A expectativa deste trabalho é discutir a questão da segurança em radiografia industrial, sob o contexto geral da atividade, procurando contribuir para a busca de melhores padrões de segurança para os profissionais que atuam em operações com fontes de radiação. Tomou-se como ponto de partida os dados divulgados pela Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN), no encontro sobre Segurança Radiológica em Radiografia Industrial (Rio de Janeiro, 1998) e contrapôs-se a opinião dos profissionais de radiografia industrial na região metropolitana de Porto Alegre, sobre os aspectos que afetam os padrões de segurança na atividade. Estes dados foram coletados com base na técnica do Design Macroergonômico proposto por Fogliatto e Guimarães (1999). Além dos problemas diretamente relacionados à segurança radiológica, ficou evidente a importância das questões de natureza gerencial e organizacional, que não são consideradas nos atuais padrões de segurança das empresas brasileiras de radiografia industrial.

Nanotubos de carbono de parede simples e dupla foram sintetizados por deposição química de vapor catalisada (DQVC) e os seguintes parâmetros foram avaliados: (i) composição do catalisador do sistema Fe-Mo-MgO; (ii) a temperatura de síntese (800-1000°C); (iii) o composto precursor de carbono (hexano e, comparativamente, metano e etanol); (iv) a concentração do precursor de carbono; (v) o tempo de síntese; (vi) o tipo de reator (reator de leito estacionário horizontal com relação a um de leito vertical fluidizado). Microscopia eletrônica de varredura e transmissão, análise termogravimétrica, difração de raios X, condutividade elétrica e espectroscopias Raman e de fotoluminescência foram as principais técnicas utilizadas para caracterizar os nanotubos de carbono (NTCs) produzidos. As características eletrônicas de redes 2 e 3D preparadas com NTCs foram também avaliadas. Isto permitiu estimar como esses parâmetros afetam o desempenho dos nanotubos sintetizados em possíveis aplicações práticas. Além de determinar o valor ótimo para alguns desses parâmetros, a cinética do crescimento dos NTCPS-D foi analisada e uma equação para a taxa de crescimento dos mesmos foi proposta. Por último, diferentes processos de purificação dos NTCs foram também estudados. / Single and double-wall carbon nanotubes were synthesized by catalytical chemical vapour deposition and the effect of the following parameters were evaluated: (i) composition of the catalyst from the Fe-Mo-MgO system, (ii) temperature of synthesis (800-1000°C), (iii) carbon source (hexane, methane and ethanol), (iv) concentration of carbon source, (v) time of synthesis, (vi) type of reactor (horizontal fixed bed reactor in comparison with vertical fluidized bed reactor). Scanning and transmission electron microscopy, thermogravimetric analysis, X-Ray diffraction, electrical conductivity and Raman and photoluminescence spectroscopies were the main tools to characterize the CVD-derived carbon nanotubes (CNTs). The electronic characteristic of 2 and 3 dimension networks prepared with the CNTs were also evaluated. Besides the determination of the optimal value for some of these parameters, the the growth kinetic was analyzed and an equation for the kinetic of growth of CNTs was proposed. Finally, different processes of purification of CNTs were studied.

RIOS, A. de S. Estudo do envelhecimento acelerado em materiais compósitos revestidos com poliuretano aplicados em aerogeradores. 2012. 147 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-10-02T17:44:50Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_asrios.pdf: 4381453 bytes, checksum: 34b1c5abd19069d4381619278e256dab (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-10-10T16:14:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_asrios.pdf: 4381453 bytes, checksum: 34b1c5abd19069d4381619278e256dab (MD5) / Made available in DSpace on 2012-10-10T16:14:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_asrios.pdf: 4381453 bytes, checksum: 34b1c5abd19069d4381619278e256dab (MD5) Previous issue date: 2012-05 / In recent decades, there has been a growing demand for utilization of wind power worldwide. This trend is transforming wind blades in one of the most important applications of polymeric composites. Some components of a wind turbine are made of polymeric composites and wind blades represent the largest use of this material. This study aims to assess the effects of accelerated aging in samples of composite materials coated with polyurethane used in wind turbines. The composite is made of epoxy resin reinforced with glass fibers and coated with polyurethane. The accelerated aging test simulates an enhanced form natural weathering (solar radiation, humidity and temperature). The composite plates were characterized by non-destructive testing of ultrasonic waves and acoustic emission; tensile tests and Izod; thermal analyzes thermogravimetricanalysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC); optical microscopy and the degree of chalking. Because of the high attenuation coefficient characteristic of materials with more than one constituency and the consequent absence of acoustic feedback, the ultrasound test didn`t succeed. Through the advances in accelerated degradation was stable on mean average velocity of wave propagation and attenuation coefficient of the composite by means of acoustic emission test. The tensile tests and Izod showed that the accelerated aging interfered with the following properties: modulus of elasticity, tensile strength,ultimate elongation and Izod impact. By the technique of TGA, there was change in maximum temperature of degradation and stabilization in the residual mass with the advances in accelerated degradation. By DSC it was possible to detect a decrease in glass transition temperature (Tg). The optical microscope demonstrated that no changes in the surface of the coating polyurethane and polyurethane-epoxy interface and degradation occurred in the fiber-matrix interface (the exposed radiation face) in the composite by the progress of accelerated aging. However, measuring the degree of deterioration showed chalking surface of the polyurethane coating. With all the results, these studies conclude that the accelerated aging affect the performance of materials used in wind turbines. / Nas últimas décadas, existiu uma crescente demanda por aproveitamento do potencial eólico mundial. Essa tendência está transformando as pás eólicas em uma das mais importantes aplicações dos materiais compósitos poliméricos. Alguns componentes de uma turbina eólica são confeccionados em materiais compósitos poliméricos e suas pás eólicas representam o maior uso desse material. Este trabalho tem como objetivo a avaliação dos efeitos do envelhecimento acelerado em amostras de materiais compósitos revestidos com poliuretano utilizados em aerogeradores. O compósito é constituído de resina epóxi, reforçado com fibras de vidro e revestido com poliuretano. O envelhecimento acelerado simula de forma intensificada os intemperismos naturais (radiação solar, umidade e temperatura). As placas compósitas foram caracterizadas por ensaios não-destrutivos de ultrassom e emissão acústica; ensaios mecânicos de tração e Izod; análises térmicas de termogravimetria (TGA) e calorimetria diferencial de varredura (DSC); microscopia óptica e grau de empoamento.Devido ao alto coeficiente de atenuação característico de materiais com mais de um constituinte e a consequenteausência de sinal acústico de retorno, o ensaio por ultrassomnão logrou êxito. Mediante os avanços da degradação acelerada, houve estabilidade nos valores médios da velocidade de propagação da onda e do coeficiente de atenuação nos compósitos, por meio do ensaio de emissão acústica. Os ensaios mecânicos de tração e Izod mostraram que o envelhecimento acelerado interferiunas seguintes propriedades: módulo de elasticidade, tensão de ruptura, alongamento máximo e resistência ao impactoIzod. Pela técnica de TGA, houve alteração na temperatura máxima de degradação e estabilização na massa residual com os avanços da degradação acelerada. Por DSC, foi possível detectar diminuição na temperatura de transição vítrea (Tg). A microscopia óptica revelou que não houve alterações na superfície do revestimento de poliuretano e na interface poliuretano-epóxi e ocorreu degradação na interface fibra-matriz (face exposta à radiação) nos compósitos mediante os progressos de envelhecimento acelerado. Entretanto, a medição do grau de empoamento apresentou deteriorizaçãosuperficial do revestimento de poliuretano. Diante de todos os resultados encontrados, conclui-se que o envelhecimento acelerado influenciou no desempenho dos materiais utilizados em aerogeradores.

Praxedes, T. O. Sistema experimental para realização de ensaios não-destrutivos magnéticos e sua aplicação na avaliação da degradação microestrutural do aço A516 grau 60. 162 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-01-18T12:22:26Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_topraxedes.pdf: 7277981 bytes, checksum: 87efec6dad173449e079b16d03586b89 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-02-08T18:11:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_topraxedes.pdf: 7277981 bytes, checksum: 87efec6dad173449e079b16d03586b89 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-02-08T18:11:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_topraxedes.pdf: 7277981 bytes, checksum: 87efec6dad173449e079b16d03586b89 (MD5) Previous issue date: 2012 / The magnetic properties of ferromagnetic materials are greatly influenced by the microstructure and stresses. Thus, the evaluation of the magnetic behavior of structural materials can be used for characterization of its internal state. This paper develops a experimental measurement system for non-destructive testing based on the evaluation of the magnetic characteristics of the material and its correlation with the state of stress and its microstructure. The system was used to evaluate the microstructural degradation caused by plastic deformation of A516 grade 60 steel, through cold rolling process. A sensor was designed and built to perform both the magnetization and the monitoring of magnetic behavior of the material tested. Sensor operating parameters such as frequency, current and thickness of the air gap between the sensor and the surface of the material were studied by simulation with finite element method. Among the tests performed by the system is the testing of magnetic anisotropy, which gets the value of the flux density at various angles relative to the rolling direction. The hysteresis test obtains the hysteresis loop of the material from which it is possible to extract the magnetic parameters coercive field and hysteresis losses, which have a direct correlation with the degree of plastic deformation. The magnetocrystalline energy testing provides a direct assessment of anisotropy between the axes parallel and perpendicular to the rolling direction. The testing of analysis of minor hysteresis loops uses triangular excitation, which enables a direct assessment of the differential magnetic permeability, which is very sensitive to the internal state of the material and provides a visualization of how the process of magnetization is influenced by plastic deformation and residual stresses . The tests showed results consistent with the final state caused by the process of cold rolling and similar research on the literature, providing an satisfactory characterization of the state of the studied material. / As propriedades magnéticas dos materiais ferromagnéticos são bastante influenciadas pelo estado microestrutural e o estado de tensões. Dessa forma, o monitoramento do comportamento magnético dos materiais estruturais pode ser utilizado para a caracterização de seu estado interno. Este trabalho desenvolve um sistema de medição experimental para a realização de ensaios não-destrutivos baseados na avaliação das características magnéticas do material e sua correlação com o estado de tensões e microestrutura. O sistema foi aplicado na avaliação da degradação microestrutural causada por deformação plástica a frio do aço A516 grau 60, provocada pelo processo de laminação. Foi projetado e construído um sensor para realizar simultaneamente a magnetização e o monitoramento do comportamento magnético do material inspecionado. Parâmetros operacionais do sensor como frequência, corrente e espessura da camada de ar entre o sensor e a superfície do material foram estudados através da simulação com o método dos elementos finitos. Entre os ensaios realizados pelo sistema está o ensaio de anisotropia magnética, que obtém o valor da densidade de fluxo em vários ângulos em relação à direção de laminação. O ensaio de histerese realiza o levantamento do ciclo de histerese do material, de onde é possível extrair os parâmetros campo coercitivo e perdas de histerese, que apresentam correlação direta com o grau de deformação plástica. O ensaio de energia magnetocristalina fornece uma avaliação direta da anisotropia entre os eixos paralelo e perpendicular à direção de laminação. O ensaio de análise dos ciclos menores de histerese utiliza excitação triangular, o que viabiliza uma avaliação direta da permeabilidade magnética diferencial, que é bastante sensível ao estado interno do material e fornece uma visualização de como o processo de magnetização é influenciado pela deformação plástica e pelas tensões residuais. Os ensaios apresentaram resultados coerentes com o estado final provocado pelo processo de laminação a frio e com a literatura, caracterizando satisfatoriamente o estado do material estudado.

CARNEIRO, J. C. S. Estudo da transferência metálica no processo de soldagem MIG/MAG através da dimensão fractal do sinal de tensão. 2005. 111 f. Dissertação (Mestrado em Ciência de Materiais) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2005. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-12-10T16:40:26Z No. of bitstreams: 1 2005_dis_jcscarneiro.pdf: 5726359 bytes, checksum: c48ced1d223a1f57620e75c6a2d1a8ff (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-12-15T18:19:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2005_dis_jcscarneiro.pdf: 5726359 bytes, checksum: c48ced1d223a1f57620e75c6a2d1a8ff (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-15T18:19:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2005_dis_jcscarneiro.pdf: 5726359 bytes, checksum: c48ced1d223a1f57620e75c6a2d1a8ff (MD5) Previous issue date: 2005-04-04 / The techniques for estimating the fractal dimension of signals have been widely applied in the description of many physical systems, from studies of atmospheric turbulence, EEG signals, water systems to studies on the behavior of fractal surfaces fractured by impact. The analysis of the fractal dimension of complex phenomena has become an important tool to quantify the degree of irregularity of artificial or natural phenomena. In this paper we investigate the fractal dimension of the signal voltage of the arc processode MIG / MAG welding. The estimation technique used for calculating the fractal dimension of the signals in the study was the method box couting. It was verified that rapid changes in the values ​​of fractal dimension were associated with the phenomenon of metal transfer. Shows the signal analyzed in the time domain, the photographic pictures of the metal transfer, obtained by the technique of shadowgrafia, and programs used to obtain the graphs, calculating the fractal dimension as well as statistics of the signals welding. In the literature review is made a presentation of the electric arc welding considering only its physical aspects. It appears the method used in calculating the fractal dimension of signals. Are also treated the electron emission mechanisms, the process of welding MIG / MAG, the phenomenon of metal transfer in MIG / MAG and the forces involved during metal transfer. / As técnicas de estimativa da dimensão fractal de sinais têm sido amplamente aplicadas na descrição de inúmeros sistemas físicos, desde estudos sobre turbulência atmosférica, sinais de eletroencefalograma, sistemas hidrológicos até estudos sobre o comportamento fractal de superfícies fraturadas por impacto. A análise da dimensão fractal de fenômenos complexos passou a ser uma ferramenta importante para quantificar o grau de irregularidade de fenômenos artificias ou naturais. Neste trabalho investigou-se a dimensão fractal dos sinais de tensão do arco voltaico do processode soldagem MIG/MAG. A técnica de estimativa empregada para o cálculo da dimensão fractal no estudo dos sinais foi o método box couting. Pôde-se verificar que variações bruscas nos valores da dimensão fractal estavam associadas com o fenômeno da transferência metálica. São apresentados os sinais analisados, no domínio do tempo, os quadros fotográficos da transferência metálica, obtidos pela técnica de shadowgrafia, e os programas utilizados para obtenção dos gráficos, cálculo da dimensão fractal e também de dados estatísticos dos sinais de soldagem. Na revisão bibliográfica é feita uma apresentação do arco elétrico de soldagem considerando-se apenas seus aspectos físicos. È apresentado o método empregado no cálculo da dimensão fractal dos sinais. São tratados também os mecanismos de emissão eletrônica, o processo de soldagem MIG/MAG, o fenômeno da transferência metálica no processo MIG/MAG e as forças envolvidas durante a transferência metálica.

BATISTA, H. J. Avaliação da microestrutura e da resistência à corrosão na soldagem multipasse do aço inoxidável superduplex UNS S32750 pelo processo MIG/MAG. 2012. 133 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência dos Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-06-07T12:19:21Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_hjbatista.pdf: 8993953 bytes, checksum: c9ce2bd66073fc5af2be5969bcda74f8 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-06-07T16:43:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_hjbatista.pdf: 8993953 bytes, checksum: c9ce2bd66073fc5af2be5969bcda74f8 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-07T16:43:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_hjbatista.pdf: 8993953 bytes, checksum: c9ce2bd66073fc5af2be5969bcda74f8 (MD5) Previous issue date: 2012-06-01 / Superduplex stainless steels are alloys that have good corrosion and mechanic resistance and, even more, are being used in substitution of austenitic stainless steels. However, welding thermal cycles may deteriorate these properties, affecting ferrite/austenite microstructural ratio and inducing intermetallic phases precipitation, thus requiring an adequate welding parameters selection. This problem might be critical in multipass welding due to repeated thermal cycles. Then, this work aims to study the effect of GMAW parameters on microstructural transformations and corrosion resistance of UNS S32750 superduplex stainless steel multipass welding. Thus, heat input (0,6 kJ/mm, 1,0 and 2,0 kJ/mm), shielding gas composition (98%Ar + 2%CO2 and 60%Ar + 38%He + 2%CO2), current wave shape (continuous and pulsed current) triangular weaving) were selected as the control factors and levels to be evaluated. Welds were performed on “half V” butt joints with 45º bevel angle and thickness of 22 mm. Mixed level fractional factorial technique was selected to the experimental design, resulting in eight butt joints welded. A microstructural characterization was performed on Weld Metal (WM) and Heat Affected Zone (HAZ) by Optical Microscopy (OM) and Scanning Electron Microscopy (SEM). As response characteristics, one evaluated ferrite fraction and austenite mean spacing (both by image analysis), chemical composition of ferrite and austenite phases (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy - EDS) and corrosion resistance (by electrochemical potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy). The results indicated that the heat input was the factor that exerted the greatest influence on the average content of ferrite at the cap of the joints. At root, the waveform and the shielding gas also influenced on this trait. It was observed that the elemental partitioning between ferrite and austenite phases is higher in the HAZ than in the WM, but there is not a tendency of this characteristic as a function of the heat input. The secondary austenite fraction presented a nonlinear relationship at the cap of the joints and the presence was greater when 1,0 kJ/mm heat input was used. Regarding to pitting corrosion resistance, polarization tests showed that the stability of the pits depends on the temperature of the solution, and the nucleation presents a relationship with the regions where there was precipitation of nitrides. Only at the region of the cap that had the highest average levels of ferrite in WM was possible to observe the occurrence of stable pits in this region, in all other cases they occurred in the HAZ. The electrochemical impedance spectroscopy showed a tendency to increase the polarization resistance of the welded joints with increasing the heat input level. / Os aços inoxidáveis superduplex são ligas com boa resistência mecânica e resistência à corrosão, que vêm sido utilizadas em substituição aos aços inoxidáveis austeníticos convencionais, sendo muito utilizados na indústria do petróleo. No entanto, o efeito dos ciclos térmicos de soldagem pode ser prejudicial às propriedades destas ligas, através da alteração no balanço microestrutural ferrita/austenita e da precipitação de fases intermetálicas, exigindo uma criteriosa seleção dos parâmetros de soldagem. Este problema tende a ser crítico na soldagem multipasse, onde há a imposição de vários ciclos térmicos. Desta forma, este trabalho tem como objetivo estudar o efeito dos parâmetros de soldagem sobre as transformações microestruturais e a resistência à corrosão na soldagem multipasse do aço inoxidável superduplex UNS S32750 pelo processo MIG/MAG. A fim de atingir este objetivo, os seguintes fatores de controle, com seus níveis, foram estudados: energia de soldagem (0,6 kJ/mm, 1,0 kJ/mm e 1,8 kJ/mm), gás de proteção (98%Ar + 2%CO2 e 60%Ar + 38%He + 2%CO2) e o formato de onda da corrente (contínua e pulsada). As soldagens foram realizadas em juntas com 22 mm de espessura, com geometria em “meio V” e ângulo de 45º em uma bancada robotizada. Como planejamento experimental, foi adotado o fatorial fracional com níveis mistos, resultando em oito juntas soldadas. Foi realizada uma caracterização microestrutural das regiões da Zona Fundida (ZF) e Zona Afetada pelo Calor (ZAC) pelas de Microscopia Ótica (MO) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Como características de resposta, avaliou-se o teor médio de ferrita e o espaçamento entre os grãos de austenita (ambos por análise de imagens), a composição química das fases ferrita e austenita (por Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raios X – EDS) e a resistência à corrosão (pelas técnicas eletroquímicas de polarização potenciodinâmica e espectroscopia de impedância eletroquímica). Os resultados indicaram que a energia de soldagem foi o fator que exerceu maior influência sobre o teor médio de ferrita na região do reforço das juntas. Na raiz, o formato de onda e o gás de proteção também influenciaram sobre esta característica. Foi observado que o particionamento químico entre as fases ferrita e austenita é maior na ZAC que na ZF, porém não há um comportamento claro da alteração desta característica em função da energia de soldagem. A quantidade de austenita secundária (γ2) apresentou uma relação não linear com a energia de soldagem no reforço das juntas, sendo mais presente quando foi utilizado o nível de energia de 1,0 kJ/mm, em média. Em relação à resistência à corrosão por pites, os ensaios de polarização potenciodinâmica mostraram que a estabilidade dos pites depende da temperatura da solução, e a nucleação apresentou uma relação com as regiões onde havia a precipitação de nitretos. Somente nas regiões do reforço das juntas que apresentaram os maiores teores médios de ferrita na ZF foi possível observar a ocorrência de pites estáveis, em todos os outros casos estes ocorreram na ZAC. A espectroscopia de impedância eletroquímica mostrou uma tendência no aumento da resistência à polarização nas juntas soldadas com o aumento do nível de energia de soldagem.

PEREIRA, A. L. S. Nanocompósitos baseados em PVOH e nanocristais de celulose obtidos de pseudocaule de bananeira. 2013. 57 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 2013-09-16T13:08:08Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_alspereira.pdf: 2684741 bytes, checksum: ae20992d601e08c379ff213db53aa6c5 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-09-16T16:46:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_alspereira.pdf: 2684741 bytes, checksum: ae20992d601e08c379ff213db53aa6c5 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-09-16T16:46:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_alspereira.pdf: 2684741 bytes, checksum: ae20992d601e08c379ff213db53aa6c5 (MD5) Previous issue date: 2013-03-15 / The use of polymeric materials from petroleum in the manufacture of difficult decomposition products leads to studies and development of partially or completely biodegradable materials from renewable sources. Cellulose is a major target of this research, not only for its various sources, but also by the wide applicability, especially in nanocomposites. Brazil, a country of agribusiness, has a large source of waste biomass from the agribusiness sector. One such source is the fiber from the banana pseudostem , which is used as fertilizer and soil cover in bananeiral own. Having a big residue generation in banana crop as an opportunity, the development of new alternative utilization expands the options of adding value and helps to reduce the negative impacts. In the present work, fibers from the banana pseudostem (PCB), Pacovan variety, were evaluated as a possible source for obtaining nanocelulose for preparation of nanocomposites in matrix of polyvinyl alcohol (PVOH), a hydrophilic and biodegradable polymer. Initially, the PCB was divided into four fractions: external fraction, central fraction, inner fraction and core for subsequent chemical, thermal and morphological characterization. Because of the higher cellulose content and crystallinity, we used the external fractions to obtain nanocelulose. After bleaching in alkaline environment, the pulp was subjected to acid hydrolysis (H2SO4 62% m / m, 70 min, 45 ° C) and reduced to cellulose nanocrystals. The nanocelulose extracted from the PCB appeared as a stable brown suspension . Typically, the crystals exhibited lengths (L) of 135.0 nm, and diameters (d) situated around 7.2 nm, which reproduces aspect ratios (L/d) 21.2. The nanocellulose was applied to a biodegradable polymeric matrix and water-soluble polyvinyl alcohol, to obtain nanocomposite films of different concentrations (0, 1, 3 and 5% on dry basis matrix). The addition of nanocellulose improved the mechanical properties of the films to 3% concentration, diminished the thermal properties at all concentrations, improved barrier property to water vapor gradually with small changes in the optical properties evidencing an opportunity to apply this nanocomposite film for packaging. Moreover, representing an alternative of adding value to a relevant agribusiness residue. / A utilização de materiais poliméricos oriundos do petróleo na fabricação de produtos de difícil decomposição leva a estudos e desenvolvimento de materiais parcialmente ou completamente biodegradáveis e de fontes renováveis. A celulose é um grande alvo destas pesquisas, não somente por suas diversas fontes, mas também pela vasta aplicabilidade, principalmente em nanocompósitos. O Brasil, um país do agronegócio, possui uma grande fonte de biomassa proveniente dos resíduos do setor agroindustrial. Uma dessas fontes é a fibra do pseudocaule da bananeira, que é utilizada como adubo e cobertura de solo no próprio bananeiral. Tendo a grande geração de resíduos no bananeiral como oportunidade, o desenvolvimento de novas alternativas de aproveitamento amplia as opções de agregação de valor e contribui para reduzir os seus impactos negativos. No presente trabalho, fibras do pseudocaule da bananeira (PCB), variedade Pacovan, foram avaliadas como possível fonte para obtenção de nanocelulose para elaboração de nanocompósitos em matriz de poli(álcool vinílico) (PVOH), um polímero hidrofílico e biodegradável. Inicialmente, o PCB foi dividido em quatro frações: fração externa, central, interna e núcleo para posterior caracterização química, térmica e morfológica. Em razão do maior conteúdo de celulose e cristalinidade, utilizaram-se as frações externas como matéria-prima para a obtenção de nanocelulose. Após branqueamento em meio alcalino, a fibra foi submetida à hidrólise ácida (H2SO4 62% m/m, 70 min, 45 °C) para obtenção dos nanocristais de celulose. A nanocelulose obtida do PCB apresentou-se como uma suspensão estável de coloração marrom. Tipicamente, os nanocristais apresentaram comprimentos (L) de 135,0 nm e diâmetros (d) situados em torno de 7,2 nm; o que reproduziu razões de aspecto (L/d) de 21,2. A nanocelulose foi aplicada em uma matriz polimérica biodegradável e solúvel em água, o poli(álcool vinílico), para obtenção de filmes nanocompósitos de diferentes concentrações (0, 1, 3 e 5% em base seca de matriz). A adição de nanocelulose melhorou as propriedades mecânicas dos filmes até a concentração de 3%, diminuiu as propriedades térmicas em todas as concentrações, melhorou a propriedade de barreira ao vapor de água gradualmente, com pequenas mudanças nas propriedades ópticas evidenciando uma oportunidade de aplicação desse filme nanocompósito para embalagem. Além disso, representando uma alternativa de agregação de valor a um relevante resíduo do agronegócio.

BATISTA, A. M. L. Síntese do padrão difratomérico de Óxido de Cério para determinação da largura instrumental. 2013. 88 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 2014-01-02T12:24:55Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_amlbatista.pdf: 6342998 bytes, checksum: 564fd7bfe5ebd9ac15753593eebddfd5 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2014-01-09T17:27:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_amlbatista.pdf: 6342998 bytes, checksum: 564fd7bfe5ebd9ac15753593eebddfd5 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-01-09T17:27:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_amlbatista.pdf: 6342998 bytes, checksum: 564fd7bfe5ebd9ac15753593eebddfd5 (MD5) Previous issue date: 2013 / With the use of X-ray powder diffraction, it is possible to determine physical parameters of a crystal lattice and quantify its phases. Some of these parameters are: the dimensions of unit cell (lattice parameters), volume, crystal size, microstrain, etc. However, it is necessary to be cautious with sample preparation as well as with the diffractometer alignment in order to obtain reliable parameters. For the systematic errors do not affect the values of these parameters, patterns samples are used which are denominated Standard Reference Materials¬-SRM. In X-ray powder diffraction measurement, the patterns obtained from a sample has external effects, such as the way of preparing sample or effects caused by the equipment itself. Taking into account the instrumental effects (systematic), which will always be present in a measurement, thus, the challenge is how to quantify this effect. The SRM selected for this purpose is cerium oxide (CeO_2) which were obtained from cerium sulfate tetrahydrate (Ce〖(SO_4)〗_2∙4H_2 O) purchased from Sigma-Aldrich. The major features of SRM are: crystals have dimensions on the order of µm, chemically inert, homogeneous, low microstrain, narrow and intense diffraction peaks. All these conditions are essential, especially the crystal size to determine the instrumental width. According to the Scherrer equation, the full width at half maximum (FWHM) of a diffraction peak is inversely proportional to the average size of the crystals, in other words, measurements made in thick crystals, homogeneous, low microstrain will produce narrow peaks, and consequently, the total width and profile of the diffraction peaks are associated with instrumental effects (for example: divergence, lenses, spectral dispersion, etc). The objective of this work is to synthesize CeO_2 with the conditions described earlier and to determine the instrumental width of the diffractometer. According to the results presented by the authors of this work, it was observed that cerium oxide can be used as Standard Reference Materials for X-ray Diffraction analysis. / Com uso da difração de raios X por pó, é possível determinar parâmetros físicos de uma rede cristalina e até quantificar suas fases. Alguns desses parâmetros são: as dimensões da célula unitária (parâmetros de rede), seu volume, tamanho de cristal, microdeformação e etc. Contudo, é preciso ser cauteloso com a preparação da amostra e com o alinhamento do difratômetro para que os parâmetros obtidos pela medida sejam confiáveis. Para que os erros sistemáticos não afetem os valores desses parâmetros, utilizam-se materiais padrões que são denominados SRM - Standard Reference Materials¬ (Material Padrão de Referência). Em qualquer medida de difração de raios-X, o difratograma obtido de uma amostra a ser analisada apresenta efeitos externos, que podem ser, por exemplo, a forma como foi preparada a amostra ou provocado pelo próprio equipamento. Levando em conta que os efeitos instrumentais (sistemáticos) sempre estarão presentes numa medida, então, a questão é saber quantificar esse efeito. O SRM escolhido para esse propósito é o óxido de cério (CeO_2) obtido a partir de sulfato de cério tetrahidratado (Ce〖(SO_4)〗_2∙4H_2 O) adquirido da Sigma-Aldrich. As principais características do SRM são: cristais com dimensões da ordem de μm, quimicamente inerte, homogêneo, baixa microdeformação e os picos de difração sejam estreitos e intensos. Todas essas condições são essenciais, especialmente o tamanho dos cristais, para determinar a chamada largura instrumental. Segundo a equação de Scherrer, a largura a meia altura (FWHM) de um pico de difração é inversamente proporcional ao tamanho médio dos cristais, ou seja, medidas feitas em cristais espessos, homogêneos e de baixa microdeformação produzirá picos estreitos, e consequentemente, a largura e perfis dos picos de difração estão associados a efeitos instrumentais (por exemplo: divergência, fendas, dispersão espectral e etc.). O objetivo deste trabalho consiste em sintetizar o CeO_2 com as condições apresentadas anteriormente para que seja possível, através de auxílio computacional, determinar a largura instrumental do difratômetro. Segundo os resultados apresentados pelo o autor do presente trabalho, verifica-se que o óxido de cério sintetizado pode ser utilizado como material padrão de referência para difratometria.

TEIXEIRA, J. M. C. Utilização dos produtos da combustão do carvão mineral como aditivos na produção de argamassa para revestimento. 2013. 97 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 2014-03-28T17:46:51Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_jmcteixeira.pdf: 2476117 bytes, checksum: 91ebed27ec9e1345652611e49fb3162d (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2014-03-28T19:01:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_jmcteixeira.pdf: 2476117 bytes, checksum: 91ebed27ec9e1345652611e49fb3162d (MD5) / Made available in DSpace on 2014-03-28T19:01:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_jmcteixeira.pdf: 2476117 bytes, checksum: 91ebed27ec9e1345652611e49fb3162d (MD5) Previous issue date: 2013 / The use of residues as alternative materials has proven successful according to several investigations. Coal combustion products (CCPs) is a residue that causes environmental impact, but it has a great potential for use in civil engineering construction in the production of mortars and concrete. It posesses a high content of silica (SiO2) and so it can be used as pozzolan. This research aimed to verify the viability of adding coal combustion products to mortars for bricklaying and covering. The raw materials were submitted to physical, and chemical characterization. CCPs were also rated according to their pozzolanicity. Reference mortars were prepared, as well as mortars containing 10, 20, 30, 40 and 50% amounts of CCPs as a partial replacement for cement. After curing time of 7 and 28 days, prismatic samples were tested to determine their tensile strength in bending and their compression strength. Moreover, the mortars were subjected to X-ray diffraction, scanning electron microscopy and determination of water absorption, voids and apparent density. The results obtained were consistent with literature data, showing that application of coal combustion products in the construction industry is a viable alternative. / A utilização de resíduos como materiais alternativos tem se mostrado uma solução satisfatória de acordo com várias pesquisas realizadas. Os produtos da combustão do carvão mineral (PCCs) são resíduos que causam impacto ambiental, mas apresentam grande potencial de utilização no setor da construção civil na produção de argamassas e concretos. Apresentam elevado teor de sílica (SiO2), podendo ser utilizados como pozolanas. Esta pesquisa objetivou verificar a viabilidade da utilização dos produtos da combustão do carvão mineral em argamassas de assentamento e revestimento. As matérias-primas foram caracterizadas quanto aos aspectos físicos, químicos e para os PCCs também foi avaliada sua pozolanicidade. Foram confeccionadas argamassas de referência e com adição de PCCs nos teores de 10, 20, 30, 40 e 50% como substituto parcial do cimento. Após tempos de cura de 7 e 28 dias, foram feitos teste de resistência à tração na flexão e resistência à compressão. Além disso, as argamassas foram sujeitas a análises de difração de Raios – X, Microscopia Eletrônica de Varredura, absorção de água, determinação de índice de vazios e massa específica aparente. Os resultados obtidos mostraram-se compatíveis quando comparados com os dados da literatura, demonstrando ser viável a aplicação dos produtos da combustão do carvão mineral na indústria da construção civil.

MENDES, G. M. S. L. Síntese e caracterização dos óxidos TiO2 , SnO2 e In2O3 dopados com Fe sintetizados por moagem mecânica: influência das ferramentas de moagem. 2013. 78 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 2014-04-01T13:17:18Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_gmslmendes.pdf: 6926025 bytes, checksum: b63c14d3f0b2a5df5b1c75164cc73d82 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2014-04-02T17:32:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_gmslmendes.pdf: 6926025 bytes, checksum: b63c14d3f0b2a5df5b1c75164cc73d82 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-04-02T17:32:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_gmslmendes.pdf: 6926025 bytes, checksum: b63c14d3f0b2a5df5b1c75164cc73d82 (MD5) Previous issue date: 2013-12-13 / Magnetic semiconductors have attracted the attention of scientists in recent years due, mainly, to technological applications in the field of spintronics. These semiconductors can be developed by a process called doping, where some atoms of the semiconductor matrix are randomly replaced by magnetic atoms. This property enables the fabrication of a manifold of electronic devices from the same semiconductor material. In this work the technique of high energy mechanical milling was applied to synthesize TiO_2, SnO2 and In2O3 doped with Fe2O3. The samples were structurally characterized by x-ray diffraction and Mössbauer spectroscopy. The synthesis was performed using three types of milling tools which influenced the outcome of the reactions. Compounds with formulas Sn(1-x)Fe(x)O2, Ti(1-x)Fe(x)O2 and {In(1-x)Fe(x)2}O3 were formed, with values of magnetic dopant concentration x of 2, 5 and 10% in atoms. Samples of Fe2O3-doped TiO2 were processed using a jar of polyacetal and zirconia spheres. However, the energy produced by these tools was not sufficient to complete the formation of the compound. Samples of TiO2 doped with Fe2O3 were successfully produced using stainless steel jar and spheres. The final compound was find to be contaminated with metallic iron impurities from the tools used. Furthermore, these impurities contributed to the formation of another phase, ilmenite (FeTiO3). To achieve purity, the samples were HCl washed for removal of metallic iron, but the phase related to ilmenite was not eliminated. Moreover, samples of Fe2O3-doped TiO2, SnO2, and In2O3 were synthesized using an alumina jar and zirconia spheres. These simples showed no undesirable impurities and no formation of other phases. While compounds based on TiO2 and SnO2 maintained their original crystalline structures, the compound {In(1-x)Fe(x)2O3} underwent a change in crystal phase, from its original cubic structure to a hexagonal corundum structure type. Results obtained from X-ray diffraction and Mössbauer spectroscopy showed that with increasing milling time Fe^{3+} enters in the semiconductor matrices substituting Ti^{4+}, Sn^{4+} or In^{3+} in octahedral sites. It was also observed the formation of oxygen deficient sites in the final compounds that may be attributed to long milling times or to stoichiometric imbalance between the precursor compounds used in the milling processes. / Os semicondutores magnéticos atraíram a atenção de muitos cientistas nos últimos anos devido, principalmente, a aplicações tecnológicas no ramo da spintrônica. Esses semicondutores podem ser desenvolvidos por meio de um processo chamado dopagem, onde alguns átomos da matriz semicondutora são substituídos aleatoriamente por átomos magnéticos. Esta propriedade possibilita a fabricação de uma variedade de dispositivos eletrônicos a partir do mesmo material semicondutor. Neste trabalho utilizou-se a técnica de moagem mecânica de altas energias para realizar a dopagem dos óxidos TiO2, SnO2 e In2O3 com Fe2O3, que foram caracterizados estruturalmente por difração de raios-x e espectroscopia Mössbauer. A síntese foi realizada em três tipos de ferramentas de moagem que influenciaram no desenvolvimento da reação. Foram formados compostos com fórmulas Sn(1-x)Fe(x)O2, Ti(1-x)Fe(x)O2 e {(In(1-x)Fe(x)}2O3, com valores de concentração do dopante magnético x de 2, 5 e 10% em átomos. Utilizando jarra de poliacetal e esferas de zircônia foram sintetizadas amostras de TiO2 dopadas com Fe2O3. No entanto, a energia produzida por estas ferramentas não foi suficiente para completar a formação do composto. Com uma jarra e esferas de aço inox foram produzidas amostras de TiO2 dopadas com Fe2O3, que por sua vez foram contaminadas com impurezas de ferro metálico proveniente das ferramentas utilizadas. Além disso, essas impurezas contribuíram para a formação de outra fase, a ilmenita (FeTiO3). Para alcançar um grau de pureza, essas amostras foram submetidas à lavagem com solução de HCl para a retirada do ferro metálico, porém a fase referente a ilmenita não foi eliminada. Compostos formados por TiO2, SnO2 e In2O3 dopados com Fe2O3 foram sintetizados em uma jarra de alumina com esferas de zircônia. Estas amostras não apresentaram impurezas indesejáveis e não houve formação de outras fase. Enquanto os compostos baseados em TiO2 e SnO2 mantiveram suas estruturas cristalinas originais, o composto {In(1-x)Fe(x)}2O3 sofreu uma mudança de fase cristalina, da estrutura cúbica original do In2O3 para hexagonal do tipo corundum. Resultados obtidos das medidas de espectroscopia Mössbauer e difração de raios-x mostraram que, com o aumento do tempo de moagem, o Fe^{3+} entra na matriz dos compostos semicondutores substituindo o Ti^{4+}, Sn^{4+} ou In^{3+} em sítios octaédricos. Foi observado também a formação de um sítio com deficiência de oxigênio nos compostos finais que pode ser atribuído ao processo e longos tempos de moagem ou ainda ao desbalanço estequiométrico dos compostos precursores usados na moagem.