Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-06-13Bitstream added on 2014-06-13T20:43:25Z : No. of bitstreams: 1 rocha_rr_dr_rcla.pdf: 3474139 bytes, checksum: 1ede962f841164d643befd96a315a937 (MD5) / Este estudo procurou encontrar subsídios para fomentar inovações e melhorias de produtos cerâmicos com a utilização das rochas sedimentares de diversos estratos da Formação Corumbataí, localizados na região do pólo cerâmico de Santa Gertrudes, mediante estudos químico-mineralógicos associados às propriedades cerâmicas. A qualidade especial dessa matéria-prima conduziu a um grande crescimento produtivo na fabricação de uma única tipologia de revestimentos cerâmicos através da moagem via seca, tendo como consequências: a aceleração da atividade minerária, o aumento da oferta destes produtos no mercado e a diminuição das margens de lucro. A necessidade de se pensar na diversificação e inovação dos produtos cerâmicos é devido ao aumento da competitividade entre as empresas situadas no pólo, e também, com suas concorrentes nacionais e internacionais (China). Outros materiais, como a madeira, o cimento e polímeros, também concorrem com as vendas dos produtos cerâmicos, sendo que as cerâmicas são superiores nas propriedades de inércia química e limpeza, porém perdem na questão da instalação e do peso. A busca por um crescimento sustentável para a fabricação de produtos cerâmicos é muito importante para o pólo de Santa Gertrudes, por estar ligada ao extrativismo mineral e também por ser uma das maiores indústrias empregadoras de recursos humanos da região. A caracterização química e mineralógica explicou as diferenças encontradas nas propriedades cerâmicas medidas, assim como nas distribuições granulométricas e plasticidades, cujas influências são muito importantes para o processamento cerâmico, mostrando a diferença existente entre as amostras de diferentes estratos dos perfis... / This study aims to find innovations and improvements of the ceramic products by using the various strata of Corumbataí Formation, which are located in the ceramic region of Santa Gertrudes, and using the information obtained by the association between the chemical-mineralogical analyses and the ceramic properties. The special quality of this raw material has led to a great increase in the production of a single type of ceramic tiles obtained by the dry grinding process, causing some consequences like these: accelerated mining activity, the increase in the supply of these products in the market and the decrease in the profit. The need of thinking about the diversification and the innovation of the ceramic products is due to the increased competition among the companies located in the area and also among their national and international competitors (China). Other materials such as wood, cement and polymers, also compete with the ceramic products in sales, where the ceramics are superior in the chemical properties and cleanliness, but inferior concerning weight and installation. The search for a maintainable growth for the manufacturing of ceramic products is very important to Santa Gertrudes, as this industrial area is one of the biggest employers of human resources in this region and it is related to the mineral extraction. The chemical-mineralogical characterization explained the differences found in the ceramic properties which were measured, as well as in the particle size distributions and plasticities, whose influences are very important to the ceramic process, showing the existing difference among the samples of different strata of the stratigraphic column most used by the ceramic industries. With this information the quality of these raw materials... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2015-06-17T19:33:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-11-28. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-18T12:47:56Z : No. of bitstreams: 1 000816123.pdf: 2998420 bytes, checksum: 77b23050109378484ebbbc9798801d55 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Nesta tese de doutorado foram apresentadas duas vertentes de trabalho. A primeira trouxe os resultados referentes à fabricação de filmes finos (nanômetros de espessura) de fosfolipídios utilizando as técnicas Layer-by-layer (dipping e spray) e Langmuir-Blodgett (LB). Os objetivos foram: i) otimizar o crescimento dos filmes finos contendo diferentes arquiteturas moleculares; ii) explorar a eficiência destas diferentes arquiteturas moleculares na detecção de derivados xantênicos em soluções diluídas; iii) investigar a influência de filmes contendo fosfolipídios com matrizes para a imobilização de enzimas na construção de biossensores. Na segunda vertente do trabalho foi abordado o estudo de interação entre o derivado xantênico eritrosina e sistemas miméticos de membrana biológica baseados em filmes de Langmuir e vesículas unilameares gigantes (GUV). Arquiteturas moleculares significativamente distintas foram obtidas dependendo da técnica empregada no crescimento dos filmes (LB, dipping-e spray-LbL). Essas diferentes arquiteturas moleculares mostraram-se fundamentais para a resposta dos sensores e, consequentemente, sobre as discriminações das soluções. Além disso, matrizes formadas por filmes de fosfolipídios demonstraram-se superiores para a imobilização de enzimas na construção de biossensores, possivelmente por apresentar um ambiente biologicamente compatível para a adsorção de biomoléculas. Em termos de interação, o derivado xantênico eritrosina apresentou interações com a membrana lipídica, principalmente quando formada por fosfolipídios insaturados. De particular relevância, os efeitos da oxidação lipídica em GUV, gerados pela foto-ativação do xantênico, foram relacionados a interações entre os oxigênios singletos e as insaturações das cadeias dos fosfolipídios / In this we have present two patheays of work. The first one brought the results of the phospholipid immobilization as thin films (nanometer thickness) by using the Layer-by-Layer (dipping and spray) and Langmuir-Blodgett (LB) techniques. The main goals were to: i) optimize the thin film growth toward different molecular architectures; ii) explore the efficiency of these different molecular architectures to detect xanthenes derivatives in diluted water solutions; iii) investigate the influence of phospholipids matrices for the immobilization of enzymes in the design of biosensors. In the second pathway, we have addressed the interaction study between the xanthene erythrosine and Langmuir films and giant unilamellar vesicles (GUV) as mimetic systems of biological membrane. Significantly different molecular architectures were obtained depending on the technique used in the growth of the films (LB, dipping-and-spray-LbL). These different molecular architectures have shown to be essential for the response of the sensing units and, therefore, to the discrimination of the solutions. In addition, matrices composed by phospholipid films were proved be superior for the immobilization of enzymes in the design of biosensors, possibly due to a more biologically friendly environment to adsorb biomolecules. Interactions were observed between the the xanthene erythorosine and the lipid membrane, especially when composed by unsaturated phospholipids. The effects of lipid oxidation in GUV, generated by the xanthene photo-activation, were assigned to the interaction between singlet oxygen and unsaturations of phospholipid chains

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-09-23Bitstream added on 2015-03-03T12:06:41Z : No. of bitstreams: 1 000807295.pdf: 3583048 bytes, checksum: fdee183b1980bd367edef326f55c9425 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Neste trabalho investigou-se o uso de diversos materiais e arquiteturas de filmes finos na produção de dispositivos eletrônico-orgânicos para aplicações sensoriais em meio aquoso. Foram estudados dispositivos orgânicos do tipo capacitor MIS (metal-isolante-semicondutor), transistores de efeito de campocom eletrólito no gate (EGOFETs, na sigla em inglês) e transistores eletroquímicos (OECTs, na sigla em inglês). Diversos dielétricos como poliestireno (PS), poli(metilmetacrilato) (PMMA), poli(vinilideno fluoreto-co-trifluor eltileno) (PVDF-TrFE) e poli(fenil-metilsilsesquioxano) (PSQ) foram avaliados na produção de capacitores MIS contendo poli(3-hexiltiofeno) (P3HT) como semicondutor com o objetivo final de produzir transitores de efeito de campo sensíveis a íons (ISOFETs, na sigla em inglês). Capacitores MIS com boas propriedades elétricas puderam ser obtidos utilizando PS/P3HT, entretanto, resultados indicaram sua ineficiênciaem água, o que levou ao desenvolvimento de EGOFETSs e OECTs. EGOFETs e OECTs se mostraram alternativas muito mais atuais, atraentes e eficientes para a operação em meio líquido. Foram fabricados EGOFETs de P3HT e pentaceno e OECTs de poli(3,4-elilenodioxitiofeno):poli(estirenofulfonado) (PEDOT:PSS) sobre substratos flexíveis e rígidos. EGOFETs de pentaceno foram utilizados na produção de biossensores para a detecção de biomarcadores (interleucinas 4 e 6) relacionados a processos inflamatórios. Estes biossensores foram produzidos através da modificação do gate do dispositivo por monocamadas automontadas de Proteína G e anticorpos de interleucina 4 e 6. Biossensores EGOFETs se mostraram aptos a detectar, de maneira específica, interleucinas em concentrações em torno 5-7 nano mol/L. Por fim, as características de operação de EGOFETs foram ainda avaliadas mediante o uso de filmes automontados (LbL, na sigla em inglês). Esta tese tem como objetivo colaborar com o desenvolvimento de... / In this a number of materials and thin film architectures have been investigated in the production of organic electronic devices for sensing applications in aqueous medium. Organic devices such as MIS ( metal- isulator-semiconductor) capacitors, electrolyte-gated organic field-effect transistors 9EGOFETs) and organic electrochemical transistors (OECTs) have been studied. Several dielectric materials such as polystyrene (PS), poly(methyl methacrylate) (PMMA), poly(vinylidenefluoride-co-trifuoroethylene) (PVDF-TrFE) and poly(phenylmethylsilsesquioxane) (PSQ) have been evaluated in the production of MIS capacitors containing poly(3-hexylthiophene) (P3HT) as semiconducting material for the purpose of the development of an ion-sensitive organic field-effect transistor (ISOFET). PS/P3HT-based MIS capacitors exhibited good electrical, however, results pointed out their inefficiency when operated in water, which led to development of EGOFETs and OECTs have shown to be more modern, attractive and efficiency alternatives for sensing in liquids, thus, P3HT and pentacene-based EGOFETs and poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS)-based OECTs have been fabricated onto flexibe and rigid substrates. Pentacene EGOFETs have been used to produce biosensors to detect biomarkers (interleukins 4 and 6) related to inflammation. These bionsensors have been produced exploiting their gate electrode modification by self-assembled monolayers of Protein G and interleukin 4 and 6 anbtibodies. EGOFET biosensors have shown to be able to detect, in a specific manner, interleukins in concentration as low as 5-7 nano mol/L. At last, the operational characteristics of EGOFETs have been assessed using layer-by-layer ultrathin films. This thesis has the main purpose to contribute to the development of new sensors and biosensors based on organic electronic devices

Este trabalho apresenta uma revisão de técnicas para medir propriedades térmicas de lmes, seguida de enfoque na termo-re etância transiente (TTR). Dentre as tecnologias existentes para medir propriedades térmicas, métodos ópticos são preferidos devido à sua natureza não-destrutiva, potencial de alta resolução temporal e espacial e calibração independente de contato físico. A implementação experimental deste método é apresentada, assim como a teoria da linha de transmissão utilizada para tratamento por Transformada de Laplace da equação de Fourier unidimensional do calor. Para facilitar o cálculo de invers ão desta Transformada, uma aproximação numérica, empregando o método Stehfest, foi usada. Experimentalmente, a evolução temporal da temperatura normalizada é mostrada para um lme de Au sobre Si e para lmes de Cu sobre substratos de vidro e Si, assim como foram utilizadas técnicas complementares de caracterização dos lmes (per lometria, elipsometria, microscopia de força atômica, eletrônica de varredura e de transmissão). Para o filme de ouro com espessura de 4:6µm, a teoria apresenta boa concordância com os resultados experimentais, já que o valor encontrado para a condutividade térmica do ouro está entre 230W/m.K e 280W/m.K, próximo e abaixo do valor da condutividade térmica do Au em volume (318W/m.K), indicando a validade do método implementado. Para lmes de cobre, porém, os resultados iniciais não apresentam a mesma concordância, e possíveis causas são discutidas. Futuramente, a TTR implementada poderá ser utilizada para determinação da condutividade térmica de lmes nos dielétricos ou semicondutores, e possivelmente na caracterização da componente transversal em filmes anisotrópicos. / This work presents a review of techniques to measure thermal properties off films, followed by a focused attention to the transient termo-re ectance (TTR). Amongst the existing technologies to measure thermal properties, optical methods are preferred due their nondestructive nature, high potential of spacial and temporal resolution, and independence from physical contact. The experimental implementation of this method is presented, as well as the theory of the transmission line theory used in the Laplace Transform treatment of the Fourier one-dimensional heat conduction equation. To facilitate the calculation of the Transform inversion, a numerical method, using the Stehfest method, was used. Experimentally, evolution of the normalized temperature is shown for a lm of Au on Si and for films of Cu on glass and Si substrates, whereas complementary techniques were used for film characterization (pro lometry, ellipsometry, atomic force microscopy, scanning and transmission eletron microscopy). For the Au film 4:6µm thick, the theory presents good agreement with the experimental results, and the value found for the thermal conductivity of the gold film is between 230W/m.K and 280W/m.K, near and below the bulk Au thermal conductivity (318W/m.K), indicating the validity of the method implementation. For Cu films, however, the initial results do not present the same agreement, and possible causes are discussed. In the future, the implemented TTR could be used for determination of the thermal conductivity of dielectric or semicondutors thin films, and possibly in the characterization of the transversal component in anisotropic films.

A nitretação a plasma é um processo de tratamento superficial extensivamente usado para promover melhoria de propriedades física e mecânica de metais, tais como sua dureza, resistência ao desgaste e à corrosão, que são necessárias em determinadas condições de uso mais severo. Neste trabalho foi inicialmente desenvolvido um sistema de nitretação funcional, com possibilidade de ajuste de diversos parâmetros influentes do processo, como temperatura, pressão, composição e fluxo da atmosfera nitretante e parâmetros elétricos. Utilizou-se esse sistema para nitretar amostras de Ti-6Al-4V em três temperaturas (500, 600 e 700 ºC) e cinco misturas (80, 60, 50, 40, 20 Vol%N2 com balanço de N2). Empregando as técnicas de reação nuclear e difração de raios X em ângulo rasante, obtivemos informações sobre a influência da temperatura e composição da mistura na formação das fases bem como suas estequiometrias e as espessuras dos filmes. Adicionalmente, foram adquiridos espectros Raman das amostras e então comparada às intensidades relativas entre os picos ópticos e acústicos com a composição obtida por NRA. Procedimento semelhante foi realizado tomando em conta a largura dos picos, resultando numa proposta de análise semi- quantitativa da estequiometria da fase δ-TiNx via espectro Raman. / Plasma nitriding is a surface treatment widely used to improve physical and mechanical properties of metals, such as hardness, wear resistance, and corrosion resistance that are necessary under conditions of severe use. In this work a nitriding system was built that allowed the setting of various process-parameters, such as voltage, current, temperature, pressure, flow and composition of the nitriding atmosphere. Ti-6Al-4V samples were nitrided in different treatment conditions and characterized with several analytical techniques. . Nuclear Reaction Analysis (NRA) and Grazing Incidence X-Ray Diffraction (GIXRD) gave information about the influence of deposition parameters on the formation of phases, their stoichiometry, and film thickness. In addition, Raman spectra of the samples were acquired and the intensity ratio between the optical and acoustic peaks was compared with the composition obtained by NRA. Also the width of the peaks was compared with the deviation from stoichiometry, resulting in a proposal for semi-quantitative analysis of the δ-TiNx phase via width of Raman spectrum peaks.

Orientador: Eudes Borges de Araújo / Banca: João Carlos Silos Moraes / Banca: Adolfo Franco Júnior / Resumo: O presente trabalho descreve os estudos realizados para a síntese de filmes ferroelétricos ultrafinos de Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 (PMN) e o estudo sistemático da cinética de cristalização deste material visando a obtenção de filmes monofásicos. Os filmes foram produzidos a partir da modificação de um método químico baseado em precursores óxidos. A obtenção dos filmes de PMN se deu através de uma técnica de duplo estágio, que possibilita maior controle na supressão de fases pirocloro, e da técnica via Método dos Precursores Óxidos (MPO), através da reação direta dos óxidos. Filmes de PMN foram preparados sobre substratos Si(100) com diferentes números de deposições. Esses filmes foram submetidos a tratamentos térmicos entre 400oC e 800ºC, em forno convencional, sob diferentes condições de preparo. A estrutura dos filmes foi investigada pela técnica de difração de raios-X e refinamentos da estrutura pelo método de Rietveld. Os resultados apresentaram uma coexistência da fase pirocloro Pb1.86Mg0.24Nb1.76O6.5 e da fase perovskita Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 (PMN) nos filmes preparados via rota da Columbita e a supressão da fase prirocloro nos filmes preparados pelo método MPO. Um estudo da morfologia por MEV indicou a preparação de filmes com boa homogeinidade e espessura média de 150nm Os resultados obtidos neste projeto indicam que a estabilização da fase perovkita do PMN e a supressão da fase pirocloro está relacionada a uma combinação particular de parâmetros tais como tempo e temperatura de cristalização e a adição de excessos de MgO e PbO a estequiometria. / Abstract: The present work describes the studies for the synthesis of ultrathin ferroelectric films of Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 (PMN) and the systematic study of the crystallization kinetics of this material aimed at obtaining singlephase films. The films were produced from the modification of a chemical method based on oxide precursors. The obtention of the PMN films made by a technique of double stage, that allows greater control in the suppression of pyrochlore phases, and by technique via Oxide Precursors Method(OPM), through a direct reaction of the oxides. PMN films were prepared on Si(100) substrates with different numbers of depositions. These films were subjected to thermal treatments between 400ºC and 800°C, in conventional oven, under different preparation conditions. The structure of the films was investigated by the technique of X-ray diffraction and the structures refinements by the Rietveld method. The results showed a coexistence of pyrochlore phase Pb1.86Mg0.24Nb1.76O6.5 and perovskite phase Pb(Mg1/3Nb2/3)O3(PMN) in the films prepared via Columbita route and suppression of pyrochlore phase in films prepared by the OPM method. A study of morphology by SEM indicated the preparation of films with good homogeneity and medium thickness of 150 nm. The results obtained in this project suggest that the stabilization of PMN phase perovkite and the suppression of the pyrochlore phase is related to a particular combination of parameters such as time and temperature of crystallization and the addition of excess of MgO and PbO in the stoichiometry. / Mestre

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rafael_Silva.pdf: 11456819 bytes, checksum: 6b16187fff0cfd80ae2de57337e8105c (MD5) Previous issue date: 2015-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Sand cores are widely used at automotive foundries. The impact of sand on the surface of the tooling caused by the injection pressure causes wear on internal geometry, that interferes in the assembly of sand cores and dimensional of casting, and the maintenance of tooling is a bigger concern of the automotive foundries. When a core box show wear, some procedures may be applied for re-use of tooling, but, however, a better understanding of the wear process that occurs on the surface of the inserts will improve the life time of the core box. The purpose of this study is to better understand the wear mechanism that suffers tooling and form a knowledge base of wear on foundry tooling. In this study was present a comparative study on wear resistance among 05 different types of steels used in the manufacture of foundry tooling. The wear resistance has studied by tests on steel specimens used in the manufacture of foundry tooling in the rubber wheel abrasometer, as the pattern set by the technical ASTM G65-04. / Núcleos de areia são largamente utilizados em fundições de peças automotivas. O impacto da areia sobre a superfície do ferramental causado pela injeção sob pressão provoca desgaste na sua geometria interna, o que interfere na montagem dos núcleos de areia e dimensional da peça fundida, sendo que, a manutenção dos ferramentais é uma das grandes preocupações da fundição de peças automotivas. Quando uma caixa de macho apresenta desgaste, certos procedimentos podem ser aplicados para reutilização do ferramental, mas, no entanto, o melhor conhecimento do processo de desgaste que ocorre na superfície dos insertos irá melhorar a vida útil da caixa de macho. O objetivo do trabalho é entender melhor o mecanismo de desgaste que o ferramental sofre e formar uma base de conhecimento sobre desgaste em ferramentais de fundição. Neste trabalho foi realizado um estudo comparativo na resistência ao desgaste entre 05 diferentes tipos de aços utilizados na confecção de ferramentais de macharia Cold Box. A resistência ao desgaste foi estudada através de testes em corpos de prova de aços utilizados na fabricação de ferramentais em abrasômetro do tipo roda de borracha, conforme o padrão estabelecido pela norma técnica ASTM G-65-04.

Este trabalho apresenta um estudo do efeito da adição de rocha de origem basáltica no empacotamento de partículas de misturas a base de argila com aplicação na indústria da cerâmica vermelha. As matérias-primas (MP´s) foram coletadas da região do Vale de Caí da Serra Gaúcha e foram analisadas por FRX, DRX para determinar a sua composição química e mineralógica, bem como os seus índices de alteração intempérica CIA e CIW para complementar a classificação geoquímica. Os pós cerâmicos foram misturados obtendo-se cinco formulações cerâmicas com diferentes teores de rocha (10%, 20%, 30%, 40% e 60%) em peso. Foram determinadas por difração a laser as curvas granulométricas e analisadas as medidas descritivas para determinar estatisticamente a presença de populações de tamanhos de partículas (grossas, médias e finas). O empacotamento das partículas foi determinado por comparação das curvas granulométricas cumulativas com os modelos semi empíricos de empacotamento ótimo de Andreassen (módulo de distribuição q entre 0,33 e 0,5) e Alfred (q =0,37) e, experimentalmente, por ensaios de densidade por batidas (tapping density) em função da densidade relativa de empacotamento. Também foi analisada a relação do empacotamento de partículas com a sua morfologia, que foi caracterizada por meio de análises de MEV e EDS. Para o estudo do efeito do empacotamento nas propriedades físicas, mecânicas e tribológicas após conformação e queima, foram fabricadas peças cerâmicas por extrusão a partir das misturas com diferentes teores de rocha e queimadas a 900˚C. Para essas peças foram determinadas a densidade, porosidade, retração linear, absorção de água, microestrutura, resistência à flexão e resistência ao desgaste microabrasivo. Os resultados mostraram que em relação ao empacotamento a adição de rocha causou um aumento no módulo de distribuição do modelo de Andreassen, passando de q≈0,22, correspondente à argila, para q≈0,40, correspondente à mistura com 60%p. de rocha. O aumento do empacotamento também foi confirmado experimentalmente pelo aumento da densidade compactada. Esse aumento no empacotamento com a adição de rocha está relacionado com a maior contribuição de partículas grosseiras arenosas da rocha, com morfologias subarredondadas, subangulares e com maior solidez cujos vazios são preenchidos pelas partículas finas da argila e também da mesma rocha. Em relação às propriedades físicas, formulações com maiores teores de rocha apresentaram maior densidade a verde e menores níveis de retração linear e de absorção de água após queima. No entanto, teores de rocha acima de 40%p. Aumentaram significativamente o volume de interface argila-rocha e os defeitos microestruturais, diminuindo a resistência à flexão e ao desgaste microabrasivo, recomenda-se, portanto, o uso de misturas com 20% até 30%p. de rocha. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2016-07-05T13:09:55Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Michell Felipe Cano Ordonez.pdf: 3294079 bytes, checksum: a37e33ff36625545f841868d1b3a3345 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-05T13:09:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Michell Felipe Cano Ordonez.pdf: 3294079 bytes, checksum: a37e33ff36625545f841868d1b3a3345 (MD5) Previous issue date: 2016-07-05 / In this work was studied the basaltic source rock addition effect of on the packing particle of clay mixtures for ceramic industry applications. The raw materials (MPs) were collected in the region of Caí Valley in the Serra Gaucha and analyzed by X- ray diffraction (XRD), and X-ray fluorescence (XRF) to determine their chemical and mineralogical composition, also the alteration index CIA and CIW were calculated to complement the geochemical classification. The ceramic powders were mixed to obtain five ceramic formulations with different rock contents 10, 20, 30, 40 and 60% by weight. The granulometric curves were determined by laser diffraction and analyzed statistically to determine the particle size population features (coarse, medium and fine). The particle packing was determined by comparison of the size distribution curves with semi-empirical models for optimal packing, Andreassen (q distribution module between 0.33 and 0.5) and Alfred (q = 0.37), and experimentally by tapping density test according to the relative packing density. Also was analyzed the particle packing relationship with their morphology, characterized by Scanning electron microscopy (SEM) and Energy Dispersive X-ray spectroscopy (EDS) analysis. To study the effect of packing on the physical, mechanical and tribological properties after forming and sintering, ceramic extruded pieces were produced from mixtures with different rock contents and sintered at 900°C, for 40%wt of rock addition. For those pieces were determined the density, porosity, linear shrinkage, water absorption, microstructure, flexural strength and micro-abrasive wear resistance. The results showed that in relation with packing the rock addition causes an increase on the Andreassen distribution module q≈0,22 corresponding to the clay, to q≈0,40 corresponding to 60%wt. of rock addition. The increase in the packing with the rock addition is related to the increase of sandy coarse rock particles, with spherical and sharp morphologies, more solid, whose voids are filled by fine particles of clay and also of rock particles. Regarding the physical properties, formulations with higher rock contents have higher green density and lower levels of linear shrinkage and water absorption after burning. However, rock content above 40%wt. significantly increased microstructural defects decreasing the flexural strength and wear micro-abrasive coefficient, suggesting the use of mixtures with 20% to 30% wt. of rock content.

A deposição de filmes finos pode ser utilizada na modificação e/ou funcionalização de propriedades da superfície de um material, melhorando a resistência ao desgaste (propriedades tribológicas) ou alterando a resistividade (propriedades elétricas). Além disso, os filmes finos apresentam cores diferentes, as quais são interessantes para aplicações decorativas. Os filmes finos de carbonitreto de titânio (TiCxNy) são conhecidos por melhorar a resistência ao desgaste, contribuindo no aumento da vida útil de ferramentas industriais, além disso, os filmes TiCxNy chamam a atenção da indústria devido as cores que podem apresentar. Sua coloração pode variar do amarelo- ouro ao cinza escuro. As propriedades do filme e cor variam de acordo com os parâmetros de deposição e estequiometria dos filmes produzidos. Neste sentido, o objetivo do presente trabalho consiste em avaliar as propriedades, microestruturais, tribológicas e a mudança de cor provocadas nos filmes de carbonitreto de titânio devido as variações do conteúdo de carbono dos filmes, introduzidas pela mudança na mistura gasosa (N2/CH4). As amostras foram analisadas por difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia ótica por descarga luminescente, nanoindentação instrumentada, nanoesclerometria e espectrofotometria. Os resultados revelam a variação da cor em uma escala de cores que vai do amarelo- ouro claro até o bronze claro, sendo o amarelo-ouro predominante para as amostras com menor teor de carbono. Os difratogramas sugerem uma estrutura CFC com expanção isotrópica da célula unitária com a adição de CH4 nos processos de deposição. As propriedades mecânicas dos filmes demonstram uma redução da dureza com o aumento de carbono na estrutura dos filmes TiCxNy, porém ocorre uma melhora nas propriedades tribológicas como aumento da resistência ao riscamento com o elevação de CH4 nos processos de deposição. Os resultados obtidos neste trabalho demonstram a possibilidade da produção filmes de carbonitreto de titânio com uma escala de cores e propriedades, sendo a resistência ao riscamento (característica importante para artigos decorativos) elevada com o aumento do conteúdo de carbono na estrutura. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2016-11-24T12:45:07Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Leticia Milschi.pdf: 2958893 bytes, checksum: 2fad45a346a7eb4de6b05f652ec50dfb (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-24T12:45:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Leticia Milschi.pdf: 2958893 bytes, checksum: 2fad45a346a7eb4de6b05f652ec50dfb (MD5) Previous issue date: 2016-11-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior. / The deposition of thin films can be employed to modify and/or functionalize the properties of a material’s surface, improving wear resistance (tribological properties) or changing the resistivity (electrical properties). Moreover, thin films display different colors, which are interesting for decorative applications. Titanium carbonitride thin films (TiCxNy) are known to improve wear resistance, contributing to the lifespan augmentation of industrial tools and for attracting the attention of the industry for the variation of colors that these films can exhibit. Its coloration varies from gold-yellow to dark-gray. The film’s properties and color vary according to the deposition parameters and film stoichiometry. In that sense, the objective of the present work consist in the evaluation of microstructural and tribological properties and color variation produced in titanium carbonitride films, due to the carbon content variation on these films, in turn induced by variation of N2/CH4 ration in the gaseous mixture. The samples were analyzed by X ray Diffraction, Scanning Electron Micrography, Glow Discharge Optical Emission Spectoscopy, Nanoindentation, Nanosclerometry and Spectrophotometry. Results reveal a film color variation from gold-yellow to light-bronze, with gold-yellow being the predominant color for samples with lower carbon content. The diffractograms suggest a FCC structure with isotropic expansion of the unit cell as CH4 is added to the gaseous mixture during the deposition process. The mechanical properties show a hardness reduction with carbon increase in the TiCxNy films structure, on the other hand, scratch resistance is improved with more carbon present during the deposition process. The results obtained in this work show the possibility to produce titanium carbonitride films with different colors and, at the same time, improve its scratching resistance (important property for decorative props) with the increase of carbon content on the film’s structure.

Este trabalho tem como objetivo preparar e avaliar membranas de Paládio em suporte cerâmico poroso de α-alumina, sinterizado a 1600ºC, utilizando os métodos sol-gel e de deposição química, electroless plating. Foram preparadas membranas, α-alumina/Pd, com uma e duas camadas de paládio na superfície externa do suporte cerâmico. O suporte cerâmico e as membranas foram caracterizados por análise morfológica através de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia por Dispersão de Energia (EDS), Porosimetria por Intrusão de Mercúrio e, a permeabilidade e seletividade dos gases H2, CH4 e CO2 a partir de um sistema de bancada. As imagens de MEV mostram uma superfície mais uniforme para a membrana com uma camada de paládio do que com duas camadas. Os testes de permeação de gases indicam que as membranas são seletivas, apresentando seletividade de ≈60% para H2/CO2 e ≈ 45% para H2/CH4 independente da espessura da camada de paládio depositada no suporte cerâmico. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2017-03-20T14:16:45Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Raphael Bertotto.pdf: 1994310 bytes, checksum: 98090c50bd52b4dbf621dfd7308517d3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-20T14:16:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Raphael Bertotto.pdf: 1994310 bytes, checksum: 98090c50bd52b4dbf621dfd7308517d3 (MD5) Previous issue date: 2017-03-20 / This work aims to prepare and evaluate Palladium membranes on porous ceramic support of α-alumina, sintered at 1600ºC, using sol-gel and electroless plating technique. It were prepared membranes Pd/α-alumina, with one e two depositions of Pd in the external surface of ceramic support. The ceramic support and the membranes were characterized by morphological analysis through Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersion Spectroscopy (EDS), mercury porosimetry and, the permeability and selectivity to H2, CH4 e CO2 from a bench system. The SEM images show that surface membrane is more uniform with one layer than two Pd layers. Gas permeability test suggest that the composite membranes possessed gas selectivity, and selectivity was of ≈60% for H2/CO2 gas and ≈45% for H2/CH4 gas, regardless of thickness of Pd layer.