Submitted by Caroline Periotto (carol@ufscar.br) on 2016-09-19T15:15:58Z No. of bitstreams: 1 DissLFV.pdf: 6082147 bytes, checksum: 0c3dbc2525f0888e4029ab4c5ea27574 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-20T18:00:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissLFV.pdf: 6082147 bytes, checksum: 0c3dbc2525f0888e4029ab4c5ea27574 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-20T18:00:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissLFV.pdf: 6082147 bytes, checksum: 0c3dbc2525f0888e4029ab4c5ea27574 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-20T18:00:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissLFV.pdf: 6082147 bytes, checksum: 0c3dbc2525f0888e4029ab4c5ea27574 (MD5) Previous issue date: 2015-08-07 / Não recebi financiamento / Residual stresses are those which remain in the part when all the external mechanical stress applied previously are removed. These residual stresses often appear in parts subjected to different thermal or mechanical processing along its thickness, among then may be cited the welding process. The objective of this work is the analysis of residual stresses generated by the recovery process for shielded metal arc welding” (SMAW) of sugarcane milling gear in Low Alloy Mild Steel ASTM C-148 for the identification of conditions with lower levels of residual stresses, aiming materials less susceptible to failure and longer service life. A comparative assessment of the levels of residual stresses in the aforementioned samples was performed by opting for performance or nonperformance of pre-heating and heat treatment of stress relieving after the completion of the welds in the field. It will be characterized by metallography and hardness profile. In order to determine the way the macro and microscopic residual stresses non-destructive, it was decided in this work by the diffraction of X-ray method. The characterization was carried out by optical microscopy, scanning electron microscopy and Vickers microhardness. The microstructure present in the base metal was characterized as microconstituent bainite, when there is a stress relieving treatment. When there isn`t such treatment, the microstructure is ferrite / pearlite. Although in the weld metal, due to the electrode composition, the microstructure is acicular ferrite. The Vickers microhardness analysis for the sample without pre-heating gave higher microhardness values along line profile (range of 250 – 325 HV) than the other conditions (range of 150 – 275 HV). Regarding the residual stresses, it can be concluded that the pre-heating and the combination of it with a subsequent heat treatment reduces the levels of both longitudinal and transverse residual stress along the weld bead. / Tensões residuais são aquelas que permanecem na peça a temperatura ambiente quando todas as suas solicitações externas são removidas. Essas tensões aparecem frequentemente em peças submetidas a diferentes processamentos térmicos e/ou mecânicos, dentre os quais pode ser citada a soldagem. O principal objetivo desta dissertação é a análise da microestrutura e das tensões residuais geradas por diferentes estratégias de recuperação por soldagem a arco com eletrodo revestido (SAER) em engrenagens de moenda de cana fabricada em aço carbono ASTM A-148, para identificação das condições com menores níveis de tensões residuais e microestrutura adequada, visando materiais menos susceptíveis a falhas e com vida útil estendida. Foi realizada uma avaliação comparativa dos níveis de tensões residuais nas amostras mencionadas, optando pela realização ou não de pré-aquecimento e tratamento térmico de alívio de tensões após a realização das soldas em campo. As mesmas serão caracterizadas por metalografia e perfil de microdureza. Com o intuito de determinar de maneira não-destrutiva as tensões residuais macro e microscópicas, optou-se neste trabalho pelo método da Difração de Raios-X. A caracterização foi feita por: microscopia ótica, eletrônica de varredura, além de microdureza Vickers. A microestrutura presente no metal base é caracterizada por agulhas que correspondem ao microconstituinte bainita quando há o tratamento de alívio de tensões. Quando não há este tratamento, a microestrutura é ferrítica/perlítica. Já no metal de solda, devido à composição do eletrodo, a microestrutura presente é de ferrita acicular. Na análise de microdureza Vickers, para a amostra sem pré aquecimento, obteve-se maior microdureza em todo o perfil da linha (faixa de 250 a 325 HV) do que as demais (faixa de 150 a 275 HV). Quanto às tensões residuais, pode-se concluir que, o pré-aquecimento e a combinação dele com um tratamento térmico posterior reduzem os níveis de tensão residual longitudinal e transversal nos cordões.

Orientador: Carlos de Oliveira Paiva Santos / Banca: Fábio Furlan Ferreira / Banca: Francisco Gualter / Resumo: O polimorfismo é observado em diversos fármacos, sendo decorrente das condições empregadas na síntese e purificação da substância. Os polimorfos possuem diferentes propriedades físico-químicas, o que pode afetar de maneira significativa a biodisponibilidade e estabilidade do fármaco. A maioria dos fármacos é comercializada na forma sólida, podendo ter estrutura amorfa ou policristalina. As formas policristalinas são facilmente detectadas por difração de raios X por policristais e, conhecendo-se a estrutura cristalina (ou parcial), é possível realizar a quantificação dos polimorfos nos fármacos através da aplicação do método de Rietveld ou PONKCS1. Neste projeto foram analisados, por difração de raios X, vários medicamentos comercializados, assim como foram definidos os procedimentos adequados para essas análises. Dos cinco medicamentos analisados, dois fazem parte da RENAME2 (ácido acetilsalicílico, carbamazepina) e do Programa Farmácia Popular do Brasil3. Os outros três (ácido mefenâmico, mebendazol e norfloxacino) estão sendo analisados por serem consumidos em abundância no Brasil. O mebendazol fazia parte da lista da RENAME quando esse trabalho teve início, porém na lista de 2010 ele foi retirado tendo em vista que o albendazol apresentou maior eficiência. A importância de tal trabalho está ligada à necessidade de oferecer à população economicamente carente, medicamentos de melhor qualidade e, consequentemente, melhor qualidade de vida. Palavras-chave: físico-química; polimorfismo; difração de raios X; Método de Rietveld / Abstract: Polymorphism has been observed in several drugs. This is due to conditions employed synthesis and purification of the substance. Polymorphs show different physico-chemical properties, which can affect signicantily their stability and biovailability. Most drugs are commercialized as solids and may present amorphous or polycrystalline structures. Polycrystalline forms are easily detectable through X-ray diffraction by polycrystals and when the crystal structure is entirely (or partially) known, quantification of the drug's polymorphs is possible by means of the Rietveld Method (or PONKCS)4 employment application. In this work commercial tablets were analyzed using X-ray diffraction and suitable methods for these analyses were optimized. From five drugs analyzed, acetylsalicylic acid and carbamazepine are included in RENAME5 and Programa Farmácia Popular do Brasil6. Mefenamic acid, mebendazole and norfloxacin were analyzed once they are greatly consumed in Brazil. The importance of this research lies on the necessity of offering higher quality drugs to poor population and, thus, to provide a better public health. Keyword: chemistry-physics; polymorphism; X-ray diffraction; Rietveld Method / Mestre

Os nanocompósitos de polímero e argila têm sido foco de muitos estudos nos últimos 20 anos e existem algumas aplicações comerciais destes produtos. Existe um amplo potencial de desenvolvimento com aplicações em larga escala previstas para os próximos 5 a 10 anos. Estes nanocompósitos são obtidos em geral a partir de argilas esmectíticas submetidas a processos de quaternização, a fim de torná-las organofílicas. O polímero é intercalado entre as camadas lamelares da argila, formando estruturas intercaladas ou esfoliadas. As blendas poliméricas são materiais que reúnem as características de seus dois (ou mais) componentes melhorando as propriedades do material. Este trabalho tem por objetivo a obtenção de nanocompósito a partir de uma argila organofilizadas, e a blenda (ABS/PA). Para efeito de comparação é produzida uma mistura utilizando os mesmos equipamentos e métodos utilizando uma montmorilonita natural. É utilizado o método de intercalação no estado fundido com extrusão e injeção e caracterização deste material com DRX (Difração de raios-X), MEV (Microscopia eletrônica de transmissão) e verificação do desempenho mecânico e térmico. / In the last 20 years, polymer layered clay have been focus of many studies, and some commercial applications of these products are yet in place. A wide potential of development of large-scale production is foreseen to happen in the next 5 to 10 years exists. Nanocomposites obtained from clays, usually esmectites clays are modified by cationic modifiers in order to become organoclays. The polymer enters the galleries of the clay layers, producing intercalated or exfoliated structures. Polymeric blends are materials that congregate the characteristics of its two (or more) components improving the properties of the material. This work has objective to obtain a nanocomposite from an organoclay and a polymeric blend ABS/PA. To compare results is prepared a mixture using a sodium natural Montmorilonite, using same process conditions and equipments. The method used is direct melt intercalation using a melt extruder and injection molding. The characterization of this material is done by X-ray diffraction and Scanning Electron Microscope and verification of the mechanical and thermal performance.

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-10-16T19:52:32Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Miécio O. Melquiades.pdf: 9546470 bytes, checksum: d5a58131f4f64cb18b7c92b552d83776 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-10-16T19:52:59Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Miécio O. Melquiades.pdf: 9546470 bytes, checksum: d5a58131f4f64cb18b7c92b552d83776 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-16T19:52:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Miécio O. Melquiades.pdf: 9546470 bytes, checksum: d5a58131f4f64cb18b7c92b552d83776 (MD5) Previous issue date: 2017-08-22 / In this research we work on the synthesis of solid solutions of the trigonal system, space group P-3m1 (164) of prototype with a fraction of the sulfur sites occupied by selenium atoms. In order to produce the largest possible substitutional disorder, the stoichiometry of was chosen. In this structure the Wickoff sites occupied by the Sn (1a) atoms correspond to 100% while the 2d sites are occupied with 50% Se and 50% S while maintaining the structural prototype of . We apply the technique of mechanical synthesis in different grinding times followed by measurements of x-ray diffraction and differential scanning calorimetry. Some samples were selected from these analyzes to be studied by electron microscopy and Raman spectroscopy. / Nesta pesquisa trabalhamos na síntese de soluções sólidas do sistema trigonal, grupo espacial P-3m1 (164) de protótipo SnS2 com uma fração dos sítios do enxofre ocupados por átomos de selênio. Com o intuito de produzir a maior desordem substitucional possível, escolheu-se a estequiometria de Sn34Se33S33. Nesta estrutura os sítios de Wickoff ocupados pelos átomos de Sn (1a) correspondem a 100% enquanto que os sítios 2d são ocupados com 50% de Se e 50% de S mantendo o protótipo estrutural do . Aplicamos a técnica de síntese mecânica em diferentes tempos de moagem seguidos de medidas de difração de raios-x e calorimetria diferencial de varredura. Algumas amostras foram selecionadas a partir destas análises para serem estudadas por microscopia eletrônica e espectroscopia Raman.

A parte intodutória deste trabalho descreve os conceitos básicos da teoria de determminação de estruturas cristalinas, além de alguns aspéctos de ditiocarbamatos. Na parte experimental estão descritas as estruturas cristalinas e moleculares de quatro compostos: Morfolinoditiocarbamato de potássio monoidratado: Sistema cristalino monoclínico; grupo espacial P21/c; Z=4; a=6,723(5); b=17,260(4); c=8,190(8) Å; Beta =108,99(1)0; V=898,7(3) Å3; D=1,621 Mg/m3. O índice de discordância é R(F)=0,0472 (R (F)*= 0,1064 para todas as reflexões), com S=1,012 para 1615 reflexões observadas com I > ou = 2 gama(I) e 107 parâmetros refinados. Morfolinoditiocarbamato de Morfolina: Sistema cristalino monoclínico; grupo espacial P21/c; Z=4; a=7,938(5); b=18,323(1); c=8,826(5) Å; Beta =110,21(5)0; V=1206,16(25) Å3; D=1,381 Mg/m3. O índice de discordância é R(F)= 0,0505 (R (F)*= 0,1273para todas as reflexões), com S=0,997 para 2021 reflexões observadas com I > ou = 2 gama(I) e 191 parâmetros refinados. Morfolinoditiocarbamato de Amônio: Sistema cristalino monoclínico; grupo espacial P21/a; Z=4; a=8,881(9); b=9,002(9); c=11,889(5) Å; beta =104,318(5) 0; V=921,85(12) Å3; D=1,30 Mg/m3. O índice de discordância é R(F)= 0,0557 (R (F)*= 0,0731 para todas as reflexões), com S=1,053 para 2093 reflexões observadas com I > ou = 2 gama(I) e 141 parâmetros refinados. 1-Piperidinoditiocarbamato de Piperidina: Sistema cristalino monoclínico; grupo espacial P21; Z=8; a=12,397(7); b=15,470(1); c=14,320(5) Å; beta =93,326(5)0; V=2741,99(9) Å3; D=1,191 Mg/m3. O índice de discordância é R(F)= 0,0541 (R (F)*= 0,1809 para todas as reflexões), com S=0,974 para 3850 reflexões observadas com I > ou = 2 gama(I) e 542 parâmetros refinados. / The first part of this work is a brief description of basics concepts of X ray for a structure solution and some concepts of dithiocarbamates. The experimental part contains the crystal and molecular structure for four compounds and its supramolecular interactions. Potassium Morfolinodithiocarbamate: monoclinic system; space group P21/c; Z=4; a=6.723(5); b=17.260(4); c=8.190(8) Å; b=108.9(1)0; V=898.7(3) Å3; D=1.621 Mg/m3; 1615 observed reflections (I ³ 2s(I)); NPAR=107. The final disagreement indices are: R(F)=0.0472. R (F)*= 0.1064; S=1.012. Morfoline Morfolinodithiocarbamate: monoclinic system; space group P21/c; Z=4; a=7.938(5); b=18.323(1); c=8.826(5) Å; b=110.2(5)0; V=1206.16(25) Å3; D=1.381 Mg/m3; 2021 observed reflections (I ³ 2s(I)); NPAR=191. The final disagreement indices are: R(F)= 0.0505; R(F)*=0.1273; S=0.997. Amonium Morfolinodithiocarbamate: monoclinic system; space group P21/a; Z=4; a=8.881(9); b=9.002(9); c=11.889(5) Å; b=104.3(5) 0; V=921.85(12) Å3; D=1.30 Mg/m3; 2093 observed reflections (I ³ 2s(I)); NPAR=141. The final disagreement indices are: R(F)= 0.0557; R(F)*=0.0731; S=1.053. Piperidiniun 1-Piperidinodithiocarbamate: monoclinic system; space group P21; Z=8; a =12.397(7); b=15.470(1); c=14.320(5) Å; b=93.326(5)0; V=2741.99(9) Å3; D=1.191 Mg/m3; 3850 observed reflections (I ³ 2s(I)); NPAR=542. The final disagreement indices are: R(F)= 0.0541; R(F)*= 0.1809; S=0.974.

Foram realizados estudos da síntese e do crescimento de cristais de BaY2F8:TR (TR= Nd3+; Pr3+; Er3+; Tb3+; Dy3+) simplesmente dopados e codopados (Nd3+:Dy3+ ; Nd3+:Pr3+) por meio do método de fusão por zona (FZ). Os cristais crescidos foram caracterizados quanto a sua estrutura por Difração de raios-x (DRX) e Difração de nêutrons (DN) com análise pelo método de Rietveld. Foi também estudado o comportamento na fusão deste material puro e dopado com elementos terras raras trivalentes através de: microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia dispersiva de raios-x (EDS). A concentração final de dopantes, bem como, sua distribuição nos cristais crescidos foi estimada e, quando possível, foi ainda calculado o coeficiente de segregação de cada dopante nesta matriz. Os cristais foram também analisados por espectroscopia de absorção e emissão no caso dos materiais duplamente dopados, sendo observada evidencias de transferência de energia Nd-Pr na região UV. Foram obtidos cristais com dimensões da ordem de 40 mm x 10mm com boa qualidade óptica e estrutural adequados para estudos espectroscópicos e testes de ação laser com bombeamento por laser de diodo. Experiências preliminares de crescimento de fibras monocristalinas desta matriz pura e dopada com Tb3+, pelo método de crescimento de micro-pulling down, foram também realizadas visando uma avaliação do método aplicado a este fluoreto. Foram obtidas apenas fibras translúcidas com diâmetro constante sendo necessária maior investigação sobre o crescimento de fibras deste material puro ou dopado. / Synthesis and Growth process of single crystals of BaY2F8:TR (TR= Nd3+; Pr3+; Er3+; Tb3+;Dy3+) single-doped and co-doped (Nd3+ :Dy3+ ; Nd3+:Pr3+) were performed by Zone Melting method (ZM). The grown crystals were characterized by X-ray diffraction (XRD) and Neutron Diffraction (ND) and analyzed by the Rietveld Method. The melting behavior of this pure and trivalent rare earth doped-fluoride was investigated also by scanning electron microscopy (MEV) and X-ray energy dispersive spectroscopy (EDS). The concentration and distribution of the dopants in the grown crystals were measured, and when feasible, the segregation coefficient was estimated. The single crystals were also analyzed by absorption spectroscopy and emission spectroscopy in the case of the co-doped crystals. Evidences of the occurrence of energy transfer process in the UV for Nd-Pr were detected. From the study of the growth process single crystals of 40mm x 10mm in size, with good optical and structural quality were obtained for spectroscopy studies and tests of laser emission. Initial experiments were also performed in the growth of single crystalline fibers of this host doped with Tb3+, by the micro-pulling down method aiming a preliminary evaluation of the use of this growth process. Only semi-transparent fibers were obtained. Additional studies are necessary to improve the growth of single crystalline fibers of this fluoride.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / A utilização de sistemas de liberação controlada de fármacos é um tema que recebeu grande destaque nas últimas décadas no setor farmacêutico, devido aos grandes benefícios terapêuticos e às vantagens econômicas associadas. Materiais mesoporosos ordenados, como o SBA-15 e o MCM-41 são excelentes candidatos para serem utilizados como dispositivos de liberação controlada pois proporcionam uma distribuição homogênea da droga através da matriz e alcançam uma cinética de liberação controlada em função de algumas propriedades como: distribuição estreita de tamanho de poros, rede de canais e poros bem definidos na escala nanométrica (2 nm a 50 nm) e capacidade de incorporar uma variedade de espécies químicas com atividade terapêutica. As amostras mesoporosas foram sintetizadas em diferentes temperaturas, modificadas com colágeno, incorporadas com atenolol e caracterizadas por meio das seguintes técnicas: difração de raios X, espectroscopia de infravermelho, microscopia eletrônica de transmissão e adsorção de nitrogênio. Os resultados de difração de raios X e microscopia eletrônica de transmissão mostraram claramente a presença do arranjo hexagonal dos poros destes materiais. A presença de grupos funcionais característicos da rede de sílica, bem como a presença do atenolol e do colágeno nas matrizes mesoporosas foi verificada através da espectroscopia de absorção na região de infravermelho. As isotermas de adsorção de N2 indicaram a presença de mesoporos no material bem como a presença do fármaco incorporado nos poros das diferentes matrizes. Além disso, a técnica de adsorção de gases demonstrou que as características estruturais da sílica mesoporosa SBA-15 podem ser ontroladas modificando a temperatura de envelhecimento. O diâmetro de poros aumentou de 5,2 nm para 7,1 nm e a espessura de parede diminuiu de 5,86 nm para 4,95 com o aumento da temperatura de envelhecimento de 60C para 130C. Uma interessante característica observada é a presença de microporos nas paredes do SBA-15 que foi verificada nas matrizes envelhecidas a 60 e 80C. Os estudos de liberação do fármaco nas diferentes matrizes foram realizados in vitro utilizando um espectrofotômetro UV-VIS e as taxas de liberação foram expressas utilizando o modelo cinético de Higuchi. A cinética de liberação do fármaco das diferentes matrizes de sílica foi analisada e verificou-se que a taxa de liberação pode ser controlada considerando três parâmetros: estrutura, carga de compactação e modificação superficial. / In the last decade, progress in the development of nanosized hybrid therapeutics and drug delivery systems has been remarkable. Mesoporous materials such as SBA-15 and MCM-41 have been considered very promising materials for hosting and further delivery of biological agents within silica samples and for controlling their release kinetics from the matrix due to their well arranged structure and pores of well-defined size in the 2-50 nm nanoscale range. In this work, the characteristics of MCM-41 and SBA-15 prepared in different temperatures and the behavior of these systems regarding to microencapsulation of a model drug were investigated. The samples were characterized by XRD, FTIR, TEM, and N2 adsorption techniques. Atenolol was used as a model drug to study the kinetics of drug delivery. XRD results and TEM images showed an well-ordered mesopore structure, suggesting that the structure of samples can be described as a honeycomb of hexagonal mesopores separated by continuous silica walls. This structure is the result of hexagonal packing on unidimensional cylindrical pores. The presence of the drug on the mesopore walls was confirmed by FTIR. The N2 adsorption experiments showed that the SBA-15 materials posses an average pore size varying from 5.2 nm to 7.1 nm as a function of the synthesis temperature. A type IV adsorption isotherm was obtained, which is associated with the presence of mesopores. The adsorption of the drug in different materials leads to a decrease in the surface area and pore volume. It was concluded that the structural characteristics can be controlled by changing the synthesis temperature. Higher temperatures resulted in larger pore size and in thinner silica walls varying from 5.86 to 4.95 nm. The presence of microporosity was verified for the aged samples at low temperature. The release of atenolol from different matrices was carried out in vitro and the results were analyzed according to the kinetic model of Higuchi. The influence of the pore architecture and size, the pressure to form the disks and the surface modification of the device on the release kinetics of the atenolol was studied.

Nenhuma / During the Program for Prospection and Excavation of the Archaeological Heritage from Areas Affected by the Installation of the Second Line of Pipeline Samarco, several sherds were excavated from archaeological sites with more historical value, Bota-Fora and Hiuton. These sites are located in the Brazilian State of Espírito Santo, where the Jesuitical Missions were built during the XVI century. Ceramic is a very resistant material to time and also TO the natural conditions in the surrounding areas, and IT IS CONSIDERED an important vestige in archaeometry due to its elemental composition Therefore, in this research the concentration of Al, As, Ba, Br, Ce, Cl, Co, Cr, Cs, Dy, Eu, Fe, Ga, Hf, I, K, La, Mn, Na, Nd, Rb, Sc, Sm, Ta, Tb, Th, Ti, U, V, Yb, Zn, Zr were determined in the pottery fragments by neutron activation technique, using the TRIGA MARK I IPR-R1 nuclear reactor located at CDTN/CNEN. This study is the first one developed in Brazil, in which the elemental concentration values were interpreted by statistical analysis applying R package software that promotes robust methods, supported by archaeological interpretations. The results pointed out that the pottery from the sites were made by clay from different resources and the earthenware from Bota-Fora site was made by clay of different compositions pointing out different provenances. The X ray powder diffraction analyses were carried out in order to determine the mineral composition and Mössbauer spectroscopy was applied to provide information on both degree of firing and atmosphere in order to reconstruct the Indian firing strategies temperature used on pottery. Related to burning temperature, the information from the X ray powder diffraction technique found was not relevant; however, the results from Mössbauer technique pointed out that the firing should be happen in bonfire, the traditional Indian burning process, without Portuguese settler influence, the use of ovens. These conclusions may support future studies contributing for a better understanding of the Tupiguarani tradition, helping in the reconstruction of the Brazilian prehistory. / No Programa de Prospecção e Resgate do Patrimônio Arqueológico das Áreas Atingidas pela Instalação da Segunda Linha do Mineroduto Samarco, foram resgatados fragmentos de cerâmicas dos sítios arqueológicos de maior valor histórico, Bota-Fora e Hiuton. Esses sítios estão localizados no Espírito Santo, onde se estabeleceram Missões Jesuíticas no século XVI em tribos indígenas da tradição Tupiguarani. Por ser um material resistente ao tempo, às variações climáticas e normalmente conter elementos traço, a cerâmica é um testemunho arqueológico importante em arqueometria. Portanto, nesta pesquisa, os elementos Al, As, Ba, Br, Ce, Cl, Co, Cr, Cs, Dy, Eu, Fe, Ga, Hf, I, K, La, Mn, Na, Nd, Rb, Sc, Sm, Ta, Tb, Th, Ti, U, V, Yb, Zn, Zr foram determinados nos fragmentos pela técnica de ativação neutrônica, utilizando o reator nuclear de pesquisa TRIGA MARK I IPR-R1 do CDTN/CNEN. Este trabalho foi o primeiro no Brasil em que os valores de concentração elementar foram interpretados por meio de análises estatísticas aplicando o programa R que valoriza métodos robustos, associados às interpretações dos arqueólogos. Os resultados sugerem que as cerâmicas dos dois sítios arqueológicos foram confeccionadas por matéria-prima de fonte de argila diferentes, e que os utensílios do sítio Bota-Fora foram confeccionados com matérias primas provenientes de fontes distintas. Também foram realizadas análises de difratometria de raios X para o estudo da composição mineralógica, além das análises de espectroscopia Mössbauer, ambas com o objetivo de auxiliar no entendimento de qual tecnologia de queima foi usada nas cerâmicas. Em relação à temperatura de queima alcançada, pela análise de difração de raios X não foi possível fazer inferências. Entretanto, os resultados obtidos pela técnica de espectroscopia Mössbauer indicam que a queima desses utensílios, deve ter acontecido em fogueiras, a céu aberto, não havendo influência do colonizador português que já utilizava fornos. Estas conclusões poderão auxiliar em trabalhos posteriores para um melhor entendimento da cultura da tradição Tupiguarani, auxiliando na reconstrução da Pré-história brasileira.

Foram realizados estudos da síntese e do crescimento de cristais de BaY2F8:TR (TR= Nd3+; Pr3+; Er3+; Tb3+; Dy3+) simplesmente dopados e codopados (Nd3+:Dy3+ ; Nd3+:Pr3+) por meio do método de fusão por zona (FZ). Os cristais crescidos foram caracterizados quanto a sua estrutura por Difração de raios-x (DRX) e Difração de nêutrons (DN) com análise pelo método de Rietveld. Foi também estudado o comportamento na fusão deste material puro e dopado com elementos terras raras trivalentes através de: microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia dispersiva de raios-x (EDS). A concentração final de dopantes, bem como, sua distribuição nos cristais crescidos foi estimada e, quando possível, foi ainda calculado o coeficiente de segregação de cada dopante nesta matriz. Os cristais foram também analisados por espectroscopia de absorção e emissão no caso dos materiais duplamente dopados, sendo observada evidencias de transferência de energia Nd-Pr na região UV. Foram obtidos cristais com dimensões da ordem de 40 mm x 10mm com boa qualidade óptica e estrutural adequados para estudos espectroscópicos e testes de ação laser com bombeamento por laser de diodo. Experiências preliminares de crescimento de fibras monocristalinas desta matriz pura e dopada com Tb3+, pelo método de crescimento de micro-pulling down, foram também realizadas visando uma avaliação do método aplicado a este fluoreto. Foram obtidas apenas fibras translúcidas com diâmetro constante sendo necessária maior investigação sobre o crescimento de fibras deste material puro ou dopado. / Synthesis and Growth process of single crystals of BaY2F8:TR (TR= Nd3+; Pr3+; Er3+; Tb3+;Dy3+) single-doped and co-doped (Nd3+ :Dy3+ ; Nd3+:Pr3+) were performed by Zone Melting method (ZM). The grown crystals were characterized by X-ray diffraction (XRD) and Neutron Diffraction (ND) and analyzed by the Rietveld Method. The melting behavior of this pure and trivalent rare earth doped-fluoride was investigated also by scanning electron microscopy (MEV) and X-ray energy dispersive spectroscopy (EDS). The concentration and distribution of the dopants in the grown crystals were measured, and when feasible, the segregation coefficient was estimated. The single crystals were also analyzed by absorption spectroscopy and emission spectroscopy in the case of the co-doped crystals. Evidences of the occurrence of energy transfer process in the UV for Nd-Pr were detected. From the study of the growth process single crystals of 40mm x 10mm in size, with good optical and structural quality were obtained for spectroscopy studies and tests of laser emission. Initial experiments were also performed in the growth of single crystalline fibers of this host doped with Tb3+, by the micro-pulling down method aiming a preliminary evaluation of the use of this growth process. Only semi-transparent fibers were obtained. Additional studies are necessary to improve the growth of single crystalline fibers of this fluoride.

A previsão e entendimento da formação de tensões residuais oriundas da têmpera plena ou superficial nos aços tem sido objeto de estudo por um número considerável de pesquisadores, devido ao seu grande interesse tecnológico. Neste trabalho o objetivo principal consistiu no desenvolvimento de um modelo numérico para a previsão das tensões residuais em peças cilíndricas temperadas por indução. A têmpera por indução executada num componente previamente \"beneficiado\", isto é, temperado e revenido, é capaz de produzir uma camada superficial de alta dureza e tensões compressivas num núcleo resistente e tenaz. É esperado, entretanto, que o aumento da camada endurecida possa gerar tensões trativas indesejáveis abaixo da superfície, comprometendo a integridade estrutural do componente e levando as falhas prematuras. Portanto, neste trabalho ênfase foi dada no estudo da influência da profundidade de camada induzida no perfil e magnitude das tensões residuais em corpos de prova cilíndricos (c.ps.) de aço. O método de elementos finitos foi adotado para a solução do problema térmico (distribuição de temperatura) e estrutural (cálculo das tensões) com o emprego do programa ANSYS 5.3. Os efeitos metalúrgicos da mudança de fase Austenita - Martensita, responsável pelas altas tensões compressivas residuais na superfície, como resultado da expansão volumétrica inerente a esta transformação, foi modelado através de uma rotina FORTRAN especialmente desenvolvida neste trabalho e acoplada ao programa ANSYS 5.3. A criação da geometria do modelo e passos da solução foram automatizados através do uso da linguagem paramétrica APDL (ANSYS Parametric Design Language) do programa ANSYS 5.3. Trata-se de um problema termo-elasto-plástico onde as propriedades termo-físicas e mecânicas necessárias para o cálculo foram consideradas dependente da temperatura. Verificação e calibração do modelo computacional foi efetuada através da medição das ) tensões residuais em c.ps. cilíndricos de aço com o emprego da técnica de difração de raios X. Finalmente, são discutidos aspectos de precisão e principais fontes de erro, como também proposta de melhorias e futuras aplicações deste modelo. / Large efforts have been made to predict and understand the residual stresses formation in through hardening and case hardening of steel. In the present work the objective was to develop a model to predict the residual stresses in induction hardening of cylindrical steel bars. Induction hardening, i.e. electromagnetic heating and subsequent quenching, is a surface treatment of great use in industry because it is suitable to improve locally mechanical properties of the high stressed regions of the part. A hard surface layer with high compressive residual stress is normally obtained, while retaining ductility and toughness in the core. Applied to components that undergo severe duty cycles, such as gears, shafts axles and bearings, it is also clean, fast and suitable for on-line applications. It is expected however, that increasing the hardening depth leads to undesirable high subsurface tensile stress, which can cause premature failure of the component. Emphasis has been on investigating the influence of case depth on the residual stress distribution of the cylindrical steel specimens. A finite element model was developed to compute the temperature history, phase transformation and residual stress for the induction hardening process. The Austenite to Martensite phase transformation during quenching, responsible for the high surface compressive stress, as result of volume expansion, was evaluated by a custom FORTRAN routine linked to the ANSYS5.3 FEA code. The model geometry and solution process were automated by the use of ANSYS Parametric Design Language (APDL). The thermoelastoplastic behavior of the material was studied, considering material properties temperature dependent. The results of the calculations have been compared to experimental measurements of the residual stresses at the surface, using X Ray diffraction technique. Finally, accuracy and main source of erros are discussed. Future improvements and applications of this model are proposed.