Orientador: Maria Isabel Felisberti / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T19:31:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_CristinaMonizAraujo_D.pdf: 7248376 bytes, checksum: eab62afa9497b408dc170835b8ddbc34 (MD5) Previous issue date: 2003 / Doutorado

Orientador: Edison Bittencourt / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-24T23:48:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CampomanesSantana_RuthMarlene_D.pdf: 4074937 bytes, checksum: 2982f3d9ecdc56904813b0bda73d2048 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Este trabalho mostra um de novo método de obter compósitos semicondutores elétricos poli(pirrol )-poli( vinil álcool) (PPy-PV A), polimerizado por via fotoquímica, via luz UV e na presença do sal de ferro-areno como fotoiniciador. Estudos gravimétricos tem mostrado que o rendimento de polimerização do PPy incidente na matriz de PVA é fortemente influenciado pelo tempo de umectação da matriz na solução monomérica, natureza do solvente, concentração do fotoiniciador e da dose de irradiação. Foi realizado o estudo cinético da polimerização do PPy com e sem a presença do solvente (metanol), no qual demostrou-se que o método fotoquímico é o mais rápido e eficiente. Foi realizada a dopagem dos compósitos com os ácidos: p-toluenosulfônico (APTS), naftalenosulfônico (ANS) e dodecilbenzeno sulfônico (ADBS) com a finalidade de avaliar a estabilidade da condutividade dos compósitos em função do tempo de armazenagem, sendo os melhores resultados dos compósitos dopados com APTS...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The goal of this work is to show a new method to obtain semiconducting composites of poly(pyrrol)-poly(vinyl aleohol) PPy-PVA polymerized photochemically, via UV light and the iron-arene salt as photoinitiator. Gravimetric studies have shown that the yield of polymerization of PPy inside the PVA matrix is influenced strongly by several factors: swelling time of PVA matrix in the monomeric solution, the solvent nature, the photoinitiator concentration and the irradiation dose. It was performed a kinetic study of PPy polymerization with the presence of the solvent (methanol), and without it showing that the photochemical method is the most rapid and efficient. It was also performed the dopant of composites with acids such as: p-toluene sulfonic (APTS), naphtalenosulfonic (ANS) and dodecilbenzene sulfonie (ADBS) with the objective to evaluate the stability of composites conductivity in function of storage time. The best results were found using APTS...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Inez Valeria Pagotto Yoshida / Tese (doutorado) - Univesidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-25T05:30:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gozzi_MauricioFernando_D.pdf: 3170037 bytes, checksum: 57fbfd44ba2c40864fe7440294a66ba8 (MD5) Previous issue date: 1999 / Doutorado

Orientador: Jose Roberto Lovadino / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-07-25T07:42:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dorini_AndreLuis_M.pdf: 6902440 bytes, checksum: f3da11b3075fc2586979eb35988b962f (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Não informado / Abstract: Not informed. / Mestrado / Dentística / Mestre em Clínica Odontológica

Orientador: Maria Helena Robert / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-19T05:22:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 UrtigaFilho_SeverinoLeopoldino_D.pdf: 40221912 bytes, checksum: c3efce577b5ae9a7d37c461d9dda1817 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: o trabalho analisa a possibilidade de produção de compósitos do tipo in situ no sistema Al-Nb, constituidos de matriz AI reforçada com 6, 12 e 18% em volume do intermetálico NbAI3; e caracteriza os compósitos obtidos em termos de propriedades mecânicas (dureza; limite de resistência, limite elástico e alongamento, em tração a temperatura ambiente e a 150C; desgaste), expansão térmica.e densidade. Dois diferentes processos para a obtenção dos compósitos foram testados: fusão conjunta dos elementos e dissolução do Nb sólido em AI líquido. O primeiro processo foi considerado inadequado dada a limitação da quantidade de material factível e a morfologia do tipo esqueleto do intermetálico resultante. Compósitos com intermetálicos poligonais como reforço distribuido na matriz foram obtidos a partir de ligas.-base hiperperitéticas de AI-Nb, por sua vez obtidas por dissolução do Nb em AI. Foram analisados os mecanismos de dissolução envolvidos, visando o controle da morfologia da fase intermetálica. Os compósitos produzidos apresentaram dureza crescente com o aumento da fração de reforço, com valores de 30 a 80% superiores à do AI utilizado como matriz. Com relação aos resultados de ensaios de tração à temperatura ambiente, foram observados aumentos da ordem de até 50% no limite de resistência, de até 62% no limite de escoamento e redução de até 90% no alongamento, para os compósitos produzidos, com relação ao AI sem reforço. Quanto aos resultados obtidos para ensaios de tração a 150C,pode ser observado aumento de até 85% no limite de resistência, de até 93% no limite de escoamento e redução de até 86% no alongamento para os compósitos, com relação ao AI utilizado como matriz. As alterações nas propriedades são, em geral, crescentes com o aumento da fração de reforço. Foram observados micro-mecanismos de fratura dútil nos compósitos. Quanto ao desgaste, os compósitos apresentaram taxa de desgaste decrescente com o aumento da quantidade de reforço, com valores de até 70% inferiores aos apresentados pelo AI. Nos compósitos mecanismos de desgaste por deformação e fragmentação estão presentes. Com relação à expansão térmica, os compósitos apresentaram valores até 13% inferiores ao AI. Também neste caso, o aumento da quantidade de reforço significa maiores alterações na propriedade. Os compósitos apresentaram densidade aparente crescente com o aumento do teor de reforço, com valores até 14% superiores ao do AI. Os resultados obtidos neste trabalho permitem apresentar um novo e já caracterizado material, com proposição de método de fabricação e sugestões de utilização / Abstract: This work analyses the feasibility of in situ composites production in the AI-Nb system, containing AI- fhase as matrix and intermetallic NbAl3 as reinforcement; and characterizes 6, 12 and 18%vol NbAl3 produced composites in relation to their mechanical properties (hardness; yield strength, ultimate tensile strength, strain; wear), thermal expansion and density. Two different processes were tested to produce such composites: by melting together AI and Nb and by dissolution of Nb in liquid AI. The first process was considered inadequate due to volume of material limitations and to the unproper morphology of the resulting intermatallics. Composites showing polygonal intermetallic particles as reinforcement, reasonably distributed in the matrix were obtained from mas ter alloys produced by Nb dissolution in AI. Dissolution mechanisms were analysed in order to allow control of the reinforcement particle morphology. Produced composites showed increasing Brinell hardness as fraction of reinforcement increases as much as 80% to the hardness of the commercial AI used as matrix. Yield strength at room temperature was also increased up to 62% higher in the composites related to AI; ultimate tensile strength increased to 50% and strain reduced to 90% in the composites when compared to the matrix. Tension tests carried out at 150C also gave interesting results: 85% increasing on ultimate tensile strength, up 93% increasing on yield strength and 86% reduction of strain for composites, compared to values for AI. In general, modifications on properties increased as reinforcement volume fraction increased. Micromechanisms of ductile fracture were observed in the composites. Concerning to wear properties, composites showed wear rates up to 70% smaller than AI. Deformation and fragmentation were the dominant wear mechanisms for composite material. Composites showed also superior quality related to thermal stability: expansion till 13% lower than the value obtained for AI was observed. Also in this case, increasing amount of particles lead to more severe alterations in the property. Apparent density of composites were also dependent on NbAl3 volume fraction, maximum volume of 14% higher than AI density was obtained for the richest composite. General results enable to present a new, characterized material, together with a fabrication method and suggestions for its application / Doutorado / Doutor em Engenharia Mecânica

O desenvolvimento da sociedade humana somente atingiu o estágio atual devido à utilização de materiais compósitos de diferentes misturas, que vem desempenhando um papel fundamental no desenvolvimento da sociedade moderna. Com a finalidade de explorar o crescente interesse nas pesquisas de novos materiais, este trabalho apresenta um estudo sobre as propriedades do compósito elastomérico a base de poli(éter-siloxano) e sólido particulado cerâmico de titanato de bário (3 BaTiO). Amostras com quantidades adequadas dos componentes, matriz polimérica não curada e particulada de titanato de bário, foram curadas em diferentes concentrações (puro, 10, 20, 30, 40 e 50 %) por meio de mistura em massa em uma câmara glove box em ambiente de nitrogênio, até obtenção de mistura homogênea. O copolímero puro e uma série de compósitos com diferentes concentrações foram submetidos a ensaios de inchamento, análises térmicas gravimétricas, calorimetria diferencial exploratória, caracterização morfológica por microscopia eletrônica de varredura, ensaios mecânicos de tração e medidas elétricas. Por meio dessa série de técnicas de caracterização foram observadas propriedades bem distintas entre o polímero puro e os compósitos, caracterizado pelo aumento das ligações cruzadas. Neste trabalho foi também construído um capacitor de placas paralelas para teste de capacitância elétrica dos materiais preparados, visando o estudo do comportamento elétrico dos materiais em estudo. / The present development of the human society should be credited to the use of the composite and blend materials. In this dissertation composites of an elastomer, poly(ether-siloxane), along with barium titanate are prepared and their properties are studied. Nanoparticles of barium titanate were incorporated in the elastomer in the range 0-50 wt% through bulk mixing under nitrogen atmosphere in a glovebox, using a porcelain mortar and pestle. The mixtures thus prepared were placed in molds and allowed to cure in order to prepare specimens for properties analyses. The composites were submitted to swelling tests, thermal gravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), mechanical strength tension test, electrical measurements and electron scanning microscopy (SEM). It was possible to make a correlation between the observed properties and the morphology and composition of the composites. Additionally, a parallel plates capacitor for injection and test of small samples was built and used to evaluate the electrical capacitance of the composites prepared in this work.

O comportamento ortotrópico dos materiais compósitos torna bastante complexo o estudo das suas propriedades estruturais, visto que, nos cálculos de rigidez e resistência, faz-se necessário considerar as propriedades em cada direção, sem que estas interfiram nas outras. Os resultados destes estudos dependem fundamentalmente do comportamento micromecânico da adesão fibra / resina. Este comportamento é comandado basicamente por dois fatores: (i) aderência total da fibra na resina, e (ii) extração de fibras da matriz. Estes fatores podem ser analisados diretamente, utilizando a regra das misturas modificada, cujas condições são muito sensíveis às variações da engenharia de processamento, ou com análises que não sejam influenciadas por estes fatores, tal como a obtenção do ângulo de contato, que está diretamente relacionado à molhabilidade e, conseqüentemente, com a eficiência da adesão. Sendo assim, o presente trabalho levou a uma teoria de molhamento generalizada onde, através do desenvolvimento de um método numérico, permitiu o estudo do comportamento do ângulo de contato formado entre a fibra e a matriz polimérica. Para este estudo, diferentemente da teoria clássica de molhabilidade, considerou-se na solução do método numérico proposto, que os planos formadores da gota líquida são ortogonais elípticos, tendo em vista que as fibras naturais, e em particular a fibra sisal (objeto deste trabalho), possuem seção transversal próxima a esta geometria. Deste modo, a metodologia proposta permitiu obter o ângulo de contato para o sistema fibra sisal / matrizes poliméricas, e efetuar sua comparação com os valores obtidos de experimentos mais complexos, tal como o ensaio de extração de fibras. Em função desta comparação, foi necessário propor modificações à regra das misturas com o intuito de incluir parâmetros como: extração de fibras, fator de adesão e alinhamento de fibras, para prever, com maior exatidão, o comportamento macromecânico do compósito. Este mesmo comportamento também foi verificado através da relação existente entre as propriedades dos compósitos em resistência à tração, flexão e trabalho de extração de fibras, com o tratamento químico em solução aquosa de NaOH realizadas nas fibras de sisal. Os compósitos, cujas fibras foram submetidas a tratamentos químicos, tiveram sua propriedade em resistência à tração e flexão melhoradas, em consequência de uma melhoria na adesão da interface.

O desenvolvimento da sociedade humana somente atingiu o estágio atual devido à utilização de materiais compósitos de diferentes misturas, que vem desempenhando um papel fundamental no desenvolvimento da sociedade moderna. Com a finalidade de explorar o crescente interesse nas pesquisas de novos materiais, este trabalho apresenta um estudo sobre as propriedades do compósito elastomérico a base de poli(éter-siloxano) e sólido particulado cerâmico de titanato de bário (3 BaTiO). Amostras com quantidades adequadas dos componentes, matriz polimérica não curada e particulada de titanato de bário, foram curadas em diferentes concentrações (puro, 10, 20, 30, 40 e 50 %) por meio de mistura em massa em uma câmara glove box em ambiente de nitrogênio, até obtenção de mistura homogênea. O copolímero puro e uma série de compósitos com diferentes concentrações foram submetidos a ensaios de inchamento, análises térmicas gravimétricas, calorimetria diferencial exploratória, caracterização morfológica por microscopia eletrônica de varredura, ensaios mecânicos de tração e medidas elétricas. Por meio dessa série de técnicas de caracterização foram observadas propriedades bem distintas entre o polímero puro e os compósitos, caracterizado pelo aumento das ligações cruzadas. Neste trabalho foi também construído um capacitor de placas paralelas para teste de capacitância elétrica dos materiais preparados, visando o estudo do comportamento elétrico dos materiais em estudo. / The present development of the human society should be credited to the use of the composite and blend materials. In this dissertation composites of an elastomer, poly(ether-siloxane), along with barium titanate are prepared and their properties are studied. Nanoparticles of barium titanate were incorporated in the elastomer in the range 0-50 wt% through bulk mixing under nitrogen atmosphere in a glovebox, using a porcelain mortar and pestle. The mixtures thus prepared were placed in molds and allowed to cure in order to prepare specimens for properties analyses. The composites were submitted to swelling tests, thermal gravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), mechanical strength tension test, electrical measurements and electron scanning microscopy (SEM). It was possible to make a correlation between the observed properties and the morphology and composition of the composites. Additionally, a parallel plates capacitor for injection and test of small samples was built and used to evaluate the electrical capacitance of the composites prepared in this work.

Este trabalho tem como objetivo desenvolver e caracterizar as cerâmicas de Zr02 tetragonal policristalina e estabilizada com Ce02 (cerâmicas Ce-TZP), consideradas candidatas em aplicações como cerâmicas estruturais com alto desempenho. Foram estudadas várias técnicas de preparação de pós cerâmicos, visando uma maior confiabilidade e reprodutibilidade das propriedades mecânicas das cerâmicas Ce-TZP. As cerâmicas foram fabricadas a partir de misturas de pós com diferentes teores de Ce02. Estas cerâmicas foram fabricadas utilizando mistura mecânica de óxidos de Ce e Zr (para comparar as características dos pós e propriedades das cerâmicas resultantes) e técnicas não-convencionais de obtenção de pós. As técnicas não-convencionais desenvolvidas e/ou aprimoradas neste trabalho foram: i) co-precipitação de hidróxidos de Ce e Zr a partir de cloretos e secagem por liofilização e reprecipitação de sulfatos e remoção de água livre com álcoois de baixa polaridade. Os pós e as respectivas cerâmicas sinterizadas foram especificadas em termos de suas características químicas e físicas, do seu estado de compactação e de suas propriedades mecânicas. As características químicas foram determinadas através do uso de análises químicas e as características físicas foram avaliadas a partir das fases presentes, tamanho e forma de partículas e aglomerados e porosidade do pó. O estado de compactação foi analisado através dos resultados de porosidade e observações da superfície de fratura, usando microscopia eletrônica de varredura. As propriedades mecânicas foram analisadas a partir dos valores de resistência à flexão, de microdurezasuperficial e de tenacidade à fratura. Este estudo mostrou que as características químicas e físicas dos pós influenciaram decisivamente na qualidade da microestrutura da cerâmica sintetizada final. As propriedades mecânicas das cerâmicas sinterizadas mostraram claramente dependentes do teor de Ce02, da microestrutura e da quantidade de fase tetragonal transformada para fase monoclinica sob tensão aplicada. Algumas cerâmicas Ce-TZP desenvolvidas neste trabalho apresentaram resultados de resistência mecânica comparáveis aos publicados na literatura internacional.

Atualmente na engenharia de materiais observa-se um revigoramento da busca por materiais oriundos de fontes renováveis. O uso de fibras vegetais reforçando polímeros, por exemplo, representa uma alternativa na substituição parcial de fibras de vidro em compósitos. O curauá é uma planta legitimamente brasileira, de fácil cultivo e processamento, que produz fibras de ótimo desempenho mecânico. Neste trabalho, fibras de curauá foram caracterizadas e foi definido um processo simples para a limpeza (lavagem e secagem), a seleção e o corte das fibras in natura. Então, desenvolveu-se uma metodologia para a fabricação de mantas. Compósitos de matriz poliéster isoftálica foram moldados por compressão à quente com mantas provenientes de diferentes pré-tratamentos (in natura, secagem e lavagem/secagem). Também foram moldados compósitos com fibras de diferentes comprimentos (10, 20, 30, 40, 50 mm), frações volumétricas (%Vf = 10, 20, 30 e 40%) e com diferentes espessuras (3,15, 4,80 e 6,45 mm) Finalmente, foram moldados compósitos híbridos, com um teor variável das fibras constituintes (curauá/vidro). Utilizou-se então ensaios de tração, flexão, impacto, short beam e dureza Barcol para a caracterização dos compósitos. Foi constatada a importância dos processos de lavagem, secagem e seleção das fibras para o incremento das propriedades mecânicas do compósito. O aumento do comprimento das fibras dentro do intervalo pesquisado produziu melhores propriedades mecânicas nos compósitos. Já a resistência short beam não aumentou com o comprimento da fibra, somente com a fração volumétrica de fibras. Com o aumento do teor de fibras de curauá, obteve-se um incremento da resistência ao impacto além das resistências e módulos de tração e flexão. No entanto, observou-se uma redução gradativa nos resultados de dureza Barcol. Com comprimento de fibra de 50 mm e %Vf = 40%, foram obtidos os melhores resultados. Com relação aos compósitos híbridos, notou-se que o ajuste das propriedades mecânicas pode ser realizado pelo controle do teor das fibras (curauá/vidro), de acordo com a aplicação pretendida para o material. Substituindose 25% das fibras de vidro por curauá obteve-se um ótimo resultado, pois ocorreu apenas uma leve redução na resistência mecânica. As fibras de curauá apresentaram limitações quando usadas em materiais compósitos, mesmo assim possuem muitas características desejáveis, que permitem essa aplicação. / The search for a greater use of renewable materials is on the rise again. The use of vegetal fibres to reinforce polymers, for instance, represents an alternative for the partial substitution of glass fibres in composites. Curauá is a genuinely Brazilian plant, of easy cultivation and processing, which produces fibres with excellent mechanical performance. In this work, the curauá fibres were characterized (density, morphology and thermogravimetry), and a simple and effective process for cleaning (washing and drying), selecting and cutting of the raw fibres was defined. Then, a methodology for producing fibre mats was proposed. Isophthalic polyester matrix composites were moulded via hot compression with the mats produced with fibres from different pre-treatments (as received, drying and washing/drying). Composites with fibres of variable length (10, 20, 30, 40, 50 mm), distinct fiber volume fraction (%Vf = 10, 20, 30 e 40%) or with different thickness (3.15, 4.80 e 6.45 mm) were also molded. Finally, hybrid composites were moulded using a variable relative volume content of the constituent fibres (curaua/glass) and an overall constant fiber content. Tensile, flexural, impact, short beam and Barcol hardness tests were used for the characterization of the composites. The washing, drying and selection of the fibres were found important to increase the mechanical properties of the composites. The increase in fibre length increased the mechanical properties of the composites.Regarding short beam strength, the fibre length did not exert a significant influence on it, although it increased with the fibre volumetric fraction. An increase in impact strength, tensile and flexural strength and modulus and a gradual decrease in Barcol Hardness were found when increasing the curauá fibre volume fraction. Regarding the hybrid composites, the results showed that the mechanical properties can be adjusted by controlling the ratio of fibre content (curaua/glass), according to the intended application of the final material. In this study, the curaua fibres presented some limitations when used in composite materials, yet having many advantages that allow this application.