No contexto das teorias de perturbação estocástica, analisamos a acurácia de dois modelos poroelásticos lineares aplicados a meios porosos altamente heterogêneos sujeitos as incertezas na permeabilidade e nas constantes elásticas. Os modelos poroelásticos completamente e fracamente acoplados analisados surgem caracterizados pelo grau de intensidade de acoplamento entre a hidrodinámica governante da percolação o do fluido e a poromecânica que rege as deformações da matriz porosa. Novas equações efetivas para os momentos das soluções são obtidas fazendo uso de técnicas de expansão assintótica. À luz da teoria de perturbação, são estabelecidas hipóteses simplificadoras que elucidam o domínio de validade do modelo fracamente acoplado, amplamente utilizado nos simuladores de Reservatórios de Petróleo, na presença de heterogeneidades e correlação nos coeficientes poroelásticos. Simulações computacionais do processo de extração primária de petróleo são realizadas utilizando técnicas de Monte Carlo em conjunção com métodos de elementos finitos. Resultados numéricos obtidos confirmam pela teoria de perturbação relacionada com a inacurácia do modelo fracamente acoplado na presença de variabilidade nas constantes elásticas. A metodologia empregada permite quantificar a distância entre os dois modelos poroelásticos, e consequentemente, propor a escolha do modelo apropriado para diferentes condições de carregamento e variabilidade da formação geológica. / In the context of the stochastic perturbations theories we analyze the accuracy of two linear poroelastic models applied to highly heterogeneous porous media subject to uncertainties in the permeability and the elastic constants. The poroelastic models completely and weakly coupled analized arise characterized by the degree of intensity coupling between the hydrodinamics, governor of the percolation of the fluid and poromechanics which governs the deformation of the porous matrix. New equations for the moments of effective solutions using techniques of asymptotic expansion. In light of the perturbation theory are set simplifying assumptions that clarify clearly the domain of validity of weakly coupled model, widely used in simulation of oil reservoirs in the presence of heterogeneities and correlation in poroelastic coefficients. Computational simulations of the primary extraction of oil process are carried out using Monte Carlo techniques in conjunction with finite element methods. Results obtained clearly confirm the conjecture established by the perturbation theorie related with the inaccuracy of the weakly coupled model in the presence of variability in the elastic constants. The methodology used allows to quantify the distance between the two poroelastics models and therefore propose the appropriate model for different conditions of loading and variability of the geological formation.

Os efluentes corantes são tóxicos para os micro-organismos, ecossistema aquático e seres humanos. Neste contexto, formas eficazes de se tratar efluentes industriais têxteis têm sido desejadas na tentativa de se reduzir o risco iminente de contaminação. Um método de tratamento aplicado para este resíduo são os Processos Oxidativos Avançados (POA) através da fotocatálise heterogênea, a qual destaca-se neste cenário atuando na mineralização de efluentes orgânicos, como os corantes. O presente trabalho teve como objetivo a obtenção, caracterização e avaliação de um sistema de óxidos (WO3:TiO2), atuando como fotocatalisador na degradação do corante Rodamina-B. Os pós de diferentes composições mássicas desses óxidos (100, 70, 50, 30 e 0% de WO3) foram processados através da Moagem de Alta Energia (MAE). Os óxidos precursores foram caracterizados através das técnicas de Fisissorção de Nitrogênio, Picnometria a Hélio, Calorimetria Exploratória Diferencial e Termogravimetria (DSC/TG), Difração de Raios X (DRX) e por Microscopia Eletrônica de Varredura com emissão de campo (MEV-FEG). As moagens, para as diferentes composições estudadas, ocorreram a seco nos tempos de 2, 4 e 8 horas. Os pós obtidos pela MAE foram caracterizados por DRX, MEV-FEG, sendo utilizados em ensaios de avaliação fotocatalítica e oxigênio consumido. Os resultados indicaram que os óxidos precursores e os processados em MAE apresentam-se nas fases cristalinas Anatase e Monoclínica, respectivamente, para o TiO2 e o WO3. Os cálculos dos tamanhos de cristalitos realizados para as amostras após moagem indicaram cristalitos na escala nanométrica, variando de 161 a 100 nm. As distribuições e tamanhos médios de partículas foram calculadas a partir das imagens de microscopia, verificando que a moagem propiciou o refinamento dos pós, sendo observado na amostra com 50% de WO3 e 50% TiO2 processada por MAE por 8 horas (50W8), tamanhos médios de 123,68 ± 29,35 nm e 1,05 ± 0,42 µm, respectivamente para as partículas de TiO2 e WO3. Em relação aos ensaios fotocatalíticos, as composições processadas via MAE apresentaram uma melhora na atividade fotocatalítica à medida em que se aumentou o teor de titânia e tempo de moagem. Medidas de oxigênio consumido corroboraram os resultados referentes à degradação parcial do corante durante os ensaios de fotocatálise, atingindo valores de até 87% de degradação. Observou-se ainda que o tempo de moagem, a desaglomeração dos pós obtidos após a MAE, composição química e dureza das matérias primas são fatores de extrema importância em se tratando de fotodegradação e que devem ser estudados em conjunto. / The dyes effluent are toxic to microorganisms, aquatic ecosystem and humans. In this scenario has been desired effective ways to treat textile industrial wastewater in an attempt to reduce the imminent risk of contamination. A method of treatment applied to this residue are the Advanced Oxidation Processes (AOP) by heterogeneous photocatalysis, which stands out in this scenario acting on the mineralization of organic fluent, such as dyes. This study aimed to obtain, characterization and evaluation of a system oxides (WO3: TiO2), acting as a photocatalyst in the degradation of Rhodamine-B dye. The powders of different compositions of these oxides (100, 70, 50, 30 and 0% WO3) were processed through the High Energy Milling (HEM). The precursor oxides were characterized by the techniques of Nitrogen physisorption, pycnometer Helium, Differential Scanning Calorimetry and Thermogravimetry, Ray Diffraction X and scanning electron microscope (SEM-FEG). The milling for different compositions studied, happened at dry for times of 2, 4 and 8 hours. The powders obtained by HEM were characterized by X-ray diffraction, SEM-FEG. They were subjected to photocatalytic evaluation trials and oxygen consumed tests. The results indicate that the precursor oxides and processed into HEM present crystalline phases Anatase and Monoclinic, respectively, for TiO2 and WO3. The crystallite size calculations performed for the samples after grinding, indicated obtaining powders in the nanometer scale, ranging from 161 to 100 nm. The distributions and average particle sizes were calculated from the microscopy images, verifying that the grinding led to the refinement of powder, being observed in the sample with 50% WO3 and 50% TiO2 processed by HEM for 8 hours (50W8), average size of 123,68 ± 29,35 nm and 1,05 ± 0,42 µm respectively for the particles of TiO2 and WO3. Regarding photocatalytic tests, compositions processed by HEM showed an improvement in the photocatalytic activity to the extent that it increased the titania content and grinding time. Oxygen consumption measurements corroborate the results of the partial degradation of dye during the photocatalysis tests, reaching values of up to 87% degradation. It was also noted that the grinding time, the powder disintegration, chemical composition and hardness of the raw materials are extremely important factors in the case of photobleaching and that these factors can not be evaluated in isolation. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Made available in DSpace on 2017-07-21T20:42:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ricardo Guido Follador.pdf: 1528881 bytes, checksum: adbda70d6ef97e7fbde4922c51920b9f (MD5) Previous issue date: 2007-05-22 / The aim of this paper is to analyse the doping influence by Nb2O5 on the varistor system behaviour (99,50-x)%TiO2.(0,05)%Cr2O3.(x)%Nb2O5, when x={0,10%; 0,15%; 0,20%; 0,25%} mol. Powder processing techniques were used to prepare the varistors. Ball milling process were used to mix the reagents in a alcoholic media. Then they were isostatically pressed at 210MPa and then sintered in air at 1400C for two hours at 5C cooling rate, which produced pellets with high densification. Electric data, which was obtained by continued currents at different temperatures, showed for lower concentration x=0,10% the values ER=4,41V/cm and 4,6, and for the higher concentration x=0,25% ER=9,71V/cm and 15,3. Furthermore, it was possible to see changes on the barrier potential, from which its height became higher and its width became slimmer as the doping element concentration was increased. As opposed to the experiment described above, for x=0,25%, significant reduction on potential barrier height and on barrier breakdown voltage was observed. More over, the tendency of unit cell volume, which growth with higher doping element concentration, was broken for x=0,25% composition. These facts left us to think that could be happening little Nb2O5 segregations to grain boundaries, or the reduction in the average grains sizes for this composition could be reducing the concentrations of Nb2O5 at grain boundaries. The Rietveld method was used to refine the X-ray data, which supplied lattice parameters with great accuracy. This method did not enable us to find other phases apart from rutile titanium dioxide. The M.E.V. micrographs were used to measure the average grains sizes, and it was found average grains sizes between 7 and 16 Moreover, it was possible to notice that larger grains occurred with bigger doping element concentrations chaperoned by greater varistorporosity and lower grains form uniformity. / Neste trabalho investigou-se a influência do dopante Nb2O5 no comportamento varistor do sistema ternário (99,50-x)%TiO2.(0,05)%Cr2O3. (x)%Nb2O5, onde as concentrações dopantes utilizadas foram x={0,10%; 0,15%; 0,20%; 0,25%} em mol. O processamento empregado foi o método convencional de misturas de óxidos. Os reagentes foram submetidos ao moinho de bolas em meio alcoólico para mistura por três horas, prensados isostaticamente em 210MPa e sinterizados a 1400C por duas horas em atmosfera ambiente com taxa de resfriamento de 5C/min, resultando em elevada densificação das pastilhas. As medidas elétricas, realizadas em corrente contínua a diferentes temperaturas, mostraram para a menor concentração de dopante os valores ER=4,41V/cm e 4,6, e para a maior ER=9,71V/cm e 15,3. Pode-se observar também alterações da barreira de potencial, cuja altura aumentou e largura diminuiu à medida que a concentração de dopante foi aumentada. Contudo, para x=0,25% obteve-se uma redução significativa na altura da barreira de potencial e na tensão de ruptura por barreira. A tendência de aumento de volume da cela unitária com o aumento de dopante, que foi interrompida pela amostra com 0,25% Nb2O5, foi outro indício que levou à idéia de que possivelmente estaria havendo uma segregação de Nb2O5 nos contornos de grão, ou ainda que a diminuição do tamanho médio de grão estaria possivelmente diluindo a concentração de Nb2O5 nos contornos de grão. O cálculo preciso dos volumes de cela unitária se realizou pelo refinamento dos difratogramas de raios-X pelo método de Rietveld, que apesar de não ter revelado outras fases senão a do dióxido de titânio com estrutura do tipo rutilo, forneceu os parâmetros de rede com bastante precisão. Através de micrografias geradas por M.E.V. mediu-se os tamanhos médios de grão que ficaram dentro da faixa de 7 a 16, tendo os tamanhos maiores ocorrido para as menores concentrações de dopantes e sendo acompanhados de maior porosidade e menor uniformidade nas formas de grãos.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4053.pdf: 8216235 bytes, checksum: b8c4e5fc95b54ea1be8c08a4d82e49cc (MD5) Previous issue date: 2009-10-02 / Universidade Federal de Sao Carlos / This study investigated the use of a charger inorganic (titanium dioxide) as a support for silver nanoparticles and evaluated the use of material obtained as filler in polymer for antimicrobial application.Silver nanoparticles-titanium dioxide were synthesized by the reduction method developed by Turkevich, also known as a method of citrate. Therefore, we used three different types of titanium dioxide in the colloidal synthesis and found that nanometer titanium dioxide showed better results for the deposition of silver nanoparticles. Silver Nitrate was reduced by sodium citrate with and without the presence of a surfactant (PVP-Polyvinylpyrrolidone) resulting in a stable suspension of nanoparticles of silver / titanium dioxide. We also tested NH4OH (ammonium hydroxide) to prevent the growth of nanoparticles during the reaction. Nanocomposite of LDPE and LDPE / EVA were produced by mixing in the molten state with the Ag nanoparticles-titanium dioxide resulting from the colloidal synthesis. By assessing the rheological, thermal and morphological analysis we found that compared with nanocomposite LDPE / EVA, LDPE nanocomposite showed better results with regard to dispersion of the charges, but nanocomposite LDPE / EVA showed better results in antimicrobial assays due to the polar nature the grouping of EVA able to bind more easily to inorganic fillers. / Neste trabalho foi estudada a utilização de um carregador inorgânico (dióxido de titânio) como suporte para as nanopartículas de prata e avaliado o uso do material obtido como carga em polímeros para aplicação antimicrobial. Nanopartículas de prata-dióxido de titânio foram sintetizadas pelo método de redução desenvolvido por Turkevich, também conhecido como método do citrato. Para tanto foram utilizados 3 diferentes tipos de dióxido de titânio na síntese coloidal e verificou-se que os dióxidos de titânio na forma nanométrica apresentaram melhores resultados quanto a deposição das nanopartículas de prata. O Sal de Prata (Nitrato de Prata) foi reduzido pelo citrato de sódio sem e com a presença de um surfactante (PVP- Polivinilpirrolidona) resultando numa suspensão estabilizada de nanopartículas de prata / dióxido de titânio. Foi testado também a presença de um agente moderador da reação, NH4OH (hidróxido de amônia), para evitar o crescimento das nanopartículas durante a reação. Os nanocompósitos de LDPE e LDPE/EVA foram produzidos através da mistura no estado fundido com as nanopartículas de Ag- dióxido de titânio resultantes da síntese coloidal. Através das análises reológicas, térmicas e morfológicas constatou-se que em comparação com o nanocompósito LDPE/EVA, o nanocompósito com LDPE apresentou resultados melhores quanto a dispersão das cargas, porém o nanocompósito LDPE/EVA apresentou melhores resultados nos ensaios antimicrobiais devido a natureza polar do grupamento do EVA capaz de se ligar mais facilmente às cargas inorgânicas.

Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-09-26T18:08:26Z No. of bitstreams: 1 DissRGC.pdf: 5329968 bytes, checksum: b652cd552986315aba09ee039b032b16 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-27T19:38:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissRGC.pdf: 5329968 bytes, checksum: b652cd552986315aba09ee039b032b16 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-27T19:38:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissRGC.pdf: 5329968 bytes, checksum: b652cd552986315aba09ee039b032b16 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-27T19:38:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissRGC.pdf: 5329968 bytes, checksum: b652cd552986315aba09ee039b032b16 (MD5) Previous issue date: 2016-02-05 / Não recebi financiamento / The constant search for means to reduce the energetic consumption motivates the use of high emissivity ceramic coatings in many high temperature applications. Its use aims to increase heat transfer efficiency by radiation from substrates on which coatings are applied, reducing the emission of gases that contribute to global warming by saving energy in heating processes. They are composed by refractory components and high emissivity materials such as cerium oxide, chromium (III) oxide, boron carbide and others with scarce availability or low commercial viability. The objective of this study is to improve knowledge in the compounds of high melting point that have high emissivity, seeking alternatives to more abundant and greater efficiency in their use in ceramic coatings compositions. For this purpose were evaluated different ceramic compounds in the composition of these high emissivity coatings. To verify the heat transfer efficiency was analyzed the coated surfaces and its temperature maintenance in substrates with and without application of coating, by an indirect method of measuring the emissivity. This method basically consists in compare the emissivity from the different coated surfaces with various coating compositions made from viable emissivity agents, using infrared temperature measurement. Also its microstructure and the chemical analysis were evaluated. The use of iron chromite achieved a promising result elevating the surface emissivity about 8% in relation to a coating composition without any emissive agent. / A constante busca por alternativas para redução no consumo energético motiva a utilização de coatings cerâmicos de alta emissividade em muitas aplicações a temperaturas elevadas. Sua aplicação tem por objetivo aumentar a eficiência de transferência de calor por radiação dos substratos sobre os quais estão aplicados, reduzindo a emissão de gases que contribuem para o efeito estufa ao economizar energia nos processos de aquecimento. São compostos por uma base cerâmica, componentes refratários e materiais de alta emissividade, tais como óxido de cério, óxido de cromo (III), carbeto de boro, entre outros de escassa disponibilidade ou baixa viabilidade comercial. O objetivo deste estudo é ampliar o conhecimento sobre os compostos de elevado ponto de fusão que apresentam elevada emissividade, buscando alternativas de maior abundância e igual ou superior eficiência na sua utilização em composições de coatings cerâmicos. Para isso foram avaliados diferentes compostos cerâmicos na composição desses coatings de alta emissividade. Para análise da eficiência foram observadas as superfícies recobertas e a retenção de temperatura em substratos com e sem aplicação de coating, através de um método de medição indireta da emissividade. O método proposto consistiu basicamente em comparar a emissividade relativa de diversas superfícies recobertas por diferentes composições de coatings de alta emissividade, onde foram utilizados agentes de emissividade acessíveis comercialmente, através da medição da temperatura por infravermelho. Foram ainda avaliadas as suas microestruturas e composição química. A cromita de ferro apresentou resultado promissor como agente de emissividade, ao elevar na ordem de 8% a emissividade da superfície em relação a um coating de referência sem adição de qualquer agente emissivo.

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2016-09-27T14:07:25Z No. of bitstreams: 1 TeseDMSC.pdf: 11591276 bytes, checksum: fcc4bd05d0e7049f1fe48d00e99712c5 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-04-24T19:11:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseDMSC.pdf: 11591276 bytes, checksum: fcc4bd05d0e7049f1fe48d00e99712c5 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-04-24T19:11:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseDMSC.pdf: 11591276 bytes, checksum: fcc4bd05d0e7049f1fe48d00e99712c5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-24T19:24:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseDMSC.pdf: 11591276 bytes, checksum: fcc4bd05d0e7049f1fe48d00e99712c5 (MD5) Previous issue date: 2015-05-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The purpose of this thesis was to develop a microwave dilatometer and to study the non-isothermal sintering kinetics of multiferroic composite ceramics. The multiferroic system used to study the sintering kinetics was a composite of two crystalline phases: piezo BaTiO3 and magnetostrictive CoxNi(1-x)Fe2O4 (where x = 0, 0.25, 0.5, 0.75 and 1 and molar ratios of 80/20, 70/30 and 50/50). A method was developed for the synthesis step, called in situ synthesis, to produce the two crystalline phases from a single solution in which the starting materials were completely dissolved. In this synthesis step, a groundbreaking method was developed for the in situ sol-gel synthesis of lead-free BaTiO3/CoxNi(1-x)Fe2O4 composites, applying synthesis control parameters such as basic pH and the amount of polyacrylic acid (PAA) added as a chelating agent. The use of basic pH and PAA as chelating agent enabled the simultaneous formation of two high purity crystalline phases with nanometric particles, spheroidal morphologies, and controlled stoichiometry. The microwave dilatometer measurement device was developed using a pyrometer sensing system, which enabled temperature measurements to be taken without the need for direct contact with the sample, and with greater accuracy, since it prevents direct interaction between the sensor and the microwave field. The effectiveness of the newly developed microwave dilatometer was tested in a study of the shrinkage behavior of the samples, which was compared with their behavior in a conventional dilatometer. The results revealed that shrinkage of the BaTiO3/CoxNi(1-x)Fe2O4 composites during microwave heating occurred at a lower sintering temperature than in conventional sintering, indicating the existence of “non-thermal” effects caused by the interaction of the sample with the microwaves. The “microwave effect” directly affected the sintering mechanisms, as evidenced by the activation energy in the initial stage of sintering. The development of the microwave heated dilatometer provided groundbreaking results in terms of reliable and reproducible dilatometric data. In addition, the in situ sol-gel synthesis of BaTiO3/CoxNi(1-x)Fe2O4 powders enabled a systematic study of the non-isothermal sintering kinetics of this material, opening up excellent prospects for the application of this technique to other materials. / A presente tese teve como objetivo o desenvolvimento de um dilatômetro aquecido por micro-ondas e o estudo cinético da sinterização por método não isotérmico de materiais cerâmicos multiferroicos. O sistema multiferroico utilizado foi um compósito constituído por duas fases cristalinas, uma piezelétrica de BaTiO3 e a outra magnetostritiva de CoxNi(1-x)Fe2O4 (com x = 0; 0,25; 0,5; 0,75 e 1 e proporções de porcentagem molar: 80/20, 70/30 e 50/50), sintetizadas pelo método sol-gel. Na etapa da síntese, desenvolveu-se um método que permitiu a obtenção das duas fases cristalinas através de uma única solução, denominado síntese in situ, com parâmetros controlados, tais como o pH básico (>9,5) e ácido poliacrílico (PAA) como agente quelante. Esses parâmetros possibilitaram a formação simultânea das duas fases cristalinas com pós de partículas nanométricos (20 nm). Na sinterização, foi utilizado um sistema de sensoriamento pirométrico acoplado ao forno de micro-ondas, permitindo medidas de temperatura sem contato direto com a amostra, e com maior precisão. A retração dos compósitos de BaTiO3/CoxNi(1-x)Fe2O4 durante o aquecimento por micro-ondas revelou redução na temperatura necessária de sinterização na faixa de 80–100 °C, quando comparada com uma sinterização convencional, o que indica a existência de efeitos não térmicos devido à interação da amostra com as micro-ondas. Esses efeitos incidiram diretamente nos mecanismos de sinterização, que foi evidenciado na diminuição da energia de ativação de densificação no estágio inicial da sinterização tanto nos compósitos como nas fases puras do sistema cerâmico estudado, por conseguinte o desenvolvimento do dilatômetro aquecido por micro-ondas permitiu de forma inédita medidas de retração confiáveis e reprodutíveis, e os pós sintetizados aqui permitiram o estudo sistemático da cinética de sinterização pelo método não isotérmico, abrindo excelentes perspectivas para o uso dessa técnica em outros materiais.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Os semicondutores magnÃticos atraÃram a atenÃÃo de muitos cientistas nos Ãltimos anos devido, principalmente, a aplicaÃÃes tecnolÃgicas no ramo da spintrÃnica. Esses semicondutores podem ser desenvolvidos por meio de um processo chamado dopagem, onde alguns Ãtomos da matriz semicondutora sÃo substituÃdos aleatoriamente por Ãtomos magnÃticos. Esta propriedade possibilita a fabricaÃÃo de uma variedade de dispositivos eletrÃnicos a partir do mesmo material semicondutor. Neste trabalho utilizou-se a tÃcnica de moagem mecÃnica de altas energias para realizar a dopagem dos Ãxidos TiO2, SnO2 e In2O3 com Fe2O3, que foram caracterizados estruturalmente por difraÃÃo de raios-x e espectroscopia MÃssbauer. A sÃntese foi realizada em trÃs tipos de ferramentas de moagem que influenciaram no desenvolvimento da reaÃÃo. Foram formados compostos com fÃrmulas Sn(1-x)Fe(x)O2, Ti(1-x)Fe(x)O2 e {(In(1-x)Fe(x)}2O3, com valores de concentraÃÃo do dopante magnÃtico x de 2, 5 e 10% em Ãtomos. Utilizando jarra de poliacetal e esferas de zircÃnia foram sintetizadas amostras de TiO2 dopadas com Fe2O3. No entanto, a energia produzida por estas ferramentas nÃo foi suficiente para completar a formaÃÃo do composto. Com uma jarra e esferas de aÃo inox foram produzidas amostras de TiO2 dopadas com Fe2O3, que por sua vez foram contaminadas com impurezas de ferro metÃlico proveniente das ferramentas utilizadas. AlÃm disso, essas impurezas contribuÃram para a formaÃÃo de outra fase, a ilmenita (FeTiO3). Para alcanÃar um grau de pureza, essas amostras foram submetidas à lavagem com soluÃÃo de HCl para a retirada do ferro metÃlico, porÃm 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 zircÃnia. Estas amostras nÃo apresentaram impurezas indesejÃveis e nÃo houve formaÃÃo 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 mudanÃa de fase cristalina, da estrutura cÃbica original do In2O3 para hexagonal do tipo corundum. Resultados obtidos das medidas de espectroscopia MÃssbauer e difraÃÃo 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 sÃtios octaÃdricos. Foi observado tambÃm a formaÃÃo de um sÃtio com deficiÃncia de oxigÃnio nos compostos finais que pode ser atribuÃdo ao processo e longos tempos de moagem ou ainda ao desbalanÃo estequiomÃtrico dos compostos precursores usados na moagem. / 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 MÃssbauer 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 MÃssbauer 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.

Submitted by Allison Andrade (allisonandrade.13@hotmail.com) on 2016-03-14T15:56:03Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Alexandre da Silva Leocádio.pdf: 28447759 bytes, checksum: a1174b5dae6560665dbf06b6d425bff0 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-03-14T20:43:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Alexandre da Silva Leocádio.pdf: 28447759 bytes, checksum: a1174b5dae6560665dbf06b6d425bff0 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-03-14T20:48:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Alexandre da Silva Leocádio.pdf: 28447759 bytes, checksum: a1174b5dae6560665dbf06b6d425bff0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-14T20:48:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Alexandre da Silva Leocádio.pdf: 28447759 bytes, checksum: a1174b5dae6560665dbf06b6d425bff0 (MD5) Previous issue date: 2014-09-25 / FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / Air transport is one of the most dynamic sectors of the world economy as the growing commercial demand stimulates the aircraft industry to produce larger and more capable aircraft, able to carry more and more passengers and cargo, with greater speed and safety. The evolution of the mentioned sector directly impacts the relationship between the tire and the pavement of the airport runways because, when it comes to security, operations, takeoff and landing are the most critical procedures for a flight. Thus, the maintenance of these structures is of paramount importance to prevent the occurrence of accidents. A means of monitoring and maintenance of the pavement is done by friction measuring and macrotexture. This paper analyzes the average ratios of friction obtained from reports issued by Griptester equipment and macrotexture depths through the sand patch test on the Runway of Manaus International Airport / Eduardo Gomes (AM). This airfield constitutes the main Northern Region, because of its economic importance, by allowing the export of high value added arising from the production of the Industrial Pole of Manaus (PIM). The results indicate that, despite its high demand of aircraft movement, the friction index and macrotexture remained at a level considered safe. These factors are the result of the actions of pavement maintenance, such as taking rubber off and the recovery of the defective layer, and constant training of the responsible teams. / O transporte aéreo é um dos setores mais dinâmicos da economia mundial, pois a crescente demanda comercial estimula a indústria aeronáutica a produzir aeronaves maiores e com maior capacidade, aptas a transportar cada vez mais passageiros e cargas, com maior rapidez e segurança. A evolução do mencionado setor impacta diretamente a relação entre o pneu e o pavimento das pistas dos aeroportos, porquanto, em se tratando de segurança, as operações de pouso e decolagem são os procedimentos mais críticos de um voo. Dessa forma, a manutenção dessas estruturas é de suma importância para se evitar a ocorrência de acidentes. Um dos meios de monitoramento e de manutenção desse pavimento faz-se por meio da medição de atrito e macrotextura. O presente trabalho analisa os índices médios de atrito obtidos a partir de relatórios emitidos pelo equipamento Griptester e as profundidades de macrotextura, por intermédio do ensaio da mancha de areia da pista de pouso e decolagem do Aeroporto Internacional de Manaus/Eduardo Gomes (AM). Esse aeródromo constitui-se o principal da Região Norte, em virtude da sua importância econômica, ao viabilizar a exportação de produtos de alto valor agregado oriundos da produção do Polo Industrial de Manaus (PIM). Os resultados indicam que, apesar da sua alta demanda do movimento de aeronaves, os índices de atrito e macrotextura mantiveram-se em um nível considerado seguro. Esses fatores são resultados das ações de manutenção do pavimento, tais como o desemborrachamento e a recomposição da camada defeituosa, além de constantes treinamentos das equipes responsáveis.

Dependendo da direÃÃo em que sÃo medidas, algumas propriedades dos materiais policristalinos se apresentam diferenciadas. Isso se deve a existÃncia de textura, ou seja, direÃÃes preferenciais dos cristais no material. Esta caracterÃstica pode ser decorrente da solidificaÃÃo de um processo de deformaÃÃo plÃstica ou de um tratamento tÃrmico. A textura em materiais metÃlicos influencia nas propriedades dos mesmos tanto de uma maneira benÃfica quanto malÃfica. Na estampagem de um disco para fabricaÃÃo de um copo usado em armazenagem de refrigerantes tanto pode se destacar o efeito malÃfico, que seria a formaÃÃo de orelhas e o afinamento das regiÃes laterais adjacentes ao fundo do copo, como o efeito benÃfico, que seria o aumento da resistÃncia na direÃÃo perpendicular ao plano da chapa minimizando a possibilidade de ruptura pela reduÃÃo da espessura causada pelo processo de estampagem. Neste trabalho foi feito um estudo da relaÃÃo entre a textura cristalogrÃfica, os coeficientes de anisotropia e o grau de estampabilidade para o caso de um aÃo baixo-carbono, cuja principal aplicaÃÃo à na fabricaÃÃo de botijÃes para gÃs de cozinha, nas condiÃÃes de laminaÃÃo em temperaturas entre 600ÂC e 900ÂC. Os resultados foram comparados com os de um aÃo com baixÃssimo teor de carbono utilizado na estampagem profunda de latas para armazenagem de refrigerantes. A textura cristalogrÃfica foi determinada a partir das funÃÃes de distribuiÃÃo de orientaÃÃo cristalogrÃfica calculadas a partir de 3 figuras de pÃlos obtidas por difraÃÃo de raios-x. Os coeficientes de anisotropia mÃdia (rm) e planar (r) foram determinados a partir dos coeficientes de Lankford na direÃÃo de laminaÃÃo, a 45o desta e na direÃÃo transversal a mesma. O grau de estampabilidade foi obtido por meio de ensaios de embutimento Erichsen modificado, que relaciona a profundidade de estampagem com a espessura da chapa. As anÃlises de textura nos aÃos laminados em temperaturas entre 600ÂC e 900ÂC, apresentaram resultados compatÃveis com os de um aÃo usado na estampagem profunda de latas para armazenagem de refrigerantes. Os coeficientes de anisotropia mÃdia (rm) e planar (r), apresentaram valores satisfatÃrios de acordo com a exigÃncia para a mesma aplicaÃÃo. O grau de estampabilidade da maioria das amostras de chapas de aÃo laminadas em temperaturas entre 600ÂC e 900ÂC, mostrou-se adequado para a fabricaÃÃo das latas que servem como recipiente de armazenamento de refrigerantes. / Dependendo da direÃÃo em que sÃo medidas, algumas propriedades dos materiais policristalinos se apresentam diferenciadas. Isso se deve a existÃncia de textura, ou seja, direÃÃes preferenciais dos cristais no material. Esta caracterÃstica pode ser decorrente da solidificaÃÃo de um processo de deformaÃÃo plÃstica ou de um tratamento tÃrmico. A textura em materiais metÃlicos influencia nas propriedades dos mesmos tanto de uma maneira benÃfica quanto malÃfica. Na estampagem de um disco para fabricaÃÃo de um copo usado em armazenagem de refrigerantes tanto pode se destacar o efeito malÃfico, que seria a formaÃÃo de orelhas e o afinamento das regiÃes laterais adjacentes ao fundo do copo, como o efeito benÃfico, que seria o aumento da resistÃncia na direÃÃo perpendicular ao plano da chapa minimizando a possibilidade de ruptura pela reduÃÃo da espessura causada pelo processo de estampagem. Neste trabalho foi feito um estudo da relaÃÃo entre a textura cristalogrÃfica, os coeficientes de anisotropia e o grau de estampabilidade para o caso de um aÃo baixo-carbono, cuja principal aplicaÃÃo à na fabricaÃÃo de botijÃes para gÃs de cozinha, nas condiÃÃes de laminaÃÃo em temperaturas entre 600ÂC e 900ÂC. Os resultados foram comparados com os de um aÃo com baixÃssimo teor de carbono utilizado na estampagem profunda de latas para armazenagem de refrigerantes. A textura cristalogrÃfica foi determinada a partir das funÃÃes de distribuiÃÃo de orientaÃÃo cristalogrÃfica calculadas a partir de 3 figuras de pÃlos obtidas por difraÃÃo de raios-x. Os coeficientes de anisotropia mÃdia (rm) e planar (r) foram determinados a partir dos coeficientes de Lankford na direÃÃo de laminaÃÃo, a 45o desta e na direÃÃo transversal a mesma. O grau de estampabilidade foi obtido por meio de ensaios de embutimento Erichsen modificado, que relaciona a profundidade de estampagem com a espessura da chapa. As anÃlises de textura nos aÃos laminados em temperaturas entre 600ÂC e 900ÂC, apresentaram resultados compatÃveis com os de um aÃo usado na estampagem profunda de latas para armazenagem de refrigerantes. Os coeficientes de anisotropia mÃdia (rm) e planar (r), apresentaram valores satisfatÃrios de acordo com a exigÃncia para a mesma aplicaÃÃo. O grau de estampabilidade da maioria das amostras de chapas de aÃo laminadas em temperaturas entre 600ÂC e 900ÂC, mostrou-se adequado para a fabricaÃÃo das latas que servem como recipiente de armazenamento de refrigerantes. / Depending on which direction are measured, some properties of polycrystalline materials are presented differentiated. This is due to the existence of texture, or preferential directions of the crystals in the material. This feature may be due to solidification of a process of plastic deformation and heat treatment. The texture of metallic materials influences the properties of them both in a beneficial way as evil. In the printing of a hard to manufacture a glass of soda used in storage can either highlight the harmful effect, which would be the formation of ears and thinning of the lateral regions adjacent to the bottom of the glass, as the beneficial effect, which would be increased resistance in the direction perpendicular to the plane of the plate while minimizing the possibility of rupture by the thickness reduction caused by the embossing process. This work was used to study the relationship between the crystallographic texture, and anisotropy coefficients degree of drawability to the case of a low carbon steel, which is mainly used in the manufacture of bottles for cooking gas under the conditions of lamination temperatures between 600  C and 900  C. The results were compared with those of a steel with ultra low carbon used in deep drawing cans for storing soft drinks. The crystal texture was determined from the distribution functions of the crystallographic orientation calculated from the three figures obtained by poles x-ray diffraction. The average coefficients of anisotropy (rm) and planar ( r) were determined from the Lankford coefficients in the rolling direction, and the 45th of the same in the transverse direction. The degree of drawability was obtained by testing Erichsen cupping modified relating the depth of embossing to the thickness of the plate. The analysis of texture in rolled steels at temperatures between 600  C and 900  C showed results consistent with those of steel used in deep drawing of cans for storage of refrigerants. The average coefficients of anisotropy (rm) and planar ( r) values ​​were satisfactory according to the requirement for the same application. The degree of drawability of most samples rolled steel sheet at temperatures between 600  C and 900  C, was suitable for the manufacture of cans which serve as storage container for soft drinks. / Depending on which direction are measured, some properties of polycrystalline materials are presented differentiated. This is due to the existence of texture, or preferential directions of the crystals in the material. This feature may be due to solidification of a process of plastic deformation and heat treatment. The texture of metallic materials influences the properties of them both in a beneficial way as evil. In the printing of a hard to manufacture a glass of soda used in storage can either highlight the harmful effect, which would be the formation of ears and thinning of the lateral regions adjacent to the bottom of the glass, as the beneficial effect, which would be increased resistance in the direction perpendicular to the plane of the plate while minimizing the possibility of rupture by the thickness reduction caused by the embossing process. This work was used to study the relationship between the crystallographic texture, and anisotropy coefficients degree of drawability to the case of a low carbon steel, which is mainly used in the manufacture of bottles for cooking gas under the conditions of lamination temperatures between 600  C and 900  C. The results were compared with those of a steel with ultra low carbon used in deep drawing cans for storing soft drinks. The crystal texture was determined from the distribution functions of the crystallographic orientation calculated from the three figures obtained by poles x-ray diffraction. The average coefficients of anisotropy (rm) and planar ( r) were determined from the Lankford coefficients in the rolling direction, and the 45th of the same in the transverse direction. The degree of drawability was obtained by testing Erichsen cupping modified relating the depth of embossing to the thickness of the plate. The analysis of texture in rolled steels at temperatures between 600  C and 900  C showed results consistent with those of steel used in deep drawing of cans for storage of refrigerants. The average coefficients of anisotropy (rm) and planar ( r) values ​​were satisfactory according to the requirement for the same application. The degree of drawability of most samples rolled steel sheet at temperatures between 600  C and 900  C, was suitable for the manufacture of cans which serve as storage container for soft drinks.

In this work we develop a three-scale mathematical modeling to describe electro-chemical couplings in clays using the asymptotic homogenization procedure of periodic structures. We consider the porous medium composed of kaolinite particles saturated by an electrolyte solution of water-solvent and four ionic solutes monovalents Na+, H+, Cl-, OH-At the nanoscale we develop the model of the electrical double layer wherein the electric potential and local charge distribution are ruled by the Poisson- Boltzmann problem. In addition we incorporate the protonation/deprotonation chemical reaction between the fluid and the particle surface and consequently we quantify the dependence of the surface charge density of the particles with the pH of the electrolyte solution. At the microscale, or pore-scale, the movement of the aqueous solution is governed by the Stokes problem whereas ion transport by the Nernst-Planck equation. The pore-scale governing equations are supplemented by slip boundary condition in the tangential velocity of the fluid and adsorption interface conditions arising from the averaging of the nanoscale model. We then homogenize the microscopic model to the macroscale and derive effective equations with additional closure relations for the macroscopic coefficients. The macroscopic model is discretized by the finite volume method and numerical simulations of electrokinetical remediation of a contaminated soil are performed. The numerical results illustrate the strong dependence of the remediation efficiency on the pH of the aqueous solution. / Neste trabalho desenvolvemos a modelagem matemática e computacional em três escalas (nano-micro-macro) do acoplamento eletroquímico em um meio poroso argiloso adotando técnicas de homogeneização de estruturas periódicas. Consideramos o meio poroso uma caulinita saturada por uma solução eletrolítica composta por um solvente aquoso e quatro solutos iônicos monovalentes Na+, H+, Cl-, OH-. Na escala nanoscópica adotamos a modelagem da dupla camada elétrica onde o potencial elétrico e a densidade de carga são governados pelo problema de Poisson-Boltzmann. Incorporamos ao modelo nanoscópico as reações de protonação/deprotonação entre o fluido e a superfície da partícula argilosa e quantificamos numericamente a dependência da carga superficial com o pH da solução eletrolítica. Na escala microscópica, ou escala do poro, o movimento da solução aquosa é governado pelo problema de Stokes e o transporte dos íons pelas equações de Nernst-Planck. As equações microscópicas são suplementadas por condições de contorno de deslizamento da componente tangencial do campo de velocidade e de adsorção dos íons que representam a média do modelo posto na escala nanoscópica. A partir dos modelos nanoscópico/microscópico desenvolvemos a homogeneização do problema derivando o modelo na escala de Darcy (macroscópica) com os respectivos problemas de fechamento para os coeficientes das equações efetivas postos na célula periódica. Finalmente discretizamos o modelo macroscópico utilizando o método de volumes finitos e realizamos simulações numéricas em regimes permanente e transitório do processo de descontaminação de um solo argiloso por técnicas de eletrocinética. Os resultados ilustram a forte dependência da eletroremediação com o pH da solução.