Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor em Engenharia Química, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor José Luís C. C. Figueiredo

Orientador: Inez Valeria Pagotto Yoshida / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-19T22:48:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gozzi_MauricioFernando_M.pdf: 2169831 bytes, checksum: 5dc8cb664bc1c946e61e9f4e78f8acac (MD5) Previous issue date: 1995 / Mestrado

Orientador: Leandro Russovski Tessler / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-22T12:26:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cirino_LucicleideRibeiro_M.pdf: 917695 bytes, checksum: 3d634762677d6c47fadc603769027aaa (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: A eficiência quântica de luminescência h em ligas de silício-carbono amorfo hidrogenado (a-Si1-xCx:H) a baixa temperatura diminui com o aumento da concentração de carbono para amostras com menos de 25 % de carbono. A partir daí hpassa a aumentar com o aumento da concentração de carbono e sua dependência com a temperatura diminui. O objetivo deste trabalho é entender os processos de recompilação presentes em a-Si1-xCx:H. Foram feitas medidas de fotoluminescência resolvida no tempo variando-se a temperatura entre 17 K e 300 K. As amostras utilizadas foram preparadas por PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition) de misturas SiH4/CH4 no "regime de baixa potencia" de radio-frequência. Como no a-Si:H, o decaimento da PL em a-Si1-xCx:H não é exponencial, podendo ser descrito como uma distribuição de tempos de vida. As amostras com baixa concentração de carbono (<25 %), apresentam um pico de distribuição de tempos de vida centrado aproximadamente em 10-4s-10-3s, o qual se desloca para tempos mais curtos com o aumento da concentração de carbono ou com o aumento da temperatura. As amostras com maior concentração de carbono (>25 %), apresentam dois picos na distribuição de tempos de vida. O pico mais lento comporta-se qualitativamente da mesma forma que o pico presente nas amostras com menos de 25 % de carbono. A posição do pico mais rápido ( ~10-8s) praticamente não depende da temperatura. Nestas amostras os dois dependem pouco da concentração de carbono. O comportamento do tempo de vida de PL nas amostras com menos de 25 % de carbono e do pico mais lento das amostras com mais de 25 % de carbono pode ser explicado pelo modelo aceito para o a-Si:H. O pico rápido que aparece nas amostras com mais de 25 % de carbono é descrito por outro mecanismo de recompilação. Este mecanismo está provavelmente associado com funções de onda de elétron e buraco coincidentes no espaço, que podem ser originadas por flutuações anti-paralelas de potencial de curto alcance. Estas flutuações são fortalecidas quando a concentração de carbono aumenta / Abstract: The low temperature luminescence quantum efficiency h of amorphous hydrogenated silicon-carbon alloys a-Si1-xCx:H decreases with increasing carbon concentration below 25%. For higher carbon concentrations h increases with increasing carbon concentration and is almost temperature independent. The objective of this work is to understand the recombination processes that occur in a-Si1-xCx:H. Time resolved photoluminescence measurements were made over a temperature range from 17K to 300K. Samples were prepared by radio-frequency PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition) from mixtures of CH4 and SiH4 in the "low power regime". As happens for a a-Si:H, the PL decay of a a-Si1-xCx:H is not exponential. It can be described by lifetime distribution functions. Samples with small carbon concentrations (<25%) show a peak in the lifetime distribution centered at about 10-4s-10-3s, wich shifts towards shorter lifetimes as the carbon concentration in increased or the temperature raises. Samples with carbon concentration higher than 25% present two peaks in the lifetime distribution. The peak with longer lifetime hehaves qualitatively in the same way as the peak observed in samples with less than 25% carbon. The peak corresponding to shorter lifetimes (~10-8s) is almost temperature independent. In these high content carbon samples the two peaks depend weaklu on the carbon concentration. The behavior of the PL lifetime in samples with less than 25% carbon and of the slow peak in samples with higher carbon concentrations can be described by the model accepted for a-Si:H. The faster peak in the higher carbon concentration samples involves another recombination mechanism. It is probably associated to completely overlapping electron and hole wavefunctions. This overlap can be found when electron and hole states are coincident in space. Such states can be caused by short-range antiparallel potential fluctuations which are enhanced as the carbon concentration increases / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Inez Valeria Pagotto Yoshida / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T12:10:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Schiavon_MarcoAntonio_D.pdf: 4981766 bytes, checksum: 51310456b293a2887ba0d13a19ef723e (MD5) Previous issue date: 2002 / Doutorado

Na escala industrial a obtenção do carboneto de silício (SiC) pela redução carbotérmica da sílica ainda é o meio mais utilizado para sua sintetização. O presente estudo visa identificar, de forma comparativa, dentre os redutores comuns como coque de petróleo, negro de fumo, carvão vegetal e grafite o resultado da reação carbotérmica da sílica a partir da turfa. Menciona-se como que a turfa, pode ocorrer na natureza concomitantemente a jazimentos de areias de sílica de elevada pureza, uma das fontes de sílica, destacando que, a proximidade da matéria prima e sua qualidade são, elementos essenciais que determinam os tipos, pureza e custo de produção do SiC. Os ensaios desenvolveram-se a partir de amostras produzidas em forno de resistência elétrica com atmosfera controlada nas temperaturas de 1550ºC, 1600ºC e 1650ºC, tantos os precursores como os produtos da reação de redução carbotérmica foram caracterizados aplicando-se técnicas de difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de energia dispersiva de raios X (EDS). Os resultados evidenciaram a formação do SiC para todos os redutores comuns, bem como para a turfa, mas não foi possível perceber claramente a diferença entre eles, sendo necessário para tanto, ensaios específicos adicionais. / The production of silicon carbide (SiC) in an industrial scale still by carbothermal reduction of silica . This study aims to identify, in a comparative way, among the common reducers like petroleum coke, carbon black, charcoal and graphite the carbothermal reduction of silica from the peat. It is shown, that the peat, also occurs in nature together with high purity silica sand deposits, where the proximity of raw materials and their quality are key elements that determine the type, purity and cost of production of SiC. Tests were running from samples produced in the electric resistance furnace with controlled atmosphere at temperatures of 1550ºC, 1600°C and 1650°C, both the precursors and products of reaction of carbothermal reduction were characterized by applying techniques of X-ray diffraction, scanning electron microscopy (SEM) and Energy-Dispersive X-ray analysis Spectroscopy (EDS). The results showed the formation of SiC for all common reducers, as well as for peat, but it was not possible to realize clearly the difference between them, being necessary, specific tests.

Na escala industrial a obtenção do carboneto de silício (SiC) pela redução carbotérmica da sílica ainda é o meio mais utilizado para sua sintetização. O presente estudo visa identificar, de forma comparativa, dentre os redutores comuns como coque de petróleo, negro de fumo, carvão vegetal e grafite o resultado da reação carbotérmica da sílica a partir da turfa. Menciona-se como que a turfa, pode ocorrer na natureza concomitantemente a jazimentos de areias de sílica de elevada pureza, uma das fontes de sílica, destacando que, a proximidade da matéria prima e sua qualidade são, elementos essenciais que determinam os tipos, pureza e custo de produção do SiC. Os ensaios desenvolveram-se a partir de amostras produzidas em forno de resistência elétrica com atmosfera controlada nas temperaturas de 1550ºC, 1600ºC e 1650ºC, tantos os precursores como os produtos da reação de redução carbotérmica foram caracterizados aplicando-se técnicas de difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de energia dispersiva de raios X (EDS). Os resultados evidenciaram a formação do SiC para todos os redutores comuns, bem como para a turfa, mas não foi possível perceber claramente a diferença entre eles, sendo necessário para tanto, ensaios específicos adicionais. / The production of silicon carbide (SiC) in an industrial scale still by carbothermal reduction of silica . This study aims to identify, in a comparative way, among the common reducers like petroleum coke, carbon black, charcoal and graphite the carbothermal reduction of silica from the peat. It is shown, that the peat, also occurs in nature together with high purity silica sand deposits, where the proximity of raw materials and their quality are key elements that determine the type, purity and cost of production of SiC. Tests were running from samples produced in the electric resistance furnace with controlled atmosphere at temperatures of 1550ºC, 1600°C and 1650°C, both the precursors and products of reaction of carbothermal reduction were characterized by applying techniques of X-ray diffraction, scanning electron microscopy (SEM) and Energy-Dispersive X-ray analysis Spectroscopy (EDS). The results showed the formation of SiC for all common reducers, as well as for peat, but it was not possible to realize clearly the difference between them, being necessary, specific tests.

Orientador: Maria Helena Robert / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-26T22:29:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mussi_RenatoGalvaodaSilveira_M.pdf: 12090669 bytes, checksum: 0acda898e939dc7ae284bc0c78a4ffd6 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Estuda-se o processo de compofundição analisando-se parâmetros como tamanho e quantidade de reforço, assim como presença de refinador e Mg na matriz metálica na qualidade dos compósitos obtidos. Procura-se com isso, a padronização dos efeitos desses parâmetros na qualidade do produto, otimizando, assim, o controle de tal processo. Para isso, utilizou-se o método de compofundição com agitação mecânica. Produziram-se compósitos de matriz AA356 (Al-7%Si) pura, com refinador e com Mg reforçada com partículas de carboneto de silício com granulometrias de 5 e 30 mm; e em quantidade de 5, 15 e 30 % em volume. As microestruturas indicam a presença de uma fase primária de alumínio globular cercada pela fase secundária de silício com o reforço distribuído homogeneamente nesta última. As partículas maiores incorporaram-se em maior quantidade à matriz e produziram uma estrutura mais refinada, assim como no caso da porcentagem de 15% em volume. Conclui-se que particulados mais finos sofrem maior efeito de macrossegregação pela frente de solidificação, além de sofrerem maior aglomeração. Proporções de 15% de reforço adicionados à matriz provocam um maior engrossamento da microestrutura e boa homogeneidade do reforço na matriz / Abstract: The work looks into the process of composites production with AA356 alloy (AI-7%Si) matrix reinforced with SiC particulate, by introduction of reinforcement particles in a matrix at rheocasted semi-solid state, in a compocasting process by mechanical stirring of liquid metal during solidification. The process parameters analysed are: dimension of SiC powder (median dimension of 6 and 30 mm), quantity of added reinforcement (5, 15 and 30 % in volume), addition of grain refiner and 1% Mg into matrix alloy; and the influence they bring to the quality of produced composites. So, microstructures are analysed in relation to average size of globular primary phase and to dispersion of reinforcement particles through the matrix. All of the produced microstructures show an Al-a primary phase with globular morphology, typical in rheocasted products, with euthetic phase and SiC particles locateded at interglobular region. The results show a tendency to agglomeration of thinner particles during. introduction process, making them difficult to incorporate and to disperse through the matrix; great quantities of SiC are not incorporated into rheocasted slurries with refined globules; addition of Mg improves, even if it is not so noticeable, the possibility of reinforcement incorporation; addition of grain refiner decreases incorporation of bigger particles. Best results are obtained to the condition where 15 % vol. of 30 mm SiC were added to a matrix with presence of grain refiner. Evaluation of mechanical properties under traction conditions shows the decreasing of properties due to agglomerations of reinforcement particles / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Simonides Consani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-02T02:26:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tavares_StenyoWanderley_M.pdf: 2072132 bytes, checksum: 215a47b34a05fea5327eb5f528387e73 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: O objetivo desta pesquisa foi avaliar a resistência ao cisalhamento de bráquetes reciclados, por meio de métodos que envolvem o jateamento com óxido de alumínio, o desgaste com ponta abrasiva de carboneto de silício e por empresa especializada. Foram utilizados 50 pré-molares humanos, extraídos com finalidade ortodôntica, nos quais foi feitas a colagem de bráquetes (Dental Morelli S2C-03Z) com resina composta quimicamente ativada (Concise Ortodôntico). Os dentes foram separados em 5 grupos de 10 unidades. No grupo I (controle), os bráquetes foram colados de acordo com a técnica de rotina, após condicionamento ácido do esmalte. Nos grupos II, III e IV os bráquetes foram recolados após reciclagem, respectivamente por jateamento de óxido de alumínio (90 micrometros), desgaste com ponta abrasiva de carboneto de silício e reciclagem especializada (Abzil-Lancer). No grupo V, bráquetes novos foram colados sobre esmalte, onde anteriormente existia bráquete fixado. Os testes de cisalhamento foram efetuados numa máquina Instron, com velocidade de 0,5 mm/minuto e os resultados submetidos à análise de variância e ao teste de Tukey (5 %). A média de resistência ao cisalhamento do grupo controle foi de 0,52 kgf/mm2; nos bráquetes reciclados através do jateamento de óxido de alumínio (90 micrometros) foi de 0,34 kgf/mm2; nos bráquetes reciclados através da empresa especializada foi de 0,28 kgf/mm2; nos bráquetes reciclados através da pedra de carboneto de silício foi de 0,14 kgf/mm2; nos bráquetes novos colados foi de 0,43 kgf/mm2. Concluiu-se que: 1) não houve diferença estatística significante entre bráquetes reciclados através do óxido de alumínio e bráquetes novos colados sobre esmalte, onde anteriormente mantinha bráquete fixado; 2) A resistência ao cisalhamento de bráquetes reciclados com pedra abrasiva de carboneto de silício foi estatisticamente menor quando comparado aos bráquetes reciclados com jato de óxido de alumínio; 3) Bráquetes reciclados com jato de óxido de alumínio mostraram resistência ao cisalhamento com similaridade estatística, aos bráquetes reciclados por empresa especializada; 4) Bráquetes reciclados por empresa especializada apresentaram menores valores de resistência ao cisalhamento, com diferença estatística significativa quando comparados aos bráquetes do grupo controle / Abstract: The aim of this research was to evaluate recycled brackets strength shear through methods wich involves aluminium oxide blaster, sylicon carbonate abrasive point grinding and specialized enterprise. It was used 50 human bicuspids, whom it was accomplished brackets bondings with composite resin chemically activated. Teeth were separated in 5 groups of 10 tooth. In group I (Control), brackets after enamel acid conditioning. In Groups II, III and IV brackets were rebonded after recycling, respectively, by aluminium oxide blaster, sylicon carbonate abrasive point grinding and specialized recycle. In Group V, new brackets were fixed. Shear tests were consummated in the Instron machine, with 0,5 mm/minute speed and results were submitted to analysis of variance and Tukey test (5%). The mean of strength shear of controI group was of 0.52 kgf/mm2; in recycled brackets by aluminium oxide blaster it was of 0.34 kgf/mm2; in recycled brackets by specialized company it was of 0.28 kgf/mm2; in recycled brackets by sylicon carbonate abrasive point it was of 0.14 kgf/mm2; in new brackets bonded it was of 0.43 kgf/mm2. The author conclued that : 1) there was not significant statistical difference between recycled brackets by aluminium oxide and new brackets bonded on the enamel, where previously it had a brackets fixed; 2) The brackets recycled strength shear with sylicon carbonate point is lower statistical when compared to blaster aluminum oxide recycled brackets; 3) blaster aluminum oxide recycled brackets showed strength shear with statistical similarity to specialized company recycled brackets; 4) specialized company recycled brackets showed lower valors strength shear with statistical difference when compared group control brackets / Mestrado / Ortodontia / Mestre em Odontologia

Orientador: Maria Helena Robert / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-23T10:48:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_LygiaMariaPolicarpio_M.pdf: 14529538 bytes, checksum: f34c04de7772ea86ea3d164ba7a34c41 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Este trabalho explora a aplicação da tecnologia de metais semi-sólidos para a fabricação de compósitos de matriz metálica (CMM), e ainda a possibilidade de reciclagem de cavacos de usinagem para a produção destes materiais, buscando o desenvolvimento de uma engenharia de baixo custo. São empregados como matriz a liga AA7075, dada a grande geração de cavacos de usinagem na indústria aeronáutica, e SiC ou NiAl2O4 particulados como reforços. O processo é baseado na tixoconformação de misturas de cavacos e partículas de reforço; é esperada a penetração destas últimas em contornos de glóbulos, contendo líquido, no interior do cavaco no estado semi-sólido. São avaliados parâmetros de processo e sua influência na qualidade do produto, em particular na distribuição de reforço na matriz e interação matriz/reforço. Compósitos tixoconformados contendo 10, 20 e 30% em peso de SiC são avaliados mecanicamente através de ensaios de microindentação instrumentada e desgaste micro-abrasivo. Os resultados mostraram, de modo geral, a viabilidade do processo proposto para a fabricação de diferentes tipos de compósitos, o qual envolve procedimento simples e de reduzido custo, além de mostrar a possibilidade de produção de materiais com boas propriedades mecânicas a partir da reciclagem de cavacos, particularmente importante em uma indústria que envolve elevada demanda de energia, como a do Al. Os resultados indicaram que a qualidade geral do produto, em termos de distribuição do reforço e interação reforço/matriz dependem da adequada seleção dos parâmetros de processo: temperatura, tempo de aquecimento, pressão de tixoconformação. Entre as várias condições estudadas, as composições nas quais foi utilizado NiAl2O4 como reforço apresentaram melhores características microestruturais, com melhor interface entre matriz e reforço e baixa porosidade. Boa dispersão das partículas de reforço e baixa porosidade também foram observados para compósitos reforçados com SiC nos quais foram adicionadas partículas finas de silício e alumina / Abstract: This work explores the application of semi-solid technology to produce metal matrix composites, and also the possibility of using machining chips as raw material. The main aim is to develop a process inserted in a low cost engineering concept. To achieve this general objective, the alloy AA7075 is used as matrix, once a significant amount of rejected chips of this high resistance, low weight alloy is generated in the aeronautical industry. As reinforcing material, SiC or NiAl2O4 particles are used. The proposed process is based on the thixoforming of pre-compacted mixtures of chips and reinforcing particles; it is expected the penetration of reinforcing particles within the semi-solid, thixotropic material. It is analyzed the influence of processing parameters in the final quality of products, particularly in the reinforcement dispersion in the matrix and matrix/reinforcement interface. Thixoformed composites containing 10, 20 and 30% weight SiC are produced and evaluated concerning mechanical properties through indentation tests and micro wear. Results showed the general viability of producing composites by the proposed technique, based on a simple and low cost procedure. It was also shown the possibility of producing materials with good mechanical properties from recycled chips, which is particularly important in the high energy demanding Aluminium industry. Results showed the importance of choosing appropriate processing parameters (temperature, heating rate / soaking time and thixoforming pressure), to achieve desired product quality. Among the various conditions studied, the compositions in which NiAl2O4 was used as reinforcement showed better microstructural characteristics with better interface between matrix and reinforcement, and lower porosity. Good dispersion of the reinforcement particles and low porosity were also observed for SiC reinforced composites in which fine particles of silicon and alumina were added / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestra em Engenharia Mecânica

Os sistemas elétricos de potência estão sujeitos a diversos tipos de sobretensões que podem causar desligamentos ou avarias nos equipamentos elétricos que o compõe, comprometendo a continuidade do fornecimento de energia elétrica aos consumidores e impactando negativamente nos índices de qualidade. Um dos dispositivos mais importantes utilizados na proteção destes equipamentos são os pára-raios, os quais podem ser classificados, no sistema elétrico brasileiro, em função de sua tecnologia: a primeira, mais antiga, utiliza carboneto de silício (SiC), a segunda e mais atual utiliza óxido de zinco (ZnO) em seus elementos internos. Os primeiros estão instalados há muitos anos, até mesmo acima de sua vida útil, sendo assim, podem apresentar falhas em campo durante a sua operação. Os pára-raios de SiC estão sendo gradativamente substituídos pelos de ZnO, pois seria economicamente inviável a sua substituição imediata. Por conseguinte, torna-se imprescindível o desenvolvimento de metodologias para avaliação do seu estado de degradação, a fim de evitar-se que estes equipamentos falhem no campo. A medição da corrente de fuga, analisando-se a sua componente de terceira harmônica, mostrou que podem obtidas informações importantes a respeito dos pára-raios de SiC, fornecendo subsídios para a elaboração de um programa de manutenção que priorize a retirada daqueles mais degradados. / Power systems are subject to many types of overvoltages that may provoke interruptions or damage in electrical equipments, compromising the continuity of electrical energy supply to consumers and impacting negatively the power quality indices. One of the most important device used to protect the electric equipments are the surge arresters, which may be classified, in Brazilian power system, by its technology: the first, more antiquated, using gapped silicon-carbide (SiC) surge arrester, and secondly and newer, zinc-oxide (ZnO) surge arrester. The devices of the first type are installed for many years, even above their lifetime, presenting, in such cases, failures in site while operating. The gapped silicon-carbide surge arresters have been substituted gradually by zinc-oxide surge arresters, because it would be economically impracticable to replace them immediately. Therefore, the development of methodologies to evaluate their degradations condition is necessary, in order to avoid the failure of these equipments in site. Measurements of leakage current with third order harmonic analysis showed that important information regarding gapped silicon carbide surge arresters may be obtained, providing subsidies to elaborate a program of maintenance that prioritize the replacement of the most degraded ones.