Diferentes organizações dentro de um mesmo domínio de aplicação costumam ter requisitos de dados bastante semelhantes. Apesar disso, cada organização também tem necessidades específicas, que precisam ser consideradas no projeto e desenvolvimento dos sistemas de bancos de dados para o domínio em questão. Dessas necessidades específicas, resultam variações estruturais nos dados das organizações de um mesmo domínio. As técnicas tradicionais de modelagem conceitual de banco de dados (como o Modelo Entidade-Relacionamento - MER - e a Linguagem Unificada de Modelagem - UML) não nos permitem expressar em um único esquema de dados essa variabilidade. Para abordar esse problema, este trabalho de mestrado propôs um novo método de modelagem conceitual baseado no uso de Diagramas de Características de Banco de Dados (DBFDs, do inglês Database Feature Diagrams). Esse método foi projetado para apoiar a criação de famílias de esquemas conceituais de banco de dados. Uma família de esquemas conceituais de banco de dados compreende todas as possíveis variações de esquemas conceituais de banco de dados para um determinado domínio de aplicação. Os DBFDs são uma extensão do conceito de Diagrama de Características, usado na Engenharia de Linhas de Produtos de Software. Por meio dos DBFDs, é possível gerar esquemas conceituais de banco de dados personalizados para atender às necessidades específicas de usuários ou organizações, ao mesmo tempo que se garante uma padronização no tratamento dos requisitos de dados de um domínio de aplicação. No trabalho, também foi desenvolvida uma ferramenta Web chamada DBFD Creator, para facilitar o uso do novo método de modelagem e a criação dos DBFDs. Para avaliar o método proposto neste trabalho, foi desenvolvido um estudo de caso no domínio de dados experimentais de neurociência. Por meio do estudo de caso, foi possível concluir que o método proposto é viável para modelar a variabilidade de dados de um domínio de aplicação real. Além disso, foi realizado um estudo exploratório com um grupo de pessoas que receberam treinamentos, executaram tarefas e preencheram questionários de avaliação sobre o método de modelagem e a sua ferramenta de software de apoio. Os resultados desse estudo exploratório mostraram que o método proposto é reprodutível e que a ferramenta de software tem boa usabilidade, amparando de forma apropriada a execução do passo-a-passo do método. / Different organizations within the same application domain usually have very similar data requirements. Nevertheless, each organization also has specific needs that should be considered in the design and development of database systems for that domain. These specific needs result in structural variations in data from organizations of the same domain. The traditional techniques of database conceptual modeling (such as Entity Relationship Model - ERM - and Unified Modeling Language - UML) do not allow to express this variability in a single data schema. To address this problem, this work proposes a new conceptual modeling method based on the use of Database Feature Diagrams (DBFDs). This method was designed to support the creation of families of conceptual database schemas. A family of conceptual database schemas includes all possible variations of database conceptual schemas for a particular application domain. The DBFDs are an extension of the concept of Features Diagram used in the Software Product Lines Engineering. Through DBFDs, it is possible to generate customized database conceptual schemas to address the specific needs of users or organizations at the same time we ensure a standardized treatment of the data requirements of an application domain. At this work, a Web tool called DBFD Creator was also developed to facilitate the use of the new modeling method and the creation of DBFDs. To evaluate the method proposed in this work, a case study was developed on the domain of neuroscience experimental data. Through the case study, it was possible to conclude that the proposed method is feasible to model data variability of a real application domain. In addition, an exploratory study was conducted with a group of people who have received training, executed tasks and filled out evaluation questionnaires about the modeling method and its supporting software tool. The results of this exploratory study showed that the proposed method is reproducible and that the software tool has good usability, properly supporting the execution of the method\'s step-by-step procedure.

As relações palavra&imagem na literatura para crianças e jovens são investigadas pela perspectiva de suas estruturas e jogos intercódigos, anotando como se engendram e favorecem, ou não, a recepção criativa das obras contemporâneas. O estudo dá evidência aos aspectos materiais da linguagem e dos signos verbal e visual, estabelecendo quinze critérios para apreciação e análise, que resultam da arquitetura lógica de três categorias (1) as condições contextuais ao campo da autoria, (2) as marcas do uso do suporte-livro e do projeto gráfico, (3) as relações espaciais palavra&imagem, propriamente ditas cada uma delas permitindo a divisão em três subcategorias. A última categoria abarca os níveis de montagem por justaposição, sobreposição e fusão palavra&imagem, que se deixaram filtrar por três subdivisões, possibilitando perceber e identificar mais detidamente sua franja de detalhes. Para tanto, foi necessário lançar mão de exemplos que principiam, factualmente, no período da Era de Ouro da Ilustração, a partir das últimas décadas do século XIX, na órbita dos países europeus, com destaque a Walter Crane e Arthur Rackham, dois marcos na história do livro para crianças. Em um percurso que não é estritamente cronológico, à experiência do passado vieram somar a reflexão e a experimentação de autores brasileiros na atualidade. Outro nível de discussão promoveu o mapeamento das dificuldades de definir conceitos e nomes para os próprios objetos literários no decurso da produção cultural para infância e, deste modo, colocaram-se à berlinda categorias como ilustração, livro de imagem e livro ilustrado. Esta é a visão geral do trabalho, em sentido inverso porque, antes de tudo, era necessário conhecer as formulações e abordagens teóricas de outras pesquisas acadêmicas, em razão de poucas obras de referência publicadas, que abraçaram o desafio de compreender a relação palavra&imagem na literatura infantil, em diferentes áreas: artes, comunicação, design, semiótica, psicologia, educação e estudos literários, desde 1980 aos dias de hoje (2008). Nossa tarefa tem sido obrigatoriamente mais descritiva, colecionando fatos, informações, idéias a fim de correlacioná-los e criar uma nova proposta aberta para as possibilidades de decifração literária em ritmo de jogo e re-invenção estética por parte do leitor-criança. Deste modo, para o último capítulo, escolheram-nos três obras singulares dos escritoresilustradores Angela Lago e Roger Mello, mais a parceria José Saramago e João Caetano, com as quais se brinca no diagrama das relações espaciais palavra&imagem. / Word&image relations in fiction books for children and young people are investigated towards the perspective of semiotics plays, verifying how they generate and favour, or not, the creative reception of the contemporary works. The study shed evidence to the material aspects of the language and both verbal and visual signs as well, by setting fifteen criteria for valuation and analysis, fallen into three logical categories, then filtered in three subcategories. Thus, (1) the context regarding authorship, (2) the material aspects of support and the graphic design, (3) the spatial dispositions of verbal and visual signs, are contemplated. The last one has also counted on a particular approach, by having each word&images assembling (juxtaposition, superposition and fusion) divided again, making it possible to closely observe a range of pertinent details. Towards that, it was necessary to count on examples which start, factually, in the Golden Age Illustration period, from the last decades of the 19th Century on, in the field of the European countries, particularly Walter Crane and Arthur Rackham, two milestones in the history of books for children. In a strictly non-chronological path, as the experience from the past, both reflection and experimentation of the current Brazilian authors have been added. Another level of discussion has promoted a characterization of the difficulties to define concepts and one taxonomic for literary objects along the cultural production for childhood and, therefore, categories such as, illustration, wordless picturebook, illustrated book vs. picturebook have been seen as target. This is a overview of the paper, but in the inverse trajectory, cause before all it was necessary to know formulations and theorical approaches of other academic researches, due to few reference works published, to meet challenge of understanding about word&image relations in the fields of arts, communication, design, semiotic, psychology, literary studies and education, since 1980 until nowadays. Our task has been necessarily more descriptive, by collecting facts, data, ideas, in order to co-relate them and create a new proposal to decipher and decrypt the play of interpretants as a possible and aesthetic re-invention. So, for the last chapter, three masterpieces by Angela Lago, Roger Mello and José Saramago, with João Caetanos illustrations, were chosen to play with them into the diagram of word&image relations.

Pour résoudre un problème de mathématiques ou comprendre une démonstration, une figure bien choisie est parfois d’un grand secours. Ce fait souvent remarqué peut être vu comme un cas particulier d’un phénomène plus général. Utiliser une figure plutôt que des phrases, reformuler un problème sous la forme d’une équation, employer telles notations plutôt que telles autres : dans tous ces cas, en un sens, on ne fait que représenter sous une nouvelle forme ce qu’on sait déjà, et pourtant, cela peut permettre d’avancer. Comment est-ce possible ? Pour répondre à cette question, la première partie de cette thèse étudie ce qu’apporte un changement notationnel précis introduit par Leibniz à la fin du XVIIe siècle. La suite de ce travail analyse, et confronte à l’exemple précédent, plusieurs manières de penser les différences représentationnelles proposées dans la littérature philosophique récente. Herbert Simon, étudié dans la deuxième partie, s’appuie sur le modèle informatique des structures de données : deux représentations peuvent être « informationnellement » équivalentes, mais « computationnellement » différentes. Les logiciens Barwise et Etchemendy, étudiés dans la troisième partie, cherchent à élargir les concepts de la logique mathématique (en particulier ceux de syntaxe et de sémantique) aux diagrammes et figures. Enfin, certains philosophes des mathématiques contemporains, comme Kenneth Manders, remettent en cause la notion même de représentation, en soutenant qu’elle n’est pas éclairante pour comprendre l’usage de figures, formules ou autres supports externes en mathématiques. C’est à ces critiques qu’est consacrée la quatrième et dernière partie. / When solving a mathematical problem or reading a proof, drawing a well-chosen diagram may be very helpful. This well-known fact can be seen as an instance of a more general phenomenon. Using a diagram rather than sentences, reformulating a problem as an equation, choosing a particular notation rather than others : in all these cases, in a sense, we are only representing in a new form what we already knew; and yet, it can help us make progress. How is this possible? To address this question, the first part of this thesis explores the benefits afforded by a specific notational change introduced by Leibniz in the late seventeenth-century. The rest of this work analyses, and puts to the test of the preceding case study, several ways of understanding representational differences which have been put forward in the recent philosophical literature. Herbert Simon, studied in the second part, relies on a comparison with the notion of data structures in computer science: two representations, he writes, can be “informationally” equivalent yet “computationnally” different. The logicians Barwise and Etchemendy, studied in the third part, try to broaden the concepts of mathematical logic (in particular those of syntax and semantics) to cover diagrams and figures. Finally, some contemporary philosophers of mathematics, for instance Ken Manders, argue that the notion of representation itself is not helpful to understand the use of diagrams, formulas or other external reasoning tools in mathematics. Such arguments are the focus of the fourth (and last) part.

Atualmente, existe uma grande demanda por materiais caracterizados por um balanço adequado de propriedades, para aplicações estruturais em altas temperaturas. Superligas de última geração a base de níquel podem ser usadas sob carregamento em temperaturas próximas a 1150 ºC, mas informações indicam que materiais constituídos de microestruturas multifásicas apresentam maior potencial para estas aplicações, dentre os quais, os que contêm fase(s) intermetálica(s) em equilíbrio com um metal ou liga refratária. Na última década foram avaliados pelo Grupo Diagrama de Fases e Termodinâmica Computacional da Escola de Engenharia de Lorena os sistemas ternários metal refratário (molibdênio, nióbio, tântalo, vanádio, titânio, zircônio)-silício-boro, com o objetivo de serem determinadas as relações de fases em altas temperaturas e de ser desenvolvido um banco de dados termodinâmicos. Com o estudo experimental do sistema háfnio-silício- boro na seção isotérmica a 1600 ºC e sua Projeção Liquidus, na região rica em Háfnio, completa-se este ciclo de trabalhos. Saliente-se que o estudo deste sistema ternário exigiu a revisão dos sistemas binários háfnio-silício e háfnio-boro, através de sua avaliação experimental. Foram utilizadas no trabalho matérias-primas de elevada pureza (háfnio - mínimo de 99,8%, silício - mínimo de 99,998% e boro - mínimo de 99,5%). A metodologia experimental envolveu basicamente as seguintes etapas: (i) produção das ligas em forno a arco; (ii) tratamento térmico das ligas na temperatura de 1600 ºC; (iii) caracterização por difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura das ligas no estado bruto de fusão e tratadas termicamente e espectroscopia de energia dispersiva. Como resultado do estudo observou-se: (i) no sistema binário háfnio-silício a reação eutética L _HfSS + Hf2Si, na região rica em háfnio, as reações peritéticas L + Hf5Si3 Hf2Si, L + Hf3Si2 Hf5Si3, L + Hf3Si2 Hf5Si4, L + Hf5Si4 HfSi, L + HfSi HfSi2, a transformação congruente L Hf3Si2, e a reação eutética L SiSS + HfSi2, na região rica em silício, a estabilidade das fases intermediárias Hf2Si, Hf5Si3, Hf3Si2, Hf5Si4 a 1600 ºC, e a estabilidade de HfSi e HfSi2 a 1200 ºC, o que sugere alterações significativas em relação ao diagrama de fases atualmente aceito pela literatura; (ii) no sistema binário háfnio-boro a reação eutética L _HfSS + HfB, na região rica em háfnio, a reação peritética L + HfB2 HfB, a transformação congruente L HfB2 e a reação eutética L B-RhomSS + HfB2, na região rica em boro, e a estabilidade das fases intermediárias HfB e HfB2 a 1600 ºC, o que está de acordo com o diagrama de fases atualmente aceito pela literatura; (iii) no sistema ternário háfnio-silício-boro na região rica em háfnio, na projeção Liquidus, verificou-se as reações L _HfSS + Hf2Si + HfB, L HfB + Hf2Si, L HfB2 + Hf2Si, L HfB2 + Hf5Si3, L HfB2 + Hf3Si2, L HfB2 + Hf5Si4, L HfB2 + HfSi, L _HfSS + Hf2Si, L _HfSS + HfB, L + Hf5Si3 Hf2Si, L + Hf3Si2 Hf5Si3, L + Hf3Si2 Hf5Si4, L + Hf5Si4 HfSi e L + HfB2 HfB e na seção isotérmica a 1600 ºC, verificou-se a estabilidade das fases _HfSS, Hf2Si, Hf5Si3, Hf3Si2, Hf5Si4, HfSi, HfSi2, HfB e HfB2, e a existência dos campos trifásicos _HfSS + HfB + Hf2Si, HfB2 + HfB + Hf2Si, HfB2 + Hf2Si + Hf5Si3, HfB2 + Hf5Si3 + Hf3Si2, HfB2 + Hf3Si2 + Hf5Si4, HfB2 + Hf5Si4 + HfSi e HfB2 + HfSi + HfSi2. / Nowadays, there is a big demand for materials for structural applications at high temperatures. These materials must present a good properties balance. The last generation of the nickel-base superalloys can be used at temperatures close to 1150oC. However, information available so far shows that multiphase microstructure materials are potentially better for such application. Among these materials, the Group of Phase Diagrams and Computational thermodynamics in the Escola de Engenharia de Lorena has chosen those systems, which contains intermetallic(s) phase(s) in equilibrium with refractory metal or alloy for evaluation. Recently we have evaluated the phase stability at high temperature in the refractory metal (molybdenum, niobium, tantalum, vanadium, titanium, zirconium)- silicon-boron system, aiming at the development of a thermodynamic data base. The experimental study of the isothermal section at 1600 ºC and the Liquidus projection of the hafnium-silicon-boron system completes this cycle of works. The study of this ternary system demanded the revision of the hafnium-silicon and hafnium-boron binary systems, through its experimental evaluation. Alloys had been produced with blades of hafnium (minimum 99.8%), silicon (minimum 99.998%) and boron (minimum 99.5%), in the voltaic arc furnace under argon atmosphere, and heat treated at 1600 ºC under argon atmosphere. The phases had been identified by X-ray diffraction and contrast in backscattered electron imaging mode and spectroscopy of dispersive energy. The study determined: (i) in the binary system hafnium-boron the eutectic reaction L _HfSS + HfB, in the rich region of hafnium, the peritectic reaction L + HfB2 HfB, the congruent transformation L HfB2 and the eutectic reaction L B-Rhom + HfB2, in the rich region of boron, and the stability of the intermediate phases HfB and HfB2 at 1600 ºC, what is in agreement to the currently accepted diagram; (ii) in the binary system hafnium-silicon the eutectic reaction L _HfSS + Hf2Si, in the rich region of hafnium, the peritectic reactions L + Hf5Si3 Hf2Si, L + Hf3Si2 Hf5Si3, L + Hf3Si2 Hf5Si4, L + Hf5Si4 HfSi and L + HfSi HfSi2, the congruent transformation L Hf3Si2, and the eutectic reaction L SiSS + HfSi2, in the rich region of silicon, the stability of the intermediate phases Hf2Si, Hf5Si3, Hf3Si2, Hf5Si4 at 1600 ºC, and the stability of HfSi and HfSi2 at 1200 ºC, what suggests significant alterations in relation to the currently accepted diagram; (iii) in the ternary system hafnium-silicon-boron, in the rich region in hafnium, in the Liquidus projection, the reactions L _HfSS + Hf2Si + HfB, L HfB + Hf2Si, L HfB2 + Hf2Si, L HfB2 + Hf5Si3, L HfB2 + Hf3Si2, L HfB2 + Hf5Si4, L HfB2 + HfSi, L _HfSS + Hf2Si, L _HfSS + HfB, L + Hf5Si3 Hf2Si, L + Hf3Si2 Hf5Si3, L + Hf3Si2 Hf5Si4, L + Hf5Si4 HfSi e L + HfB2 HfB and in the isothermal section at 1600 ºC, the stability of the phases _HfSS, Hf2Si, Hf5Si3, Hf3Si2, Hf5Si4, HfSi, HfSi2, HfB and HfB2, and the threephase fields _HfSS + HfB + Hf2Si, HfB2 + HfB + Hf2Si, HfB2 + Hf2Si + Hf5Si3, HfB2 + Hf5Si3 + Hf3Si2, HfB2 + Hf3Si2 + Hf5Si4, HfB2 + Hf5Si4 + HfSi and HfB2 + HfSi + HfSi2.

As equações de diferenças (ou equações discretas) desempenham papel fundamental na modelagem de problemas em que o tempo é medido em intervalos discretos, por exemplo, dia, mês, ano. Elas estão presentes em sistemas físicos, químicos, biológicos, sociais e econômicos. O objetivo desse trabalho é estudar as equações de diferenças de primeira ordem, focando aspectos teóricos, análise do comportamento assintótico das soluções através de técnicas analíticas (teoremas de estabilidade) e técnicas gráficas (diagramas de Cobweb). Também são desenvolvidas algumas aplicações. Além disso, são apresentadas três propostas didáticas relacionadas ao tema para serem trabalhadas no Ensino Médio. / The difference equations (or discrete equations) play a key role in shaping problems in which time is measured at discrete intervals, e.g., day, month, year. They may be applied to physical, chemical, biological, social and economic systems. The aim of this work is to study the first-order difference equations, focusing on theoretical aspects, asymptotic behavior of solutions throughout analytical techniques (stability theorems) and graphical techniques (Cobweb diagrams). Some applications are also shown. Three teaching proposals related to the theme are presented in order to be developed in High School.

A crescente aplicação da estatística às mais diversas áreas de pesquisa, tem definido delineamentos complexos, dificultando assim seu planejamento e análise. O diagrama de Hasse é uma ferramenta gráfica, que tem como objetivo facilitar a compreensão da estrutura presente entre os fatores experimentais. Além de uma melhor visualização do experimento o mesmo fornece, através de regras propostas na literatura, os números de graus de liberdade de cada fator. Sob a condição de ortogonalidade do delineamento, podem-se obter também as matrizes núcleo das formas quadráticas para as somas de quadrados e as esperanças dos quadrados médios, propiciando a razão adequada para a aplicação do teste F. O presente trabalho trata-se de uma revisão, fundamentada na álgebra linear, dos conceitos presentes na estrutura do diagrama. Com base nos mesmos, demonstrou-se o desdobramento do espaço vetorial do experimento em subespaços gerados por seus respectivos fatores, de tal modo que fossem ortogonais entre si. E, a fim de exemplificar as regras e o emprego desta ferramenta, utilizaram-se dois conjuntos de dados, o primeiro de um experimento realizados com cabras Saanen e segundo com capim Marandu, detalhando-se a estrutura experimental, demonstrando-se a ortogonalidade entre os fatores e indicando-se o esquema da análise da vari^ancia. Cabe salientar que o diagrama não substitui o uso de softwares, mas tem grande importância quando o interesse está em se comparar resultados e principalmente verificar o quociente adequado para o teste F. / The increase of statistics applications on the most diverse research areas has defined complex statistics designs turn its planning and analysis really hard. The Hasse diagram is a graphic tool that has as objective turn the comprehension of the present structure among the experimental factors easiest. More than a better experiment overview, by the rules proposed on the literature, this diagram gives the degrees of freedom for each factor. By the condition of design orthogonality, the nucleus matrix of quadratic form for the sum of squares and the expected values for the mean squares can also be obtained, given the proper ratio for F test application. The present work is a review, with its foundations on linear algebra, of the present\'s concepts on the diagram structure. With this basis were demonstrated the development of the vectorial space of the experiment in subspaces generated by its own factors, in a way that it was orthogonal within themselves. And, to give examples about the rules and the application of this tool, experimental data of Saanen goats and other set of data of Marandu grazing were used, with a detailed experiment structure, showing the orthogonality within the factors and with an indication of the analysis of variance model. Has to be emphasized that the diagram do not substitute the usage of software but has a great meaning when the interest is about results comparisons and most of all to check the proper quotient for the F test.

O fosfeto de manganês, MnP, é um composto rico em fases magnéticas, exibindo uma variedade de transições de fase. Essas transições e a estrutura das fases magnéticas têm sido objetos de muitas investigações experimentais nas últimas duas décadas. Com o campo externo aplicado ao longo dos eixos intermediário e duro (eixos b e a, respectivamente) foram estudadas as geometrias das fronteiras nos pontos onde as fases moduladas se encontram com a fase ferromagnética no diagrama de fase Temperatura vs. Campo Magnético. Este estudo, realizado por meio de medidas de suscetibilidade magnética, visa esclarecer se as fronteiras das fases encontram-se formando um ângulo ou não, pois isto pode ser um indicativo da natureza desses pontos \"triplos\". Na situação em que o campo é aplicado ao longo do eixo intermediário, mostramos que a forma com que as três fronteiras se encontram é consistente com a atribuição feita anteriormente a esse ponto, isto é, trata-se de um ponto triplo ordinário no qual as três fronteiras de fase são de primeira ordem. Para a configuração em que o campo é aplicado ao longo do eixo duro, os resultados obtidos para o diagrama de fase, na região onde as duas fases moduladas e a fase ferromagnética se encontram, são consistentes com a existência de um ponto crítico terminal de uma linha de transições de segunda ordem separando as fases moduladas. / Manganese phosphide is a rich compound in magnetic phases and exhibits a variety of phase transitions which have been the subject of many experimental investigations for more than a decade. With the external magnetic field H applied along the b and a axes (intermediate and hard axis, respectively) the geometry of the boundaries in the points where the modulated phases meet with ferromagnetic phase in the phase diagram T x H were studied. Measurements of magnetic susceptibility were realized to elucidate if the phase boundaries meet at an angle or not thus indicating the nature of these triple points. For the case of H applied along the intermediate axis it is shown that the shape in which the phase boundaries meet is consistent with the geometry of an ordinary triple point. With H parallel to the a axis the results are consistent with the existence of critical end point in which the modulated phases boundary close.

Este trabalho teve por objetivo caracterizar polissacarídeos não amiláceos (PNAs) extraídos de bananas no início da senescência, por meio de calorimetria exploratória diferencial (DSC) e isotermas de sorção de vapor, para construir o diagrama de estado e consequentemente selecionar as melhores condições de uso e armazenamento do produto. Os PNAs foram obtidos de purê de bananas maduras. Os açúcares foram extraídos usando etanol, resultando em uma fração insolúvel rica em PNAs. Esse processo foi feito em seis condições diferentes: duas temperaturas (25 °C e 65 °C) e três tempos de extração (30 min, 60 min e 90 min). Para comparação, realizaram-se testes também com ácido poligalacturônico (APG) e arabinoxilano (AX), PNAs presentes nas bananas, adquiridos puros. Após a extração, a análise térmica foi feita em cadinhos de alumínio, sob atmosfera de nitrogênio. As amostras foram resfriadas até - 60 °C, então aquecidas até 90 °C, a 5 °C/min. As isotermas de sorção foram obtidas usando o método DVS (do inglês Dynamic Vapor Sorption), à temperatura ambiente, de aw = 0,10 até aw = 0,95, com passo de aw de 0,1, tolerância de 0,05 % na mudança de massa (weight trigger), e timeout de 24 h. As amostras com baixos conteúdos de umidade não apresentaram picos de cristalização, mas transições vítreas foram detectadas. Para construir os diagramas de estado e delimitar suas regiões, ajustaram-se os dados aos modelos de Gordon-Taylor, para transição vítrea, e de Chen, para o início da fusão. As isotermas de sorção apresentaram formatos correspondentes ao tipo III. As umidades de monocamada calculadas pelo modelo de GAB ficaram entre 6 g/ 100 g e 16 g/ 100 g de amostra em base seca. A vida de prateleira, a 25 °C em embalagem de polietileno contendo 1 kg de PNAs foi estimada entre 175 e 299 dias. / The aim of this work was to characterize non starch polysaccharides (NSP) obtained from overripe bananas, using differential scanning calorimetry (DSC), and vapor sorption isotherms, in order to build a state diagram, and select the best usage and storage conditions. NSP samples were obtained using overripe bananas puree. The sugars were extracted using ethanol, resulting in an insoluble, NSP-rich fraction. This process was carried out under six different combinations of temperature (25 °C or 65 °C) and extraction time (30, 60 or 90 min). For comparison, pure arabinoxylan (AX) and galacturonic acid (APG) samples, which are NSP components of banana, were also analysed. After the extraction, thermal analysis was carried out in aluminium pans, under nitrogen atmosphere. Samples were cooled up to -60 °C, then heated up to 90 °C, at a 5 °C/min rate. Sorption isotherms were obtained by Dynamic Vapor Sorption (DVS) method, at room temperature, from aw = 0,10 to aw = 0,95, with an aw step of 0,1, a weight trigger of, 0,05 %, and a 24-hour timeout. The samples with low moisture contents showed no crystallization peaks, but glass transitions occurred. To build state diagrams and mark their zones, Gordon- Taylor and Chen models were, respectively, adjusted to glass transition and fusion onset data. The sorption isotherms had type III formats. The monolayer moistures calculated using the GAB model were between 6 g/ 100 g sample and 16 g/ 100g sample (dry basis). The shelf life, at 25 °C in polyethylene bags containing 1 kg of NSP, was estimated between 175 and 299 days.

Gas nitriding is an important thermochemical surface treatment that is used to improve the wear and corrosion resistance as well as the fatigue endurance of steel parts. Accurate process control is the effective way to ensure the properties reliability of nitriding process. To realize the accurate process control, the nitriding process parameters need to be modeled and controlled to meet the specifications. There has been ongoing effort on the simulation of the gas nitriding process since 1990s. However, most of the work has been done to simulate the gas nitriding process of pure iron due to the limited thermodynamics and kinetics information available on the gas nitriding process of steels. The objective of this project is to develop an accurate and user friendly software model to simulate the gas nitriding process of steels based on the fundamental understanding of thermodynamics and kinetics. In this work, the customized Lehrer diagram which describes the phase stabilities in specified steel as a function of nitriding potential and temperature has been successfully constructed by computational thermodynamics for the first time. Based on the Lehrer diagrams for steels, the compound layer growth model is proposed to simulate the gas nitriding process of steels. By using this model, the properties of the nitrided steels based on the phase constitution, surface nitrogen concentration, nitrogen concentration profile, case depth, as well as growth kinetics can be simulated as a function of the process parameters (temperature, time, and the nitriding atmosphere). The results of the model are in excellent agreement with experimental results.

Heat treatment can be defined as a combination of heating and cooling operations applied to a metal or alloy in solid state. It is an important manufacturing process, which controls the mechanical properties of metals, therefore contributes to the product quality. Computerized Heat Treatment Planning System for Quenching and Tempering (CHT-q/t), a windows based stand alone software, is developed to assist the heat treatment process design. The goal of CHT-q/t is to predict the temperature profile of load in batch as well as continuous furnace during heating, quenching and tempering of steel, then to predict the mechanical properties as Quenched & Tempered, and finally to optimize the heat treatment process design. The thesis reviews existing heat treating simulation software and identifies the industrial need of a software tool which integrates part load and furnace model with heat treating process. The thesis discusses cooling curve of specimen and Time Temperature Transformation (TTT) diagram to determine the microstructure evolution and subsequently the mechanical properties of steel after quenching. An extensive database has been developed to support the various function modules. The thesis focuses mainly in the TTT and quenchant database development, property prediction after quenching and tempering and the implementation of software. The properties determined in the thesis are hardness, ultimate tensile strength, yield strength, toughness and percentage elongation. Hardness has been predicted by the use of some well known analytical equations and the TTT database, finally regression analysis has been used to give the value as a function of carbon percentage and volume fraction of martensite. The other mechanical properties are calculated based on a relation of hardness and volume fraction of martensite. Various case studies were performed to show the application of CHT-bf and CHT-cf at Bodycote Thermal Processing, Worcester & Waterbury. The objective behind the case studies was to study the effect of change in load arrangement, production rate and cycle time on the heat treated parts and finally to give recommendations in order to save energy and improve productivity and quality.