Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / In the present work the potential of ceramic scintillator production of bismuth germanate by hot pressing was investigated. The microstructure and the scintillation yield were studied as function of the hot pressing parameters, such as time sintering plateau (4 and 10 hours), temperature (840 e 875 °C), and pressure (0.10, 0.14, and 0.18 MPa). Values of relative densities were obtained through Archimedes method showing that for the ceramic bodies produced the densities were higher than 94%. X-ray diffraction showed that the ceramics and the precursor powder exhibited two different Bi-Ge-O stoichiometries, the majority one Bi4Ge3O12 and the spurious one Bi12GeO20. Analyzes by scanning electron microscopy (SEM) was used to investigate the microstructure of the grains with the changes of hot pressing parameters. The optical characterization was done by radioluminescence (RL), in which it was verified that the sample sintered by hot pressing have better efficiency in the characteristic emission of BGO. The influence of sintering condition in scintillation efficiency of the ceramic bodies was also investigated. / Neste trabalho verificou-se o potencial da prensagem a quente na produção de cintiladores cerâmicos de germanato de bismuto (Bi4Ge3O12 - BGO). Foi realizado um estudo dos parâmetros de prensagem a quente tais como: tempo de patamar de sinterização (4 e 10 horas), temperatura (840 e 875 °C) e carga aplicada (0.10, 0.14 e 0.18 MPa) nos quais, os dados de densidade relativa obtidos através de método de Arquimedes mostraram que as cerâmicas produzidas apresentam densidades relativas superiores a 94%. Para a caracterização das amostras foram realizadass análises de difração de raios X (DRX), as quais mostraram que as cerâmicas de BGO apresentam fases cristalinas em duas estequiometrias, a fase principal e majoritária Bi4Ge3O12 e a fase minoritária Bi12GeO20. Análises por microscopia eletrônica de varredura (MEV) foram utilizadas para investigar a formação da microestrutura dos grãos com a mudança dos parâmetros de prensagem a quente. A caracterização óptica foi realizada via radioluminescência (RL), em que foi verificado que as amostras sinterizadas via prensagem a quente apresentam melhor eficiência na emissão característica do BGO. A influência das condições de sinterização na eficiência de cintilação das cerâmicas também foi investigada. / São Cristóvão, SE

Este trabalho apresenta uma análise comparativa com três tipos de ligações entre paredes de alvenaria estrutural submetidas a ações verticais. O primeiro tipo de ligação é feito através de amarração direta de paredes de alvenaria. O segundo por amarração indireta solidarizada por telas metálicas e o terceiro, também com amarração indireta, porém, enrijecida por grampos metálicos ancorados em furos grauteados. O estudo é baseado em resultados obtidos por meio de um programa experimental realizado no laboratório de estruturas da EESC-USP. Os modelos utilizados são paredes em formato H, com cinco fiadas, em escala reduzida 1:3, os quais foram propostos por Capuzzo Neto (2005). A partir da análise experimental é obtida a resistência ao cisalhamento da interface no plano vertical de ligação entre a parede central e o flange todos os modelos ensaiados. Conclui-se que os modelos com amarração direta possuem maiores resistências ao cisalhamento, o que reforça o fenômeno da interação de paredes submetidas a ações verticais, além de apresentarem forma de ruptura caracterizada como frágil. Os modelos com amarração indireta, tanto com telas quanto com grampos, possuem resistências ao cisalhamento aproximadamente igual a 60% da encontrada para amarração direta, contudo, apresentam ruptura dúctil, com destaque para a ligação com grampos. / This work presents a comparative analysis of three types of connections between structural masonry walls under vertical loads. The first type is a set of running bond interconnected masonry walls. The second connection is obtained by means of steel meshes and the third, also stack bond, is hardened by metallic staples anchored in grouted holes. The study is based on an experimental program carried out in the laboratory of structures of the EESC-USP. The test specimens are H shaped third scale walls, with five courses, as proposed by Capuzzo Neto (2005). The experimental analysis allows for the evaluation of the shear strength of the vertical interface between the central wall and the flanges. The study shows that the models with running bond provide the largest shear strength, which corroborates the phenomenon of the walls’ interaction under vertical loads, and a fragile failure type. Both the stack bond specimens present a shear strength of roughly 60% of the running bond type, with ductile failure, specially for the stapled connection.

A grande variedade de propriedades dos óxidos com estrutura perovskita permite sua aplicação em diversas áreas da tecnologia. Em especial, as propriedades eletroquímicas e a estabilidade térmica de alguns destes compostos faz destes materiais os mais usados em cátodos de dispositivos para geração de energia como as células a combustível de óxido sólido (SOFC). As SOFC são dispositivos que podem atingir altas eficiências na conversão de energia elétrica e são passíveis de utilização na geração de energia sustentável e distribuída. Para estas células, as perovskitas compostas de manganita de lantânio dopada com estrôncio (LSM) preenche a maioria dos requisitos para aplicação como cátodos da SOFC. Nas células a combustível de óxido sólido de temperatura intermediária (IT-SOFC) há a possibilidade de construir a célula com filmes finos dos materiais cerâmicos suportados em um interconector metálico. No entanto, para os cátodos das IT-SOFC as manganitas não possuem bom desempenho eletroquímico devido à menor temperatura de operação do dispositivo, sendo necessário o desenvolvimento de condutores mistos para aumentar os sítios reativos para reação de redução do O2. Assim, o desenvolvimento de cátodos utilizando a perovskita cobaltita de estrôncio dopada com antimônio (SCS) tem sido proposto para esta aplicação. Portanto, a execução deste trabalho visou à obtenção tanto da LSM quanto da SCS que são materiais para SOFC e IT-SOFC, respectivamente. A LSM também foi avaliada frente a condições de processamento e sinterização. Os pós de LSM foram obtidos através da síntese por combustão, variando a quantidade e tipo de combustível atentando aos aspectos morfológicos resultantes dos parâmetros selecionados. O método de sol-gel foi testado para obtenção da LSM, para fins comparativos. O método de combustão também foi utilizado para obter a SCS, observando a influência do tempo de calcinação sobre a formação das fases. Os pós das manganitas que apresentaram as características mais promissoras foram depositados sobre substratos densos de zircônia estabilizada com ítria (YSZ), na forma de filmes finos pela técnica de dip coating. A perovskita LSM pôde ser obtida de forma monofásica após calcinação e o resultado final da formação da estrutura romboédrica não foi alterado em função do excesso e do tipo de combustível ou do método de síntese utilizado. Agregados com morfologia distinta, formados por partículas nanocristalinas com tamanho médio de aproximadamente 30 nm, foram observados quando a sacarose foi utilizada como combustível e também quando misturada na solução precursora com ureia, formando cristalitos com tamanho médio próximo a 20 nm. A sacarose também promoveu a obtenção do pó de maior área superficial específica (34,9 m²/g) que apresentou taxas de sinterização mais elevadas que os outros pós. As deposições da LSM sobre a YSZ formou filmes contínuos quando os substratos utilizados possuíam rugosidade intermediária e também quando as deposições iniciais foram feitas utilizando baixas velocidades de retirada do banho. O uso de uma solução à base de água destilada com alto teor de ligantes promoveu a obtenção de um filme fino de 3 μm e com uma microestrutura porosa. A síntese por combustão também possibilitou a obtenção da perovskita SCS, no entanto após 6 horas de calcinação o pó ainda apresentou fases secundárias e maiores tempos podem ser necessários para a obtenção de um material monofásico. O alto calor da síntese do pó de SCS formou agregados densos, porém nanocristalinos. / The great variety of properties of oxides with the perovskite structure allows their application in several fields of technology. Specially, the electrochemical properties and the thermal stability of some of these compounds make these materials the most used in devices for energy generation such as the solid oxide fuel cells (SOFC). SOFC’s are devices the reach high efficiencies in the conversion of electric energy and are likely to be used in sustainable and distributed energy generation. For this cells, perovskitas composed by strontium doped lanthanum manganites (LSM) is the material that fits most of requirements for the application in SOFC’s cathodes. In the intermediate temperature solid oxide fuel cells (IT-SOFC) there is the possibility to build a cell with thin ceramic films supported in a metallic interconnector. However, for IT-SOFC’s cathodes, LSM no longer has a good electrochemical performance due to the device’s lower operating temperatures, being necessary the development of mixed conductors to increase the amount of reactive sites for the reduction of O2. In this context, the development of cathodes based on antimony doped strontium cobaltites (SCS) perovskites is being proposed to this application. This work was executed looking for the obtaining of LSM, a material for SOFC cathodes, and to evaluate its behavior against processing conditions; and for the obtaining of SCS, a material for IT-SOFC cathodes. LSM powders were obtained by combustion synthesis, varying the amount and type of fuel, and observing the resulting morphological aspect conferred by the selected parameters. For comparison, the obtaining of LSM powders was carried out via the sol-gel method. The combustion method was also used for the obtaining of SCS, watching for the calcination time. LSM powders were processed and powder with most promising characteristics was used in dispersions for dip coating of dense YSZ substrates. The LSM perovskite was obtained as a single phase powder after calcination without influence of the fuel excess, fuel type or synthesis method, in the final formation of the rhombohedral structure. Aggregates with distinct morphology, formed by nanocrystalline particles with average size around 30 nm, were observed when sucrose was used as fuel and also when mixed with urea in the precursor solution, which formed crystallites with average size near 20 nm. The use of sucrose also promoted the obtaining of the powder with the higher specific surface area (34,9 m²/g) which presented sintering rates higher than the other powders. When not too rough, the YSZ substrates had more continuous films formed in its surface and also when the first depositions were made with the substrates slowly emerging from the bath. The use of a solution based on distilled water with higher amount of binder, promoted the obtaining of films as thin as 3 μm and with a porous microstructure. Combustion synthesis also led to the obtaining of the SCS perovskite, however after 6 hours calcination the powder still presented secondary phases and longer calcination periods may be necessary for the obtaining of a single phase material. The high heat of the SCS synthesis reaction formed dense, yet nanocrystalline aggregates.

Made available in DSpace on 2010-04-20T20:08:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2002-02-18T00:00:00Z / The administration of the production system of a group of ceramic tile manufacturers was studied with the purpose of proposing a conceptual administration model that can be used as a reference for the· management of companies in this important segment of Brazilian industry. To this end, twelve case studies were carried out at companies located in the states of Sao Paulo and Santa Catarina, Brazil. The data were collected from three sources, i.e., interviews, direct observation, and documents, and the final report was drawn up based on an overall analysis of these cases. The findings of this field survey allowed for the preparation of an analytical picture of the production management of ceramic tile manufacturers which, added to a theoretical study based on a bibliographic review - involving production strategies, competitive strategies and total quality - led to the formulation of the model. In addition, the survey allowed for an analysis, and the subsequent acceptance or refutation, of a set of proposals drawn up for this study. / Neste trabalho, estuda-se a gestão do sistema produtivo de um conjunto de empresas fabricantes de revestimentos cerâmicos visando propor um modelo conceitual de gestão que possa ser utilizado como referência para o gerenciamento das empresas desse importante segmento industrial brasileiro. Para tanto, foram realizados doze estudos de caso em empresas localizadas nos Estados de São Paulo e Santa Catarina. A coleta de dados foi realizada a partir de três fontes de evidência - entrevistas, observação direta e exame de documentos - e o relatório final foi elaborado no seu todo através de análises envolvendo os diversos casos. Os resultados obtidos com a pesquisa de campo possibilitaram a elaboração de um quadro analítico da gestão da produção de empresas de revestimentos cerâmicos que, somado à reflexão teórica realizada a partir da revisão bibliográfica desenvolvida - envolvendo estratégia de produção, estratégia competitiva e qualidade total -, possibilitaram a formulação do modelo. Além disso, a pesquisa viabilizou a análise e a conseqüente aceitação ou refutação de um conjunto de proposições elaborado para o estudo.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-12-17Bitstream added on 2014-06-13T18:54:22Z : No. of bitstreams: 1 godoy_lh_me_rcla.pdf: 1783313 bytes, checksum: 2fda3ed0c1bb4a22b674d160e076ba79 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A presente dissertação aborda o estudo de matérias-primas provenientes de três localidades distintas distribuídas entre São Paulo (Mina Tabajara em Limeira e Parque Ouro Fino em Sorocaba) e sul de Minas Gerais (afloramento em Jacuí), pertencentes ao Grupo Itararé/Formação Aquidauana, Permo-Carbonífero da Bacia do Paraná. Com o intuito de aprofundar os conhecimentos sobre matérias-primas cerâmicas, foram determinadas as características químicas, físicas e mineralógicas, ensaios cerâmicos, métodos de controle, petrografia e influência do intemperismo. Os ensaios cerâmicos foram realizados com as matérias-primas de Limeira e de Jacuí. A matéria-prima de Sorocaba foi abordada de outra maneira, não sendo realizados os ensaios cerâmicos devido à quantidade insuficiente de amostra, também não sendo descartada já que litotipos semelhantes podem ocorrer em outros locais. As amostras puras da Mina Tabajara (L1, L2 e L3) não apresentam resultados satisfatórios, porém, os resultados referentes a massa da mistura (LM; 70% de L1, 30% de L2 e 10% de L3), que vem sendo usada nas indústrias da região como massa para correção, pode vir a ser otimizada a nível industrial com o controle adequado da matéria-prima (granulometria e composição principalmente), por exemplo para a produção de peças cerâmicas, em especial rústicas devido a sua coloração avermelhada. Notou-se que uma pequena faixa de variação dentre os materiais da mistura (10% a mais ou a menos) provavelmente não vai causar mudanças significativas na distribuição granulométrica, e por sua vez no empacotamento dos grãos, podendo ser adotada uma tolerância de até 20%. A amostra de Jacuí (J1) é parecida com as da Mina Tabajara quanto à composição química e mineralógica, granulometria e ao grau de intemperismo, e apresenta comportamento semelhante em relação às propriedades cerâmicas... / The present thesis is based on the study of raw materials from three different localities distributed between São Paulo (Tabajara Mine – Limeira and Ouro Fino Park – Sorocaba) and southern Minas Gerais (outcrop – Jacuí), all of them belonging to Itararé Group/Aquidauana Formation, Permo-Carboniferous of Paraná Basin. The main objective was to increase knowledge of ceramic raw materials in use or potential, by determining the chemical, physical and mineralogical caractheristics, ceramic tests, control methods, petrography and weathering influence. The ceramic tests were performed with Limeira and Jacuí raw materials. The raw material of Sorocaba was differently approached, ceramic tests weren’t made because it occurs within the boundaries of a park, and it was not discarded since similar rocks can occur in other sites. The pure samples of Tabajara Mine (L1, L2 and L3) don’t show satisfactory results, however, the results regarding to the mixture mass (LM, 70% of L1, 30% of L2 and 10% of L3), which has been used by the industries in the region as correction mass, could be optimized at an industrial level with the proper control of the raw material (grain size and composition mainly), e.g. for the production of rustic ceramics because of its reddish color. It was noted that a small range of variation among the materials of the mixture (10% more or less) probably won’t cause significant changes in particle size distribution, as well as the packaging of grains, and a tolerance of up to 20% may be adopted. The Jacuí (J1) sample is similar to the ones of Tabajara Mine, as to chemical and mineralogical composition, grain size and degree of weathering, presenting similar behavior regarding to the ceramic properties. Factors such as particle size distribution with fine grain predominance, larger cation exchange capacity and specific surface and larger... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2016-12-08T15:56:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Resumo Sonia Richartz Prim.pdf: 159893 bytes, checksum: ea0b9f6ba4434f44e947a911ca700ada (MD5) Previous issue date: 2014-08-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The search for ceramic pigments with good properties are the basis of research conducted in this industry, in view of the importance of color for the final finished product. Aiming at seeking new pigments to replace or optimize existing ones, new synthesis methods and the incorporation of alternative raw materials are under study. In this work, we studied the possibility of using industrial waste from the treatment of effluents from the galvanoplasty process to synthetize pigments with spinel structure. The characterization of this type of waste and analysis of its potential to be used as chromophoric source were assessed in terms of chemical and mineralogical composition, thermal behavior, among others. The proportion of the transition elements, nickel and chromium present in the waste, allowed for the formation of important spinel structures. The synthesis method adopted consisted of the following steps: formulation; homogenization; calcination; and washing, when necessary. Firstly, we studied the addition of chromophoric ions Cr, Ni and Co in the structures MAl2O4, M=Zn, Mg, as well as the adoption of different temperatures (1000 to 1400 ºC/3h). The effect caused by solid dissolution of each ion in the structures and its relationship with the synthesis temperature was evaluated. It was possible to develop pigments with interesting color performance and different hues. Afterwards, the selection of a structure to obtain pigments from this selected chromophoric source was evaluated. We chose to work with structures NiCr2O4 and (Ni,Fe)(FeCr)2O4. The calcination temperature adopted was 1200 ºC/3h. The structures allowed for black pigments, however, with low pigmenting performance. In order to improve the performance of pigments with the addition of residue, we chose to further investigate the pigments formed with the 17 three elements nickel, iron and chromium at an equal molar ratio, resulting in the supposed structure (Ni0,5Fe0,5)(Fe0,5Ni0,5Cr1,0)O4, taking into consideration their degree of inversion. For this new step of the study, the synthetizing temperature adopted was 1000 ºC/3h. The aim was to assess the possibility of recovering the CaSO4 derived from the residue composition. For such, a washing stage was added to the pigment synthesis process. This new formulation favored the formation of the desired spinel phase, reducing the presence and intensity of secondary phases. The absence of the characteristic peaks indicating the presence of CaSO4 no DRX indicates the effectiveness of the washing process, which contributes to a reduction of a liquid phase formation and a better granulometric control. The results obtained after application showed that the synthesized pigments presented some instability during the application process. Therefore, studies were conducted to assess the influence of adding different concentrations of cobalt. The pigments synthetized with the addition of 0.3 mol of cobalt presented better pigmenting properties compared to pigments synthetized with the same structure. Adding waste into this composition led to the formation of pigments with improved performance, especially after application testing. The results allowed to associate this effect with the presence of secondary phases such as pyroxene, derived from the presence of SiO2 and CaO in the waste, resulting from the treatment process. The reproducibility of pigments synthesized with different batches of waste for the best composition studied was also evaluated. It was observed that they presented a good performance in face of the industrial conditions. / A busca por pigmentos cerâmicos com boas propriedades são a base das pesquisas realizadas neste setor, tendo em vista, a importância da cor para o produto final acabado. Com o intuito de buscar novos pigmentos que substituam ou otimizem os já conhecidos, novos métodos de síntese estão sendo pesquisados, bem como, a incorporação de matérias primas alternativas. No presente trabalho, estudou-se a possibilidade de aproveitamento de um resíduo industrial, proveniente do tratamento de efluentes do processo de galvanoplastia, na síntese de pigmentos com estrutura espinélio. A caracterização do resíduo e análise de suas potencialidades para uso como fonte cromófora, foram avaliadas em termos de composição química e mineralógica, comportamento térmico, entre outros. Os percentuais dos elementos de transição Níquel e Cromo presentes no resíduo possibilitaram a formação de estruturas de espinélios importantes. O método de síntese adotado englobou as seguintes etapas: formulação; homogeneização; calcinação e lavagem quando necessário. Primeiramente, foi estudada a adição dos íons cromóforos Cr, Ni e Co nas estruturas, MAl2O4, M=Zn, Mg, bem como, de diferentes temperaturas (1000 a 1400 ºC/3h). Avaliou-se o efeito causado pela dissolução sólida de cada íon nas estruturas, e sua relação com a temperatura de síntese. Foi possível desenvolver pigmentos com desempenho cromático interessante e tonalidades distintas. Posteriormente, foi avaliada a seleção de uma estrutura para a obtenção de pigmentos a partir desta fonte cromófora selecionada. Optou-se por trabalhar com as estruturas NiCr2O4 e (Ni,Fe)(FeCr)2O4. A temperatura de calcinação adotada foi de 1200 ºC/3h. As estruturas permitiram obter pigmentos negros, entretanto, com baixo desempenho pigmentante. A fim de aprimorar o desempenho dos pigmentos com adição de resíduo, 15 optou-se por investigar melhor os pigmentos formados com os três elementos Níquel, Ferro e Cromo, em uma igual proporção molar, resultando na suposta estrutura (Ni0,5 Fe0,5)(Fe0,5Ni0,5Cr1,0)O4, tendo em consideração o seu grau de inversão. Para esta nova etapa do trabalho a temperatura de sinterização adotada foi de 1000 ºC/3h. O objetivo foi avaliar a possibilidade de recuperação do CaSO4 proveniente da composição do resíduo. Para tanto, uma etapa de lavagem foi inserida no processo de síntese dos pigmentos. Esta nova formulação favoreceu a formação da fase espinélio desejada, diminuindo a presença e intensidade das fases secundárias. A não observância dos picos característicos da presença de CaSO4 no DRX, indica a eficácia do processo de lavagem, contribuindo para redução da formação de fase líquida e melhor controle granulométrico. Os resultados obtidos após aplicação permitiram concluir que os pigmentos sintetizados apresentaram certa instabilidade durante o processo de aplicação. Portanto, foram realizados estudos para avaliar a influência da adição de diferentes concentrações de Cobalto. Os pigmentos sintetizados com adição de 0,3 mol de Cobalto apresentaram melhores propriedades pigmentante ao serem comparados aos pigmentos sintetizados com a mesma estrutura. A incorporação de resíduo nesta composição propiciou a formação de pigmentos com melhor desempenho, principalmente após os testes de aplicação. A análise dos resultados permitiu associar este efeito a presença de fases secundárias, como o piroxênio, provenientes da presença de SiO2 e CaO no resíduo, resultante do processo de tratamento. A reprodutibilidade dos pigmentos, sintetizados com distintos lotes de resíduo para a melhor composição estudada, também foi avaliada. Pode-se observar que os mesmos apresentaram bom desempenho frente às condições industriais.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of this study is to discuss the historical relationship between work and education. It is based on the analysis of workers formation and qualification in Monte Carmelo Ceramic Industry from 1970 to 2009. It is a survey on the Ceramic Industry History and its importance to the region. Taking as reference the analysis dialectic categories, it rescues some aspects of Production Capitalist System and discusses the work sale process as well the education role on it. What is discussed are the expressed contradictions on possibilities and limits of school institution in this process. / Este estudo tem por objetivo problematizar a relação histórica entre trabalho e educação tendo como fio condutor das análises a formação/qualificação dos trabalhadores da indústria de cerâmica em Monte Carmelo - MG de 1970 a 2009. Realiza um levantamento sobre a história da indústria cerâmica e sua importância para a cidade e região. Tomando como referência categorias dialéticas de análise, resgata aspectos do sistema capitalista de produção, problematiza a venda do trabalho desses trabalhadores e a educação nesse processo. O que se problematiza são as contradições expressas nas possibilidades e limites de atuação da instituição escola nesse processo. / Mestre em Educação

A grande variedade de propriedades dos óxidos com estrutura perovskita permite sua aplicação em diversas áreas da tecnologia. Em especial, as propriedades eletroquímicas e a estabilidade térmica de alguns destes compostos faz destes materiais os mais usados em cátodos de dispositivos para geração de energia como as células a combustível de óxido sólido (SOFC). As SOFC são dispositivos que podem atingir altas eficiências na conversão de energia elétrica e são passíveis de utilização na geração de energia sustentável e distribuída. Para estas células, as perovskitas compostas de manganita de lantânio dopada com estrôncio (LSM) preenche a maioria dos requisitos para aplicação como cátodos da SOFC. Nas células a combustível de óxido sólido de temperatura intermediária (IT-SOFC) há a possibilidade de construir a célula com filmes finos dos materiais cerâmicos suportados em um interconector metálico. No entanto, para os cátodos das IT-SOFC as manganitas não possuem bom desempenho eletroquímico devido à menor temperatura de operação do dispositivo, sendo necessário o desenvolvimento de condutores mistos para aumentar os sítios reativos para reação de redução do O2. Assim, o desenvolvimento de cátodos utilizando a perovskita cobaltita de estrôncio dopada com antimônio (SCS) tem sido proposto para esta aplicação. Portanto, a execução deste trabalho visou à obtenção tanto da LSM quanto da SCS que são materiais para SOFC e IT-SOFC, respectivamente. A LSM também foi avaliada frente a condições de processamento e sinterização. Os pós de LSM foram obtidos através da síntese por combustão, variando a quantidade e tipo de combustível atentando aos aspectos morfológicos resultantes dos parâmetros selecionados. O método de sol-gel foi testado para obtenção da LSM, para fins comparativos. O método de combustão também foi utilizado para obter a SCS, observando a influência do tempo de calcinação sobre a formação das fases. Os pós das manganitas que apresentaram as características mais promissoras foram depositados sobre substratos densos de zircônia estabilizada com ítria (YSZ), na forma de filmes finos pela técnica de dip coating. A perovskita LSM pôde ser obtida de forma monofásica após calcinação e o resultado final da formação da estrutura romboédrica não foi alterado em função do excesso e do tipo de combustível ou do método de síntese utilizado. Agregados com morfologia distinta, formados por partículas nanocristalinas com tamanho médio de aproximadamente 30 nm, foram observados quando a sacarose foi utilizada como combustível e também quando misturada na solução precursora com ureia, formando cristalitos com tamanho médio próximo a 20 nm. A sacarose também promoveu a obtenção do pó de maior área superficial específica (34,9 m²/g) que apresentou taxas de sinterização mais elevadas que os outros pós. As deposições da LSM sobre a YSZ formou filmes contínuos quando os substratos utilizados possuíam rugosidade intermediária e também quando as deposições iniciais foram feitas utilizando baixas velocidades de retirada do banho. O uso de uma solução à base de água destilada com alto teor de ligantes promoveu a obtenção de um filme fino de 3 μm e com uma microestrutura porosa. A síntese por combustão também possibilitou a obtenção da perovskita SCS, no entanto após 6 horas de calcinação o pó ainda apresentou fases secundárias e maiores tempos podem ser necessários para a obtenção de um material monofásico. O alto calor da síntese do pó de SCS formou agregados densos, porém nanocristalinos. / The great variety of properties of oxides with the perovskite structure allows their application in several fields of technology. Specially, the electrochemical properties and the thermal stability of some of these compounds make these materials the most used in devices for energy generation such as the solid oxide fuel cells (SOFC). SOFC’s are devices the reach high efficiencies in the conversion of electric energy and are likely to be used in sustainable and distributed energy generation. For this cells, perovskitas composed by strontium doped lanthanum manganites (LSM) is the material that fits most of requirements for the application in SOFC’s cathodes. In the intermediate temperature solid oxide fuel cells (IT-SOFC) there is the possibility to build a cell with thin ceramic films supported in a metallic interconnector. However, for IT-SOFC’s cathodes, LSM no longer has a good electrochemical performance due to the device’s lower operating temperatures, being necessary the development of mixed conductors to increase the amount of reactive sites for the reduction of O2. In this context, the development of cathodes based on antimony doped strontium cobaltites (SCS) perovskites is being proposed to this application. This work was executed looking for the obtaining of LSM, a material for SOFC cathodes, and to evaluate its behavior against processing conditions; and for the obtaining of SCS, a material for IT-SOFC cathodes. LSM powders were obtained by combustion synthesis, varying the amount and type of fuel, and observing the resulting morphological aspect conferred by the selected parameters. For comparison, the obtaining of LSM powders was carried out via the sol-gel method. The combustion method was also used for the obtaining of SCS, watching for the calcination time. LSM powders were processed and powder with most promising characteristics was used in dispersions for dip coating of dense YSZ substrates. The LSM perovskite was obtained as a single phase powder after calcination without influence of the fuel excess, fuel type or synthesis method, in the final formation of the rhombohedral structure. Aggregates with distinct morphology, formed by nanocrystalline particles with average size around 30 nm, were observed when sucrose was used as fuel and also when mixed with urea in the precursor solution, which formed crystallites with average size near 20 nm. The use of sucrose also promoted the obtaining of the powder with the higher specific surface area (34,9 m²/g) which presented sintering rates higher than the other powders. When not too rough, the YSZ substrates had more continuous films formed in its surface and also when the first depositions were made with the substrates slowly emerging from the bath. The use of a solution based on distilled water with higher amount of binder, promoted the obtaining of films as thin as 3 μm and with a porous microstructure. Combustion synthesis also led to the obtaining of the SCS perovskite, however after 6 hours calcination the powder still presented secondary phases and longer calcination periods may be necessary for the obtaining of a single phase material. The high heat of the SCS synthesis reaction formed dense, yet nanocrystalline aggregates.

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.

Este trabalho apresenta uma análise comparativa com três tipos de ligações entre paredes de alvenaria estrutural submetidas a ações verticais. O primeiro tipo de ligação é feito através de amarração direta de paredes de alvenaria. O segundo por amarração indireta solidarizada por telas metálicas e o terceiro, também com amarração indireta, porém, enrijecida por grampos metálicos ancorados em furos grauteados. O estudo é baseado em resultados obtidos por meio de um programa experimental realizado no laboratório de estruturas da EESC-USP. Os modelos utilizados são paredes em formato H, com cinco fiadas, em escala reduzida 1:3, os quais foram propostos por Capuzzo Neto (2005). A partir da análise experimental é obtida a resistência ao cisalhamento da interface no plano vertical de ligação entre a parede central e o flange todos os modelos ensaiados. Conclui-se que os modelos com amarração direta possuem maiores resistências ao cisalhamento, o que reforça o fenômeno da interação de paredes submetidas a ações verticais, além de apresentarem forma de ruptura caracterizada como frágil. Os modelos com amarração indireta, tanto com telas quanto com grampos, possuem resistências ao cisalhamento aproximadamente igual a 60% da encontrada para amarração direta, contudo, apresentam ruptura dúctil, com destaque para a ligação com grampos. / This work presents a comparative analysis of three types of connections between structural masonry walls under vertical loads. The first type is a set of running bond interconnected masonry walls. The second connection is obtained by means of steel meshes and the third, also stack bond, is hardened by metallic staples anchored in grouted holes. The study is based on an experimental program carried out in the laboratory of structures of the EESC-USP. The test specimens are H shaped third scale walls, with five courses, as proposed by Capuzzo Neto (2005). The experimental analysis allows for the evaluation of the shear strength of the vertical interface between the central wall and the flanges. The study shows that the models with running bond provide the largest shear strength, which corroborates the phenomenon of the walls’ interaction under vertical loads, and a fragile failure type. Both the stack bond specimens present a shear strength of roughly 60% of the running bond type, with ductile failure, specially for the stapled connection.