The effect of individual additions of calcium oxide (CaO), Gd, Nd and Y was investigated on the microstructure, mechanical properties and corrosion resistance of the as-cast ZK40 alloy. The microstructural features were analised using optical, scanning and transmission electron microscopy, X-ray diffraction and Scanning Kelvin Atomic Probe Force Microscopy. The compressive and tensile behaviours of the as-cast alloys at room temperature were investigated. Electrochemical Impedance Spectroscopy, hydrogen evolution and weight loss under immersion in 0.5 wt.% NaCl solution were used to evaluate the corrosion behaviour. The results of the mechanical and corrosion tests were correlated with the microstructures. The 2 wt.% Gd addition enhanced the ductility, while the Nd addition resulted in deterioration in mechanical properties. The addition of 2 wt.% Gd and 1 wt.% Y resulted in the improvement of the ductility. The addition of CaO did not affect the mechanical properties while the 2 wt.% Nd deteriorate it. The 1 wt.% Y addition enhanced the ductility. The CaO addition did not caused enhancement in mechanical properties. The corrosion behaviour was enhanced with the addition of CaO and Gd. The modification of ZK40 with Gd opens up new perspectives in the development of Mg-Zn based alloys. / O efeito da adição individual de óxido de cálcio (CaO), Gd, Nd e Y foi investigado na microestrutura, propriedades mecânicas e resistência à corrosão de ligas ZK40 fundidas. As características microestruturais foram analisadas via microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura, microscopia eletrônica de transmissão, difração de Raios-X e \"Scanning Kelvin Atomic Probe Force Microscopy\". O comportamento à compressão e à tração das ligas à temperatura ambiente foi investigado. Espectroscopia eletroquímica de impedância, evolução de hidrogênio e ensaios de imersão em solução de 0.5% em peso de NaCl foram utilizados para avaliar a resistência à corrosão. Os resultados dos ensaios mecânicos e corrosão foram relacionados com a microestrutura. A adição de 2% em peso de Gd melhorou a ductilidade, ao passo que a adição de Nd resultou na piora das propriedades mecânicas. A adição de 2% em peso de Gd e 1% em peso de Y resultou na melhora da ductilidade. A adição de 1% em peso de Y causou uma melhora na ductilidade e a adição de CaO não teve impacto benéfico nas propriedades mecânicas. A resistência à corrosão foi melhorada com a adição de CaO e Gd. A modificação da liga ZK40 com a adição de Gd abre novas perspectivas no desenvolvimento de ligas Mg-Zn.

L'objectif de ce travail est d'apporter une contribution à la compréhension des principaux mécanismes d'action des additions minérales incorporées dans les bétons. L'utilisation de ces matériaux, couplés aux superplastifiants, a permis d'améliorer de façon significative la formulation des bétons ainsi que leurs propriétés mécaniques et de durabilité. Toutefois, afin d'en tirer le meilleur parti, il est nécessaire de connaître les caractéristiques de ces additions minérales et leur action sur les propriétés des bétons. La première partie de la thèse approfondit deux aspects de la caractérisation des fines (quantification de la phase amorphe par diffraction des rayons X et granularité des fines par granulométrie laser) dans le but d'augmenter la confiance dans les résultats obtenus. La deuxième partie met en évidence les effets de l'introduction de fines minérales sur le comportement rhéologique des pâtes de ciment puis élabore les premiers éléments permettant d'en comprendre les principaux mécanismes d'action. L'analyse des résultats montre que : - les modifications des grandeurs rhéologiques (seuil de cisaillement et viscosité apparente) dépendent fortement des propriétés physico-chimiques des fines utilisées (surface spécifique, granularité, composition), particulièrement celles modifiant la compacité et les interactions entre les particules solides ; - le comportement rhéologique des pâtes n'est pas fondamentalement modifié par l'incorporation de fines minérales ainsi que par l'utilisation de la vibration, qui n'ont qu'une fonction d'amplification ou de réduction de phénomènes tel que le rhéoépaississement ; le superplastifiant présente toutefois un rôle primordial, puisque sa teneur croissante dans les mélanges entraîne le passage progressif d'un comportement rhéofluidifiant à un comportement rhéoépaississant.

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Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

[Truncated abstract] There is a well-documented global decline of seagrass meadows in response to anthropogenic pressures. Transplantation of rhizome fragments into denuded areas has been used to enhance natural recovery but nutrient limitation and poor root growth may contribute to low success rates. Addition of nutrients to sediments has been proposed as a means of enhancing growth and survival of seagrass transplants by alleviating nutrient limitation but there is limited information of the effects of nutrient additions to seagrass transplants, particularly root development and morphology. In addition to nutrient limitation, sulphide accumulation in sediments with high organic matter has been shown to reduce seagrass growth and experimental iron additions have been shown to enhance seagrass growth by buffering the development of reduced conditions in organic rich sediments. This thesis examines responses (growth, morphology and nutrient status) of Posidonia australis and Posidonia sinuosa transplants to nitrogen (N), phosphorus (P) and chelated iron (Fe EDTA) additions, and includes a detailed investigation of root growth and morphology in response to these additions. Experiments were carried out in underwater plots in Oyster Harbour, a sheltered estuarine inlet with seasonal river flow, located on the southern coast of Western Australia. In the first experiment, nutrients (N, P and N+P) and Fe EDTA were added to sediment underlying transplants at the end of summer (March 2005). ... Nitrogen (both N and N+P) addition also reduced overall biomass allocation to roots. Nitrogen concentrations increased with N addition in P. sinuosa only but both species had more negative d15N values with N and N+P addition indicating that added N had been taken up. In contrast, P addition had little effect on root growth, and P concentrations only increased in P. australis. However, tissue concentrations of Zn, Co, and Mo in both species increased with P addition. Roots showed limited morphological variation (total root length, mean root diameter, root fineness, specific root length, surface area) in response to nutrient addition. Combined N and P addition increased lateral root density (branches m-1) but had no effect on other morphological parameters of the root compartment. Iron addition had no effect on P. sinuosa but P. australis transplants significantly reduced root growth and productivity, particularly in spring/summer growth period, due to lower primary and lateral growth rates. Overall, N or P additions did not enhance growth although these nutrients were taken up. Iron additions also had little effect on transplant growth. Seagrass transplants had significant root growth although they appeared not to respond to nutrient or iron addition. Both species produced extensive root systems capable of taking up sediment nutrients, which suggests that root development was not a limiting factor in establishment and growth of transplants in the temperate estuary, Oyster Harbour.

The effect of individual additions of calcium oxide (CaO), Gd, Nd and Y was investigated on the microstructure, mechanical properties and corrosion resistance of the as-cast ZK40 alloy. The microstructural features were analised using optical, scanning and transmission electron microscopy, X-ray diffraction and Scanning Kelvin Atomic Probe Force Microscopy. The compressive and tensile behaviours of the as-cast alloys at room temperature were investigated. Electrochemical Impedance Spectroscopy, hydrogen evolution and weight loss under immersion in 0.5 wt.% NaCl solution were used to evaluate the corrosion behaviour. The results of the mechanical and corrosion tests were correlated with the microstructures. The 2 wt.% Gd addition enhanced the ductility, while the Nd addition resulted in deterioration in mechanical properties. The addition of 2 wt.% Gd and 1 wt.% Y resulted in the improvement of the ductility. The addition of CaO did not affect the mechanical properties while the 2 wt.% Nd deteriorate it. The 1 wt.% Y addition enhanced the ductility. The CaO addition did not caused enhancement in mechanical properties. The corrosion behaviour was enhanced with the addition of CaO and Gd. The modification of ZK40 with Gd opens up new perspectives in the development of Mg-Zn based alloys. / O efeito da adição individual de óxido de cálcio (CaO), Gd, Nd e Y foi investigado na microestrutura, propriedades mecânicas e resistência à corrosão de ligas ZK40 fundidas. As características microestruturais foram analisadas via microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura, microscopia eletrônica de transmissão, difração de Raios-X e \"Scanning Kelvin Atomic Probe Force Microscopy\". O comportamento à compressão e à tração das ligas à temperatura ambiente foi investigado. Espectroscopia eletroquímica de impedância, evolução de hidrogênio e ensaios de imersão em solução de 0.5% em peso de NaCl foram utilizados para avaliar a resistência à corrosão. Os resultados dos ensaios mecânicos e corrosão foram relacionados com a microestrutura. A adição de 2% em peso de Gd melhorou a ductilidade, ao passo que a adição de Nd resultou na piora das propriedades mecânicas. A adição de 2% em peso de Gd e 1% em peso de Y resultou na melhora da ductilidade. A adição de 1% em peso de Y causou uma melhora na ductilidade e a adição de CaO não teve impacto benéfico nas propriedades mecânicas. A resistência à corrosão foi melhorada com a adição de CaO e Gd. A modificação da liga ZK40 com a adição de Gd abre novas perspectivas no desenvolvimento de ligas Mg-Zn.

Submitted by Marco Antonio Oliveira da Silva (maosilva@ipen.br) on 2017-05-25T11:30:49Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2017-05-25T11:30:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / No presente trabalho foram estudados alguns efeitos causados pelo jateamento por granalhas no aço Cr-Si-V, processo que tem por objetivo aumentar a resistência à fadiga. Para este estudo a variação de parâmetros no processo são ferramentas para melhor compreender os mecanismos que influenciam esta propriedade. Os parâmetros utilizados neste trabalho foram a variação da granalha e o pré tensionamento das amostras aplicados em lâminas utilizadas em feixe de molas automobilísticas de aço de liga cromo silício vanádio (SAE 9254+V). Inicialmente foi realizada a avaliação do perfil de tensão residual, efetuada por difração de raios-x pelo método do sen2 ao longo da espessura na região onde a tensão é compressiva. Nos resultados nota-se um efeito anômalo em relação ao perfil característico da distribuição de tensão residual com a perda de compressão nas camadas iniciais em relação à superfície jateada. Com o uso da microscopia eletrônica de varredura foi observado a região afetada pelo jateamento por granalhas notando que as regiões plasticamente deformadas se encontram nas mesmas regiões onde ocorre a diminuição da tensão residual compressiva. O perfil obtido pela difração de raios-x fornece as informações necessárias com o propósito de conjugar os efeitos que a microtensão (microdeformação) influenciam na macrotensão (tensão residual). Esta relação foi comprovada pela sobreposição dos resultados encontrados na distribuição da microdeformação da rede cristalina com a tensão residual ao longo da espessura na região plasticamente deformada. Os resultados dos perfis das difrações de raios-x mostraram a existência de anisotropia de tensões entre os planos, geradas por defeitos de empilhamento e pela densidade de discordâncias. Assim sendo, para obter os valores das microtensões devem ser considerados os fatores das constantes elásticas (conforme o módulo das direções) e dos planos cristalográficos. O método aplicado foi o Williamson-Hall modificado. Além deste método outros também foram utilizados, tais como: método de Warren-Averbach e o método Single Line, este aplicando a série de Fourier, porém, ao observar os resultados, nota-se a diferença entre os valores obtidos nas deformações, tanto aos métodos quanto aos planos cristalográficos, porém a ênfase deste trabalho foi dada às características dos perfis da distribuição e não aos valores absolutos. Somando a isto, foi proporcionado o estudo da distribuição do tamanho médio de cristalito ao longo da espessura no perfil das difrações de raios-x e os resultados mostraram que esta distribuição varia de forma inversa a microdeformação. A relação entre o tamanho médio de cristalito e a variação das distâncias interplanares corresponde diretamente a alterações das densidades de discordâncias ocorridas no material que por sua vez estão ligadas às microdeformações da rede cristalina. Como complemento ao trabalho foram analisados o fator de concentração de tensão e ensaios de fadiga do material. O fator de concentração de tensão não variou conforme a utilização das granalhas S330 e S390, ambas sendo aplicadas no mesmo regime de jateamento. Os ensaios de fadiga indicaram que o pré tensionamento aumenta a vida útil nas tensões cíclicas do material estudado. / Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by Pedro Silva Filho (pfsilva@ipen.br) on 2017-11-22T14:03:18Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2017-11-22T14:03:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Nas últimas décadas, o consumo de dispositivos eletrônicos e a alta demanda por armazenamento de dados tem mostrado grandes oportunidades para a criação de novas tecnologias que garantam as necessidades mundiais na área de computação e desenvolvimento. Alguns materiais multiferroicos tem sido amplamente estudados e o BiFeO3, considerado o único material multiferroico em temperatura ambiente, ganhou destaque como candidato para produção de dispositivos lógicos e de memória. O uso de técnicas de crescimento como a deposição por laser pulsado permitiu a produção de filmes finos de BiFeO3 com elevado controle de qualidade. Heteroestruturas de filmes multiferroicos de BiFeO3 e LaBiFeO3 foram crescidas com diferentes espessuras sobre substratos de SrTiO3(100), DyScO3(110) e SrTiO3/Si(100) para avaliação e teste de suas propriedades elétricas e magnéticas. Filmes ferromagnéticos de Co0,9Fe0,1 foram depositados por sputtering sobre os filmes multiferroicos para avaliação da interação interfacial entre ordenamentos magnéticos. Técnicas como fotolitografia foram utilizadas para padronização de microdispositivos gravados sobre as amostras. Tanto os filmes finos de BiFeO3 como os de LaBiFeO3 foram crescidos epitaxialmente sobre os substratos já cobertos com uma camada buffer de SrRuO3 usado como contato elétrico inferior. A estrutura cristalina romboédrica das ferritas de bismuto foi confirmada pelos dados de difração de raios X, bem como a manutenção de tensão estrutural causada pela rede cristalina do substrato para amostras de 20 nm. Os valores de coeficiente do tensor piezelétrico d33 foram da ordem de 0,15 V (∼ 60 kV.cm-2) para amostras com 20 nm de espessura enquanto que os valores de voltagem coerciva para as análises de histerese elétrica foram da ordem de 0,5 V para as mesmas amostras. A relação de coercividade elétrica com a espessura corresponde ao perfil encontrado na literatura pela relação E≈d-2/3. As amostras de CoFe/BFO e CoFe/LBFO depositadas em diferentes substratos apresentam acoplamento interfacial entre ordenamento ferromagnético e antiferromagnético com momento ferromagnético de rede. / Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP / CAPES:99999.009511/2014-08 / CNPq:146622/2013-2

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:03:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao Adrielli.pdf: 5370662 bytes, checksum: 4e167ff0f119f9298b4d7ed2791baa06 (MD5) Previous issue date: 2007-08-29 / The present work aims to study the performance of concrete with regard to the action of chloride ions, evaluating the influence of both mineral additions and water/binder ratio (w/b), considering kinetic and thermodynamic aspects of the corrosive phenomenon. A experimental research was carried out considering the following variables: the presence of mineral additions in partial substitution to the cement weight (10% of silica fume; 25% of fly ash; 10%, 20% and 30% of metakaolin) and the water/binder ratio (0,40 and 0,55). Thus, cubic concrete test specimens were produced, in addition to cylindrical test specimens for concrete characterization in relation to the compressive strength, specific mass, void ratio and capillary water absorption. After 645 days of casting, the cubic concrete test specimens were submitted to the chlorides attack during 308 days, totality 44 weekly cycles of immersion in chlorides aggressive solution. They were monitored, throughout this period, by means of techniques, such as: the concrete electric resistivity, the half-cell potential, the polarization resistance and the electrochemical impedance spectroscopy. At the end of the experiment, visual inspections of reinforcing steels allowed to observe their superficial aspects after attack. As general result, it was gotten that the incorporation of mineral additions to the concretes promoted significant profits in all the evaluated properties, evidencing the beneficial effect of these additions in concretes exposed to aggressive conditions, specially in those in which there are chloride ions. In this direction, the statistical analysis has shown evidences that concretes with silica fume and metakaolin achieved the best results of electrical resistivity. In relation to the half-cell potentials, the reference concrete (without mineral additions) presented the worst performance, with an indication of despassivation in the reinforcing steels accentuated fall in the values of resistance of polarization with the time, proving the susceptibility of these systems to the action of chlorides. The concrete with mineral additions did not present depassivation of the reinforcing steels meaning that these systems possess great durability and service life in relation to those without mineral additions / O presente trabalho tem como objetivo estudar o desempenho de concretos quanto à ação de íons cloreto, avaliando tanto a interveniência das adições minerais incorporadas ao concreto quanto da relação água/aglomerante (a/ag), considerando aspectos cinéticos e termodinâmicos do fenômeno corrosivo. Para tanto, desenvolveu-se uma pesquisa experimental que contemplou as seguintes variáveis: a presença de adições minerais em substituição parcial à massa de cimento (10% de sílica ativa; 25% de cinza volante; 10%, 20% e 30% de metacaulim) e a relação água/aglomerante (0,40 e 0,55). Foram moldados corpos-de-prova cúbicos, além de corpos-de-prova cilíndricos para caracterização dos concretos quanto à resistência à compressão, massa específica, índice de vazios e absorção de água por capilaridade. Após 645 dias de moldagem, os corpos-de-prova cúbicos de concreto foram submetidos ao ataque por cloretos durante 308 dias, totalizando 44 ciclos semanais de imersão em solução agressiva e posterior secagem em ambiente de laboratório. Foram monitorados, ao longo deste período, a resistividade elétrica desses concretos, os potenciais de corrosão, a resistência de polarização e a impedância eletroquímica. Ao fim do experimento, inspeções visuais à armadura permitiram observar o seu aspecto superficial após o período de ataque. Como resultado geral, obteve-se que a incorporação de adições minerais aos concretos promoveu ganhos significativos em todas as propriedades avaliadas, evidenciando o efeito benéfico dessas adições em concretos submetidos às condições agressivas, sobretudo contendo íons cloreto. Nesse sentido, a análise estatística evidenciou que os concretos com sílica ativa e com metacaulim obtiveram os melhores resultados de resistividade elétrica. Quanto aos potenciais de corrosão, os concretos de referência (sem adições minerais) apresentaram desempenho inferior, com a indicação da despassivação das armaduras e a queda acentuada nos valores de resistência de polarização com o tempo, comprovando a susceptibilidade desses sistemas à ação de cloretos. Os concretos com adições minerais não apresentaram despassivação das armaduras, denotando que esses sistemas possuem maior durabilidade e vida útil em comparação àqueles referentes aos concretos sem adição mineral, tendo em vista o ataque por cloretos

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:03:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao janaina parte 1.pdf: 4357572 bytes, checksum: 40dbbd6f2f4cdbb3296717b82f972c80 (MD5) Previous issue date: 2007-08-27 / For the benefits of its properties in fresh state, self-compacting concrete (SCC) demands a high powder content in the composition, nearby 450kg/m³. The quarry dust, resultant material of the coarse aggregate production, can b considered as an economic and sustainable alternative for the development of the SCC. As well as the quarry dust, mineral additions, is used in conventional concretes and can also be used in the self-compacting concrete, with the same kind of benefits. Using the mix design for SCC developed by Tutikian (2004) a study for evaluation of the SCC mechanical properties were done, where natural sand had been partially replaced by quarry micaschist, granite and gneiss - and cement for silica fume, metakaolin and calcined clay pozolan. The test methods for fresh state used was Slump-flow (FURNAS, 2005a), U-Box (FURNAS, 2005b), Entrained air (NM 47, 2002) and Specific gravity (9833, 1997). Cylindrical test specimen 100x200 mm had been molded for tests - compressive strength (NBR 5739, 1994), modulus of elasticity (NBR 8522, 1984), splitting tensile strength (NBR 7222, 1994) and flexural strength (NBR 12142, 1991) -the age of 28 days. Samples using the mixture1: 4,5 had been analyzed by scanning electron microscope (SEM). The results show that it can be possible the use of different additions for the production of high quality SCC. We detach the small variability of the specific gravity, as well as the entrained air, wide presented low values. For concretes with same compressive strength, the values of modulus of elasticity had varied between 5 and 60% and the splitting tensile strength and flexural strength had been remained between 10 and 15% / Para atender suas propriedades no estado fresco, o concreto autoadensável (CAA) demanda uma grande quantidade de finos em sua composição, em média 450 kg/m³. Os finos de pedreira, material resultante do processo de britagem, surgem como alternativa econômica e sustentável no desenvolvimento do CAA. Além dos finos, adições minerais pozolânicas, muito utilizadas em concretos convencionais, podem ser utilizadas também no concreto auto-adensável, com os mesmos benefícios. Utilizando-se o método de dosagem para CAA proposto por Tutikian (2004), foi desenvolvido um estudo para avaliação das propriedades mecânicas do CAA, onde foram realizadas substituições parciais da areia natural por finos de pedreira micaxisto, granito e gnaisse e substituições parciais de cimento por sílica ativa, metacaulim e pozolana de argila calcinada. Os ensaios no estado fresco realizados foram Espalhamento (FURNAS, 2005a), Caixa U (FURNAS, 2005b), Teor de Ar (NM 47, 2002) e Massa Específica (NBR 9833, 1997). Corpos-de-prova cilíndricos com dimensões de 100x200 mm foram moldados para ensaios no estado endurecido resistência à compressão (NBR 5739, 1994), módulo de elasticidade (NBR 8522, 1984), tração por compressão diametral (NBR 7222, 1994) e tração na flexão (NBR 12142, 1991) na idade de 28 dias. Foram analisadas amostras das composições intermediárias (1:4,5) em microscópio eletrônico de varredura (MEV). Os resultados obtidos mostram ser possível a utilização de diferentes adições na produção de CAA s de qualidade. Destaca-se a pouca variabilidade das massas específicas, bem como dos teores de ar, que apresentaram valores baixos. Para concretos de mesma resistência à compressão, os valores obtidos para o módulo de elasticidade variaram entre 5 e 60% e as resistências à tração mantiveram-se entre 10 e 15%