A toxicidade por alumínio é uma das principais limitações para produção de plantas em áreas cultiváveis, incluindo a cultura do milho. Existe elevada variabilidade genética para o caráter tolerância ao alumínio nesta espécie, porém, a seleção é trabalhosa devido à dificuldade de avaliação a campo. Os objetivos do presente trabalho foram caracterizar a tolerância à toxicidade ao alumínio em cinco linhagens de milho e identificar marcadores moleculares ligados aos genes que determinam essa tolerância. Foi realizado um experimento dialélico entre três linhagens tolerantes e duas sensíveis ao alumínio utilizando o método de recrescimento da raiz principal (DIF). Houve superioridade das populações híbridas em relação aos genitores e, pelo desdobramento dos efeitos de heterose, houve significância nos efeitos de heterose de variedade e heterose específica. As linhagens L06 e L09 obtiveram maior capacidade geral de combinação e o cruzamento L10xL08 foi a melhor combinação específica. Para fenotipagem, realizada em famílias F3 dos cruzamentos L09xL06 e L10xL08 foi utilizado DIF e o método coloração com hematoxilina (HEM). Para análise molecular foram utilizados marcadores SSR. Foram obtidos 37 marcadores polimórficos. A análise de regressão mostrou significância em marcadores localizados nos cromossomos 4, 5, 6, 8 e 10. Os QTLs identificados explicaram 41% e 37% da variação para as variáveis DIF e HEM, respectivamente. Foi encontrada associação entre os experimentos a campo e trabalhos realizados em solução mínima para os híbridos testemunha, entretanto não houve correlação nos dados gerados pelas famílias F3 dos cruzamentos estudados. Os resultados sugerem o envolvimento de diversos genes, tratando-se de uma característica de herança complexa determinada por efeitos genéticos aditivos e nãoaditivos.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Programa de Pós-graduação em Integridade de Materiais da Engenharia, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-09-30T20:03:06Z No. of bitstreams: 1 2016_PauloXimenesAragãoFilho.pdf: 2617226 bytes, checksum: 16295bbe4af8f892d0cd1306b5763f24 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-10-14T18:11:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_PauloXimenesAragãoFilho.pdf: 2617226 bytes, checksum: 16295bbe4af8f892d0cd1306b5763f24 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-14T18:11:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_PauloXimenesAragãoFilho.pdf: 2617226 bytes, checksum: 16295bbe4af8f892d0cd1306b5763f24 (MD5) / O atual cenário industrial, principalmente dos setores aeroespacial, aeronáutico e de transportes de um modo em geral, vem exigindo materiais mais leves e resistentes, assim como, mais estáveis térmica e quimicamente, exigências estas que não são atendidas com a aplicação isolada de ligas metálicas, materiais poliméricos ou cerâmicos. Tal exigência de combinação de propriedades direciona para a utilização de materiais compósitos. No que diz respeito, em especial, aos compósitos reforçados por partículas, sabe-se que a distribuição homogênea do reforço na fase matriz é condição essencial e indispensável para se alcançar a melhoria das propriedades mecânicas, condição esta que é atingida de maneira mais eficiente através de técnicas de metalurgia do pó (MP) e sinterização. Diante disso, o presente trabalho tem como foco principal o estudo do desenvolvimento e fabricação de compósitos de matriz metálica da liga de Alumínio AA6061 reforçada com diferentes teores de escória particulada de alto forno a carvão vegetal através da técnica de metalurgia do pó, com a finalidade de aprimorar as propriedades mecânicas do material da matriz. Inicialmente foram realizadas as caracterizações química e morfológica dos pós da liga de alumínio e da escória isoladamente. Em seguida, amostras do compósito foram preparadas nos teores de 5, 10, 15, 20, 25 e 30% (em peso). Após a mistura dos constituintes, amostras dos materiais foram compactadas uniaxialmente com pressão de compactação de 500 MPa em molde metálico e submetidas a sinterização com 550 °C e tempo de permanência de 240min em atmosfera inerte. Depois de consolidadas, foi realizada a preparação metalográfica para posterior medição da dureza e análise em microscopia eletrônica de varredura. Medidas da densidade antes e após a sinterização foram realizadas pelo método geométrico. Apesar da dureza ser considerada uma propriedade pontual e apresentar algumas limitações com relação aos seus processos de medição, foi possível verificar através dos resultados obtidos um incremento desta propriedade com o acréscimo de escória de alto forno para teores de até 20%, sem, no entanto, provocar alterações significativas na densidade do compósito em relação ao material da matriz obtida pelo processo de metalurgia do pó. Para os teores de escória 25 e 30%, houve uma queda nos valores da dureza acompanhada de uma redução na densidade do compósito, indicando que para estes teores a sinterização da liga de alumínio pode ter sido prejudicada. No entanto, de um modo geral, foi possível verificar a presença de uma certa quantidade de poros no material, o que pode justificar os valores relativamente baixos de densidade e dureza encontrados, quando comparados com a densidade da liga de alumínio AA 6061 obtida por fusão. Tais resultados indicam que houve algum problema na sinterização que pode ter sido causado por ineficiência do processo de compactação, baixa temperatura de sinterização ou oxidação prévia das partículas da liga de alumínio devido ao acondicionamento da mesma. A distribuição de partículas de escória verificada através de microscopia indicou que o processo de mistura dos pós se mostrou eficiente, apresentando uma distribuição relativamente uniforme. Finalmente, podemos concluir que é possível obter o compósito de liga de alumínio AA 6061 reforçado com partículas de escória de alto forno a carvão vegetal pelo processo de metalurgia do pó, conferindo uma aplicação estrutural na indústria metal-mecânica a um subproduto da aciaria. _________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The current industrial scenario, especially the aerospace, aeronautical and transportation, in a way generally has demanded lighter and resistant materials, as well as with more thermal and chemical stability which are not met with the isolated application of metal alloys, polymer or ceramic materials. This requirement directs combination of properties for use in composite materials. With regard, in particular to composites reinforced by particles, it is known that a homogeneous distribution of the reinforcement in the matrix phase is essential and indispensable condition for achieving improved mechanical properties, a condition that is attained more efficiently by powder metallurgy techniques (MP) and sintering. Therefore, this paper focuses primarily on the study of the development and manufacture of metal matrix composite AA6061 aluminum alloy reinforced with different particulate slag content of blast furnace charcoal by powder metallurgy technique, in order to improve the mechanical properties of the matrix material. Initially were carried out chemical and morphological characterization of powders of aluminum alloy and slag singly. Then, composite samples were prepared at concentrations of 5, 10, 15, 20, 25 and 30% (by weight). After mixing of the constituents of the material, the samples were uniaxially compacted with a compaction pressure of 500 MPa in a metallic mold and subjected to sintering to 550 ° C and 240min residence time in an inert atmosphere. Once consolidated, the metallographic preparation for subsequent hardness measurement and analysis in scanning electron microscopy was performed. Density measurements before and after sintering were performed by the geometric method. Despite the hardness be considered a punctual property and have some limitations with respect to their measurement processes, it was verified by the results of an increase of this property with addition the blast furnace slag to levels of up to 20%, without, however, causing significant changes in the composite density relative to the matrix material obtained by powder metallurgy process. For the slag content 25 and 30%, there was a decrease in the values of hardness accompanied by a reduction in the density of the composite, indicating that, at these levels sintering of the aluminum alloy it may have been impaired. However, generally, it was possible to verify the presence of a certain amount of pores in the material, which may justify the relatively low values of density and hardness found when compared with the density of the AA 6061 aluminum alloy obtained by melting. These results indicate that there was some problem in sintering which may have been caused by inefficiency of the compaction process, low sintering temperature or prior oxidation of aluminum alloy particles due to packaging thereof. The distribution of slag particles checked by microscopy indicated that the blend of powders was efficient process, having a relatively uniform distribution. Finally, we can conclude that it is possible to obtain the aluminum alloy AA 6061 composite reinforced with blast furnace slag particles charcoal by powder metallurgy process, giving a structural application in the metal industry a byproduct of steelmaking.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Botânica, 2016. / Submitted by Camila Duarte (camiladias@bce.unb.br) on 2016-09-20T18:07:39Z No. of bitstreams: 1 2016_JessicaReginaMelo.pdf: 1842810 bytes, checksum: c4e626c07e1fd7d0a56eba9bbfabcc9c (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-01-05T20:49:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_JessicaReginaMelo.pdf: 1842810 bytes, checksum: c4e626c07e1fd7d0a56eba9bbfabcc9c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-05T20:49:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_JessicaReginaMelo.pdf: 1842810 bytes, checksum: c4e626c07e1fd7d0a56eba9bbfabcc9c (MD5) / O alumínio trivalente (Al+3) é altamente tóxico e é o principal fator de estresse para plantas sensíveis em solos ácidos. Contudo, muitas espécies são bem adaptadas a condições de solos ácidos e a elevadas concentrações de Al. Os mecanismos de adaptação das plantas podem ser divididos em: a) resistência: exclusão do Al a partir de células do sistema radicular e, b) tolerância: entrada e sequestro do Al para os órgãos vegetais. Algumas espécies nativas do Cerrado, além de serem acumuladoras de Al, têm baixo desempenho na ausência desse metal. O objetivo deste trabalho foi estudar as alterações fisiológicas e metabólicas em Qualea grandiflora Mart. crescidas na presença e ausência de Al+3, assim como analisar os efeitos ultraestruturais nos cloroplastos das plantas. Plantas de Q. grandiflora foram tratadas com e sem Al por 90 dias, de forma que o Al foi fornecido sob forma de AlCl3 (200 μM) em solução nutritiva 1/5 MS. Foram avaliados parâmetros de comprimento, teores de pigmentos fotossintetizantes e teores de Al, Ca, Mg, Fe e P em ambos os tratamentos. Também foi feita a comparação da ultraestrutura dos cloroplastos da lâmina foliar e a investigação do perfil metabólico foliar no tratamento com e sem Al. Plantas suplementadas com Al apresentaram maior crescimento das raízes (32,5%) e parte aérea (16,8%), bem como maiores níveis de clorofila (a e b) e carotenoides (24,73 8,27 e 6,20 mg.cm-2) comparados ao tratamento sem Al (controle). Além disso, o teor foliar de Ca, Mg e P não apresentaram diferenças significativas entre os tratamentos. Porém, a concentração de Al e Fe foram menores nas plantas suplementadas com o metal comparado ao controle. Nas análises ultraestruturais observou-se que a ausência do metal durante o desenvolvimento das plantas levou a desintegração progressiva dos cloroplastos. O perfil metabólico revelou maiores concentrações de ácidos orgânicos (citrato e oxalato) nas plantas controle, indicando que a tolerância ao acúmulo de Al em Q. grandiflora está relacionada com a participação desses ácidos na quelação ao metal. Os resultados deste estudo também demonstraram que o Al tem um papel importante no metabolismo dessa espécie acumuladora nativa do Cerrado. ___________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The trivalent aluminum (Al+3) is highly toxic and a major stress to sensitive plants in acid soils. However, many species are well adapted to conditions of acid soils and high Al concentrations. Plant Al-adaptation mechanisms are classified as following: a) resistance: it is an Al exclusion mechanism in which the root system prevents the entrance of the metal into the plant, and; b) tolerance: the Al is uptaken by the plant and its toxic effects are internally neutralized. Moreover, some native species from Cerrado, besides accumulating Al, resent its absence. Therefore, the objective of this work was to study the physiological and metabolic changes in Qualea grandiflora Mart. grown in the presence and absence of Al, as well as analyze the ultrastructural effects of Al absence on chloroplasts of Q. grandiflora plants. For that, the parameters assessed were: root and shoot lengths, photosynthetic pigments and Al, Ca, Mg, Fe, P contents in plants from both treatments. Also, it was conducted a comparison of the chloroplast ultrastructure from Q. grandiflora leaves and determined the metabolic profiles of leaves from plants grown with and without Al. Al-supplemented plants showed longer roots (32.5%) and shoots (16.8%), as well as higher contents of chlorophylls (a e b) and carotenoid (24.73, 8.27 and 6.20 mg.cm-2) compared with the control. In addition, the leaf content of Ca, Mg, P did not show significant differences between treatments. However, the concentration of Al and Fe were lower in plants supplied with metal compared with no Al treated plants. The ultrastructural analysis revealed that Al absence during plant development led to progressive disintegration of chloroplasts. The metabolic profile showed higher concentrations of organic acids (citrate and oxalate) in the control plants, indicating that tolerance to Al accumulation in Q. grandiflora is related to the involvement of these acids in Al-chelation. The results of this study also demonstrated that Al plays an important role in Q. grandiflora metabolism.

Dissertação (Mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-12-23T16:25:10Z No. of bitstreams: 1 2016_DanielValenciaCárdenas.pdf: 4643116 bytes, checksum: 22772c17252fd0b0f317903862c526d9 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-02-03T17:09:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_DanielValenciaCárdenas.pdf: 4643116 bytes, checksum: 22772c17252fd0b0f317903862c526d9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-03T17:09:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_DanielValenciaCárdenas.pdf: 4643116 bytes, checksum: 22772c17252fd0b0f317903862c526d9 (MD5) / Algumas cepas da Cylindrospermopsis raciborskii produzem cilindrospermopsinas como produto do seu metabolismo e, além disso, mesmo em condições normais, as estas são excretadas pelas células. Suas propriedades hidrofílicas permitem que sejam altamente solúveis em água, dificultando a sua remoção pelo ciclo convencional de tratamento de água. A flotação por ar dissolvido se destaca entre as alternativas tecnológicas que removem eficazmente células de cianobactéria, e consequentemente, as cianotoxinas intracelulares associadas às cianobactérias. A adsorção em carvão ativado pulverizado apresenta bons desempenhos na remoção da fração dissolvida de cianotoxinas. Nesse contexto, este estudo avaliou a remoção de células de C. raciborskii e de cilindrospermopsinas no processo combinado de flotação com adsorção em carvão ativado pulverizado, assim como a influência das condições de coagulação, propriedades do carvão e parâmetros operacionais na eficiência de remoção de células e toxina. Foram construídos diagramas de coagulação para a quitosana e o sulfato de alumínio, compreendendo as etapas de coagulação, floculação e flotação, para águas de estudo com densidade celular de C. raciborskii de ~106⁄. Além disso, foram feitos ensaios de adsorção de cilindrospermopsinas para dois carvões ativados pulverizados, os resultados foram comparados com as propriedades físicas de cada um e foi estimada uma dosagem de referência que foi usada nos ensaios do processo combinado de flotação e adsorção. A verificação da influência da taxa de aplicação superficial e da taxa de recirculação foi desenvolvida em colunas de flotação, usando as condições ótimas de coagulação e a dose de referência de carvão. Os resultados deste estudo revelaram que ambos os coagulantes apresentaram bom desempenho nos valores de pH entre 6,0 e 6,5, com dosagens de 0,5 e 9,0⁄ para quitosana e sulfato de alumínio, respectivamente. A adsorção de cilindrospermopsinas em carvão ativado foi favorecida pelo carvão com maior volume de microporos e área superficial, resultando em remoções de até 97% para toxinas dissolvidas em água deionizada e 85% para toxinas dissolvidas em água do lago Paranoá. A menor taxa de aplicação superficial em conjunto com uma taxa de recirculação de 10%, resultaram em máxima remoção de turbidez, cor aparente e clorofila-a. A remoção de cilindrospermopsinas, pelo processo combinado, foi influenciada majoritariamente pela dosagem de CAP e não pela taxa de aplicação superficial e de recirculação. O processo combinado de flotação com adsorção em carvão ativado demonstrou ser satisfatório na remoção de clorofila-a e cilindrospermopsinas, porém, sob as condições testadas, não foi possível garantir residuais de toxina na água clarificada compatíveis com a recomendação da portaria 2.914 de 1⁄. Entretanto, a aplicação de CAP interferiu nas remoções de turbidez e cor aparente, já que diminuiu a razão ⁄ nas taxas de recirculação testadas. / Some Cylindrospermopsis raciborskii strains produce cylindrospermopsins during metabolism. Furthermore, even in normal conditions, these toxins can be excreted. The cylindrospermopsins hydrophilic properties allow a high solubility that leads a weaker removal by the conventional water treatment. The dissolved air flotation (DAF) stands out as a great technique to remove both cells and intracellular toxins. The adsorption onto activated carbon shows a satisfactory performance adsorbing the dissolved toxin fraction. Hence, this study evaluated the removal of both C. raciborskii cells and cylindrospermopsins by the combining of dissolved air flotation and powdered activated carbon adsorption, as well as the coagulation conditions influence, some carbon properties and DAF project parameters on the global process efficiency. Coagulation diagrams were constructed, including coagulation, flocculation and flotation for waters spiked with ~106⁄ C. raciborskii, using chitosan and aluminum sulfate as coagulants. The adsorption onto powdered activated carbon (PAC) was studied using two different activated carbons. The adsorption data was compared in terms of physical carbon properties and a reference dosage were computed and applied in the combined process. The surface loading rate and recycle ratio were evaluated in a flotation column system, where were applied the optimal coagulant dose and the computed carbon dosage. The results reveal that great removals for both coagulants were achieved in pH values surrounding 6,0 and 6,5, and coagulant doses 0,5 and 9,0⁄ for chitosan and aluminum sulfate, respectively. The cylindrospermopsins adsorption was improved by the activated carbon porosity, showing better results with an activated carbon larger micropore volume and surface area, exhibiting 97% removal for cylindrospermopsins dissolved in deionized water and 85% for toxins dissolved in Paranoá lake water. The lowest surface loading rate with a recycle ratio of 10% exhibited higher turbidity, apparent color and chlorophyll-a removals. The cylindrospermopsins removal, by the combined process of DAF and adsorption onto PAC, was mostly influenced by the PAC dosage; and the surface loading rate and the recycle ratio had a minimal incidence. The combined process demonstrated a good performance for removal both cells and toxins, however the 1 ⁄ Brazilian standard recommendation was not reached. Nevertheless, the PAC addition inhered turbidity and color removal efficiencies because of ⁄ ratio decreasing at the tested recycle ratios.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2017. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-06-25T17:31:13Z No. of bitstreams: 1 2017_MarcusViníciusCostaSá.pdf: 6922970 bytes, checksum: 384a1391e36ce7edb6d2c7966ee1ddff (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-06-29T16:36:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_MarcusViníciusCostaSá.pdf: 6922970 bytes, checksum: 384a1391e36ce7edb6d2c7966ee1ddff (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-29T16:36:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_MarcusViníciusCostaSá.pdf: 6922970 bytes, checksum: 384a1391e36ce7edb6d2c7966ee1ddff (MD5) Previous issue date: 2018-06-25 / Esse trabalho propõe uma reformulação da Teoria da Distância Crítica para previsão de vida à fadiga em componentes entalhados submetidos a carregamentos multiaxiais. Diferentemente da abordagem clássica, para a construção da função que relaciona a distância crítica à vida, foram utilizados parâmetros representativos de modelos de falha sob condições de carregamento multiaxial. Nesse sentido, propôs-se a utilização do parâmetro de Smith-Watson-Topper, PSWT, e do parâmetro de Fatemi-Socie, PFS, para representarem a relação entre a distância crítica e a vida. Na construção do modelo, foi desenvolvido um programa experimental com o objetivo de caracterizar o comportamento à fadiga do material em condições uniaxiais utilizando-se espécimes lisos e entalhados fabricados com a liga Al 7050-T7451. Assim, foram geradas as curvas de Wöhler sob condições de tração-compressão (-N), torção alternada (-N), bem como as curvas que relacionam a vida aos parâmetros PSWT e PFS. Com base nesse conjunto de dados experimentais, foram geradas um total de seis curvas de distância crítica divididas segundo dois critérios distintos: a) condição de carregamento do ensaio (tração-compressão e torção alternada) e b) modelo de falha (tensão principal, tensão cisalhante, parâmetro de Smith-Watson-Topper e parâmetro de Fatemi e Socie). Para a validação do modelo, testes de fadiga utilizando espécimes lisos e entalhados foram conduzidos sob condições de carregamento multiaxial em fase. Também foi desenvolvido um conjunto de algoritmos computacionais para a previsão de vida sob condições multiaxiais. Além dos algoritmos que executam a previsão de vida considerando as curvas de distância critica expressas em termos dos parâmetros PSWT e PFS, implementou-se o algoritmo para a previsão de vida segundo o método da curva de Wöhler modificada (MCWM). Com base nos resultados obtidos numérica e experimentalmente, verificou-se que a metodologia proposta, quando considerado o modelo que melhor representa esse fenômeno, é capaz de realizar previsões de vida com níveis de acerto da ordem de 86,4% para faixa de variação de vida com fator 3. / This thesis proposed a reformulation of the Theory of Critical Distances aiming to predict fatigue life of multiaxial notched specimens subjected to in phase multiaxial fatigue loads. As opposed to the classical approach, for the construction of a function that correlates the critical distance to the fatigue life, it has been used parameters that use models of multiaxial failure. In this sense the parameter of Smith-Watson-Topper, PSWT, and Fatemi-Socie, PFS, are used to represent the relation between critical distance against fatigue life curve. In the of model construction, an experimental program was developed aiming to characterize the fatigue behavior of the material under uniaxial conditions using plain and notched Al 7050-T7451 specimens. In this sence, the Wöhler curves were generated for push-pull (-N) and torsional (-N) load conditions the same way that the curves which correlate the parameters PSWT e PFS were obtained. Based on the set of experimental data, six curves of critical distances where generated according to the following criteria: a) the load condition (push-pull and torsional) and b) the model of failure (principal stress, shear stress, Smith-Watson-Topper and Fatemi-Socie parameters). In order to validate the proposed methodology, a set of multiaxial fatigue tests were carried out using plain and “V” notched specimens. Besides the algorithms designed to life prediction considering critical distance curves expressed in terms of PSWT e PFS parameters, there were also designed an algorithm for life prediction according to the Modified Wöhler Curve Method (MWCM). Taking into account the numerical and experimental results obtained, the proposed methodology was able to realize life predictions up to 86,4% of accuracy in a life variance range with factor 3, according to the chosen failure model.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Programa de Pós-Graduação em Integridade de Materiais da Engenharia, 2018. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-07-19T21:39:40Z No. of bitstreams: 1 2018_MaycolMoreiraCoutinho.pdf: 3193098 bytes, checksum: 5c11b27949b250be1cc5bd8a0dda228e (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-07-20T19:41:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_MaycolMoreiraCoutinho.pdf: 3193098 bytes, checksum: 5c11b27949b250be1cc5bd8a0dda228e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-20T19:41:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_MaycolMoreiraCoutinho.pdf: 3193098 bytes, checksum: 5c11b27949b250be1cc5bd8a0dda228e (MD5) Previous issue date: 2018-07-19 / A diversidade de materiais gera grandes desafios, visto que as ligas de alumínio são parte de importantes componentes estruturais, a adição de elementos de liga contribui para a melhoria de suas propriedades. O Brasil, tendo a maior jazida de produção de nióbio do mundo, e o alumínio sendo um material em constante estudos, devido as suas excelentes propriedades, o estudo sobre o nióbio em ligas de alumínio ainda é muito escasso. Sendo o sistema Al – Nb um importante sistema binário e como proposta para substituição das ligas a base Ni, o conhecimento do efeito do Nb e o estudo da influência das condições de solidificação é de suma importância. Com isso, o objetivo do trabalho é estudar a solidificação unidirecional ascendente da liga Al0,4%Nb em duas diferentes condições de solidificação, correlacionando com as variáveis térmicas, parâmetros macroestruturais e microestruturais e ensaios mecânicos. As ligas foram solidificadas unidirecionalmente em regime transiente de transferência de calor, de modo a compreender duas faixas de taxas de resfriamento (Ṫ) e velocidade de solidificação (VL). A macroestrutura é caracterizada por em sua maioria por grãos colunares com uma transição colunar/equiaxial (TCE) quando as Ṫ são de 1,06 e 2,31° C/s para as respectivas condições da chapa/molde. A microestrutura é caracterizada por dendrítas ao longo de todas as alturas analisadas, correlacionadas com as variáveis: VL, Ṫ e GL. Para o espaçamento dendrítico primários foi obtido as equações experimentais: CM1: λ1=60,45(PL)0,4 e CM2: λ1=31,26(PL)0,4. Foi identificado através do ensaio de difração de raios – x, a presença da fase intermetálica Al3Nb. A microdureza de ambas as condições de solidificação, usando a equação do tipo Hall – Petch, mostrou que a microestrutura mais refinada oferece uma dureza de valor maior. O mesmo aconteceu com a tensão de escoamento e o limite de resistência a tração, diminuindo a microestrutura as mesmas tem um respectivo aumento em ambas condições. / The diversity of materials poses major challenges, since aluminum alloys are part of important structural components, the addition of alloying elements contributes to the improvement of their properties. Brazil, having the largest niobium production deposit in the world and aluminum being a constantly studied material, due to its excellent properties, the study of niobium in aluminum alloys is still very scarce. Since the Al - Nb system is an important binary system and as a proposal for substitution of Ni - based alloys, knowledge of the effect of Nb and the study of the influence of solidification conditions is of paramount importance. Thus, the objective of the work is to study the unidirectional solidification of the Al0.4%Nb alloy in two different solidification conditions, correlating with the thermal variables, macrostructural and microstructural parameters and mechanical tests. The alloys were unidirectionally solidified in a transient heat transfer regime, so as to comprise two bands of cooling rates (Ṫ) and solidification velocity (VL). The macrostructure is characterized by columnar grains with a columnar/equiaxial transition (TCE) when the Ṫ are 1.06 and 2.31 ° C/s for the respective plate/mold conditions. The microstructure is characterized by dendrites along all the analyzed heights, correlated with the variables: VL, Ṫ and GL. For the primary dendritic spacing the experimental equations were obtained: CM1: λ1=60,45(PL)0,4 and CM2: λ1=31,26(PL)0,4. The presence of the intermetallic phase Al3Nb was identified through the x-ray diffraction test. The microhardness of both solidification conditions, using the Hall-Petch equation, showed that the more refined microstructure offers a higher value hardness. The same happened with drainage tension and the limit of tensile strength, reducing the microstructure they have a respective increase in both conditions.

Neste trabalho foi realizado um estudo para identificar a influência do ciclo de resfriamento em peças cerâmicas produzidas pelo processo de moldagem por injeção em baixa pressão. Para os testes foram produzidos dois tipos de discos utilizando uma suspensão cerâmica com 86% em peso de Alumina (Al2O3) e 14% em peso de veículo orgânico. Um disco com as dimensões de Ø80,00 x 3,00 mm foi utilizado como peça experimental para análises dimensionais (contração) e geométricas (planicidade e circularidade). Outro disco com as dimensões de Ø23,86 x 1,79 mm foi utilizado para medições de densidade e resistência à flexão pelo método biaxial de uma esfera sobre três esferas. Três condições de resfriamento foram utilizadas no molde para a fabricação dos discos cerâmicos: baixa taxa de resfriamento, alta taxa de resfriamento (ambos acionados após a injeção da suspensão cerâmica) e resfriamento contínuo durante todo o ciclo de injeção. Os resultados mostraram que a alta taxa de resfriamento obteve a maior resistência à flexão, mas com alta dispersão nos resultados. A condição com baixa taxa de resfriamento obteve maior contração dimensional, maior desvio de planicidade e menor valor de resistência à flexão, porém com menor variação. Utilizando resfriamento contínuo as amostras apresentaram uma densidade com pequena variação, porém as amostras tiveram baixa contração devido a maior compactação da suspensão cerâmica na moldagem. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-07-10T13:23:36Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Eduardo Thomazi.pdf: 5143567 bytes, checksum: f8ca6aa42bd9544eca51c3f24e5295ac (MD5) / Made available in DSpace on 2014-07-10T13:23:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Eduardo Thomazi.pdf: 5143567 bytes, checksum: f8ca6aa42bd9544eca51c3f24e5295ac (MD5) / This research presents a study which has been developed to identify the influence of cooling cycle on ceramic pieces produced by the process of injection molding of ceramics in low-pressure. For the tests two types of discs using a ceramic suspension with 86 wt% of alumina (Al2O3) and 14 wt% of organic vehicle were produced. A disk with dimensions of Ø80,00 x 3,00 mm has been used as an experimental part for dimensional analysis (shrinkage) and geometric analysis (flatness and roundness). Another disc with dimensions of Ø23,86 x 1,79 mm was utilized for measuring density and flexural strength by biaxial method in a ball on three balls. Three cooling conditions were used in the mold for the manufacture of ceramic disc: low rate of cooling, high cooling rate (both initiated after injection of ceramic suspension) and continuous cooling during the injection cycle. The analyses showed that the high rate of cooling had the highest flexural strength but high dispersion in the results. The condition with low cooling rate obtained higher dimensional shrinkage, higher flatness deviation and a lower flexural strength, but with less variation. Using continuous cooling the samples showed a density with lower variation, but the samples had low shrinkage due to higher compression molding of ceramic suspension.

Resumo: Neste trabalho, estudou-se a influência de adições de 4, 6, 8, 10 e 12% Ag (m/m) na cinética de precipitação e na resistência de polarização da liga Cu-6%Al, utilizando-se análise térmica diferencial (DTA), difratometria de raios X, microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise por dispersão de energias de raios X (EDX), medidas de variação da microdureza com a temperatura e o tempo, medidas de potencial em circuito aberto com o tempo (OCP) e curvas de polarização potenciodinâmica (PDS) em solução de NaCl 3,5%(m/v). Os resultados obtidos para as ligas contendo prata foram comparados com aqueles obtidos para as ligas Cu-6%Al. Observou-se que a adição de prata possibilita uma resposta ao tratamento de endurecimento por precipitação nessa liga. A precipitação da prata ocorre preferencialmente nos contornos de grão da fase matriz e o máximo da precipitação foi observado no intervalo de 300 a 500 oC. A formação da fase rica em Ag segue dois processos diferentes, que dependem de concentração de Ag. Para as ligas contendo 4 e 6%Ag a formação de precipitados ocorre por um mecanismo de segunda ordem na velocidade de reação, enquanto que para ligas com 8, 10 e 12%Ag, o mecanismo é de ordem zero. O valor da energia de ativação para o processo de ordem zero foi aproximadamente 50% maior que aquele obtido para o processo de segunda ordem. A análise de variância apresentou uma diferença estatisticamente significativa entre os valores de Rp das ligas estudadas. Esta diferença, indicada pelo teste de Tukey, foi quantificada com intervalos de confiança de 95% para as médias de resistência de polarização populacionais. A resistência à corrosão nessas ligas diminuiu com o aumento da concentração de Ag no sistema. A liga Cu-6%Al (sem adições de Ag) apresentou maior resistência de polarização. / Abstract: In this work the effect of 4, 6, 8, 10 and 12wt.%Ag addition on the aging characteristics of the Cu-6%Al alloy and the silver precipitation were studied by microhardness changes measurements with temperature and time, differential thermal analysis (DTA), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray analysis (EDX) and X-ray diffractrometry (XRD). The influence of the Ag content on the alloys corrosion resistance was investigated using electrochemical methods in 3.5%NaCl solution. Open circuit potential (OCP) with time and potentiodynamic direct scanning (PDS) were carried out and the experimental results were analyzed using statistical methods. Regression analysis, variance analysis (one-way ANOVA) and confidence intervals were applied to obtain the different kinetic parameters associated with corrosion resistance for these alloys. The results obtained for the alloys with Ag additions were compared with those obtained for the Cu-6%Al. These results showed that the silver addition enable a response to an age hardening treatment in the Cu-6%Al alloy. The silver precipitation occurs preferentially at the grain boundaries in the matrix, and the precipitation maximum occurred in the temperature range from 300 to 500 oC. The Ag-rich phase formation follows two different processes depending on Ag concentration. For alloys with 4 and 6wt%Ag the precipitation formation occurs as a second-order reaction mechanism while for alloys with 8, 10 and 12wt.%Ag a zero-order reaction was observed. The activation energy value for the zero order process is about 50% larger than that obtained for the second order process. The variance analysis indicated a statistically significant difference between alloys with respect to Rp This difference indicated by the Tukey test was quantified buy confidence intervals of 95 % for the populational polarization resistance averages and the populational corrosion potential. The corrosion resistance in these alloys. / Orientador: Antonio Tallarico Vicente Adorno / Coorientador: Cecílio Sadao Fugivara / Banca: Marisa Veiga Capela / Banca: Sebastião Elias Kuri / Mestre

Orientador: Neri Alves / Coorientador: Carlos J. L. Constantino / Banca: Lucas Fugikawa Santos / Banca: Fernando Josepetti Fonseca / O Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem carater institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi / Resumo: Visando investigar as propriedades semicondutoras de ftalocianina tetrassulfonada de cobre (TsCuPc) e avaliar sua aplicabilidade em transistores de efeito de campo e sensores baseados na estrutura metal-isolante-semicondutor (MIS), desenvolveu-se um capacitor MIS flexível, usando o óxido de alumínio (AI2O3) e a TsCuPc como camadas isolante e semicondutora, respectivamente. O AI2O3 foi obtido pela anodização de uma camada de alumínio metalizada sobre um substrato de polietileno tereftalato (PET) e a TsCuPc foi depositada sobre o AI2O3 por impressão jato de tinta. O AI2O2 foi caracterizado por espectroscopia de impedância (EI), apresentado constante dielétrica aproximadamente igual a 11 e boa estabilidade térmica. Para que a impressão de TsCuPc resultasse em filmes adequados para aplicação de campo elétrico foi necessário adicionar polivinilalcool (PVA) à solução de TsCuPc em água (0,5 mg/5 mg/1 ml). Em medidas de capacitância e perda dielétrica de filmes de TsCuPc/PVA observou-se a relaxação Maxwell-Wagner, sugerindo que o PVA e a TsCuPc formam fases distintas. Através da caracterização DC do filme de TsCuPc/PVA, constatou-se que o transporte de carga é compatível com o modelo de injeção Shocttky e que em ambientes secos apresentam um coeficiente positivo de variação de condutividade em função da temperatura, característico de um material semicondutor. No capacitador MIS, as medidas de capacitância e perda dielétrica versus frequencia foram realizadas em diferentes voltagens de polarização do gate, a partir das quais se determinou os valores de densidade de portadores e mobilidade do filme de TsCuPc/PVA a 303 K, como sendo 3,7.108 cm-3 e 3,5.10-9 cm2V-1s-1, respectivamente. Mostrou-se que é viável o uso de TsCuPc para a preparação de dispositivo MIS por impressão, desde que esteja associado à um plastificante como o PVA e, também, que os efeitos elétricos adivindo das propriedades semicondutoras... / Abstract: Aiming to investigate the semiconductor properties of the tetrasulfonated copper phthalocyanine (TsCuPc) and evaluate its applicability in organic field effects transistors and sensors based in metal-insulator-semiconductor (MIS) devices, it was developed a flexible MIS capacitor, using aluminium oxide (AI2O3) and TsCuPs, as insulator and semiconductor layers, respectively. The oxide was grown by anodization of an aluminum layer deposited onto PET substrate and the TsCuPc was printed by inkjet printing on the AI2O3 film. The AI2O3 was characterized by impedance spectroscopy (El) having a dielectric constant of 11, approximately, and good thermal stability. To printing the TsCuPc, resulting in appropriated films to apply electrical field, it was added polyvinyl alcohol (PVA) into the TsCuPc aqueous solution (0,5 mg/5 mg/1 ml). By performing measurements of capacitance and dielectric loss in TsCuPc/PVA films it was observed a Maxwell-Wagner relaxation, suggesting that the TsCuPc and the PVA keeps as two distinct phases and it was seen that in dry environments it show a positive coefficient of conducativity versus temperature, typical of a semiconductor material. In a MIS capacitor, the capacitance measurements and dielectric loss versus frequency were performed at different bias voltages of the gate, from which it was determined the values of carrier density and mobility of the film TsCuPc (303 k), as 3,7.108 cm-3 e 3,5.10-9 cm2V-1s-1, respectively. It was show that it is feasible to use TsCuPc for preparting MIS devices, by printing, if it is associated with a plasticizer such as PVA and, also, that the electrical effects arising from the TsCuPc as semiconducting material can only be observed in environments free of moisture / Mestre

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000446087-Texto+Completo-0.pdf: 2601196 bytes, checksum: 9b517c13bef691d2323945d0aa6cf768 (MD5) Previous issue date: 2013 / The goal of this work was to develop solar cells with aluminum back surface field by using the aluminum paste PV 381. Specifically, the influence of the metallization process on the rear was evaluated, the firing temperature of the metallization pastes and diffusion of Al was experimentally optimized, solar cells with phosphorus diffusied on the front face and on both sides were compared, the effect of passivation in the region of the back surface field and the surface density of the Al paste deposited on the back surface field were evaluated. Cells processed with phosphorus diffusion on both sides and rear metallization with busbars deposited before the deposition of the paste Al on all surface with exception of the regions with the busbars presented the best results. The best cell with an efficiency of 13. 6 % was processed with temperature for drying the paste of Ag and Al of 300 ° C and 270 ° C respectively. The belt speed during the firing of the pastes affects slightly the efficiency of the devices. The initial minority carrier lifetime increased of 30 μs to 120 μs, after diffusion of phosphorus and remained at the value of about 200 μs after drying and firing the three metallization pastes. For solar cells with only diffusion of phosphorus on the front face, the silicon dioxide passivation on rear face reduced the efficiency. The best average efficiency of 15 % was obtained with aluminum diffusion/firing at 840 °C and 870 °C in devices with two layers of Al paste. Electrical parameters of the best solar cell were: Voc = 592 mV, Jsc = 33. 5 mA/cm2, FF = 0. 76 and efficiency of the 15. 1 %. In this case, the average minority carrier diffusion length was of 1280 μm. / O objetivo deste trabalho foi desenvolver células solares com campo retrodifusor de alumínio, a partir da pasta de alumínio PV 381. Especificamente, avaliou-se a influência da metalização na face posterior, otimizou-se experimentalmente a temperatura de queima das pastas de metalização e da difusão de Al, compararam-se células solares com difusão de fósforo na face frontal e em ambas as faces, avaliou-se a influência da passivação na região do campo retrodifusor e da densidade superficial da pasta de Al que forma o campo retrodifusor. As células processadas com difusão de fósforo em ambas as faces e metalização posterior com barras coletoras depositadas antes da pasta de Al depositada em toda a superfície com exceção das regiões com as barras coletoras apresentaram os melhores resultados. A melhor célula, com eficiência de 13,6 %, foi processada com a temperatura para a secagem da pasta de Ag e de Al de 300 °C e de 270 °C, respectivamente. Constatou-se que a velocidade da esteira nos processos de queima das pastas metálicas praticamente não afetou a eficiência dos dispositivos. O tempo de vida dos portadores de carga minoritários inicial de 30 μs aumentou para 120 μs, após a difusão de fósforo e permaneceu com o valor de aproximadamente 200 μs após a secagem e queima das três pastas metálicas. Para células solares com difusão de fósforo somente na face frontal, a passivação com dióxido de silício na face posterior piorou a eficiência. A melhor eficiência média, de 15 %, foi obtida com a temperatura de queima/difusão de 840 °C e 870 °C, em dispositivos com duas camadas de pasta de Al. Os parâmetros elétricos da melhor célula solar foram: Voc = 592 mV, Jsc = 33,5 mA/cm2, FF = 0,76 e eficiência de 15,1 %. Neste caso, o comprimento de difusão dos portadores de carga minoritários médio foi de 1280 μm.