[pt] Meios heterogêneos porosos submetidos a ataque químico em condições de alta temperatura representam um segmento de destacada importância no campo científico e industrial. O perfil de penetração efetiva de difundentes em meios porosos é um tópico de ampla significância e complexidade em fenômenos de transporte de momento, calor e massa; pois descreve o conceito do fenômeno de difusão configuracional transiente nas zonas não saturadas e, por conseguinte, sua abordagem matemática na formulação que o caracteriza. A proposta deste estudo é o desenvolvimento de um modelo matemático numérico de previsão do processo difusional transiente dos difundentes óxidos nos meios heterogêneos porosos. Assim, buscou-se realizar ensaios experimentais de difusão transiente do difundente sólido composto de óxidos de ferro (II), (II,III) e (III) para meios porosos de refratários sílico-aluminosos de alta alumina (Al2O3 SiO2), com e sem dopantes de óxido de cromo (III). Utilizou-se uma técnica não destrutiva microtomográfica com reconstrução computacional 3D e processamento digital de imagens para monitoramento espacial de cada partícula sólida difundente no meio. Foi analisada a influência, da temperatura variando de 1100 graus Celsius a 1300 graus Celsius, do tempo de exposição de 100h, bem como a presença de dopantes na estrutura dos meios porosos para mitigação da penetração. Dados da concentração adimensional dos difundentes em função da profundidade de penetração foram preditos por modelos transientes de transferência de massa fundamentados na formulação de placas semi-infinitas considerando condições de contorno saturadas. O quantitativo de transporte de massa obtido pelo processamento das imagens microtomográficas foram comparados e correlacionados com o método de mapeamento químico de superfície por varredura EDS em microanálise elementar. A partir dos dados experimentais e simulados, quantificou-se a difusividade dos meios porosos. Constatou-se uma variação inferior a 3,52 por cento entre os métodos destrutivo e não-destrutivo analisados para a quantificação da concentração adimensional dos difundentes ao longo da profundidade do meio, reforçando que o método proposto possa ser estendido para inúmeros outros difundentes e meios porosos congêneres. / [en] Porous heterogeneous media subjected to chemical etching in high temperature conditions represent a segment of outstanding importance in the scientific and industrial field. The diffusants effective penetration profile in porous media is a topic of broad significance and complexity in transport phenomena of momentum, heat and mass; once it describes the concept of transient configurational diffusion phenomena in unsaturated zones and therefore, a mathematical approach to its formulation. The purpose of this study is the development of a numerical mathematical model for predicting the transient diffusion process of oxides diffusants in porous heterogeneous media. Thus, experimental transient diffusion tests were performed with solids diffusants composed of iron oxides (II), (II,III) and (III) in porous silico-aluminous refractory media of high alumina (SiO2 Al2O3) with and without dopants of oxide chromium (III). A non-destructive computerized microtomography technique with digital 3D reconstruction and post-processing images was used for spatial monitoring each solid diffusant particle in the media. The influence of temperature was examined ranging from 1100 Celsius degrees to 1300 Celsius degrees, at exposure time of 100h, as well as the presence of dopants in the structure of porous media to mitigate penetration. Data of the normalized diffusants concentration field as function of the penetration depth were predicted by mass transfer transient models based on semi-infinite slabs formulation considering saturated boundary conditions. The numerical results of mass transfer obtained by microtomography images processing were compared and correlated with the chemical surface mapping method with EDS scan for elementary microanalysis. From the experimental and simulated data was quantified the porous media diffusivity. It was observed a variation less than 3.52 percent between destructive and non-destructive methods analyzed to quantify the normalized diffusants concentration along the media depth, enhancing the proposed method to be extended to other porous media and solids diffusants.

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-07-17T14:21:09Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2278426 bytes, checksum: 895ea32da6362140f4f272398a47c6a7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-17T14:21:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2278426 bytes, checksum: 895ea32da6362140f4f272398a47c6a7 (MD5) Previous issue date: 2005-11-25 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Três experimentos foram realizados com poedeiras leves Hy Line W-36, na fase de produção, mantidas em ambiente de alta temperatura. No primeiro experimento a temperatura média registrada foi mínima de 26°C e máxima de 31°C. No segundo e terceiro experimentos a temperatura média registrada foi mínima de 21oC e máxima de 30°C. No primeiro experimento objetivou-se determinar se a biodisponibilidade da metionina hidroxi análoga ácido livre (MHA-AL) é igual ou superior a 65%, na base de produto, para poedeiras leves no período de 24 a 40 semanas de idade. No segundo e terceiro experimentos objetivou-se determinar as exigências nutricionais em lisina e em triptofano, para poedeiras leves no período de 44 a 55 semanas de idade. No primeiro experimento foram utilizadas 640 poedeiras comerciais com 24 semanas de idade, durante quatro períodos experimentais de 28 dias. Foi utilizado um delineamento inteiramente casualizado, com dez tratamentos, oito repetições e oito aves por unidade experimental. Os tratamentos consistiram em uma ração basal farelada deficiente em metionina, contendo 2.830 kcal de energia metabolizável (EM)/kg, 14,5% de proteína bruta (PB) e 0,23% e 0,21% de metionina total e digestível, respectivamente, sendo suplementada com DL Metionina 99% - DLM (0,0325; 0,05; 0,065; 0,0975; 0,10 e 0,15%) e com MHA-AL 88% (0,05; 0,10 e 0,15%). As características avaliadas foram: peso corporal (kg), produção de ovos (%), massa de ovos (g), peso médio dos ovos (g), consumo de ração (g) e conversão alimentar (g de ração/g de ovo). Com base nos dados de produção de ovos, massa de ovo e conversão alimentar a biodisponibilidade da MHA-AL foi calculada em 74,66, 73,97, 71,17, respectivamente, conferindo a MHA- AL uma biodisponibilidade média de 73,22% em relação à DLM, na base de produto. Conclui-se que a biodisponibilidade da MHA-AL é maior que 65% na base de produto. No segundo experimento foram utilizadas 240 poedeiras comerciais no período de 44 a 55 semanas de idade. As aves foram distribuídas em cinco tratamentos durante três períodos experimentais de 28 dias. Foi utilizado um delineamento em blocos casualizados, com cinco tratamentos, quatro blocos e doze aves por unidade experimental. As aves foram submetidas a uma ração basal farelada deficiente em lisina formulada para conter 2.800 kcal de EM/kg, 15,0% de PB e 0,541% e 0,476% de lisina total e digestível, respectivamente, sendo suplementada com lisina (0,00; 0,08; 0,16; 0,24 e 0,32%). As características avaliadas foram, peso corporal (kg), produção de ovos (%), massa de ovos (g), peso médio dos ovos (g), consumo de ração (g) e conversão alimentar (g de ração/g de ovo). Ao ser realizada a análise de regressão, para os níveis de lisina, foi encontrado efeito linear (P<0,05) para produção de ovos, massa de ovos, consumo de ração e conversão alimentar. O peso corporal e peso do ovo não foram influenciados (P>0,05) pelos níveis de lisina na ração. Conclui-se que a exigência nutricional em lisina para poedeiras leves no período de 44 a 55 semanas de idade, mantidas em ambiente de alta temperatura, é de 0,796% de lisina digestível na ração, correspondendo a um consumo médio diário de lisina digestível de 726mg/ave ou 15,1 mg/g de ovo. No terceiro experimento, 240 poedeiras comerciais, no período de 44 a 55 semanas de idade, foram submetidas a uma ração basal farelada deficiente em triptofano, para conter 2.850 Kcal de EM/kg, 15,0% de PB e 0,132% e 0,116% de triptofano total e digestível respectivamente, suplementada com 0,00; 0,02; 0,04; 0,06 e, 0,08% de triptofano durante três períodos experimentais de 28 dias. Foi utilizado um delineamento em blocos casualizados, com cinco tratamentos, quatro blocos e doze aves por unidade experimental. As características avaliadas foram, peso corporal (kg), produção de ovos (%), massa de ovos (g), peso médio dos ovos (g), consumo de ração (g) e conversão alimentar (g de ração/g de ovo). Foi observado efeito quadrático para produção de ovos, massa de ovos e conversão alimentar; e efeito linear para peso corporal e consumo de ração. O peso do ovo não foi influenciado, significativamente (P>0,05), pelos níveis de triptofano da ração A exigência em triptofano digestível para poedeiras leves no período de 44 a 55 semanas de idade mantidas em ambiente de alta temperatura, foi estimada em 0,180% de triptofano na ração, correspondendo a um consumo médio diário de 159mg/ave de triptofano digestível ou de 3,5 mg/g de ovo. / Three experiment were developed with Hy Line W-36 commercial layers, in the production period, under hot climate conditions. In the first experiment the temperature registered was minimum of the 25°C and maximum of the 30°C, and in the second and third experiments the temperature registered was minimum of the 21°C and maximum of the 30°C. In the one experiment was conducted with the objective to determine if bioavailability of methionine hydroxy analogue free acid (MHA-FA) is higher than 65%, in product basis, of laying hen to 24 the 40wk of age. In the second and third experiment were conducted with the objective to determine the nutritional requirement the lysine and tryptophan of laying hen to 44 the 55 wk of age. In the first experiment six hundred end forty laying hens were used during four experimental periods of 28 days each. The laying hens were randomly distributed into ten treatments with eight replicates. The treatments were based on basal diet deficient in methionine, contained 2830 kcal of energy metabolizable/kg and 14,5% of crude protein, with 0,23% and 0,21% the methionine total and digestible, respectively. The basal diet was supplied DL- Methionine 99 % - DLM (0,0325; 0,05; 0,065; 0,0975; 0,10 e 0,15%) and with MHA-FA (0,05; 0,10 e 0,15%). The evaluated variables were body weight (kg), feed consumption (g), egg production (%), egg mass (g), egg weight (g), feed conversion (g/the feed/g the egg). Based on the evaluation egg production, egg mass and feed conversion the bioavaiability in the MHA-FA was estimated in 74,66, 73,97 and 71,17, xirespectively, resulted in bioavaiability average of the 73,22% on product basis. The results of the present study indicate that bioavailability is higher than 65% on product basis. In the second experiment two hundred end forty laying hens were used during three experimental periods of 28 days each. The laying hens were randomly distributed into five treatments with twelve replicates. The treatments were based on basal diet deficient in lysine, contained 2800 kcal of energy metabolizable/kg and 15,0% of crude protein, 0,541 e 0,476% the lysine total and digestible, respectively. The basal diet was supplied with lysine (0,00; 0,08; 0,16; 0,24 e 0,32%). The evaluated variables were body weight (kg), feed consumption (g), egg production (%), egg mass (g), egg weight (g), feed conversion (g the feed/g the eggs. A linear effect (P<0,05) of lysine levels was seen on egg production, egg mass, feed consumption and feed conversion. No significant differences (P>0,05) among lysine levels were observed for body weight and egg weight. In conclusion the dietary lysine at 726 mg/hen per day or 15,1 mg/g the egg, in the period the 44 the 55wk of age, under hot climate conditions. In the third experiment two hundred end forty laying hens were used during three experimental periods of 28 days each. The laying hens were randomly distributed into five treatments with twelve replicates. The treatments were based on basal diet deficient in tryptophan, contained 2850 kcal of energy metabolizable/kg and 15,0% of crude protein, with 0,132 e 0,116% the tryptophan total and digestible, respectively. The basal diet was supplied with tryptophan (0,00; 0,02; 0,04; 0,06 e 0,08%). The evaluated variables were body weight (kg), feed consumption (g), egg production (%), egg mass (g), egg weight (g), feed conversion (g the feed/g the eggs). A linear effect (P<0,05) of tryptophan levels was seen on body weight and feed consumption. A quadract effect (P<0,05) of tryptophan levels was seen on egg production, egg mass and feed conversion. No significant differences (P>0,05) among tryptophan levels were observed for egg weight. In conclusion the dietary tryptophan at 159 mg/hen per day or 3,5 mg/g the egg, in the period the 44 the 55wk of age, under hot climate conditions.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-08-10T11:24:30Z No. of bitstreams: 1 MeysamMashhadikarimi_TESE.pdf: 7466845 bytes, checksum: 3ec1fdf5f0b341e5aa20ba33dd8d5104 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-08-10T14:09:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MeysamMashhadikarimi_TESE.pdf: 7466845 bytes, checksum: 3ec1fdf5f0b341e5aa20ba33dd8d5104 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-10T14:09:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MeysamMashhadikarimi_TESE.pdf: 7466845 bytes, checksum: 3ec1fdf5f0b341e5aa20ba33dd8d5104 (MD5) Previous issue date: 2017-07-10 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Neste trabalho de pesquisa, foi obtido um compacto de diamante policristalino (PDC), constitu?do de uma camada superior de diamante policristalino sob um substrato de WC-10% em peso de Co e uma interface de WC-20% em peso de Nb/Ni entre as camadas, atrav?s de m?todo de sinteriza??o de alta press?o e alta temperatura (HPHT). Para alcan?ar esse objetivo, foram realizadas tr?s etapas distintas. Na primeira etapa, foi sinterizado o corpo de diamante com um ligante adequado, e foram obtidos os melhores par?metros de sinteriza??o. Na segunda etapa, foi realizado o estudo de diferentes condi??es de sinteriza??o para o substrato de metal duro WC-10% p.Co. E, na terceira e ?ltima etapa, foi produzido, de acordo com os resultados alcan?ados nas etapas anteriores, o compacto de diamante policristalino de camada tripla (PDC). Na primeira etapa, quatro ligantes diferentes foram usados para sinterizar o diamante atrav?s do m?todo HPHT. Os ligantes utilizados foram o Nb/Fe, Nb/Co, Nb/Ni e Nb puro, sendo 10% em peso de ligante utilizado para cada composi??o. A sinteriza??o foi realizada a diferentes temperaturas e sob diferentes press?es e tempos. As amostras obtidas foram analisadas atrav?s das medidas de densidade relativa e dureza, al?m das imagens eletr?nicas de varredura, para encontrar os melhores par?metros de sinteriza??o e ligante. Os estudos mostraram que o Nb apresentou o melhor comportamento, e que os melhores par?metros de sinteriza??o foram: T = 1750 ?C, P = 7,7 GPa, t = 6 minutos. Na segunda etapa, uma mistura em p? de WC-10% em peso de Co foi sinterizado atrav?s de HPHT sob press?o de 7,7 GPa, variando temperatura (1500 ?C, 1600 ?C, 1700 ?C, 1800 ?C, 1900 ?C) e tempo (2 e 3 minutos). As an?lises microestruturais e estruturais foram realizadas atrav?s de MEV/EDS e DRX. Ensaios de dureza, tenacidade (ITF) e de resist?ncia ? compress?o, tamb?m, foram realizados para entender os efeitos de diferentes par?metros de sinteriza??o nas propriedades dos sinterizados, verificando-se densifica??o total das amostras sinterizadas a altas temperaturas. Entretanto, foi observado um crescimento anormal de gr?os para estas mesmas temperaturas. Altos valores de dureza foram observados, aproximadamente, entre 1250 a 1650 HV para todas as amostras sinterizadas. Na terceira etapa, para a obten??o do PDC, uma camada fina de WC-20% em peso de Nb/Ni foi utilizada para a forma??o da interface entre a camada superior de diamante com ligante de Nb pura e o substrato de WC 10% em peso de Co. A sinteriza??o foi feita atrav?s do m?todo HPHT ? temperatura de 1750 ?C sob 7,7 GPa de press?o. Foram utilizados dois tempos diferentes, de 6 min. (tr?s sucessivos 2 minutos) e 9 min. (tr?s sucessivos 3 minutos). A dureza foi medida e os estudos estruturais/microestruturais foram realizados atrav?s de an?lises de MEV/EDS. Em suma, os resultados mostraram que este novo tipo de PDC pode ser produzido com sucesso, usando um novo ligante, o niobio puro, para o diamante, sem qualquer presen?a de grafitiza??o. Verificou-se tamb?m que o uso de uma interface com os mesmos elementos constituintes do substrato e do corpo de diamante sinterizado resultou numa boa ades?o entre as camadas, o que pode resultar em melhor desempenho e melhorar a durabilidade do PDC. / The primary objective of this thesis was to obtain a triple layer polycrystalline diamond compact (PDC) containing a polycrystalline diamond as top layer, a WC 10 wt% Co substrate, and a WC 20 wt% Nb/Ni interface to bond these two layers via high pressure high temperature (HPHT) sintering. To achieve this objective, the project has been done in three different stages. The first stage was producing diamond sintered body with a suitable binder, and finding the best sintering parameters. The second stage of project was done to study the WC 10 wt% Co hardmetal substrate at different sintering conditions, and the third and last stage was done according to the results achieved from previous stages to obtain a triple layer PDC. At the first stage, four different binders were used to sinter diamond under HPHT condition. Binders were Nb/Fe, Nb/Co, Nb/Ni and pure Nb and 10 wt% binder was used. Sintering was carried out at different temperature and under different pressure and holding time. Obtained samples were studies according to relative density, microstructure, and hardness to find the optimum binder and sintering parameters. Studies at this stage showed that Nb is the best binder and T=1750 ?C, 7.7 GPa with holding time more than 6 minutes are the best sintering parameters. At the second stage a powder mixture of WC 10 wt% Co was sintered via HPHT at 1500, 1600, 1700, 1800, and 1900?C under 7.7 GPa pressure for 2 and 3 minutes. Microstructural/structural analyses were performed by SEM/EDS and XRD and hardness, Indentation Fracture Toughness (ITF) and compression tests were also carried out to understand effects of different sintering parameters. At this stage, it was found that full density can achieved for high sintering temperature along with abnormal grain growth. High hardness was observed in range starting from 1250 up to 1650 HV. At the third stage, to obtain PDC, a thin layer of WC 20 wt% Nb/Ni was used as an interface between top layer of diamond with pure Nb binder and WC 10 wt% Co substrate. Sintering was done via HPHT method at 1750?C under 7.7 GPa of pressure. Two different holding time of 6 (three successive 2 minutes) and 9 (three successive 3 minutes) were used. Hardness was measured and microstructural/structural studies were done via SEM/EDS. The overall results showed that this new kind of PDC can successfully produce using a new pure Niobium binder for diamond without any graphitization. It was also found that using an interface having the resemblance to both substrate and sintered diamond body caused good adhesion between layers that can results in enhanced performance and improving durability of PDC.

A literatura específica destaca a dormência das sementes como fator dificultador do estabelecimento das pastagens de gramíneas forrageiras tropicais. A imersão das sementes em ácido sulfúrico (H2SO4), apesar de funcionalmente admitida como eficiente para promover a redução da dormência em sementes de braquiária, apresenta inconveniências relacionadas à segurança do trabalhador envolvido na aplicação e, adicionalmente, à preservação do meio ambiente com o descarte dos resíduos provenientes da operação. Dessa maneira, objetivando identificar alternativas para a superação da dormência, o presente estudo realizou comparações entre os efeitos fisiológicos de tratamentos térmicos (55, 65, 75 e 85 o C/5, 10 e 15 h) e químico (imersão em H2SO4/15 minutos) em sementes de Brachiaria dictyoneura cv. Llanero (Brachiaria humidicola cv. Llanero, segundo Renvoize et al., 1996). Para tanto, as sementes foram qualitativamente avaliadas (teor de água, germinação, tetrazólio, primeira contagem de germinação, emergência de plântulas, comprimento da parte aérea das plântulas e índice de velocidade de emergência) em duas épocas experimentais (início e final do armazenamento de 6 meses). Os usos do calor e do ácido sulfúrico constituem-se em alternativas para a redução da dormência das sementes e conseqüente favorecimento do desempenho fisiológico. Contudo, particularmente em relação ao calor, a deterioração pode ser acelerada durante o armazenamento. / Seed dormancy is emphasized in the literature as a problem for the establishment of tropical pasture grasses. Immersion of seeds in sulfuric acid (H2SO4) has been widely used and is effective in breaking dormancy of Brachiaria seeds, although this treatment raises inconveniences relating to the operator safety during application. Moreover, refusal of residues from this chemical treatment may become harmful to the environment. This essay aims to evaluate alternative seed treatments for overcoming dormancy, comparing physiological effects from heating treatments (55, 65, 75 and 85 o C, for 5, 10 and 15 hour) and chemical scarification (immersion in H2SO4 for 15 minutes) in seeds of Brachiaria dyctioneura cv. Llanero (Brachiaria humidicola cv. Llanero, according to Renvoize et al., 1996). Therefore, seeds were evaluated for their quality attributes (water content, germination, tetrazolium, first count of germination, seedling emergence, shoot length of seedlings, and emergence speed index), twice during the experiment (in the beginning and at the end of a six-month storage). Heating and sulfuric acid are alternative treatments for overcoming seed dormancy, consequently favoring physiological performance. However, particularly for the heating treatment, seed deterioration may be accelerated during storage.

Este trabalho teve por objetivo estudar o comportamento mecânico em elevadas temperaturas do aço ASTM A-297 Gr HP modificado ao nióbio. Este tipo de aço é utilizado em suportes de tubos que permanecem longos períodos de tempo expostos em temperaturas de operação próximas a 900ºC. Nesta pesquisa, foram estudadas a microestrutura, a resistência mecânica, a tenacidade ao impacto e a resistência à fadiga, considerando o efeito da temperatura de ensaio. Para a avaliação do efeito da temperatura e tempo de permanência na microestrutura e, consequentemente, nas propriedades mecânicas, foram realizados ensaios de dureza, tração e impacto para cada uma das condições apresentadas. Todas as condições do material envelhecido apresentaram a presença de precipitados nos contornos interdendríticos e precipitados secundários no seio da matriz austenítica, fazendo com que o material elevasse seus parâmetros de resistência mecânica, quando comparado com a condição de como-recebido (CR). Após esta etapa, foi estudado o comportamento mecânico em temperaturas elevadas, apenas para as condições CR e T1000 (envelhecido a 927°C durante 1000 horas). Ensaios mecânicos de tração, impacto e fadiga (E-N e da/dN-\'delta\'K) foram realizados nas seguintes temperaturas: 25ºC, 871ºC, 899ºC, 927ºC, 954ºC e 982ºC. Para a avaliação dos ensaios de impacto, utilizaram-se corpos de prova Charpy do tipo convencional (presença do entalhe) e pré-trincados (entalhe mais pré-trinca). Em todas as temperaturas de ensaio de tração, observou-se que a condição T1000 resultou em aumento do valor dos parâmetros de resistência mecânica e diminuição da sua ductilidade, em relação à condição CR. Em ensaios nas temperaturas elevadas, observou-se que a precipitação de carbetos secundários na matriz austenítica da condição T1000 é capaz de evitar uma queda acentuada dos parâmetros de resistência mecânica, quando comparada com a condição CR. As duas condições (CR e T1000) mostraram-se sensíveis à presença de um concentrador de tensão (entalhe mais pré-trinca), quando submetidas a ensaios de impacto. Os resultados de tração e impacto corroboram as evidências fractográficas encontradas para cada condição, indicando que há uma maior parcela de fratura dúctil nas amostras ensaidas em temperaturas elevadas do que na temperatura ambiente. Em relação ao comportamento em fadiga do material, observou-se que a vida em fadiga do material ensaiado em 25ºC foi muito maior do que a 927ºC, principalmente na região de fadiga de alto ciclo. Este fato pode ser atribuído a dois fatores dependentes do tempo: nucleação prematura decorrente de uma significativa redução do limite de escoamento e devido ao efeito da oxidação superficial das bandas de deslizamento permanentes. Os ensaios de propagação de trinca por fadiga mostraram que a taxa da/dN foi maior na temperatura de 927ºC do que em 25ºC, devido ao fato da maior ductilidade que o material apresenta em elevadas temperaturas, associado aos efeitos de oxidação e de fluência. Alguns resultados de fadiga de baixo ciclo foram confrontados com modelos teóricos de plasticidade. As curvas teóricas foram capazes de simular relativamente bem os resultados experimentais. / This work aims to study the mechanical behavior at high temperatures of ASTM A-297 Gr HP steel changed with niobium. This type of steel is used for pipe supports that remain exposed long periods of time at operating temperatures near 900°C. In this study, was studied the microstructural composition, the mechanical strength, impact toughness and fatigue resistance, considering the effect of temperature test. To evaluate the effect of temperature and residence time in the microstructure and hence the mechanical properties were performed hardness, tensile and impact test for each of the conditions presented. All conditions of the aged material showed the presence of precipitates in the interdendritic boundaries and secondary precipitates within the austenitic matrix, causing the material to elevate its mechanical strength, compared to CR condition. After this step was studied the mechanical properties at elevated temperatures only for the conditions CR and T1000 (aged at 927°C for 1000 hours). Tensile, impact and fatigue tests (E-N and da/dN-\'delta\'K), were performed at the following temperatures: 25°C, 871ºC, 899ºC, 927ºC, 954ºC and 982°C. To evaluate the impact tests, were used Charpy specimens of the conventional type (presence of the notch) and pre-cracked (pre crack more notch). In all test temperatures of traction, it was observed that the T1000 condition resulted in an increase of the value of mechanical strength and reduction of its ductility, compared to CR conditions. In tests at elevated temperatures, it was observed that the precipitation of carbides in the austenitic matrix of the secondary condition T1000 is able to avoid a sharp decline in mechanical strength compared with the proviso CR. The two conditions (CR and T1000) were sensitive to the presence of a stress raiser (notch further pre-crack) when subjected to impact tests. The results of tensile and impact fractographies corroborate the evidence found for each condition, indicating a greater share of ductile fracture in testing samples at elevated temperatures than at room temperature. Regarding the fatigue behavior of the material, it was found that the fatigue life of the material tested at 25°C was much greater than 927°C, especially in the region of high cycle fatigue. This fact can be attributed to two factors dependent on the time: premature nucleation due to a significant reduction in yield strength and due to the effect of surface oxidation of permanent slip bands. The tests of crack propagation by fatigue showed that the rate da/dN was greater at a temperature of 927°C than at 25°C, because of higher ductility that the material exhibits at high temperatures associated with the effects of oxidation and creep.

Orientador: Carlos Alberto dos Reis Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-20T21:29:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 OtaloraBuitrago_DianaPatricia_M.pdf: 4654440 bytes, checksum: 441fc975cdf8f7e9af7978587263e135 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Este trabalho descreve os procedimentos experimentais e as justificativas que levaram à determinação de uma relação entre a densidade de tensão de ruído em altas frequências e a temperatura da junção de um LED branco de alta eficiência. As medições da densidade de tensão de ruído foram realizadas polarizando o LED com correntes na faixa de 1'mi'A até 326mA e temperaturas de junção desde 24ºC até 120ºC. A realização deste trabalho, que é de cunho exploratório, foi motivada pela busca de mecanismos que permitam a avaliação contínua da temperatura da junção de um LED em operação, tendo em vista sua grande influência na durabilidade do LED. A crescente expansão do uso do LED em lugar das lâmpadas incandescentes e fluorescentes está mudando a indústria da iluminação, trazendo com isto novos desafios. Um destes desafios está na melhoria dos circuitos de acionamento (drivers e fontes de alimentação), que hoje respondem por 59% das falhas nos LEDs. Pesa na confiabilidade destes circuitos a falta do controle da temperatura de junção. Os resultados deste trabalho, apesar de restritos à caracterização de apenas duas amostras de um LED branco de alta eficiência, mostraram nitidamente a presença de um ruído de excesso cuja amplitude tem forte correlação com a temperatura da junção. Foi constatado, nas duas amostras caracterizadas, que a densidade de tensão de ruído medida é equivalente ao que produz um resistor de aproximadamente 13K'ômega' / Abstract: This paper describes the experimental procedures and the reasons that led to determining a relationship between the high-frequencies noise voltage density and the junction temperature of a highefficiency white LED. the measurements of noise voltage density were performed biasing the LED with currents in the range of 1'mi'A up to 326mA and temperatures junction from 24ºC to 120ºC. This work, which is exploratory, was motivated by the search for mechanisms that allow to continually assess the junction temperature of an LED in operation, given its great influence on the lifetime of the LED. The growing expansion of the use of LEDs instead of incandescent and fluorescent bulbs is changing the lighting industry, bringing with it new challenges. One of these challenges is the improvement of the power supplies and driver circuits, which now account for 59% of failures in LEDs. The lack of control of the LED junction temperature in these circuits is one of the issues that respond to their reduces reliability. The outcome of the herein presented work, although only restricted to the characterization of two samples of a high-efficiency white LED, clearly showed the presence of an excess noise whose amplitude has strong correlation with the junction temperature. It was found from the two tested samples, that the measure noise voltage density is equivalent to what is produced by a resistor of approximately 13K'omega' / Mestrado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Mestre em Engenharia Elétrica

[pt] A liga VAT46 foi desenvolvida para ser uma opção às ligas comumente utilizadas em motores de combustão interna, VAT80A e VAT751. A microestrutura da liga VAT46, após passar por tratamento térmico, é formada pelas fases y [Ni3(Al,Ti)], y (Ni3Nb), carbetos de nióbio (NbC) e a δ [Ni3(Al,Ti,Nb)]. A fase δ contribui para otimização da liga, porem pode ser um caminho para o hidrogênio causar fragilização. Os estudos de mecanismo de oxidação referentes a esta liga não analisaram a influência e as consequências do vapor d água e da fase δ nos estágios iniciais do processo de oxidação. Devido a insuficiência de dados, gerar informações inéditas sobre a influência do vapor d’água e da fase δ nos momentos iniciais de oxidação, torna este tipo de estudo relevante. Dois tipos de amostras da liga VAT46 foram submetidas a experiencia de oxidação, uma delas com a precipitação da fase δ, e foram utilizados como parâmetro a temperatura de 800ºC por 10 horas e dividido em duas etapas, uma com a presença de vapor d água e outro em ambiente seco. Apenas a amostra sem a fase δ foi oxidada nos dois ambientes. As amostras oxidadas foram analisadas por meio de microscópio ótico, microscópio eletrônico de varredura (MEV) e técnica de EDS. As análises microestruturais das amostras como recebida evidenciam a formação da fase δ com morfologia agulha e regiões adjacentes pobre em metais, como nióbio e níquel, o que pode significar a formação da desta fase pela dissolução da fase y. Os resultados relevaram que a nucleação de óxidos na superfície está relacionada com os carbeto e não com a fase δ e que a presença de vapor d água aumentou a velocidade de crescimento lateral dos núcleos de óxidos formados inicialmente nos carbetos. / [en] The VAT46 alloy was developed to be an option to the alloys commonly used in internal combustion engines, VAT80A and VAT751. The microstructure of the VAT46 alloy, after undergoing heat treatment, is formed by the phases y [Ni3(Al,Ti)], y (Ni3Nb), niobium carbides (NbC) and δ [Ni3(Al,Ti,Nb)]. The δ phase contributes to alloy optimization, but may be a pathway for hydrogen to cause embrittlement. The oxidation mechanism studies for this alloy did not analyze the influence and consequences of water vapor and the δ phase in the initial stages of the oxidation process. Due to insufficient data, generating unpublished information on the influence of water vapor and the δ phase in the initial moments of oxidation makes this type of study relevant. Two types of samples of the VAT46 alloy were submitted to the oxidation experiment, one with the precipitation of the δ phase, and were used as a parameter the temperature of 800ºC for 10 hours and divided into two stages, one with the presence of water vapor and the other in a dry environment. Only the sample without the δ phase was oxidized in both environments. The oxidized samples were analyzed using an optical microscope, a scanning electron microscope (SEM) and an EDS technique. The microstructural analyses of the samples as received show the formation of phase δ with needle morphology and adjacent regions poor in metals such as niobium and nickel, which may mean the formation of this phase by the dissolution of phase y. The results showed that the nucleation of oxides at the surface is related to the carbides and not to the δ phase and that the presence of water vapour increased the lateral growth speed of the oxide nuclei initially formed in carbides.

Segundo o Atlas Brasileiro de Energia Solar, apesar das diferentes características climáticas observadas no Brasil, pode-se constatar que a média anual de irradiação solar global apresenta boa uniformidade e elevados índices por todo o país. Os valores desta grandeza em quase toda a extensão do território brasileiro (4200-6700 Wh/m2/dia) são superiores aos da maioria dos países da União Europeia, como Alemanha (900-1250 Wh/m2/dia), França (900-1650 Wh/m2/dia) e Espanha (1200-1850 Wh/m2/dia), onde projetos para aproveitamento de energia solar, alguns contando com fortes incentivos governamentais, são amplamente disseminados. Grande parte dos avanços científicos obtidos nos estudos sobre aproveitamento da energia solar se deve à utilização de simuladores solares compactos nos experimentos de longa duração. Ao substituir o Sol por fontes artificiais, como lâmpadas capazes de emitir radiação próxima à solar, os simuladores eliminam a dependência de fatores naturais como condições climáticas, horário do dia, intermitência e movimento de direção da radiação solar. O projeto proposto para esta dissertação de Mestrado teve como objetivo o domínio do processo de concepção e fabricação de um simulador solar concentrador formado por lâmpadas e um refletor ótico. Uma vez dominada a técnica, um modelo piloto de simulador solar foi construído e alguns testes executados para avaliar a qualidade do projeto, a resistência dos componentes e o fator de concentração do aparato. / According to the Brazilian Atlas of Solar Energy, despite the different climatic characteristics observed in Brazil, the annual average of global solar irradiation has good uniformity and high levels throughout the country. The values of global solar irradiation in almost the entire length of Brazil (4200-6700 Wh/m2/day) are higher than those observed in most European Union countries, like Germany (900-1250 Wh/m2/day), France (900-1650 Wh/m2/day) and Spain (1200-1850 Wh/m2/day), where projects for solar energy applications, some of them relying on strong government incentives, are widely disseminated. Several scientific and technological advances made in the study of solar energy applications are due to the use of compact solar simulators in long-term experiments. Replacing the Sun by artificial sources, such as arc lamps with radiation emission similar to the Sun spectrum, indoor simulators avoid the dependence on natural conditions such as the weather, the daytime, the sunlight intermittence and the directional change of the solar radiation. The project proposed for this dissertation aimed to master the design and manufacturing processes of a high-flux solar simulator consisting of arc lamps and an optical reflector. Once technique was understood, a solar simulation pilot model was built and some tests were performed to assess the project quality, the resistance of components and the apparatus concentration factor.

The phase diagram of complex oxides is very diverse due to the strong interaction between electrons in the electronic structure. It is possible to probe those interactions by changing electrostatically the carrier density, the main concept behind the Field-Effect Transistors (FET) which is the building blocks of nanoelectronics devices. In the case of high-TC superconductor copper oxides, it is possible to use this concept to switch between superconducting and insulator phases, for example using an adjacent liquid electrolyte layer to inject charges in a superconducting film. With that in mind, the objective of this work was to establish protocols to grow superconductor and ferroelectric films for future fabrication of superconducting FET devices. We optimized the deposition conditions for the growth of a single layer of superconductor YBa2Cu3O7&ndash;x and the ferroelectric barium titanate on SrTiO3 substrates by pulsed laser deposition (PLD). Several techniques were employed to study the properties of the thin films, such as X-ray diffraction, atomic force microscope, X-ray photoelectron spectroscopy, resistance vs temperature and ferroelectric hysteresis. Regarding the superconductors thin films, we observed several relations between the superconducting features and the growth parameters. For instance, lower growth temperatures contribute to the nucleation of a-axis oriented grains meanwhile higher growth temperature tends to be c-axis oriented. Regarding the frequency of the laser (proportional to the growth rate), it seems that lower frequency is related to higher surface roughness and the presence of non-superconducting contributions. As it increases, the roughness decrease and the sample presents a sharper superconducting transition. Finally, we also did the first steps towards the field effect device by growing a heterostructure thin film consisting of a superconductor and ferroelectric material. The sample grew c-axis oriented on strontium titanate substrate, though with a high value of surface roughness. / O diagrama de fase dos óxidos complexos é muito diverso devido à forte interação entre os elétrons na estrutura eletrônica. É possível sondar essas interações alterando eletrostaticamente a densidade da portadores, o principal conceito por trás dos transistores de efeito de campo (FET), que é o elemento fundamental dos dispositivos nanoeletrônicos. No caso de supercondutores de alta temperatura a base de óxidos de cobre, é possível usar este conceito para alternar entre fases supercondutoras e isolantes, por exemplo utilizando uma camada adjacente de eletrólito líquido para injetar cargas no filme supercondutor. Com isso em mente, o objetivo desse trabalho foi estabelecer protocolos para crescer filmes supercondutores e ferroelétricos para fabricações futuras de dipositivos FET supercodutores. Nós optimizamos as condições de deposição para o crescimento de uma única camada do supercondutor YBa2Cu3O7&ndash;x e do ferroeléctrico titanato de bário em substratos SrTiO3 por deposição de laser pulsado (PLD). Diversas técnicas foram empregadas para estudar as propriedades dos filmes finos, como difração de raios-X, microscopia de força atômica, espectroscopia de fotoelétrons de raios-X, resistência vs temperatura e histerese ferroelétrica. Em relação aos filmes finos supercondutores, observamos várias relações das propriedades supercondutoras com os parâmetros de crescimento. Por exemplo, temperaturas de crescimento mais baixas contribuem para a nucleação de grãos orientados no eixo a, enquanto a temperatura de crescimento mais alta tende a ser orientada para o eixo c. Em relação à frequência do laser (proporcional à taxa de crescimento), há um indício que valores menores de frequência está relacionada à maior rugosidade superficial e à presença de contribuições não supercondutoras. À medida que aumenta a frequência, a rugosidade diminui e a amostra apresenta uma transição supercondutora mais nítida. Por fim, também fizemos os primeiros passos em direção ao dispositivo de efeito de campo, desenvolvendo um filme fino de heteroestrutura com um material supercondutor e ferroelétrico. A amostra cresceu orientada no eixo c em substrato de titanato de estrôncio com alto valor de rugosidade superficial.

Durante as últimas décadas, um dos desafios da indústria aeroespacial é em relação ao aumento da eficiência dos motores de turbinas a gás. A eficiência dos motores é limitada principalmente pela temperatura dos gases de combustão, que não pode ser aumentada devido às limitações intrínsecas relacionadas ao uso das superligas à base de Ni nas partes quentes da turbina, onde as temperaturas podem atingir valores acima de 1000 °C. Este trabalho visa caracterizar novos materiais do sistema Nb-Ti para aplicações aeronáuticas, materiais de baixa massa específica que podem substituir as superligas de Ni. As ligas foram produzidas através de fusão a arco, tratadas termicamente a 1200 °C durante 48 h e expostas a temperaturas semelhantes às encontradas na seção de baixa pressão de um turborreator. Os materiais foram caracterizados em termos de composição química, propriedades mecânicas e microestrutura. Foram utilizadas as seguintes técnicas: difração de raios; microscopia eletrônica de varredura, espectrometria de raios X por energia dispersiva e Microscopia Eletrônica de Transmissão. A caracterização microestrutural revelou que as ligas expostas a 1000 °C durante 168 h apresentam uma microestrutura de duas fases composta principalmente de uma matriz ?0-BCC (Nb/Ti) com precipitados de uma segunda fase rica em titânio. Microestruturas de duas fases também foram observadas para as ligas expostas a 800 °C durante 168 h, na qual uma matriz ?0-BCC (Nb/Ti) com precipitados de uma segunda fase identificada como O2-Ti2NbAl foi observada. As ligas estudadas apresentaram massa específica inferior às superligas à base de Ni normalmente utilizadas na indústria aeronáutica. Em termos de propriedades mecânicas, as amostras expostas e testadas a 1000°C apresentaram valores baixos de resistência à compressão (100 MPa) quando comparado as amostras expostas e testadas a 800 °C (565 MPa). Pelos resultados de oxidação observou-se uma maior resistência a oxidação das ligas testadas a 800 °C, porém tanto a 1000 °C como a 800 °C não houve a formação de um filme protetor. / During the last decades, one of the challenges in the aerospace industry is with respect to increase the efficiency of gas turbine engines. The efficiency of the engines is a function of temperatures of the fluel gas, which cannot be increased because of intrinsic limitations related the use of Ni-based superalloys in the hot parts, where temperatures can reach values above 1000 °C. This work aims to investigate new materials in the Nb-Ti system, with low-density materials that may substitute Ni superalloys. The alloys were processed via arc melting, heat treated at 1200°C for 48h and exposed at temperatures similar to those encountered at the low-pressure section in a turbojet engine. The materials were characterized in terms of chemical composition, mechanical properties and microstructure. The following techniques have been used: X-ray diffraction; Scanning Electron Microscopy; Energy Dispersive X-ray Spectrometry and Transmission Electron Microscopy. The microstructural characterization have revealed that the alloys exposed at 1000 °C for 168 hours present a two-phase microstructure composed mainly of a ?0-BCC (Nb/Ti) matrix with precipitations of a second phase rich in titanium. Two-phase microstructures were also observed for the alloys exposed at 800 °C for 168 hours, where a ?0-BCC (Nb/Ti) matrix is observed with precipitates of a second phase identified as O2-Ti2NbAl. The studies alloys reported a lower density when comparing with the Ni based superalloys normally used in the aeronautical industry. In terms of mechanical properties, specimens exposed and tested at 1000 °C showed lower values of compressive strength (100 MPa) than those exposed and tested at 800 °C (565 MPa). The oxidation results allowed to observe a higher oxidation resistance of the alloys tested at 800 °C, however there was no protective film formation at 1000 °C as at 800 °C.