LIMA, H. M. L. F. Efeito do tratamento térmico na passivação dos aços inoxidáveis superduplex ASTM A890 / A890M GRAU 5A e 6A. 2017. 81 f. Dissertação (Mestrado em Ciência de Materiais)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2017-06-21T12:00:41Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_hmlflima.pdf: 6605435 bytes, checksum: a5df59cade665115c9dac90f1ec584b0 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-06-21T16:00:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_dis_hmlflima.pdf: 6605435 bytes, checksum: a5df59cade665115c9dac90f1ec584b0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-21T16:00:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_dis_hmlflima.pdf: 6605435 bytes, checksum: a5df59cade665115c9dac90f1ec584b0 (MD5) Previous issue date: 2017-02-20 / The behavior of ASTM A890/A 890M GR 5A and 6A super duplex stainless steels submitted by different aging times at 475 ° C in aqueous 60,000 ppm NaCl solution has been investigated by means potentiodynamic polarization test, electrochemical impedance spectroscopy, chronoamperometry and galvanic corrosion test. At 475 °C occurs a spinodal decomposition of ferrite to chromium-rich phase, α', and iron-rich phase, α. As a result of the α' phase formation, there are fluctuations of the chromium content inside of ferrite grains, directly affecting the passivity and consequently the corrosion resistance of these alloys. In addition, the α' phase causes a progressive hardening of the material. Although the effect of the α' precipitation is known, it is important to characterize the degree of embrittlement of the material with different aging times at 475 °C by a study of its passivity properties. Thus, the parameters that will restrict their applications will be obtained. The evolution of the mechanical properties caused by α' precipitation were studied by Vickers microhardness measurements. The results showed that, the hardness of the ferrite increases significantly, whereas the hardness of austenite remains nearly constant. This result consistently suggests that the embrittlement phenomenon of the present super duplex stainless steel is presumably connected with the microstructural evolution of ferrite phase. This result also suggests an increase in precipitation kinetics of the α' phase with increasing of aging time. The electrochemical tests indicated a decrease in the stability of the passive film. / O comportamento dos aços inoxidáveis superduplex ASTM A890/A 890M grau 5A e 6A submetidos por diferentes tempos de envelhecimento a 475 °C em meio contendo 60.000 ppm de NaCl foi investigado por meio das técnicas de polarização potenciodinâmica, espectroscopia de impedância eletroquímica, cronoamperometria e teste de corrosão galvânica. A 475 °C ocorre a decomposição da fase ferrita em uma fase rica em cromo (α') e uma fase rica em ferro (α). Como resultado da formação da fase α', ocorrem flutuações do teor de cromo no interior dos grãos de ferrita, afetando diretamente a passividade e consequentemente a resistência à corrosão dessas ligas. Além disso, a fase α' ocasiona um progressivo endurecimento do material. Embora o efeito da precipitação da alfa linha seja conhecido, é importante caracterizar o grau de fragilização do material com diferentes tempos de envelhecimento a 475 °C, por meio de um estudo de sua passividade. Dessa forma, serão obtidos os parâmetros que irão restringir suas aplicações. Adicionalmente, as variações nas propriedades mecânicas causadas pela precipitação de α', foram estudadas por meio de medidas de microdureza Vickers. Os resultados mostraram um aumento gradativo nos valores de dureza para fase ferrita, enquanto que para a austenita não foram observadas grandes variações, indicando que a fragilização do aço está relacionada ao endurecimento da fase ferrita. Esse resultado também sugere um aumento da cinética de precipitação da alfa linha com o aumento do tempo do envelhecimento. Os testes eletroquímicos indicaram uma diminuição da estabilidade do filme passivo.

NUNES, C. S. Aços Maraging classe 350 e 250 como metal de solda nas juntas dissimilares usadas na indústria do petróleo. 2015. 136 f. Tese (Doutorado em Ciência de Materiais)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2017-08-08T12:47:08Z No. of bitstreams: 1 2015_tese_csnunes.pdf: 9577381 bytes, checksum: 191472bf6214cf0f9c76578ce702a88f (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-08-10T17:33:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_tese_csnunes.pdf: 9577381 bytes, checksum: 191472bf6214cf0f9c76578ce702a88f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-10T17:33:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_tese_csnunes.pdf: 9577381 bytes, checksum: 191472bf6214cf0f9c76578ce702a88f (MD5) Previous issue date: 2015-04-30 / The welding of dissimilar joints is very common in systems used in oil exploration and production in deep waters. Commonly involves welding low carbon steel pipes with other pipes, valves, pumps, all made of alloy steel. It has been used in these welding Inconel electrodes, however, is made a buttering process with carbon steel electrode in low alloy steel side. An alternative technique to reduce the residual stresses and thereby eliminate the post-welding heat treatment is the use of a welding filler metal that during the cooling process undergo a martensitic transformation to a relatively low temperature, so that the resulting deformation processing offset the contraction that occurs as a result of the cooling process. The aim of this study was to evaluate the application of Maraging steels 250 and 350 in typical dissimilates joints of the oil industry. The tests were performed on joints of ASTM steels A516 grade 70, ASTM A36, AISI 4130 and AISI 8630M welded with and without buttering with steel filler materials maraging 250 and 350, nickel alloy Inconel 625 (AWS ERNiCrMo-3) and low carbon steel (AWS ER80S-D2 electrode) without heat treatment after welding (PWHT). For the joints were evaluated residual stress profiles, hardness, microstructure, tensile strength and impact energy absorbed. The welded joint with maraging 250 showed higher intensity of compressive residual stresses compared to the joint buttery with low carbon steel electrode (ER80S-D2 AWS). The use of maraging 350 as buttering material positively influenced the base metal interface (AISI 8630M) / welding metal when compared to similar configuration, buttery with the electrode ER80S-D2 AWS (carbon steel), with lower levels of residual stresses. It was not noticed the effect of the joint with the deposit of 0.6 mm buttering maraging 350 on the residual stresses. In the the joints 250 and 350 maraging, the bonding zone, ZL, between the base metal and the weld metal, presented a composition gradient creating regions with different mechanical properties called partially dilute zone (ZPD). The higher the impact toughness of the dissimilar joint studied was in the interface region between the base metal and weld metal of the welded joint of 250 maraging presenting 46,1J compared to 21,6J the joint interface buttering maraging 350 steel. The result microhardness showed that the results were superior to the standards recommended by NACE MR0175 DNV RO and B401, however the materials were provided without PWHT. The sample with buttery maraging 350 presented microhardness values consistent with the expected value for the material. Tensile tests performed on specimens taken from the joints with maraging 250 and 350 met the acceptance criteria described by the ASME IV. The SEM of the fractured surface at the Charpy impact test images revelarm cleavage indications at the interface between the base metal and the weld metal in the welded joint of 350 maraging. / A soldagem de uniões dissimilares é muito comum em sistemas usados na exploração e produção de petróleo em águas profundas. Comumente, envolve soldagem de tubos de aço baixo carbono com outros tubos, válvulas e bombas feitos de aços ligados. Têm sido usado nestas soldagens eletrodos de Inconel, no entanto, é feito um processo de amanteigamento com eletrodo de aço carbono no lado do aço baixa liga. Uma técnica alternativa para reduzir as tensões residuais e consequentemente eliminar o tratamento térmico pós-soldagem é a utilização de um material de adição de solda que durante o processo de resfriamento passe por uma transformação martensítica numa temperatura relativamente baixa, de modo que a deformação resultante da transformação compense a contração que ocorre como resultado do processo de resfriamento. O objetivo deste trabalho foi avaliar a aplicação de aços Maraging 250 e 350 na soldagem de juntas dissimilates típicas da indústria do petróleo. Os ensaios foram realizados em juntas dos aços ASTM A516 Grau 70, ASTM A36, AISI 4130 e AISI 8630M soldadas com e sem amanteigamento com os materiais de adição de aço Maraging 250 e 350, liga de níquel de Inconel 625 (AWS ERNiCrMo-3) e aço baixo carbono (eletrodo AWS ER80S-D2) sem tratamento térmico de pós-soldagem (TTPS). Para as juntas foram avaliados os perfis de tensões residuais, microdureza, microestrutura, resistência à tração e a energia absorvida ao impacto. A junta soldada com Maraging 250 apresentou maiores intensidades de tensões residuais compressivas comparada com a junta amanteigada com o eletrodo de aço baixo carbono (AWS ER80S-D2). A utilização do Maraging 350 como material de amanteigamento influenciou de forma positiva na interface metal base (AISI 8630M) / metal de solda quando comparado a junta de configuração similar, amanteigada com o eletrodo AWS ER80S-D2 (aço carbono), apresentando níveis de tensões residuais menores. Não foi percebido o efeito do amanteigamento na junta com 0,6 mm de depósito de Maraging 350 sobre as tensões residuais. Nas juntas com Maraging 250 e 350, na zona de ligação, ZL, entre o metal base e o metal de solda, apresentaram gradiente de composição criando regiões com diferente propriedades mecânica denominadas de zonas parcialmente diluídas (ZPD). A maior tenacidade ao impacto das juntas dissimilares estudadas foi na região de interface entre o metal base e metal de solda da junta soldada com Maraging 250, apresentando 46,1J comparado aos 21,6J da interface da junta com amanteigamento de aço Maraging 350. Os resultados de microdureza mostraram que os resultados obtidos foram superiores aos recomendados pelas normas NACE MR0175 e DNV RO B401, contudo os materiais se apresentavam na condição sem TTPS. A amostra amanteigada com Maraging 350 apresentou valores de microdureza coerentes com o valor esperado para o material. Os ensaios de tração realizados nos corpos de prova extraídos das juntas com Maraging 250 e 350 atenderam aos critérios de aceitação descrito pela ASME IV. As imagens de MEV das superfícies fraturadas pelo ensaio de impacto Charpy revelarm indícios de clivagem na interface entre o metal base e o metal de solda na junta soldada com Maraging 350.

FREITAS, W. S. Síntese e caracterização de aerogéis anfifílicos à base de acrilamida e óleo de girassol destinados à remoção de petróleo. 2017. 162 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Pós-Graduação Ciência de Materiais (materiais@metalmat.ufc.br) on 2017-09-01T12:24:04Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_wsfreitas.pdf: 39234851 bytes, checksum: 85c952731c35e1a65cc2665091259d58 (MD5) / Rejected by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br), reason: Prezada Williane, Algumas alterações precisam ser feitas para ficar de acordo com as normas da ABNT: 1. No Resumo e abstract retire a caixa alta das Palavras-chave e Keywords. Atenciosamente, Marlene Rocha on 2017-09-01T13:07:53Z (GMT) / Submitted by Pós-Graduação Ciência de Materiais (materiais@metalmat.ufc.br) on 2017-09-01T19:18:18Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_wsfreitas.pdf: 39235300 bytes, checksum: 3ce2a2b4eddf9dd5f59b65cb4b4c83f4 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-09-05T12:55:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_dis_wsfreitas.pdf: 39235300 bytes, checksum: 3ce2a2b4eddf9dd5f59b65cb4b4c83f4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-05T12:55:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_dis_wsfreitas.pdf: 39235300 bytes, checksum: 3ce2a2b4eddf9dd5f59b65cb4b4c83f4 (MD5) Previous issue date: 2017-08-21 / Due to the increasing exploration of oil, high volumes of this raw material have often been transported by sea. Consequently, several accidents involving its spill have been reported, wich affects significantly the fauna and flora, besides the atmosphere. Traditionaly, equipment and materials for containment and mechanical removal of spilled oil are used, such as: spillways and skimmers, of low selectivity and removal efficiency (from 10 to 15 %), and sorbents such as blankets and barriers. In order to contribute to an environmentally less aggressive alternative that combine removal efficiency and lower cost of production, is proposed the synthesis of chemically crosslinked amphiphilic polymer aerogels derived from acrylamide (hydrophilic monomer) and refined sunflower oil (SO). Aerogels are materials wich can be derived from gels, whose continuous phase is replaced by air during a specific drying process. Among the most characteristic properties, the low density and high surface area stand out. The amphiphilic polymers are structurally constituted by hydrophilic and hydrophobic segments, which confers them the ability to interact with polar and nonpolar means. In order to obtain aerogels, the micellar copolymerization technique was adopted, in which hydrophilic monomers are polymerized in the aqueous phase (continuous) which are responsible for the incorporation of the hydrophobic species contained in the micelles formed by the action of a surfactant, resulting in formation of a copolymer. The aerogels synthesis and optimization were based on variations of: SO, surfactant, crosslinker and initiators. The physicochemical analyzes of SO have shown a high content of unsaturated fatty acid derivatives, indicating their potential as a source of reactive lipophilic species. Its physical and chemical characteristics are in compliance with the standards established by regulatory bodies. The FTIR and CHNS analysis reveal the presence of SO in the aerogels polymer matrix. The sorption tests using hexane over 2 h allowed to identify better performance for the aerogel AMOG34-2R:8I-30, synthesized from 34,4 % m/m of SO, 0,4 mol % of crosslinker, 8 times the starting amount “I” of the initiators and 30 times the CMC of SDS. From UV-Vis study was determined the content around 7 % m/m of hydrophobic species related to acrylamide. The images obtained by SEM revealed a macroporous structure that influenced the low density (0,032 g.cm -3 ) obtained for the aerogel. In the sorption tests using hexane, octane, toluene, gasoline, kerosene and diesel, were observed remarkable performances with some higher values than those reported in the literature to advanced sorbent materials. The sorption capacity (SC) according to the long-term test established by ASTM-F726-12 using pump oil and petroleum, were about 58 and 115 % higher than that of commercial PP blanket. In simulated sea water and distilled water the SC was lower than that observed in petroleum, to the saturation time of 15 min. The optimized aerogel showed a notable potential for the proposed application and superior performance to one of the most used 100 % synthetic sorbent materials. / Devido à crescente exploração do petróleo, volumes elevados dessa matéria-prima têm sido transportados frequentemente pelo mar. Em consequência, são relatados inúmeros acidentes envolvendo derramamentos, que agridem significativamente a fauna e flora desse meio, além da atmosfera. Tradicionalmente são utilizados equipamentos e materiais para contenção e remoção mecânica de petróleo, tais como: vertedouros e skimmers, de baixa seletividade e eficiência de remoção (de 10 a 15%) e sorventes como mantas e barreiras. A fim de contribuir com uma alternativa ambientalmente menos agressiva, que alie eficiência de remoção e menor custo de produção, é proposta a síntese de aerogéis poliméricos de caráter anfifílico, quimicamente reticulados, derivados da acrilamida (monômero hidrofílico) e óleo de girassol refinado (OG). Aerogéis são materiais que podem derivar de géis, cuja fase contínua é substituída por ar, durante um processo de secagem específico. Dentre aspropriedades mais características, destacam-se a baixa densidade e elevada área superficial. Os polímeros anfifílicos são estruturalmente constituídos por segmentos hidrofílicos e hidrofóbicos, que lhes conferem capacidade de interação com meios polares e apolares. Para obtenção dos aerogéis foi adotada a técnica de copolimerização micelar, na qual monômeros de caráter hidrofílico são polimerizados em fase aquosa (contínua), sendo responsáveis pela incorporação das espécies hidrofóbicas contidas no interior das micelas formadas pela ação de um surfactante, resultando na formação de um copolímero. A síntese e otimização dos aerogéis foram baseadas em variações dos teores de: OG, surfactante, reticulante e dos iniciadores. As análises físico-químicas do OG mostraram seu elevado teor de derivados de ácido graxo insaturados, indicando seu potencial como fonte de espécies lipofílicas reativas. Suas características físicas e químicas estão em conformidade com as normas estabelecidas pelos órgãos de regulamentação. As análises por FTIR e CHNS revelam a presença do OG na matriz polimérica dos aerogéis. Os ensaios de sorção em hexano ao longo de 2 h permitiram identificar um melhor desempenho para o aerogel AMOG2-2R:8I- 30, sintetizado a partir de 2% v/v de OG, 0,4 mol % de reticulante, 8 vezes a quantidade de partida “I” dos iniciadores e 30 vezes a CMC do SDS. Mediante estudos por UV-Vis foi determinado um teor em torno de 7 % m/m de espécies hidrofóbicas em relação à acrilamida. As imagens obtidas por MEV revelaram uma estrutura macroporosa que influenciou na baixa densidade (0,032 g.cm -3 ) obtida para o aerogel. Nos ensaios de sorção em hexano, octano, tolueno, gasolina, querosene e diesel, observou-se desempenhos notáveis com alguns valores superiores aos reportados na literatura para materiais sorventes avançados. A capacidade de sorção (CS) segundo o ensaio de longa duração estabelecido pela ASTM-F726- 12, utilizando óleo de bomba usado e petróleo, foi respectivamente de 58 e 115 % superior à da manta comercial de PP. Em água do mar simulada e água destilada, a CS foi inferior à observada em petróleo, no tempo de saturação de 15 min. O aerogel otimizado evidenciou considerável potencial para a aplicação proposta e desempenho superior ao de um dos materiais sorventes 100 % sintético mais utilizados.

LIMA, D. R. Avaliação do desempenho anticorrosivo do revestimento de polibenzoxazina sintetizada a partir do líquido da castanha de caju. 2017. 44 f. Dissertação (Mestrado em Ciência de Materiais)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2017-09-19T17:42:48Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_drlima.pdf: 1177358 bytes, checksum: a6d5228462e2c5a3c6b66ec110abc6e6 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-09-25T17:47:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_dis_drlima.pdf: 1177358 bytes, checksum: a6d5228462e2c5a3c6b66ec110abc6e6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-25T17:47:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_dis_drlima.pdf: 1177358 bytes, checksum: a6d5228462e2c5a3c6b66ec110abc6e6 (MD5) Previous issue date: 2017-07-21 / The aim of this work was to evaluate the benzoxazine polymer, synthesized from the Cashew Nut Liquid (LCC) cardanol, as a coating for corrosion protection of AISI 1010 carbon steel. The physical properties of the synthesized polymer were characterized using Differential Scanning Calorimetry (DSC), Thermogravimetric Analysis (TGA) and degree of crosslinking based on ASTM D2765. Polymeric film was prepared by brushing the benzoxazine resin on the steel surface, followed by curing at 200 °C, and its adhesion to the steel surface was evaluated by the grid cutting method according to ABNT NBR 11003. Corrosion tests consisted of exposure to saturated moisture and saline fog, and immersion in 0.6 mol L-1 NaCl solution, with the monitoring of the degradation of the coating accompanied by monitoring the open circuit potential and electrochemical impedance spectroscopy. From the thermal characterization and analysis of the swelling of the cured polymer film, it was observed that the film cured at 200 °C for 2 h had properties applicable to the use as coating since it presented 98% crosslinking with excellent thermal stability and approximately 55 μm of thickness. In the electrochemical tests the presence of the plasticizer in the benzoxazine polymer matrix influenced the coating efficiency. When compared to the concentrations of 5% and 10% of the plasticizer in the electrochemical tests, the concentration of 10% of the plasticizer was more protective against corrosion compared to 5%. These results suggest that benzoxazines synthesized from cardanol from Cashew Nut Liquid (LCC) can be used as an alternative coating for corrosion protection on AISI 1010 carbon steel surfaces. / Este trabalho teve por objetivo avaliar o polímero benzoxazina, sintetizado a partir do cardanol proveniente do Líquido da Castanha de Caju (LCC), como revestimento para a proteção à corrosão do aço carbono AISI 1010. As propriedades físicas do polímero sintetizado foram caracterizadas usando as técnicas de Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Análise Termogravimétrica (TGA) e grau de reticulação baseado na norma ASTM D2765. O filme polimérico foi preparado pelo pincelamento da resina de benzoxazina na superfície do aço, seguido de cura a 200 °C, sendo que sua aderência à superfície do aço foi avaliada pelo método do corte em grade segundo a norma ABNT NBR 11003. Os testes de corrosão consistiram de exposição à umidade saturada, à névoa salina e imersão em solução de NaCl 0,6 mol L-1, sendo que o monitoramento da degradação do revestimento foi acompanhado por monitoramento do potencial de circuito aberto e espectroscopia de impedância eletroquímica. A partir da caracterização térmica e da análise do intumescimento do filme polimérico curado, verificou-se que o filme curado a 200°C por 2 h apresentou propriedades aplicáveis ao uso como revestimento, pois apresentou 98 % de reticulação com excelente estabilidade térmica e espessura em torno de 55 µm. Nos ensaios eletroquímicos a presença do plastificante na matriz polimérica das benzoxazinas influenciou a eficiência do revestimento. Quando comparadas as concentrações de 5 % e 10 % do plastificante nos ensaios eletroquímicos, a concentração de 10 % do plastificante mostrou-se mais protetora contra corrosão em comparação à 5 %. Estes resultados sugerem que benzoxazinas sintetizadas a partir do cardanol proveniente do Líquido da Castanha de Caju (LCC) podem ser utilizadas como um revestimento alternativo para proteção contra corrosão em superfícies de aço carbono AISI 1010.

LIMA, F. M. Preparação e caracterização de filmes condutores: óxidos de estanho e cobre para uso em célula solar fotovoltaica sensibilizada por corante. 2017. 183 f. Tese (Doutorado em Engenharia e Ciência de Materiais)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Pós-Graduação Ciência de Materiais (materiais@metalmat.ufc.br) on 2017-11-17T19:06:20Z No. of bitstreams: 1 2017_tes_fmlima.pdf: 6913544 bytes, checksum: e045a84e3ad90408c35dff5100654a78 (MD5) / Rejected by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br), reason: Favor trocar arquivo completo, por arquivo que contenha só as partes que o autor deseja disponibilizar. Fico aguardando. Marlene on 2017-11-20T12:26:07Z (GMT) / Submitted by Pós-Graduação Ciência de Materiais (materiais@metalmat.ufc.br) on 2017-11-30T13:03:56Z No. of bitstreams: 1 2017_tes_fmlima.pdf: 6913544 bytes, checksum: e045a84e3ad90408c35dff5100654a78 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-11-30T13:35:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_tes_fmlima.pdf: 6913544 bytes, checksum: e045a84e3ad90408c35dff5100654a78 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-30T13:35:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_tes_fmlima.pdf: 6913544 bytes, checksum: e045a84e3ad90408c35dff5100654a78 (MD5) Previous issue date: 2017 / The transparent conductor oxide films are a class important of materials because exhibit both transparency and electronic conductivity simultaneously. Although a large number of works on preparation using acid and characterization on that materials have seen reported over the years, but there seems not a single work on the theme. In the present work was developed a systematic process for the preparation of transparent conductor oxide films (number patent BR1020160302633) and characterization. Together, the materials here described were composed of a group of two different films, one with fluorine doped tin oxide and other with addition of copper. All films were tailored on face of preheated glass substrates at 600oC. The spray pyrolysis technique was used. The experimental arrangement was a furnace with ceramic ohmic heater, glass substrates, and precursor solutions, spray nozzle and air compressor. The precursor solutions with tin chloride dehydrate, ammonium fluorine and deionized water were used for obtain fluorine doped tin oxide films. While that from of the tin chloride dehydrate, ammonium fluorine, copper chloride dehydrate deionized water was tailored the other type. Thus, fluorine doped tin oxide films were prepared with different amount of deionized water, in range about 7 - 10 mL, which the amount of source for tin and fluorine was constant. After to find the optimum amount of water, it was fixed constant in the preparation of fluorine doped tin oxide films with different amount of copper. On the characterization, the discussion was in direction of both solution concentration and copper effects on the electrical, optical and structural properties of the fluorine doped tin oxide films. The mean characterization of films was sheet resistance, ultraviolet-visible transmittance and Mott-Schottky method measurements. In the complementary characterization was used optical thickness and band gap, scan electronic microscopy, X-rays diffraction and energy edge. From 500 nm up to 800 nm, the transmittance range was about 60 - 80% for all samples of films. From the electrical measurement, it was determined that sheet resistance range about 17.60 - 19.40 Ω/ □ on influence of solution concentration and 20.20 - 35.80 Ω/ □ in function of copper concentration. The Mott- Schottky showed all the films as n-type semiconductors. Scan electronic microscopy showed that the experimental variations lead to morphologic range. From X-rays diffraction, all the films have only characteristic peaks of the tin dioxide, it was understood that possibly the amounts of fluorine and copper were as doping. Aftercharacterization, the products two were used in the dye-sensitized solar cells assembly. The photovoltaic characterizations of cells were made by current density versus voltage curves and Francisco Mott-Schottky (number patent BR1020160302617). The results showed that good transparency can be achieved in the fluorine doped tin oxide films by the addition of cooper. But, ability to create multication films without significantly degrading the electronic conductivity can not be achieved. Possibly, low electronic conductivity in the multication films was due degradation in the electrical transport parameters. But, the multication films showed potential for photovoltaic application. / Filmes de óxidos transparentes e condutores apresentando simultaneamente condutividade e transparência são materiais importantes. Embora existam vários trabalhos sobre métodos de preparação por via ácida e caracterização, aqui não foi uma simples abordagem sobre o tema. Neste trabalho, um processo foi desenvolvido para fabricação de filmes de óxidos transparentes e condutores (patente BR1020160302633) e caracterização. Os filmes produzidos foram divididos em duas categorias. Primeira, filmes de óxido de estanho dopado com flúor. A adição de cobre ao material resultou na segunda categoria. Todos os filmes foram depositados sobre vidros aquecidos a 600 oC via técnica spray pyrolysis. Também, forno com resistência encapsulada em massa cerâmica, substratos de vidro, soluções fontes, bico de spray e compressor de ar foram usados. Os filmes de óxido de estanho dopado com flúor foram obtidos usando solução fonte contendo cloreto de estanho dihidratado, fluoreto de amônio e água deionizada. Enquanto que o uso cloreto de cobre dihidratado e água deionizada e da primeira solução resultou nos materiais da segunda categoria. Filmes de óxido de estanho dopado com flúor foram preparados a partir de diferentes volumes de água, entre 7 - 10 mL, sendo as quantidades das fontes de estanho e flúor constantes. Após achar a quantidade adequada de volume de água foi variada a quantidade de cobre para obtenção de óxido de estanho dopado com flúor e cobre. Na caracterização, a discussão foi sobre as influências da concentração da solução e de átomos de cobre nas propriedades elétrica, óptica e estrutural dos filmes de óxido de estanho dopado com flúor. A caracterização principal foi via resistência elétrica de folha, transmitância no ultravioleta-visível e método Mott-Schottky. Também foi realizada caracterização complementar composta por medidas óptica da espessura e banda proibida, microscopia eletrônica de varredura, difração de raios-X e nível de energia. A transmitância variou entre 60 - 80% para todos os filmes depositados para a variação de 500 - 800 nm. As resistências de folha variaram entre 17,60 - 19,40 Ω/ □ e 20,20 - 35,80 Ω/ □ em função da concentração da solução e da quantidade de átomos de cobre, respectivamente. A análise via Mott-Schottk indicou predominância de semicondutor tipo n nas amostras. A microscopia eletrônica de varredura mostrou a dependência da morfologia em função das condições experimentais. A partir da difração de raios-X foi identificado picos de dióxido de estanho em todas as amostras. Isso foi atribuído ao fato dos átomos de flúor e cobre atuarem possivelmente como dopantes. Após a caracterização, duas amostras foram usadas para a construção decélulas solares sensibilizadas por corante. A caracterização fotovoltaica das células foi feita por meio da curva densidade de corrente versus voltagem e Francisco Mott-Schottky (patente BR1020160302617). Os resultados indicaram que a adição de cobre a filmes de óxido de estanho dopado com flúor pode produzir filmes com boa transparência. No entanto, nos filmes com multicátions a resistência elétrica foi incrementada. Possivelmente, a baixa condutividade pode ser atribuída à minimização dos carreadores de carga móvel. Contudo, os filmes multicátions apresentaram potencial para aplicação fotovoltaica.

Os compostos de concreto polímero vem se tornando, em países desenvolvidos, uma boa opção para a construção civil, especialmente onde se necessita resistência elevada, cura rápida e boa durabilidade. Grande parte destes compostos são produzidos com as resinas epóxi e poliéster, em especial, a isoftálica. No Brasil, entretanto, não se tem conhecimento da aplicação e nem mesmo de grupos de pesquisa e desenvolvimento sistematizados, atuando na área, possivelmente devido ao desconhecimento das propriedades, da metodologia de produção e do alto custo do concreto polímero. Diante deste panorama, o presente trabalho tem como objetivo produzir e analisar composições de concreto polímero de custos reduzidos, utilizando como aglomerante a resina poliéster ortoftálica, em função de seu custo, e a resina poliéster isoftálica, que tem sido tradicionalmente utilizada. Inicialmente foram determinadas a resistência à compressão axial e absorção de água em composições de concreto polímero, com variados teores de resina, visando a escolha de um teor de aglomerante mínimo. Na segunda parte do programa experimental foi analisada a influência do teor de cinza volante (fíler) e do tipo de resina na resistência à compressão axial, na resistência à tração na flexão, no comportamento frente ao ataque químico, no módulo de elasticidade e no desgaste por abrasão. A microestrutura das amostras que sofreram ataque químico foi analisada em microscópio eletrônico de varredura. Os resultados mostraram que os concretos polímeros de resina poliéster isoftálica e ortoftálica exibiram bom comportamento mecânico e químico. A cinza volante contribui tanto no aspecto mecânico, quanto no químico. Constatou-se que a resina ortoftálica, quando utilizada simultaneamente com areia e cinza volante, exibe comportamento semelhante à resina isoftálica no concreto polímero, apesar das propriedades da resina poliéster ortoftálica serem inferiores as da isoftálica.

SANCHO, E. O. Estudo das propriedades Dielétricas da matriz cerâmica SrBi2Nb2O9 (SBN) para uso em dispositivos de RF e microondas. 2013. 157 f. Tese (Doutorado em Engenharia e Ciência dos Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2014-04-01T13:24:26Z No. of bitstreams: 1 2013_tese_eosancho.pdf: 7757412 bytes, checksum: b334adf96c025d103a0b32e46d5b273f (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2014-04-02T17:35:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_tese_eosancho.pdf: 7757412 bytes, checksum: b334adf96c025d103a0b32e46d5b273f (MD5) / Made available in DSpace on 2014-04-02T17:35:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_tese_eosancho.pdf: 7757412 bytes, checksum: b334adf96c025d103a0b32e46d5b273f (MD5) Previous issue date: 2013-02-04 / The group of ferroelectric materials with bismuth layer (BLSFs) has been extensively studied due to their potential use in random access memories (FeRAMs applications). Layered structures of perovskite bismuth SrBi2Nb2O9 ( SBN ) belong to the Aurivillius family, which has the general formula (Bi2O2)2+(An-1BnO3n+1)2-, where the sites are occupied by the larger cations, whereas the cations with high valence are located in sites B and n is the number of octahedral layers between the layers of bismuth (Bi2O2)2+. The presence of the bismuth layer serves as a buffer to withstand fatigue and polarization preserving the stability of the bismuth layer structured ferroelectrics. In this work, the structural and dielectric properties of SrBi2Nb2O9 (SBN) based on the level of addition of Bi2O3 or La2O3 on radio frequencies (RF) and microwave were studied. The SBN was prepared using the method of solid state reaction with the addition of 3, 5, 10 and 15% of Bi2O3 and La2O3. A single orthorhombic phase was formed after calcination at 900° C for 2h. The analysis by X-ray diffraction (XRD) using the Rietveld refinement confirmed the formation of a single phase compound with a crystal structure (a = 5.5129Å, b = 5.5183Å, c = 25.0819Å, α = β = γ = 90°) . The scanning electron microscopy (SEM) showed the material (nearly round) globular grain morphologies across the surface of the samples. The Curie temperature found for the undoped sample was 400°C. With additions of Bi3+, and the decreased temperature and with additions of La3+ Curie temperature rose significantly above 450°C. In the measurement of the dielectric properties of SBN at room temperature to 10 MHz, the highest values for permittivity SBN5LaP (5% La2O3) were observed, with values of 116.71 and the lowest loss (0.0057) was obtained by SBN15LaP (15% La2O3). In the region of frequency microwave , added Bi2O3 samples showed higher dielectric permittivity that La2O3 samples added, highlight the SBN15BiG (15% Bi2O3) with higher dielectric permittivity in 70.32 (3.4GHz) . The values of dielectric constant are included in the range of 28-71 and the dielectric losses are of the order of 10-2. The samples were investigated for possible applications in RF and microwave components. / O grupo de materiais ferroelétricos com camada de bismuto (BLSFs) tem sido extensivamente estudados, devido à sua potencial utilização em memórias de acesso aleatório (aplicações FeRAMs). Estruturas perovskita em camadas de bismuto de SrBi2Nb2O9 (SBN) pertencem a família Aurivillius, que têm a fórmula geral (Bi2O2)2+(An-1BnO3n+1)2-, onde os sítios A são ocupados por cátions maiores, enquanto que os cátions com elevada valência estão localizados em sítios B e n é o número de camadas octaédricas entre as camadas de bismuto (Bi2O2)2+. A presença de camadas de bismuto serve como amortecedor para suportar a fadiga da polarização e preservar a estabilidade do bismuto em ferroelétricos de camadas estruturadas. Neste trabalho, as propriedades estruturais e dielétricas de SrBi2Nb2O9 (SBN) em função do nível de adição de Bi2O3 ou La2O3 em radiofrequências (RF) e micro-ondas foram estudados. O SBN foi preparado utilizando o método de reação em estado sólido com a adição de 3, 5, 10 e 15% de Bi2O3 ou La2O3. A única fase ortorrômbica foi formada após a calcinação a 900°C durante 2h. A análise por difração de Raios X (DRX), utilizando o refinamento de Rietveld confirmou a formação de uma única fase com um composto de estrutura cristalina (a = 5.5129Å, b = 5,5183Å , c = 25,0819Å; α = β = γ = 90º). A microscopia eletrônica de varredura (MEV) do material mostrou morfologias globulares (quase esférica) de grãos em toda a superfície das amostras. A temperatura de Curie encontrada para a amostra não dopada foi de 400ºC. Com adições de Bi3+, a temperatura diminuiu e com adições de La3+ a temperatura de Curie aumentou significativamente acima de 450ºC. Nas medições das propriedades dielétricas de SBN à temperatura ambiente, a 10 MHz, foi observado os maiores valores de permissividade para SBN5LaP (5% de La2O3), com valores de 116,71 e a mais baixa perda (0,0057) foi obtido por SBN15LaP (15% de La2O3). Na região de frequência de micro-ondas, amostras adicionadas de Bi2O3 mostraram maior permissividade dielétrica que amostras adicionadas de La2O3, destacamos a SBN15BiG (15% Bi2O3) com a permissividade dielétrica mais elevada em 70,32 (3,4 GHz). Os valores de constante dielétrica estão compreendidos na faixa de 28-71 e as perdas dielétricas são da ordem de 10-2. As amostras foram estudadas para possíveis aplicações em RF e componentes de micro-ondas.

PESSOA, D. B. Estudo dos efeitos da microestrutura do material e da frequência do sinal ultrassônico na análise de flutuações. 2013. 106 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência dos Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2014-04-01T13:29:52Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_dbpessoa.pdf: 6806613 bytes, checksum: ebdef81181b7e0f2a3a1486a27440a7f (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2014-04-02T17:38:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_dbpessoa.pdf: 6806613 bytes, checksum: ebdef81181b7e0f2a3a1486a27440a7f (MD5) / Made available in DSpace on 2014-04-02T17:38:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_dbpessoa.pdf: 6806613 bytes, checksum: ebdef81181b7e0f2a3a1486a27440a7f (MD5) Previous issue date: 2013-11-28 / It is usual the application of ultrasonic non-destructive evaluation to detect discontinuities in different materials applied in industry Furthermore information about the microstructure of the inspected material can be obtained by signal processing of time series produced during the inspection Simulation of ultrasonic testing can be an important tool to help the understanding and predicting the interaction of mechanical wave in materials First of all computational materials modeling to reproduce the characteristics of specimens through which the wave propagates is necessary Five different one-dimensional materials composed of domains (grains) with different average size and same density were designed in this work Simulations of ultrasonic wave propagation in the modeled materials were performed at four different wave frequencies Concomitantly ultrasonic signals were acquired from five steel samples containing different average grain sizes using probes with central frequency of 225 5 10 and 20 MHz Detrended fluctuation analysis DFA and rescaled range analysis R/S two techniques for analyzing fluctuations in time series were used to process the signals in order to filter out spurious information and evaluate the influence of selected variables (grain size and frequency of the signal) on the ultrasonic signals obtained Finally simulated and experimental data and compared in order to evaluate the simulation performance / É corrente o uso de inspeção não-destrutiva ultrassônica na detecção de descontinuidades nos mais diversos materiais utilizados na indústria Adicionalmente informações sobre a microestrutura do material inspecionado podem ser obtidas a partir do processamento da série temporal produzida durante a inspeção A simulação do ensaio ultrassônico representa uma importante ferramenta para o entendimento e previsão da interação da onda mecânica com o meio No entanto faz-se necessário primeiramente modelar o meio que reproduza as características de uma amostra objeto de estudo por onde a onda propaga Cinco meios unidimensionais compostos por domínios (representando grãos) com tamanho médio distinto e a mesma densidade média foram definidos neste trabalho Simulações de propagação de ondas ultrassônicas nos meios modelados foram executadas para quatro diferentes frequências de ondas Concomitantemente foram capturados sinais ultrassônicos sobre cinco amostras de aço contendo diferentes tamanhos médios de grão utilizando transdutores de 2.25 5.0 10.0 e 20.0 MHz Todos os sinais obtidos foram submetidos à detrended fluctuation analysis DFA e rescaled range analysis R/S duas técnicas de análise de flutuações em séries temporais com vista a filtrar informações espúrias e avaliar influência das variáveis selecionadas (tamanho de grão e frequência do sinal) sobre os sinais ultrassônicos obtidos Por fim é feita uma comparação entre os dados simulados e experimentais e avaliação da qualidade da simulação

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:11:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 328020.pdf: 2315066 bytes, checksum: 49dc7933d28c046dd7b9eae203b97a54 (MD5) Previous issue date: 2014 / Um modelo estocástico para crescimento de aerogéis inorgânicos é proposto e simulado através de um método de Monte Carlo. Partículas de sol interagem em um espaço discreto tridimensional através de um potencial central de longo alcance. Alguns mecanismos relacionados ao processo de gelificação são considerados (agregação, difusão, dissociação) e regidos através de um algoritmo de Metropolis-Hastings adaptado. A topologia da rede formada é analisada para diferentes condições iniciais de processamento (densidade de partículas de sol, temperatura de equilíbrio e taxa de dissociação no sistema). A simulação do método proposto mostra a existência de uma transição de fase (sol-gel) observada através da divergência de um parâmetro de ordem para uma dada temperatura crítica. São identificadas duas características topológicas das redes em estados onde ocorreu crescimento de gel. As propriedades morfológicas da estrutura porosa, como área superficial, porosidade, distribuição de tamanho de poros, e razão área-volume, apresentam coerência com os resultados obtidos pela análise da complexidade de redes.<br> / Abstract : A stochastic model for the growth of inorganic aerogels is studied using aMonte Carlo simulation technique. Sol particles interact in a three-dimensionallattice via a long-range central potential. The model accounts for some gelationrelated mechanisms (aggregation, diffusion, and dissociation) coupledby an adapted Metropolis-Hastings algorithm. The topology of the obtainedgel networks is analyzed for different initial processing conditions, such asconcentration of sol particles, equilibrium temperature, and system particlesdissociation rate. Simulation results show the existence of a sol-gel transitionshowed by the divergence of an order parameter when the system reachessome critical temperature. We have identified two major networks topologiesfor gel states. Morphological properties of the porous structure (surfacearea, porosity, pore size distribution, and surface area-to-volume ratio) are inagreement with the network complexity analysis.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:15:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 328331.pdf: 8898142 bytes, checksum: 282de8f7910bbb16c42abbc005bdb069 (MD5) Previous issue date: 2014 / Os carbonetos primários, presentes em ligas hipereutéticas de ferro fundido branco de alto cromo são responsáveis pela elevada resistência ao desgaste e baixa tenacidade. A possibilidade de diminuir o tamanho (refinar) de tais carbonetos, mantendo-se a fração volumétrica, implicaria em maior resistência ao desgaste e maior tenacidade. Extensa revisão bibliográfica indica que a literatura relativa ao refino de tais ligas é bem menos numerosa e menos fundamentada cientificamente que aquela relativa ao refino de alumínio e suas ligas. Por exemplo, nos textos de refino de ferro branco hipereutético, os poucos refinadores estudados pela literatura não foram selecionados de modo racional. No presente trabalho, investigou-se a possibilidade de se utilizar dos critérios utilizados no refino de ligas de alumínio (desajuste planar e fator de restrição ao crescimento) para selecionar candidatos ao refino de ferros fundidos de alto cromo hipereutéticos. Verificou-se que não é possível utilizar o critério do fator de restrição ao crescimento, em ferros fundidos, face à indisponibilidade dos diagramas necessários ao uso de tal critério. Todavia, mediante uso do critério de desajuste planar, foi possível selecionar alguns candidatos (FeSi, FeSiMg, FeTi, CaSi e Al) à inoculantes dos carbonetos primários M7C3, sendo que FeTi apresentou maior número de planos cristalinos com desajustes planares (para M7C3) abaixo de 12% e CaSi apresentou o segundo maior número de planos cristalinos com desajustes planares abaixo de 12%. Confirmou-se, conforme literatura, que o FeTi não atua propriamente como refinador de carbonetos primários, mas como consumidor de C, alterando a composição da liga inicialmente hipereutética para eutética ou hipoeutética. Dentre os candidatos, constatou-se que o CaSi apresenta maior efeito refinador, reduzindo o comprimento máximo dos carbonetos primários de 3300 um para 300 um (10 vezes) na região da periferia de amostras cilíndricas de 50 mm de diâmetro. Constatou-se que o uso de CaSi gera carbonetos primários M7C3 que contém em seu núcleo compostos a base de O, Al, S e Ca e que o mecanismo de refino é pela presença de substratos favoráveis à nucleação. Não se constatou presença de empilhamento de soluto na interface matriz-carboneto primário, indicando que o CaSi não atua na restrição ao crescimento. Constatou-se que o uso de CaSi reduz o fator de forma (comprimento/largura) dos carbonetos, tornando-os mais equiaxiais e, que adições na panela até 2,0% CaSi maximizam o efeito de refino nos carbonetos na periferia da amostra. Adições de CaSi no molde são mais eficazes que na panela de vazamento e o uso de granulometrias de CaSi abaixo daquelas fornecidas pelo mercado não aumentam a eficácia de refino. Constatou-se ainda que há perda de eficiência de inoculação quando o tempo decorrido entre a adição de CaSi na panela e o vazamento é superior a 6 minutos. Finalmente, constatou-se que o refino dos carbonetos primários M7C3 resultou em pequeno aumento da dureza do material, mas um grande aumento na resistência ao desgaste abrasivo.<br> / Abstract : The primary carbides present in hypereutectic alloys of high chromium white cast irons are responsible for the high wear resistance and low toughness. The possibility of reducing the size (refining) of such carbides, keeping the volume fraction unchanged, may imply higher wear resistance and higher toughness. Extensive review on cast irons indicates that the literature on the refining of such alloys is much less numerous and less scientifically relative to that on the refining of aluminum and its alloys. For example, in the refining of hypereutectic white irons, the few refiners studied in the literature were not selected in a rational way. In the present study, the possibility of using the criteria for the refining of aluminum alloys (planar misfit and growth restriction factor) was investigated to select candidates for the refining of hypereutectic high chromium white irons. It was found that it is not possible to use the criterion of growth restriction in cast irons, due to the unavailability of the necessary diagrams required for such a criterion. However, using the planar misfit criterion, it was possible to select some candidates (FeSi FeSiMg, FeTi, CaSi, and Al) to the inoculants of primary M7C3 carbides, where FeTi had a greater number of crystal planes with planar misfit (for M7C3) below 12% and CaSi had the second largest number of crystal planes with planar misfit below 12%. It was confirmed, as cited in the literature, that the FeTi does not act properly as a refiner of primary carbides, but as a consumer of C, changing thereby the alloy composition from hypereutectic to eutectic or hypoeutectic. Of the candidates used, it was found that the CaSi has a greater refining effect by reducing the maximum length of the primary carbides from 3300 mm to 300 mm (10-fold) in the periphery region of cylindrical samples of 50 mm in diameter. It was found that the use of CaSi generates primary M7C3 carbides that contain in their core composite of O, Al, Ca, and S, and the refining mechanism is the presence of substrates favorable to the nucleation. There was no presence of stacking of solute in the matrixprimary carbide interface, indicating that the CaSi does not act in restricting growth. It was also found that the use of CaSi reduces the form factor (length/width) of the carbides, making them more equiaxed, and additions up to 2.0% CaSi to the ladle maximize the effect of refining of carbides in the periphery region of the sample. Additions of CaSi to the mold are more effective than to the casting ladle, and the use of CaSi particles with sizes below than those provided by the market does not increase the efficiency of refining. It was also found that there is a loss of efficiency of inoculation when the time elapsed between the CaSi addition to the ladle and pouring is greater than 6 minutes. Finally, it was found that the refinement of primary M7C3 carbides resulted in a small increase in the material hardness, but a large increase in the abrasion resistance.