Recently the laser sintering process has attracted the attention of researchers due to advantages such as: possibility of using very high heating and cooling rates, possibility of sintering materials with high melting point, among others. It has been observed that each material responds differently to the incident laser radiation, i.e., the same power density can generate different temperatures and temperature gradients that depend of the physics characteristics of the material. The correlation between these properties and the laser sintering process has been scarcely discussed in the literature, thus become it an important study subject for laser sintering process optimization. In this doctoral study, the main objective was the study of the laser sintering kinetics of common oxides, making a comparative study between experimental results and simulations of Fourier´s Law for heat conduction in solids. Ceramic bodies of TiO2, ZnO, CaTiO3 and Y2O3 pure and doped were produced starting from powders synthesized by the polymeric precursors method. For the production and characterization of the samples were used the Differential Thermal Analysis, Thermogravimetry, X-Ray Diffraction, Dilatometry, Scanning Electron Microscopy, radioluminescence, X-ray Fluorescence Spectroscopy and Impedance Spectroscopy. The four studied compositions obtained presented single crystalline phase. The numeric solution of the heat flow equation for Gaussian e Linear profiles allowed the analyses of specific situations of the temperature in function of the thermal conductivity, spot size, sample thickness and optical absorption coefficient. Significant correlations between the experimental observations and simulated data were obtained, mainly in the analyzes of the thermal properties. The results presented in the present work strengthen the understanding of the laser sintering technique for oxide systems and allow a considerable advance for the study of new systems. / Recentemente o processo de sinterização a laser tem atraído a atenção de pesquisadores devido a vantagens como: possibilidade de utilização de altíssimas taxas de aquecimento e resfriamento, possibilidade de sinterização de materiais com alto ponto de fusão, entre outras. É observado que cada material responde de maneira diferente à radiação laser incidente, ou seja, uma mesma densidade de potência pode gerar diferentes temperaturas e gradientes de temperatura a depender das características físico-químicas do material. A correlação entre estas propriedades e o processo de sinterização a laser tem sido pouco abordada na literatura científica, tornando-se desta forma um importante objeto de estudo para otimização do processo de sinterização a laser. Este trabalho de doutoramento teve como objetivo principal o estudo da cinética de sinterização laser de óxidos comuns pelo estudo comparativo entre resultados experimentais e simulações da lei de Fourier para condução de calor em sólidos. Foram produzidos corpos cerâmicos de TiO2, ZnO:Bi, CaTiO3 e Y2O3 puros e dopados com íons divalentes partindo de pós sintetizados pelo método dos precursores poliméricos. Para a produção e caracterização das amostras foram utilizadas as técnicas de Análise Térmica Diferencial, Termogravimetria, Difração de raios X, Dilatometria, Microscopia Eletrônica de Varredura, Radioluminescência, Fluorescência de raios X e Espectroscopia de Impedância. As quatro composições estudadas apresentaram fase cristalina única. A resolução numérica da equação do fluxo de calor para perfis de feixe gaussiano e linear permitiu a análise de situações específicas de temperatura em função da condutividade térmica para diversos óxidos, largura do feixe, espessura da amostra e coeficiente de absorção óptica. Correlações importantes entre as observações experimentais e os dados simulados foram obtidos, principalmente na análise das propriedades térmicas. Os resultados apresentados no presente trabalho fortalecem o entendimento da técnica de sinterização a laser para sistemas óxidos e permitirá um avanço considerável para o estudo de novos sistemas.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-08-04T12:41:31Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação de Mestrado - Natasha Lopes Gomes.pdf: 9410241 bytes, checksum: 569cb64525645737ca47e38f379de72c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-04T12:41:31Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação de Mestrado - Natasha Lopes Gomes.pdf: 9410241 bytes, checksum: 569cb64525645737ca47e38f379de72c (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / FACEPE / A indústria aeroespacial é um setor que contribui significativamente para o desenvolvimento econômico e social de alguns países. A confiabilidade e a disponibilidade de seus equipamentos são uma preocupação constante, uma vez que estes operam a temperaturas elevadas. Dentre os equipamentos que mais falham prematuramente devido à temperatura, destacam-se os bocais de exaustão das turbinas a gás, compostos por um conjunto de ligas à base de níquel ou à base de cobalto. No entanto, os fabricantes de turbinas tem demonstrado um maior interesse no uso de compósitos cerâmicos para revestimento nas seções quentes, devido sua maior capacidade de suportar altas temperaturas e exigência de menor refrigeração do ar. Mas a fragilidade intrínseca das cerâmicas é ainda um fator limitante para o uso destes materiais em estruturas mecânicas e aplicações industriais. Para reduzir fragilidade e aumentar resistência mecânica e tenacidade, normalmente as cerâmicas são reforçadas com incorporação de aditivos. Estudos vêm sendo realizados acerca da utilização da zircônia incorporada com outros óxidos, pois em comparação com outros cerâmicos, a zircônia tem propriedades mecânicas superiores, tais como alta resistência mecânica, estabilidade química e boa tenacidade à fratura. Neste trabalho foram produzidos compósitos cerâmicos zircônia-titânia (ZrO2-TiO2) reforçados com um óxido de terra rara, lantânio (La2O3), variando o teor de TiO2 em 5%, 10%, 15% e 20% e o teor de La2O3 em 5%, 7% e 10%. Os compósitos foram produzidos por processo termomecânico e sinterizados à 1385°C. Posteriormente, foram caracterizados quanto à estrutura, microestrutura e propriedades mecânicas através de difração de raios X, densidade relativa, microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de energia dispersiva e microdureza Vickers. A microestrutura do material sinterizado revelou uma boa homogeneidade em distribuição e tamanho de partículas, e a microdureza Vickers mostrou que o compósito com 15% de TiO2 e 10% de La2O3 obteve um melhor resultado, indicando que este possui boas propriedades físicas que apontam para uma possível aplicabilidade. No entanto, é necessário avaliar outras propriedades mecânicas a fim de garantir sua utilização como revestimento cerâmico de exaustores de turbinas a gás aeroespaciais. / The aerospace industry is a sector that contributes significantly to the economic and social development of some countries. The reliability and availability of your equipment is a constant concern, since they operate at high temperatures. Among the equipment more fail prematurely due to temperature, we highlight the exhaust nozzles of gas turbines, comprising a set of nickel based alloys or cobalt-based. However, turbine manufacturers have shown an increased interest in the use of ceramic composite coating on hot sections due to their greater ability to withstand high temperatures and requiring less cooling air. But the intrinsic brittleness of ceramics is still a limiting factor for the use of these materials in mechanical and industrial applications structures. To reduce brittleness and increase strength and toughness, typically ceramics are reinforced by incorporation of additives. Studies have been conducted on the use of zirconia incorporated with other oxides, as compared to other ceramic, zirconia has superior mechanical properties such as high mechanical strength, chemical stability and good fracture toughness. In this work we were produced composite ceramic zirconia-titania (ZrO2-TiO2) reinforced with a rare earth oxide, lanthanum (La2O3), varying the TiO2 content of 5%, 10%, 15% and 20%, and the La2O3 content 5%, 7% and 10%. The composites were produced by thermomechanical process and sintered at 1385 ° C. Later, they were characterized as to structure, microstructure and mechanical properties through X-ray diffraction, relative density, optical microscopy, scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy, and microhardness. The microstructure of the sintered material showed a good homogeneous distribution and particle size, and Vickers microhardness showed that the composite with 15% TiO2 and 10% La2O3 obtained best results, indicating that it has good physical properties which indicate a possible applicability. However, it is necessary to assess other mechanical properties to ensure their use as ceramic coating aerospace gas turbine exhaust.

Neste trabalho foi estudada a estrutura cristalina do composto supercondutor cerâmico de alta temperatura crítica de fórmula nominal Hg0,82Re0,18Ba2Ca2Cu3O8 + e fórmula geral Hg,Re-1223, com diferentes teores de oxigênio, pela técnica de difração de raios X, empregando o método de Rietveld. As amostras estudadas apresentam diferentes teores de oxigênio pois, durante o processo de síntese, foram tratadas com misturas gasosas oxigênio/argônio nas proporções: 5:95, 10:90 e 15:85. Os resultados do refinamento estrutural das amostras demonstram que diferentes graus de oxigenação implicam em diferentes parâmetros de rede, posições e distâncias atômicas das fases presentes em cada amostra. Confirmou-se, nas amostras estudadas, a segregação de duas fases supercondutoras com a mesma estrutura cristalina, porém com parâmetros de rede ligeiramente diferentes, sendo que uma das fases não incorpora o cátion Re na sua composição. A fase principal, contendo Re, foi denominada Hg,Re-1223 e a fase segregada, que não contém Re foi denominada Hg-1223. Constatou-se que as fases supercondutoras Hg,Re-1223 e Hg-1223 apresentam diferentes tamanhos de cristalito e que, dentre as amostras estudadas, a que foi tratada sob fluxo de gás composto de 10% oxigênio e 90% argônio possui a maior porcentagem de fases supercondutoras e também a maior proporção da fase Hg,Re-1223. Através do uso da técnica de espalhamento anômalo de raios X, usando radiação síncrotron, confirmou-se a segregação de duas fases supercondutoras com teores diferentes de rênio. A partir dos resultados obtidos foi possível concluir que o tratamento da fase precursora sob fluxo de O2/Ar na proporção 10/90 é o que apresenta melhores resultados de síntese deste composto supercondutor. / The objective of this work was to study the crystal structure of the superconductor compound of nominal composition Hg0,82Re0,18Ba2Ca2Cu3O8+ and general formula Hg,Re- 1223 and different oxygen contents, by the X-ray diffraction technique, by using the Rietveld method. The studied samples present different oxygen stoichiometry because during the synthesis process, had been heat treated under different oxygen/argon gas mixtures in the ratios: 5:95, 10:90 and 15:85. The results of structural refinement for the samples show that different oxygen contents imply in different cell parameters, atomic positions and distances for the main phase of each sample. The segregation of two superconducting phases with the same crystal structure, but slightly different cell parameters was confirmed for the studied samples both by Rietveld analysis and anomalous X-ray diffraction experiments. It was also confirmed that one of the segregated phases does not incorporate Re cations its composition. The main phase, who incorporates the Re cations, is here called Hg,Re-1223 and the Re-free secondary phase is called Hg- 1223. It was found that the superconducting phases present different crystallite sizes and the sample treated under gas flow composed of 10% oxygen and 90% argon presents the highest fraction of superconducting phases. From these results it was possible to conclude that the sample produced from the precursor compound treated under flow of O2/Ar gas at the ratio 10/90 presents the better results for the synthesis of this superconducting compound.

A aplicação de materiais cerâmicos na indústria têxtil, em especial nos processos de produção e modificação de fios é amplamente difundida no mundo. O fator chave para definição da necessidade do uso de um material cerâmico é a abrasividade dos fios associada à velocidade de processamento desse material. Nesse estudo foi focado o processo de texturização por falsa torção, e foi proposto analisar e compreender o impacto da variação de rugosidade de discos de cerâmica (que já tenham sofrido desgaste durante o processamento), sobre as características físicas de um fio de poliamida. Para isso efetuou-se a seleção de discos de cerâmica com diferentes faixas de rugosidade, fixou-se todas demais variáveis da máquina de texturização, e foram produzidos fios em cada uma das faixas. Depois de produzidos, os fios foram submetidos a testes físicos laboratoriais, e os resultados analisados pelo método ANOVA. Foi observado que a variação na rugosidade dos discos afetou principalmente as características de volume do fio (EKB%), não afetando significativamente o alongamento e tenacidade. / Use of ceramic materials in the textile industry, particularly in production and converting processes of yarns is widespread in the world. The key factor which defining the use of a ceramic material is the abrasiveness of the yarns associated by processing speed of the material. This study focused the false twist texturing, and has been proposed to analyze and understand the impact of variation in roughness of ceramic discs (which have already undergone wear during processing) on the physical characteristics of a polyamide yarn. So, the ceramic discs have been selected with different ranges of surface roughness, settled all other variables of the texturing machine, and each yarn were produced in each of the ranges. Once produced, the yarns were subjected to physical testing laboratory, and the results were analyzed by ANOVA. This study indicated that the variation in roughness of the disks mainly affected the characteristics of the yarn crimp (EKB%) not significantly affecting the elongation and tenacity.

O presente trabalho tem como objetivo contribuir para o conhecimento da morfologia, microestrutura e modulação composicional (perfil da composição química) de recobrimentos NbN/CrN multicamadas nanoestruturados com diferentes periodicidades (entre 4 e 20 nm) depositado por PVD pela técnica de arco catódico. Foi alcançada espessura total do recobrimento de 30 ?m mantendo-se a homogeneidade da periodicidade ao longo de toda a espessura. Análises de difração de Raios-X, aliadas a modelamento computacional (difração dinâmica), e análise de microscopia eletrônica de transmissão (MET), permitiram a determinação da periodicidade das multicamadas e a espessura das camadas individuais de NbN e CrN e análise qualitativa da coerência entre as camadas. O modo de varredura (SMET) acoplado com espectroscopia de perda de energia de elétrons (EELS), permitiu medir a variação da composição química ao longo das nano-camadas individuais. A análise por EELS mostrou que, mesmo para a menor periodicidade estudada - 4nm, não há eliminação da modulação composicional. Assim, um modelo de Análise de Elementos Finitos (FEA) foi utilizado para avaliar a componente das tensões residuais intrínsecas ao longo das multicamadas, alimentado com o cáculo da deformação do parâmetro de rede, que pela Lei de Vergards varia em função da modulação química, ao longo das camadas de NbN e CrN. A microindentação instrumentada e o teste de riscamento mostraram aumento de dureza e maior resistência ao risco com a redução da periodicidade das multicamadas nanoestruturadas de NbN/CrN. O cruzamento dos resultados das diversas técnicas empregadas permitiu análise detalhada da estrutura e morfologia destes recobrimentos e a influência das periodicidades na modulação química das camadas individuais, possibilitando o desenvolvimento de um modelo qualitativo. Este aprendizado irá permitir a deposição de recobrimentos multicamadas nanoestruturados com melhor controle das propriedades mecânicas objetivadas em função da aplicação final do produto. / The present work aims at contributing to the knowledge, microstructure and compositional modulation (Chemical composition profile) of NbN/CrN multilayer nanostructured coatings with different periodicities (between 4 and 20nm) deposited by cathodic arc technique. It was reached a total coating thickness of 30 ?m preserving the periodicity homogeneity along the thickness. X-Ray Diffraction analisys, combined with computational modeling (dinamic diffraction) and Transmission Eletron Microscopy analysis (TEM), allowed the multilayer periodicity determination, the individual NbN and CrN layer thicknesses as well as the qualitative analysis of coherency among layers. The scanning mode (STEM) combined with Electron Energy Loss Spectroscopy (EELS), allowed the measurement of the chemical composition variation along the individual nanolayers. The EELS analysis showed that, even for the lowest periodicity studied - 4nm, there is no elimination of the compositional modulation. Thus, the Finite Element Analysis model (FEA) was used to evaluate the intrinsic residual stress component along the multilayers, fed with the lattice parameter deformation calculation, which, by Vegards Law varies as a function of the chemical modulation, along the NbN and CrN layers. The instrumented microindentation and the Scratch test showed hardness increase and higher scratch resistance as periodicity decreases on the nanostructured multilayer of NbN/CrN. The cross-linking data of the several techniques employed enabled a detailed analysis of the structure and morphology of such coatings and the influence of the periodicities on the individual layer chemical modulation, allowing the development of a qualitative model. This learning will allow multilayer nanostructured coatings deposition with a better control of desired mechanical properties as a function of the final product application.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-07-13T13:59:40Z No. of bitstreams: 1 emiliaadrianesilva.pdf: 2213397 bytes, checksum: 9d1b10517697f8e5f79ea9e57c98368a (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-07-13T16:55:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 emiliaadrianesilva.pdf: 2213397 bytes, checksum: 9d1b10517697f8e5f79ea9e57c98368a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-13T16:55:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 emiliaadrianesilva.pdf: 2213397 bytes, checksum: 9d1b10517697f8e5f79ea9e57c98368a (MD5) Previous issue date: 2011-09-15 / O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do tratamento térmico na adesão de bráquetes monocristalinos silanizados após processo de silicatização. O estudo foi autorizado pelo comitê de ética da Universidade Federal de Juiz de Fora, parecer número 161/2010. Sessenta bráquetes de alumina monocristalina (Pure®, Orthotechnology, Tampa, FL, EUA) e sessenta dentes pré-molares superiores recém extraídos com finalidade ortodôntica foram randomicamente divididos em três grupos (n=20) de acordo com a estratégia de tratamento das superfícies adesivas: G1- sem tratamento (grupo controle); G2- jateamento com partículas de alumina revestidas por sílica-30 µm Cojet (3M ESPE, Irvine, CA, EUA) + aplicação do silano Monobond S (Ivoclar Vivadent, Shaan, Liechtenstein); e G3- jateamento com Cojet seguido de silanização e tratamento térmico da superfície com jato de ar (Secador Taiff Compacto Turbo, 6000W, São Paulo, SP) à 100ºC±1, a 1 cm por 60 s. Após os tratamentos de superfície, os bráquetes foram colados aos dentes com o adesivo ortodôntico Transbond XT Light Cure Adhesive (3M ESPE, Irvine, CA, EUA). Os espécimes foram armazenados em estufa com água destilada a 37ºC por 100 dias. Durante este período, metade dos espécimes de cada grupo foi submetida à termociclagem (-T) (6000 ciclos, 5ºC±1 e 55ºC±1) com banhos alternados de 30 s. Com o auxílio de uma máquina universal para ensaios mecânicos (EMIC - DL 1000, São José dos Pinhais, Paraná, Brasil – F.O. Unesp, São José dos Campos, SP) e um dispositivo tipo faca, os grupos foram submetidos ao ensaio de resistência adesiva ao cisalhamento (1mm/min) até que ocorresse o descolamento dos bráquetes. As superfícies fraturadas foram observadas sob microscopia óptica (30×) para categorização dos tipos de falha e determinação do índice de remanescente adesivo (IRA). Doze amostras representativas (n=2) foram também observadas em microscopia eletrônica de varredura. Os resultados foram submetidos à análise estatística ANOVA (2-fatores) e as médias foram comparadas pelo teste de Tukey com nível de significância em 5% para ambos os testes. Para os resultados de resistência adesiva, o teste ANOVA revelou significância estatística para a interação dos fatores tratamento de superfície e termociclagem (p= 0,013) e para o tratamento de superfície (p= 0,0). O fator termociclagem não influenciou estatisticamente os resultados (p = 0,6974). As maiores e menores médias de resistência adesiva com o desvio padrão foram encontradas respectivamente em G3-T (27,59 ± 6,4 MPa) e G2-T (8,45 ± 6,7 MPa). Na análise da superfície após o ensaio, foi constatada a fratura de esmalte e/ou dentina em dezesseis espécimes. Com exceção do grupo G2, todos os outros apresentaram fratura de estrutura dentária. O modo de falha tipo misto e IRA = 1 (49,12%) foram os mais frequentes. Conclui-se que o tratamento térmico das superfícies silanizadas após o jateamento com partículas de alumina revestidas por sílica produziu valores de resistência adesiva similares aos valores encontrados no grupo controle. / The objective of this study was to evaluate the effect of heat treatment on bond strength of monocrystalline brackets silica coating and silanization process. The study was approved by the ethics committee of the Federal University of Juiz de Fora, autorization number 161/2010. Sixty brackets monocrystalline alumina (Pure®, OrthoTechnology, Tampa, FL, EUA) and sixty premolars recently extracted for orthodontic were randomly, divided in three groups (n=20) according to the strategy of treating surfaces adhesive: G1 – no treatment (control group), G2 – blasting with alumina particles coated with silica 30 µm Cojet (3M ESPE/ Irvine, CA, EUA) + application of silane Monobond S (Ivoclar Vivadent, Shaan, Liechtenstein), and G3 – blasting (Cojet) + silanization + heat treatment with a hairdryer (Taiff Compact Turbo Dryer, 6000W, São Paulo, SP) to 100ºC ± 1, to 1 cm, for 60 s. After surface treatments, the brackets were bonded to teeth with orthodontic adhesive Transbond XT Light Cure Adhesive (3M ESPE, Irvine, CA, EUA). The specimens were stored in distilled water for 100 days. During this period, half of the specimens of each group was subjected to thermocycling (-T) (6000 cycles, 5ºC ± 1ºC and 55ºC ± 1) with baths of 30 seconds. With the support of a universal mechanical testing machine (EMIC – DL 1000, Pinhais, Paraná, Brazil – FO/UNESP, São José dos Campos, SP) an device like a knife, the groups were submitted a shear bond strength test (1mm/min) until failure. The fractured surfaces were observed under debonded specimen surfaces were examined with a stereomicroscope (30×) to classify the types of failure and determine the adhesive remnant index (ARI). Twelve representative samples (n=2) were also observed in scanning electron microscopy. The results were statically analyzed using ANOVA (two-way) and means were compared by Tukey test with significance level of 5% for both tests. For the results of bond strength, the ANOVA revealed statistical significance for the interaction of surface treatment and thermocycling (p= 0,013) and the surface treatment (p= 0,0). The factor thermocycling did not influence the results statistically (p= 0,6974). The highest and lowest mean bond strength including the standard deviation were found in G3T (27,59 ± 6,4 MPa) and G2T (8,45 ± 6,7MPa). In the analysis of the surface after test was found sixteen specimens with enamel/dentin fracture. Except for G2, all others groups had fractured tooth structure. The failure mode mixed and IRA=1 (49,12%) were the most frequent. The heat treatment of the silanized surfaces after blasting with alumina particles coated with silica produced bond strength values similar to those found in the control group.

Devido à elevada razão superfície/volume dos nanomateriais, estes apresentam propriedades únicas que são consequência das propriedades de suas superfícies. Para estabilizar as nanopartículas, as quais tendem ao crescimento para reduzir o excesso de energia, uma estratégia é a introdução de aditivos que segreguem na superfície e reduzam a energia de superfície. Neste trabalho, o sistema de importância tecnológica SnO2-TiO2 foi estudado. Nanopartículas de Sn1-xTixO2 (0,00 x 1,00) foram sintetizadas pelo método dos precursores poliméricos. Difratogramas de raios X mostram que uma solução sólida com estrutura do tipo rutilo é obtida para x 0,90. A evolução dos parâmetros de rede, os espectros obtidos por perda de energia de elétrons (EELS) e os espectros no infravermelho coletados no modo de refletância difusa (DRIFT) sugerem a segregação do Ti4+ na superfície, que justifica a elevada solubilidade do Ti4+ no SnO2. Os espectros Raman são coerentes com a segregação, mostrando que, mesmo sem a formação de segunda fase, ocorrem regiões ricas em Ti. A segregação está relacionada também à redução do tamanho de cristalito e ao aumento da área de superfície específica devido à redução da energia de superfície (de 1,40 Jm-2 em x = 0,00 até 1,08 Jm-2 em x = 0,50) determinada por calorimetria de adsorção de água e coerente com os dados da calorimetria de dissolução. Para x 0,90, ocorre a formação da fase anatásio além do rutilo e os fenômenos de estabilização dos polimorfos podem ser explicados pela modificação da energia de superfície. Com base na caracterização feita, as atividades fotocatalíticas das nanopartículas foram avaliadas e foi verificado um aumento da eficiência devido à superior área de superfície das amostras aditivadas em relação às amostras puras. / Due to the high surface/volume ratio, nanomaterials have unique properties as a consequence of their surface properties. In order to stabilize the nanoparticles, which tend to grow to reduce their excess energy, one can introduce additives that are prone to segregate at the surfaces and reduce the surface energy. In this work, the technologically relevant SnO2-TiO2 system was studied. Sn1-xTixO2 (0.00 x 1.00) nanoparticles were synthesized by polymeric precursors method. X-ray diffraction patterns show that a rutile-structured solid solution is formed for x 0.90. Lattice parameters evolution, electron energy loss spectra (EELS) and diffuse reflectance infrared spectra (DRIFT) suggest a Ti4+ surface segregation, which explains the high Ti4+ solubility in SnO2. Raman spectra are in accord with the segregation, showing Ti-rich sites in the absence of a second crystalline phase. The segregation is also related to a decrease in the crystallite size and an increase in the surface area due to a decrease in the surface energy (from 1.40 Jm-2 for x = 0.00 to 1.08 Jm-2 for x = 0.50) determined by water adsorption calorimetry and consistent with drop solution calorimetry data. For x 0.90, the formation of anatase occurs in addition to rutile, and the polymorphic stability can be explained according to the surface energy modification. Based on these results, photocatalytic activity of the samples were evaluated, and an increase in the efficiency due to a higher surface area was observed for the samples containing additive compared to pure samples.

O objetivo deste trabalho foi apresentar o estudo de corpos-de-prova de cobre revestidos com material cerâmico. Para esta finalidade foi desenvolvida uma metodologia para caracterizar o comportamento térmico dos referidos corpos-de-prova visando aplicação em câmaras de empuxo de motores foguete. Nos motores foguetes, a temperatura de combustão do par de propelentes líquidos pode atingir 3500K. Para garantir integridade estrutural da câmara, parte do fluxo de combustível é injetada dentro das paredes da câmara, reduzindo a temperatura da parede para níveis em torno dos 1000K. Entretanto, essa redução de temperatura não elimina completamente os altos gradientes de temperatura, que alteram as propriedades mecânicas do material usado na câmara de empuxo. Uma solução alternativa pode ser a utilização de materiais cerâmicos para revestimento das paredes internas da câmara, atuando como barreira térmica. A metodologia pretende avaliar a viabilidade de utilizar-se de materiais cerâmicos sobre corpos de cobre por meio do processo de aspersão térmica a plasma. Os corpos-de-prova de cobre da liga UNS C18200 foram revestidos com zircônia (ZrO2) estabilizada com 8,0% em peso de ítria (YO1,5). Na análise dos corpos-de-prova foram utilizadas caracterizações micrográficas, caracterizações térmicas e difrações por raios X. Por fim foram realizados ensaios térmicos como forma de avaliar qualitativamente a eficiência do revestimento em forma de barreira térmica estudado.

Made available in DSpace on 2017-07-21T20:43:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Celia Regina Lucas Miara.pdf: 4383974 bytes, checksum: c59cd4d33b30dfef1ffbf4309bf08ab5 (MD5) Previous issue date: 2014-07-31 / The CONAMA 357/05 lays down the conditions and emission standards adopted for the control of effluent discharges in the receiving body. The sewage treatment systems seek to reduce the impact of the release of effluents into water bodies receiver, given this resolution. On the other hand, the sludge generated in sewage treatment plants has become a growing problem being considered as waste. This work aims to verify the feasibility of incorporating sludge sewage treatment plant (ETE) in the composition of traditional ceramics. For this sludge samples were collected at the ETE Verde SANEPAR in the city of Ponta Grossa-PR and clay Ceramic in the city of São Geronimo, Prudentópolis-PR. The sludge in the ETE Verde is subjected to a cleaning process, significantly reducing the concentration of pathogens in the waste. The sludge in the ETE Verde is subjected to a cleaning process, significantly reducing the concentration of pathogens in the waste. The process used is caleação, which promotes stabilization, thermal and chemical disinfection by the addition and mixing of the lime sludge to a percentage of 30% to 50% by dry weight sludge. For the characterization of silt and clay were analyzed X-ray diffraction, differential thermal and thermogravimetric analysis, fluorescence spectroscopy X-ray and particle size distribution were made. The compositions studied were made with additions of 5 to 50% by weight of the ceramic mass sludge. After mixing the sludge with clay, the samples were processed by uniaxial pressing and sintered at temperatures of 900°C, 1000°C e 1100°C. The sintered samples were characterized by measurements of bulk density, water absorption, apparent porosity, mechanical strength, X-ray diffraction and scanning electron microscopy. After verifying the feasibility of using sludge WWTP in ceramic body, these were processed by extrusion and sintered ceramics in the city of São Gerônimo, Prudentópolis-PR. The results showed that the addition of sludge to 15% of the mass of the clay meets all parameters recommended by current standards. / O CONAMA 357/05 determina as condições e padrões de emissão adotados para o controle de lançamentos de efluentes no corpo receptor. Os sistemas de tratamento de esgoto buscam diminuir o impacto do lançamento dos efluentes nos corpos d’água receptores, atendendo a esta Resolução. Por outro lado o lodo gerado nas estações de tratamento de esgoto tem se tornado um problema crescente sendo considerado como resíduo. Este trabalho busca verificar a viabilidade da incorporação do lodo de estação de tratamento de esgoto (ETE) na massa cerâmica para produção de blocos cerâmicos. Para isso, amostras de lodo foram coletadas na ETE Verde da SANEPAR no Município de Ponta Grossa-PR e de argila da Cerâmica São Gerônimo no Município de Prudentópolis-PR. O lodo na ETE Verde é submetido a um processo de higienização, reduzindo significativamente a concentração de patógenos no resíduo. O processo utilizado é a caleação, que promove a estabilização, desinfecção química e térmica através da adição e mistura da cal ao lodo numa porcentagem de 30% a 50% do peso seco de lodo. Para a caracterização do lodo e da argila foram realizadas análises de difração de raios X, análise térmica diferencial e termogravimétrica, espectroscopia de fluorescência de raios X e distribuição granulométrica. As composições estudadas foram feitas com adições de 5 a 50% em peso do lodo na massa cerâmica. Após a mistura do lodo com as argilas, as amostras foram conformadas por prensagem uniaxial e sinterizadas nas temperaturas de 900oC, 1000oC e 1100oC. As amostras sinterizadas foram caracterizadas por medidas de densidade aparente, absorção de água, porosidade aparente, resistência mecânica, difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura. Após verificar a viabilidade do uso do lodo de ETE na massa cerâmica, essas foram conformadas por extrusão e sinterizadas na Cerâmica São Gerônimo no Município de Prudentópolis-PR. Os resultados mostraram que a adição do lodo até 15% da massa da argila atende a todos os parâmetros preconizados pelas normas vigentes.

Submitted by JOSIANE SANTOS DE OLIVEIRA (josianeso) on 2017-06-05T14:55:48Z No. of bitstreams: 1 Bruna Liliane Brenner_.pdf: 2490760 bytes, checksum: 60445eff926b3f639cef6a24f01ba88f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-05T14:55:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bruna Liliane Brenner_.pdf: 2490760 bytes, checksum: 60445eff926b3f639cef6a24f01ba88f (MD5) Previous issue date: 2017-03-14 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A necessidade da minimização dos impactos ambientais causados pelas mais diversas atividades humanas fica mais evidente a cada ano. Esta realidade leva pesquisadores a buscar alternativas para a otimização do uso de recursos naturais como a água e a energia. A energia proveniente de fontes hidrelétricas e termoelétricas é um recurso largamente consumido no Brasil, em grande parte pelas edificações. Diversas discussões a respeito da ampliação da eficiência energética nos edifícios levam, consequentemente, à questão do desempenho térmico. Em alternativa às soluções para ampliação do desempenho térmico com custo elevado, exigência de mão de obra especializada e acréscimo de tempo ao cronograma da obra em edificações, esta pesquisa teve como objetivo analisar o efeito do uso de isolantes térmicos no interior das cavidades dos blocos cerâmicos componentes da alvenaria. Esta apresenta-se como uma opção de isolamento facilitada em relação a outras técnicas conhecidas no mercado. O estudo foi realizado através de análises em protótipos de escala reduzida. Foram construídos quatro protótipos experimentais na cidade de São Leopoldo, RS sendo um deles utilizado como referência, representando a forma convencional de construção da alvenaria de blocos e os demais com as cavidades de seus blocos constituintes preenchidas com três diferentes tipos de isolantes térmicos: Esferas soltas de EPS, EPS de baixa densidade e perlita expandida. Nesta pesquisa foi utilizado EPS em forma de resíduo de uma empresa da região. Após a realização da pesquisa, coleta de dados e análise dos resultados verificou-se que os protótipos com isolamento apresentaram oscilações térmicas diárias minimamente menores em relação ao referência sendo as mais baixas obtidas pelo protótipo com preenchimento em EPS de baixa densidade, seguido pela perlita expandida e EPS em esferas. Apesar disto devido ao fato de estas terem sido muito pequenas não é possível afirmar que a utilização de isolantes térmicos no interior das cavidades de blocos cerâmicos constituintes da alvenaria pode trazer benefícios para o desempenho térmico em edificações em escala real. A utilização de isolantes em forma de resíduos apresentou-se como uma alternativa para reduzir custos com isolamento. / The need to minimize the environmental impacts caused by the most diverse human activities is more evident each year. This reality leads researchers to seek alternatives for optimizing the natural resources use such as water and energy. Energy from hydroelectric and thermoelectric sources is a widely used resource in Brazil, largely by buildings. Several discussions about increase energy efficiency in buildings therefore lead to the issue of thermal performance. As an alternative to solutions to increase the thermal performance with high cost, demand of specialized labor and increase of time to the work schedule in buildings, this research had as objective to analyze the effect of the use of thermal insulation inside the cavities of the ceramic blocks components of masonry. This is presented as an easier insulation option in relation to other techniques known in the market. The study was carried out through small scale prototype analyzes. Four experimental prototypes were constructed in São Leopoldo, RS, one of them being used as reference, representing the conventional construction form of the blocks masonry and the others with the cavities of its constituent blocks filled with three different thermal insulation types: EPS spheres, low density EPS and expanded perlite. In this research EPS was used in waste form from a company in the region. After the research, data collection and the results analysis, it was verified that the prototypes with insulation presented daily thermal oscillations minimally smaller in relation to the reference, being the lowest ones obtained by the prototype with low density EPS filling, followed by the expanded perlite and EPS spheres. Despite the fact that these diferences were very small, it is not possible to state that the use of thermal insulation inside the ceramic block cavities constituent of the masonry can bring benefits to the thermal performance in real buildings. The use of insulators in the form of residues was presented as an alternative to reduce costs with insulation.