. Esta metodologia está baseada em procedimentos normalmente utilizados em ensaios de solos e emprega equipamentos específicos de testes em rochas. Foram realizados 12 ensaios triaxiais divididos em duas campanhas em um folhelho proveniente da Bacia de Campos. Os resultados dos ensaios comprovam a eficácia da nova metodologia. O comportamento de resistência destes folhelhos é descrito utilizando o critério linear de resistência de Mohr-Coulomb com coesão de 3,17 MPa e um ângulo de atrito interno de 25,3º. / [en] Shales constitute more than 75% of the drilled rocks in the search for hydrocarbons and an estimated high 90% of wellbore instability problems are credited to their presence. According to Steiger & Leung (1991), more than 600 Million US dollars are spent annually by the oil industry just to corrent the problems due to instabilities. This work presents a new methodology for running triaxial compression tests in shales under undrained conditions. This methodology allows shorter duration of the tests and it is based upon adaptation of concepts traditionally employed in the soil mechanics field. 12 tests have been carried out in shales obtained from offshore Brazil during this work. The tests were divided into 2 groups based upon the nature of the fluid used in the pore pressure lines. The tests results show that this methodology is very efficient. The shear strength behavior of the shale is described and by using the Mohr-Coulomb criterium, the shear strength parameters are a cohesion of 3,17 MPa and phase equal to 25,3°. / [es] Los folhelhos corresponden a más del 75% de las formaciones perforadas para exploración de hidrocarbonetos y a ellos le son atribuidos cerca de 90% de los problemas de inestabilidad en pozos de petróleo. Según Steiger & Leung (1991), se gastan de 600 millones a 1 billión de dólares anuales con costos adicionales de perforación, generados por problemas de inestabilidad en pozos. Este trabajo propone una nueva metodología de ensayo triaxial axisimétrico CIU en folhelhos, capaz de obter los parámetros necesarios para el análisis de inestabilidad en períodos de tiempo relativamente cortos. Esta metodología está basada en procedimientos normalmente utilizados en ensayos de suelos y emplea equipos específicos de pruebas en rocas. Fueron realizados 12 ensayos triaxiales divididos en dos campañas en un folhelho proveniente de la Bacia de Campos. Los resultados de los ensayos comproban la eficacia de la nueva metodología. Para describir el comportamiento de la resistencia de estos folhelhos se utiliza el criterio lineal de resistencia de Mohr-Coulomb con cohesión de 3,17 MPa y un ángulo de fricción interno de 25,3º.

[pt] Compósitos reforçados por fibras lignocelulósicas e, também, materiais estruturais de origem vegetal, tal como o bambu, vêm sendo cada vez mais empregados em diversos segmentos industriais, tendo em vista a crescente necessidade da sociedade de usar materiais provenientes de recursos naturais renováveis. Assim sendo, este trabalho visa analisar resíduos da agroindústria da produção sustentável de palmito e de coco, que são os caules das palmeiras Bactris gasipaes (pupunha) e Cocos nucifera (coqueiro). O objetivo em caracterizá-los é fundamentar uma via alternativa de obtenção de madeira, considerando os seguintes aspectos: a disponibilidade, a preservação do meio ambiente, o bom desempenho do material e o baixo custo. Neste trabalho foi feita a caracterização microestrutural da pupunha por microscopia eletrônica de varredura e microscopia óptica digital. O comportamento térmico e termo-mecânico da pupunha foi avaliado por termogravimetria e por análise termo-dinâmico mecânica. Foi avaliado ainda o comportamento mecânico em flexão, compressão e cisalhamento na linha de cola de corpos de prova usinados do estipe da pupunha, bem como se avaliou por difração de raios-X a estrutura cristalina e o grau de cristalinidade do material. Além disso, foi feita a caracterização da resistência à abrasão e avaliado o efeito do envelhecimento por absorção de água e por radiação UV nas propriedades à flexão da pupunha. Também foram avaliadas a resistência à abrasão e as propriedades mecânicas à flexão e à compressão do caule do coqueiro. / [en] Composites reinforced by lignocellulosic fibers and structural cellulosic materials, such as bamboo, have being increasingly used in many industrial fields, owing to the growing society need to use materials from renewable resources. Therefore, this study aims to analyze two agro-wastes of the cococnut and heart of palm sustainable production, which are the trunks of these palms (Bactris gasipaes and Cocos nucifera). The main objective is to establish the foundation for an alternative way of obtaining wood, considering the following aspects: availability, environmental conservation, good performance and low material cost. In this work microestrutural characterization of pupunha trunk was done by scanning electron microscopy and digital optical microscopy. The thermal and the thermo mechanical behaviors were evaluated by thermogravimetric analysis and by dynamic thermo mechanics analysis. Also rated was the material mechanical behavior in bending, compressing and shearing in the glue line. The material crystal structure and the degree of crystallinity was tested by X-ray diffraction. The resistance to abrasion was checked and the effect of aging due to water absorption and UV radiation in the bending properties of pupunha. Finally we verified the abrasion resistance and mechanical properties of bending and compressing the coconut palm.

[pt] O bambu é um material compósito lignocelulósico natural, local, renovável e abundante, importante para o sequestro de carbono da atmosfera, caracterizado pela classificação funcional multidimensional e pela matriz consideravelmente porosa reforçada por fibras longas. Tais configurações proporcionam baixa densidade aliada a propriedades mecânicas adequadas à construção civil. Este trabalho propõe combinar aproveitamento adequado e alto desempenho, aplicando configurações diferenciadas a compósitos laminados, utilizando material proveniente de diferentes trechos da parede do colmo, de acordo com os requerimentos estruturais, de uma maneira viável para o desenvolvimento de formas complexas. Foram sistematizadas e propostas novas configurações para normas de ensaios de controle bem como procedimentos e ensaios específicos para a caracterização mecânica de lâminas, e para compósitos laminados de bambu. No intuito de quantificar e caracterizar a organização morfológica do bambu, principalmente relacionada à sua alta porosidade, foram conduzidas análises microestruturais diversas. Os dados foram correlacionados com as propriedades mecânicas obtidas experimentalmente de regiões similares. Desenvolveu-se ainda um método simplificado para estimar o teor total de vazios em lâminas baseado em ensaios de variação de umidade. Observou-se que a fração de vazios varia de acordo com uma classificação funcional e influencia, não somente na densidade do material, mas também em suas propriedades mecânicas. Os empacotamentos propostos para os laminados foram analisados em programa comercial de Elementos Finitos. / [en] Bamboo is a natural, local, renewable and abundant lignocellulosic material, important to mitigate greenhouse gases emissions. It is characterized by the multidimensional functionally graded structure and for its long fiber reinforced porous matrix. Such configurations provide the combination of low density and high mechanical properties, which are compatible with the ones of usual construction materials. Laminated bamboo composites are currently produced aiming either high productivity and complex geometry with low performance, or simple geometry for structural purposes with a very low productivity. This work proposes a protocol to combine productivity, possibility of complex geometry and high performance, by applying laminae obtained from different parts of the culm wall, regarding to the radial axis, according to the structural requirements. New configurations for standard mechanical test methods were proposed for material s compliance checking and both for laminae and laminates characterization. In parallel, aiming to quantify and morphologically characterize, mainly the bamboo porosity variation, several microstructural analyzes have been used. The results were compared with the ones obtained on the experimental mechanical characterization protocol. A simplified method to quantify bamboo porosity based on humidity variation tests has been developed and validated by the comparison with digital image processing. It has been observed that bamboo s porous volume fraction is functionally graded and has influence on the material s density as long as on its mechanical properties. The proposed laminate configuratons were analyzed on a commercial Finite Element Method software.

[pt] O desenvolvimento, caracterização mecânica e fluência de compósitos cimentícios têxteis reforçados com fibra de sisal foram realizados neste trabalho. Os compósitos foram fabricados utilizando uma matriz com baixo teor de hidróxido de cálcio, obtida pela substituição parcial do cimento por cinza volante e metacaulim. Foram desenvolvidos três tipos de compósitos, cada um com três ou cinco camadas de tecido unidirecional de sisal. Os compósitos com três camadas foram reforçados variando a condição das fibras em saturadas e com umidade natural. O comportamento mecânico foi avaliado por meio de ensaios de tração direta e flexão a quatro pontos. Estudaram-se os mecanismos de fissuração por meio de fotografias obtidas ao longo dos ensaios, além de análises por correlação digital de imagens - DIC. Todos os compósitos apresentaram comportamento strain/deflection hardening com formação de múltiplas fissuras. Ensaios de fluência à tração e à flexão foram realizados nos compósitos pré-fissurados a fim de estudar as respostas dependentes do tempo. As amostras reforçadas com fibras saturadas apresentaram deformações superiores na tração devido às propriedades da interface fibra-matriz e níveis de deflexão inferiores, além da diminuição da tensão máxima resistida e redução da capacidade de deflexão/deformação. A evolução das fissuras foi monitorada durante todo o ensaio de fluência com o auxílio de um microscópio estereoscópico. Para uma melhor compreensão do mecanismo de fluência dos compósitos, foram realizados ensaios de tração de uma única fibra sob carga sustentada. Além disso, ensaios de fluência à compressão e retração da matriz com diferentes níveis de substituição do cimento por metacaulim foram realizados para entender o seu efeito ao longo do tempo. / [en] In the present work, the development, mechanical characterization and creep of textile reinforced cementitious composites reinforced with sisal fiber were investigated. The composites were manufactured using a matrix with a low calcium hydroxide content, obtained by partially replacing the cement by fly ash and metakaolin. Three types of composites were developed, each with three or five layers of unidirectional sisal fabric. The composites with three layers were reinforced varying the condition of the fibers in saturated and with natural humidity. The mechanical behavior was evaluated through direct tension and four-point flexural tests. Cracking mechanisms were studied through photographs obtained during the tests, as well as analyzes by digital image correlation - DIC. All composites presented strain/deflection hardening behavior with formation of multiple cracks. Tensile and flexural creep tests were performed on pre-cracked composites in order to study time-dependent responses. The samples reinforced with saturated fibers showed higher strain in tension due to the properties of the fiber-matrix interface and lower deflection levels, in addition to the reduction of the ultimate stress and deflection/deformation capacity. The evolution of cracks was monitored throughout the creep test with a stereoscopic microscope. For a better understanding of creep mechanism of the composites, tensile tests of a single fiber were carried out under sustained load at different levels of loading. In addition, compression creep and shrinkage tests of the matrix with different levels of cement replacement with metakaolin were performed to understand its effect over time.

[pt] O conhecimento do comportamento mecânico das rochas é fundamental para o desenvolvimento dos estudos de estabilidade voltados à construção de poços de petróleo. Neste sentido, a estimativa de suas propriedades mecânicas e a determinação do campo de tensões atuante são necessários para compreender as deformações às quais estão sujeitas. De modo a avaliar os efeitos da perfuração no comportamento mecânico das rochas, foram construídos modelos numéricos das litologias comumente descritas no pré-sal de um campo da bacia de Santos em duas etapas. Em um primeiro momento, foi idealizado um estudo de retroanálise de poço a fim de estabelecer a metodologia a ser aplicada neste trabalho. Os resultados numéricos obtidos nesta etapa reproduziram de maneira satisfatória os dados constatados em campo e, desta forma, foi possível validar a técnica utilizada. Em um segundo momento, foram construídos os modelos numéricos de litologias previstas em um poço sintético para um teste cego, tomando por base tanto as propriedades mecânicas estimadas das rochas quanto o estado de tensões in situ determinado em poços de correlação. Por último, os resultados obtidos neste teste foram comparados aos dados reais de um poço da área, de modo que foi possível corroborar a metodologia aplicada neste estudo pela coerência entre os dados numéricos e os constatados em campo. Desta forma, foi possível avaliar o comportamento mecânico das rochas no intervalo do pré-sal de poços correlacionáveis e estimar possíveis problemas geomecânicos a serem encontrados durante a etapa de perfuração. / [en] The modeling of rock mechanical behavior is essential to develop wellbore stability studies. In that sense, estimating rock mechanical properties and the in situ stress field are required tasks to understand the resulting deformations. In order to evaluate drilling effects on rock mechanical behavior, numerical models were constructed to represent the most commonly described rocks in the pre-salt session of an oil field located in Santos basin. Firstly, the author introduced the wellbore retro-analysis methodology proposed for this study. The technique was validated against real wellbore data with a fairly good match. Thereafter, a test model was conducted on a synthetic stratigraphy considering the typical occurrence of pre-salt rocks and the expected in situ stress field, as determined by correlated wellbores data. The numerical results of this test were compared to the data acquired in a local oil well and seemed to provide a reasonable fit, corroborating the applied technique. It was possible to evaluate typical pre-salt rock mechanical behavior by using correlation wellbores and still predict possible wellbore geomechanical problems during the drilling phase.

[pt] Reservatórios carbonáticos contêm entre 50 e 60 por cento de petróleo e gás do mundo. No entanto, estas rochas têm apresentado problemas operacionais consideráveis durante as etapas de perfuração e produção. Tais problemas são originados pelas dificuldades na caracterização adequada destas rochas em função da complexa distribuição espacial de sua micro e macro estrutura. Enquanto ambas as escalas possuem importância no entendimento do comportamento de carbonatos, o presente trabalho trata da análise da microestrutura. Nesse âmbito, a proposta deste trabalho integra o processamento e análises de imagens digitais adquiridas mediante microtomografia de raios-X, elaboração de malhas de elementos finitos e simulação numérica de forma a prever propriedades elásticas, com o objetivo de correlacionar a microestrutura e o módulo de Young. Foram utilizadas imagens digitais de amostras de afloramento (travertinos) considerados como possíveis análogas a rochas carbonáticas de reservatório. A metodologia implementada permitiu obter sub-amostras que incluem uma gama de microestruturas e porosidades numa única amostra para assim simular numericamente o módulo de Young. Os resultados dos ensaios virtuais foram comparados com os resultados de ensaios reais executados em amostras da mesma rocha e dados encontrados na literatura. A aplicação da metodologia e os resultados obtidos indicam o potencial e as limitações atuais desta técnica. Conclui-se neste estudo que o valor do módulo de Young das amostras simuladas numericamente é afetado pela distribuição espacial, conectividade dos poros e pela microporosidade da rocha. Os valores encontrados no ensaio virtual tendem a serem superiores aos obtidos em ensaios reais devido à dificuldade de inserir, no modelo de micro estrutura, os contatos entre os grãos assim como regiões mais compressíveis não determinadas na aquisição das imagens. / [en] Carbonate reservoirs contain between 50 and 60 per cent of oil and gas in the world. However, these rocks have presented considerable operational problems during drilling and production steps. Such problems are caused by the difficulties in proper characterization of these rocks due the complex spatial distribution of their micro and macrostructure. Although both scales have importance in understanding the behavior of carbonates, the present work deals with the analysis of the microstructure. In this context, the proposal of this work integrates the processing and analysis of digital images acquired by x-ray microtomography, finite element mesh generation and numerical simulations to predict elastic properties in order to correlate the microstructure and the Young s modulus. We used digital images of samples of outcrop (travertine) considered as a possible analogous to carbonate rocks of reservoir. The methodology implemented allowed get sub-samples that include a range of microstructures and porosities in a single sample to determine numerically the Young s modulus. The virtual test results were compared with laboratory test results performed on samples from the same rock and data found in the literature. The application of the methodology and the results obtained indicate the potential and current limitations of this technique. This study concluded that the value of Young s modulus of numerically simulated samples is affected by spatial distribution, pore connectivity and microporosity of these rocks. The values found in the virtual test tend to be higher than those obtained in laboratory tests due to the difficulty of inserting, in the model of micro structure, contacts between the grains as well as more compressible regions not certain on the acquisition of the images.

[pt] A técnica de soldagem subaquática molhada com eletrodos revestidos apresenta um crescente potencial de aplicação para reparos submarinos em elementos estruturais de unidades flutuantes de produção de petróleo, visto que nestes casos a soldagem é realizada em águas rasas (profundidades inferiores a 20m). Porém, ela apresenta problemas tais como o maior risco de fissuração a frio e de formação acentuada de porosidade. O presente trabalho tem como objetivo melhorar as propriedades do metal soldado com um eletrodo experimental do tipo oxi-rutílico ligado ao níquel. Estudaram-se a influências de adições de Mo no revestimento do eletrodo na microestrutura e em propriedades mecânicas. Foram testadas cinco composições de revestimentos, com teor de Mo em peso variando entre 0 e 0,4 por cento. As soldas foram realizadas em simulador de soldagem subaquática em profundidade equivalente de 10m utilizando um sistema de soldagem por gravidade. Foram soldadas cinco juntas de topo com chanfro em V para macro e obtidas amostras para micrografia, análise química e para ensaios de tração do metal de solda, Charpy V e de dureza. As análises das micrografias mostraram que o aumento do teor de Mo diminui significantemente o tamanho médio de grão da região reaquecida de grãos finos, aumentando o limite de resistência à tração sem perdas de tenacidade e ductilidade. Os baixos teores de C, Mn e Si juntamente com o baixo hidrogênio difusível combateram de forma eficaz a formação de trincas de hidrogênio no metal de solda. Os resultados obtidos se constituem em dados importantes para selecionar o teor ótimo de Mo a ser empregado e mostram-se promissores quanto à possibilidade de superar vários requisitos importantes exigidos pela norma AWS D3.6M:1999 para obter a qualificação de procedimentos de soldagem na classe A. / [en] The technique of underwater wet welding with coated electrodes shows an increasing potential of application in submarine repair of structural members of floating oil production units, since, in these cases, welding is performed in shallow waters (depths less than 20m). However, it presents problems such as the risk of cold cracking and the intense pores formation . The goal of the present work is to improve the properties of the weld metal with an experimental nickel alloyed oxi-rutilic electrode. The influence of Mo additions in the electrode coating on the microstructure and mechanical properties was studied. Five electrode compositions were tested, with Mo content ranging between 0 and 0.4wt percent. The welds were performed in an underwater simulator at an equivalent depth of 10m, employing a gravity welding system. Five V groove joints were welded, from which samples were obtained for chemical, macro and micrographic analyses, as well as for tensile, Charpy V, and hardness tests. The micrographic analysis showed that the increase in Mo content significantly reduced the average grain size of the fine grain reheated region, increasing the strength limit without losses in toughness and ductility. The low content of C, Mn and Si, jointly with the low diffusible hydrogen values, efficiently counteracted the formation of hydrogen cracks in the weld metal. The obtained results provided relevant data to select the optimal Mo content to be employed, and open the possibility of overcoming several requirements of the AWS D3.6M:1999 standard to obtain Class A qualification of the welding procedures.

[pt] Processamento e Caracterização de Nanocompósitos de Nylon 11 reforçados por Nanotubos de Titanatos Modificados com Surfactantes estuda a influência da adição de nanotubos de titanato (TTNTs) nas propriedades mecânicas do Nylon 11 (Poliamida 11). De acordo com estudos prévios, espera-se que pequenas quantidades de TTNTs melhorem propriedades como resistência mecânica e rigidez. No entanto, a incorporação dessas nanopartículas também pode acarretar numa piora dessas propriedades, caso não haja uma dispersão eficaz na matriz polimérica. Assim sendo, também foram avaliados compósitos de Nylon 11 e nanotubos de titanato modificados com 2 tipos de surfactantes, um catiônico (CTAB) e outro aniônico (SDS) para investigação do efeito destes surfactantes na dispersão dos TTNTs e por consequência nas propriedades finais dos compósitos comparados ao Nylon 11 puro. Foi realizado também um estudo da dispersão dos nanotubos com e sem mistura com surfactante em água e butanol, em três intervalos de tempo, 15, 30 e 60 min a fim de se escolher os melhores parâmetros para a dispersão. Foram produzidos compósitos em uma microextrusora e uma microinjetora. Os compósitos com TTNTs tratados com CTAB apresentaram aumentos de 15 por cento e 10 por cento no módulo de elasticidade e os compósitos com TTNTs tratados com SDS apresentaram aumentos de 26 por cento e 20 por cento para essa mesma propriedade, respectivamente nas concentrações de 0.5 e 2 por cento wt de TTNTs, em relação ao Nylon 11 puro. / [en] Processing and Characterization of Nylon 11 Nanocomposites Reinforced with Titanates Nanotubes Modified by Surfactants has investigated the effect of titanate nanotubes (TTNTs) in the mechanical properties of Nylon 11 (polyamide 11) polymer. According to the existing literature small amounts of TTNTs in polymer matrix improve properties such as tensile strength and stiffness. However, the addition of these nanoparticles may also lead to a decrease of strength of the composite if the nanotubes are not well dispersed in the polymer matrix. Therefore, Nylon 11 composites with TTNTs treated with 2 kinds of surfactant - a cationic (CTAB) and an anionic (SDS) - were also investigated. The surfactants act as dispersion agents leading to a better dispersion state of nanotubes and as a final result, promote enhancement of composites mechanical properties. Also, the dispersion of nanotubes was studied with and without mixing surfactants in distilled water and butanol, in three different time intervals (15, 30 and 60 minutes) to assess the optimal dispersion parameters. Composites were produced in a microextruder and a microinjector. The composites with TTNTs treated with CTAB displayed an increase of 15 percent and 10 percent in the Young s Modulus and the composites with TTNTs treated with SDS displayed an increase of 26 percent and 20 percent in the same property, respectively in the concentrations of 0.5 and 2 percent wt of TTNTs, compared to pure Nylon 11.

[pt] As propriedades tribológicas de revestimentos de carbono usados em discos rígidos magnéticos foram de enorme importância para o contínuo aumento da densidade de informação armazenada nos mesmos. As características mecânicas e estruturais de filmes de carbono amorfo também foram indispensáveis para o desenvolvimento de revestimentos que atendessem às especificações do desenvolvimento destes dispositivos: alta dureza e densidade, além de baixo coeficiente de atrito e alta resistência ao desgaste. Neste trabalho são apresentados os efeitos da incorporação de nitrogênio em filmes de carbono fluorado (a-C:H:F) depositados pela técnica de deposição por vapor químico assistido por plasma. As propriedades mecânicas e estruturais foram investigadas com o uso das técnicas nucleares (retroespalhamento Rutherford, detecção de recuo elástico, reação nuclear), espectroscopia de fotoelétrons induzidos por raios-X, medidas de tensão interna (por perfilometria), espectroscopia de absorção no infravermelho, espectroscopia Raman, microscopia de força atômica e medidas de ângulo de contato. Foi depositada uma série de filmes onde foi variada a pressão de N2 em uma atmosfera precursora de CH4-CF4 (1:2) (PN2 = 0% até 60%). A tensão de autopolarização foi fixada em - 350V. Os resultados obtidos mostram que as propriedades dos filmes são controladas pela incorporação de nitrogênio que chega a 20 at.%. Identificou-se um decaimento na taxa de deposição com o incremento da pressão parcial de N2, e um sensível decaimento na concentração de flúor. O filme fica menos tensionado, o que pode resultar em uma melhoria na adesão. Entretanto, o ângulo de contato diminui, resultando em um aumento no coeficiente de atrito. Novos estudos procurando aumentar simultaneamente as concentrações de F e N são sugeridos. / [en] The tribological properties of carbon coatings of hard magnetic disks played an important role for the continuous increase of their storage capacity. The mechanical and structural properties were also important: high density, hardness and wear resistance, and low friction coefficient. In this work, we study the effects of the nitrogen incorporation into fluorinated carbon films (a-C:H:F) deposited by plasma enhanced chemical vapor deposition. The film properties were investigated by using a multitechnique approach: nuclear techniques (Rutherford backscattering, elastic recoil and nuclear reaction analyses), x-ray photoelectron spectroscopy, internal stress measurements by perfilometry, Raman and Infrared spectroscopies, atomic force microscopy and contact angle measurements. Films were deposited changing the N2 partial pressure in a precursor atmosphere also composed by a fixed CH4-CF4 mixture (1:2) (PN2: 0 - 60%), with the self-bias voltage of -350V. The results show that the film properties are controlled by the nitrogen incorporation, with an important fluorine content reduction. The internal stress reduction may result in an increase of the film adhesion. However, the contact angle decreases upon nitrogen incorporation, resulting in an increase of the friction coefficient. New studies with the goal of obtain a simultaneous increase of both fluorine and nitrogen content are suggested.

[pt] Neste trabalho são apresentados os efeitos da diluição da atmosfera precursora de metano por três gases nobres (Ar, Ne e He) nas propriedades mecânicas e na microestrutura de filmes de carbono amorfo hidrogenado (a-C:H). Tanto a influência da diluição da atmosfera precursora de metano (para Vb=-350 V), como da variação da tensão de autopolarização (Vb) são estudadas. A influência da temperatura do substrato também é estudada para três temperaturas do substrato (250 K, 300 K e 420 K) em filmes depositados em atmosferas de 100% CH4 e 2% CH4+98% Ar. Os filmes foram depositados utilizando a técnica de Deposição Química na Fase Vapor Assistida por Plasma (PECVD). As propriedades mecânicas e estruturais foram investigadas com o uso das técnicas nucleares (retroespalhamento Rutherford e detecção de íons de recuo elástico), espectroscopia de absorção no infravermelho, espectroscopia Raman, microscopia de força atômica, medidas de ângulo de contacto, medidas de tensão interna (por perfilometria) e medidas da dureza (por nanoindentação). Os resultados obtidos mostraram que a diluição da atmosfera precursora de metano por gases nobres não induz modificações substanciais à microestrutura do filme ou às propriedades mecânicas. Pelo contrário, os resultados mostraram que tanto a composição, como a microestrutura e as propriedades mecânicas dos filmes são fortemente dependentes da energia de bombardeamento dos íons. Também foi observada uma dependência das propriedades mecânicas e estruturais dos filmes em função da temperatura do substrato. Resultados experimentais importantes e originais foram obtidos a partir da medida da rugosidade dos filmes usando microscopia de força atômica que sugerem uma transição nos mecanismos de formação dos filmes de a-C:H de predominantemente por adsorção/difusão para a predominância dos processos balísticos. / [en] In this work, the effects of the dilution of the precursor methane atmosphere by three noble gases (Ar, Ne and He) on the mechanical properties and the microstructure of hydrogenated amorphous carbon films (a-C:H) are presented. The influence of the precursor atmosphere (for Vb=-350 V) and the variation of the self-bias voltage (Vb) are studied. The influence of the substrate temperature also is studied for three temperatures 250 K, 300 K and 420 K for films deposited in atmospheres of 100% CH4 and 2% CH4 + 98% Ar. The films were deposited by Plasma Enhance Chemical Vapor Deposition (PECVD). The mechanical and structural properties were investigated with the use of the nuclear techniques (Rutherford backscattering and elastic recoil detection analysis), infrared and Raman spectroscopies, atomic force microscopy, contact angle measurements, internal stress and hardness measurements. The results shown that the precursor atmosphere dilution by noble gases did not induce substantial modifications in the microstructure or in the mechanical properties of the films. On the other side, the results shown that the composition, the microstructure and the mechanical properties of the films are strongly dependent on the ion bombardment regime. The dependence of the mechanical and structural properties of the films as a function of the substrate temperature was also investigated. Experimental results had been obtained from the film roughness measurements using atomic force microscopy. These results suggest the transition from predominantly adsorption/diffusion mechanisms to the predominance of the ballistic processes in the formation mechanisms of the a- C:H films.