Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-10-11T20:39:41Z No. of bitstreams: 1 LauraCamilaDinizDosSantos_TESE.pdf: 4073170 bytes, checksum: 92574134d5de6d9b67507f43f4493cef (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-10-13T23:43:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 LauraCamilaDinizDosSantos_TESE.pdf: 4073170 bytes, checksum: 92574134d5de6d9b67507f43f4493cef (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-13T23:43:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LauraCamilaDinizDosSantos_TESE.pdf: 4073170 bytes, checksum: 92574134d5de6d9b67507f43f4493cef (MD5) Previous issue date: 2015-07-09 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / O grande interesse no uso de filmes de carbono tipo diamante (DLC) ? justificado por suas not?veis propriedades mec?nicas e tribol?gicas, como alta dureza, elevada resist?ncia ao desgaste, in?rcia qu?mica, e baix?ssimo coeficiente de atrito. Essa combina??o de propriedades ?nicas confere ao revestimento aplica??es nas mais diversas ?reas. No entanto, o elevado n?vel de tens?es compressivas, que se originam durante o crescimento do filme, dificulta a obten??o de alta ader?ncia. Al?m disso, a elevada dureza do filme aliada ? diferen?a no coeficiente de expans?o t?rmica em rela??o ao substrato faz com que o DLC n?o acompanhe facilmente a deforma??o do substrato, o que pode provocar a delamina??o e falha total do revestimento, especialmente em a?os. O principal objetivo deste trabalho ? o estudo e desenvolvimento do processo de deposi??o de filmes finos de DLC com a inser??o de nanopart?culas de prata, atrav?s da t?cnica de gaiola cat?dica, seguido da avalia??o de sua ader?ncia ao substrato e seu comportamento tribol?gico. Neste trabalho, filmes de DLC dopados com prata (DLC-Ag) foram depositados sobre o a?o AISI 301, utilizando a t?cnica de deposi??o qu?mica na fase vapor assistida por plasma (PECVD). A parte inovadora desse trabalho refere-se a deposi??o do filme de DLC, onde a prata ? introduzida utilizando uma gaiola cat?dica de prata (GCP) durante o processo de deposi??o. Testes tribol?gicos foram realizados para se analisar a ader?ncia entre filme e substrato, o coeficiente de atrito, e a resist?ncia ao desgaste. A t?cnica de espectroscopia Raman foi utilizada para verificar o arranjo estrutural dos ?tomos de carbono e obter par?metros importantes. Os filmes foram adicionalmente caracterizados por microscopia eletr?nica de varredura (MEV). Os resultados mostraram que a utiliza??o da GCP foi bastante eficaz, pois produziu um filme com maior homogeneidade e dependendo se a gaiola foi utilizada durante todo o processo ou n?o, h? uma propor??o maior ou menor de prata no filme de DLC. / Diamond-like carbon (DLC) films have awaked growing interest due to its outstanding mechanical and tribological properties such as high hardness, high wear resistance, chemical inertness, and low friction coefficient. This is unique combination of specific properties enable film application in several fields. However, the high level of compressive stresses, which arise during film growth, hinders to obtain high adhesion. Furthermore, the high film hardness coupled to the difference in thermal expansion coefficient regarding the substrate, results in the DLC does not easily follow the deformation of the substrate. It may result in film delamination and complete failure, especially in case of substrates made of steels. The main objective of this work is to study and develop the deposition process of DLC thin films with inclusion of silver nanoparticles by cathodic cage technology. The adhesion between film and substrate as well as the tribological behavior were analyzed in detail. Doped Diamond-like carbon films with silver (DLC-Ag) were deposited on AISI 301 steel by plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD). The innovative part of this PhD thesis is the DLC-Ag film deposition by using a silver cathodic cage. Tribologicals tests were performed to evaluate the adhesion between film and substrate, friction coefficient and wear resistance. Raman spectroscopy was applied to verify the structural arrangement of carbon atoms and to obtain important parameters. The films were further characterized by scanning electron microscopy (SEM). The results proved that the deposition by silver cathodic cage is an effective technique for production of more homogeneous DLC-Ag films. The amount of Ag in the film can be adjusted by dwell time of the cathodic cage process.

FREITAS, F. N. C. Influência da recristalização no comportamento da textura cristalográfica e nas perdas magnéticas por histerese de um aço elétrico de grão não orientado (GNO). 2011. 158 f. Dissertação (Mestrado em Ciência de Materiais) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-31T16:46:36Z No. of bitstreams: 1 2011_tese_fncfreitas.pdf: 13873724 bytes, checksum: 00535944b4fc79b17d07d77ea1351418 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-31T18:50:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_tese_fncfreitas.pdf: 13873724 bytes, checksum: 00535944b4fc79b17d07d77ea1351418 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-31T18:50:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_tese_fncfreitas.pdf: 13873724 bytes, checksum: 00535944b4fc79b17d07d77ea1351418 (MD5) Previous issue date: 2011-07-29 / Non-oriented electrical steels are widely used in the manufacture of cores for electric motors being the performance of this equipment affected by the presence of crystallographic texture in these materials. In other hand, the grain size considerably affects the magnetic losses. The crystallographic texture and grain size are greatly influenced by the annealing process performed after cold rolling of these steels. Annealing promotes recrystallization in the microstructure of the material which is closely related with the crystallographic texture. The objective of this study is to evaluate the influence of recrystallization on the evolution of crystallographic texture and hysteresis magnetic losses by in non-oriented grain electrical steel with 1.28% Si that was cold rolled with reductions of 50 and 70% in an industrial plant. Samples of the material in the conditions cold rolled and partially recrystallized at 580, 585, 590, 595, 600, 605, 610, 615 and 620°C and annealed at 730°C for 12 hours (box annealing) were analyzed in the aspects of microstructure, crystallographic texture and magnetic hysteresis losses. The material was also subjected to heat treatment for grain growth and they were also evaluated with respect to the microstructure and crystallographic texture. The results showed the evolution of primary recrystallization and also the microstructure and texture when the material is subjected to final heat treatment that promotes grain growth and secondary recrystallization. The crystallographic texture has changed in the process of primary recrystallization occurred during box annealing and also in the process of secondary recrystallization after heat treatment simulating the final processing of the material. The evaluation of hysteresis magnetic losses showed that the box annealing promoted a reduction of these. / Aços elétricos de grão não orientado são amplamente utilizados na fabricação de núcleos para motores elétricos, sendo o desempenho destes equipamentos afetado pela textura cristalográfica presente nesses materiais. Já o tamanho de grão interfere consideravelmente nas perdas magnéticas. A textura cristalográfica e o tamanho de grão são extremamente influenciados pelo tratamento térmico de recozimento realizado após o processo de laminação a frio para obtenção de tiras metálicas desses aços. O recozimento promove estados de recristalização na microestrutura do material e esses estados estão intimamente relacionados com a textura cristalográfica. O objetivo deste trabalho é avaliar a influência da recristalização no comportamento da textura cristalográfica e das perdas magnéticas por histerese de um aço elétrico de grão não orientado com 1,28% Si que foi laminado a frio industrialmente com reduções de 50 e 70%. Amostras do material nas condições laminado a frio, parcialmente recristalizadas a 580, 585, 590, 595, 600, 605, 610, 615 e 620°C e recozidas a 730°C por 12 horas (recozimento em caixa) foram analisadas quanto à microestrutura, textura cristalográfica e perdas magnéticas por histerese. O material também foi submetido a tratamentos térmicos para crescimento de grão e estes também foram avaliados com respeito à microestrutura e a textura cristalográfica. Os resultados mostraram o início da recristalização primária nas condições parcialmente recristalizadas e os tratamentos térmicos para crescimento de grão provocaram a ocorrência de recristalização secundária. A textura cristalográfica foi modificada pelas condições parcialmente recristalizadas, pelo recozimento em caixa e pela recristalização secundária. Quanto às perdas magnéticas por histerese, o recozimento em caixa promoveu uma diminuição destas.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:09:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1750.pdf: 18500069 bytes, checksum: 695f0dd214921b76cc3d4363f185f69a (MD5) Previous issue date: 2008-02-22 / Universidade Federal de Sao Carlos / In this work Cobalt and Titanium doped Barium hexaferrites were synthesized by the ceramic method in order to study their use as electromagnetic absorbing materials in high frequencies. The dopants were used individually (Ti and Co) and with both simultaneously (CT). Ceramic characteristics and magnetic properties of calcined powders, as well as of their pellets sintered in electric and microwave furnaces were evaluated. For the high frequency permeability measurements, hexaferrites ring-shaped sintered and ring-shaped composites with the hexaferrite powders and epoxi resin were produced. Barium hexaferrite powder (BaM) presented 3.45 kOe of coercivity and the same synthesizing conditions were used in all hexaferrites with dopant atomic fractions of 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; and 1,0. In Ti hexaferrites (BaFe12-xTixO19) microstructures there were BaFe2O4, Fe2O3 and Ba3Fe10TiO20 phases and they presented coercivities between 1,53 and 1,04 kOe. Co hexaferrites (BaFe12- xCoxO19) microstructures showed W, Y and Z hexaferrites types phases, with coercivities between 0,70 and 0,21 kOe. In CT hexaferrites (BaFe12-2xCoxTixO19) it was presented CoFe2O4 phase, with coercivities between 0,09 and 1,06 kOe was presented. Most of the pellets sintered in microwave furnace had apparent densities close to those of the pellets sintered in electric furnace and their coercivities were higher or equal. The grains heterogeneity increased with dopant quantities and the Ti microstructures presented more quantity of M type hexaferrites in comparison to other samples. The ring-shaped sintered samples of BaM, Ti and CT hexaferrites showed ferrimagnetic ressonance peaks in 110 MHz and 780 GHz. In Co hexaferrites the presence of hexaferrites different from M type contributed to the different tangent loss in comparison to other hexaferrites. The tangent loss of composites showed the same peaks observed in the ring-shaped sintered samples but with smaller intensities. These composites showed absorption loss up to 20 dB in 12 GHz too. / A síntese por mistura de óxidos foi utilizada na produção de hexaferritas de bário dopadas substitucionalmente com íons titânio (Ti), cobalto (Co), e titânio e cobalto simultaneamente (CT). Estas hexaferritas foram processadas a fim de se avaliar as suas propriedades magnéticas e absorvedoras de radiação eletromagnética, na forma de pó e em compactos sinterizados. Compósitos entre estes pós e resina epóxi foram conformados em toróides para o estudo de permeabilidade em altas freqüências, assim como de toróides de hexaferritas sinterizadas. O pó de hexaferrita de bário (BaM) foi obtido com coercividade de 3,45 kOe e as mesmas condições de sua síntese foram utilizadas para os diferentes tipos de dopagem nas frações atômicas de 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; e 1,0. Pós de hexaferritas Ti (BaFe12-xTixO19) apresentaram as fases secundárias BaFe2O4, Fe2O3 e Ba3Fe10TiO20, e coercividades entre 1,53 e 1,04 kOe. Pós de hexaferritas Co (BaFe12-xCoxO19) apresentaram as fases hexaferritas do tipo W, Y e Z, e coercividades entre 0,70 e 0,21 kOe. Pós de hexaferritas CT (BaFe12-2xCoxTixO19) apresentaram a fase secundária CoFe2O4 e coercividades entre 0,09 e 1,06 kOe. Amostras sinterizadas por microondas atingiram densidades aparentes próximas às sinterizadas em forno elétrico, microestruturas mais homogêneas e coercividades iguais ou superiores. A heterogeneidade de grãos aumentou com o teor de dopante, onde as composições Ti apresentaram maior quantidade da fase hexaferrita do tipo M. Os toróides BaM, Ti e CT apresentaram dois picos de ressonância ferrimagnética, em 110 MHz e em 780 GHz. Nos toróides Co as fases hexaferritas distintas do tipo M contribuíram para tangentes de perda diferentes dos demais toróides. As tangentes de perda dos compósitos apresentaram os mesmos comportamentos observados nos respectivos toróides sinterizados, porém com intensidades inferiores, demonstrando suas menores capacidades absorvedoras. Todos os compósitos se mostraram eficientes na absorção de radiação eletromagnética em aproximadamente 12 GHz, sendo esta de até 20 dB.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2331.pdf: 6779319 bytes, checksum: 447445fa3efe92cf5ff7032e6d70d8eb (MD5) Previous issue date: 2008-12-18 / Universidade Federal de Minas Gerais / This study aimed to streamline the use and provide for the tone in the implementation of the decoration in glazed. The industry of traditional ceramics uses a range of dyes and pigments for the decoration of products. Often, it has sought empirical way of reducing the number of pigments, creating a palette of colors optimized to meet the needs of decorative glazed ceramic, reproducing the largest possible number of shades. The main objective of this work was the development of a methodology to provide a certain tone, even during the stage of the project decorative graphics in place to empiricism, until now very common in the industry of tiles. The work involved, initially, experiments with formulations combining dyes, basic glass and vehicle. A series of dyes, dosing methods, industrial paints, reproduced paints in laboratory and commercial products, as well graphic print were evaluated. The dyes were physico-chemical characterized and in addiction the resulting glazes were characterized by the colour of reflectance with spectrophotometer, creating a database of chromatic coordinates (L*, a* and b*). Different colour models, such as RGB (digital image), CMYK (graphic print) and CIE- L*a*b* (ceramic sample) were compared. Based on the database and Kubelka-Munk Theory, a series of calculation were made to adjust the product tonalities to the foreseen tonalities and the captured image. The results showed that some colours presented higher deviation than those obtained in the case of the monitor, paper and sample, specially the black and green. No linear behavior was observed with the addition of the dyes. The evaluation of the dosing method of the dyes (weight percent or volume percent), showed no difference between them. The calculation for the foreseen tonalities showed that the Kubelka-Munk Theory is difficult to be applied for transparent and semi-transparent glazes. / O presente trabalho objetivou racionalizar o uso e prever a tonalidade na execucao da decoracao em vidrados. A industria de ceramicas tradicionais utiliza uma gama de corantes e pigmentos para a decoracao dos produtos. Com frequencia, tem-se buscado de forma empirica a reducao do numero de pigmentos, gerando uma palheta de cores otimizada que atenda as necessidades decorativas dos vidrados ceramicos, reproduzindo o maior numero de tonalidades possiveis. O principal objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de uma metodologia para prever uma determinada tonalidade, ainda durante a etapa grafica do projeto decorativo, em substituicao ao empirismo, ate entao muito comum na industria de revestimentos ceramicos. O trabalho envolveu, inicialmente, experimentos com formulacoes combinando corantes, base vitrea e veiculo. Foram avaliados uma serie de pigmentos, metodos de dosagem, tintas industriais, tintas reproduzidas em laboratorio e produtos comerciais, bem como a impressao grafica. Alem da caracterizacao fisico-quimica dos pigmentos, tambem foi realizada a caracterizacao dos vidrados resultantes pela determinacao cromatica com espectrofotometro de refletancia, criando-se um banco de dados das coordenadas (L*, a* e b*). Foram comparados diferentes modelos de cor, tais como RGB (imagem digital), CMYK (impressao grafica) e CIE- L*a*b* (amostra ceramica). A partir deste banco de dados, baseando-se na Teoria de Kubelka- Munk, uma serie de calculos foi realizada a fim de se aproximar as tonalidades do produto com as tonalidades previstas e capturadas digitalmente. Os resultados obtidos mostraram que determinadas cores apresentaram maiores desvios de tonalidade quando comparadas em monitor, papel e amostra, sobretudo a cor preta e a verde. Nao foi observado nenhum comportamento linear com a adicao de pigmentos. A avaliacao do metodo de dosagem de pigmentos (porcentagem em massa ou em volume) mostrou que nao existe uma diferenca significativa entre as duas formas de adicao. Os calculos para a previsao da tonalidade mostraram que a Teoria de Kubelka- Munk e de dificil aplicacao para vidrados transparentes e semi-transparentes.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2812.pdf: 9864316 bytes, checksum: 6d509e89f2d84a8ed7d917440c6d2905 (MD5) Previous issue date: 2009-12-15 / Universidade Federal de Sao Carlos / Porcelain tile is a type of ceramic tile which has shown the highest worldwide expansion in recent years due to the excellent technical and esthetic qualities of the product, which have augmented the possibilities of its use in a wide variety of applications. Among the various types of porcelain tiles today, polished porcelain tile stands out because consumers greatly appreciate the esthetic effect of its characteristically high gloss. However, polishing exposes part of the material s closed pores and facilitates the impregnation of dirt when the product is in use, which may compromise one of its most important properties, i.e., stain resistance. Staining of polished porcelain tile does not depend only on the occurrence of closed pores on the surface of the product but also on other characteristics such as the size and morphology of the pores. This research work aimed to investigate the characteristics of the pores that most contribute to staining and to ascertain how processing variables act in the formation of the material s porous microstructure. The methodology employed to deal with the theme differs from that of other works reported in the literature, since it is based on the characterization of porosity throughout all the stages of processing (green compact to end product) and on a systematic study of several process variables responsible for pore formation (granulometric distribution and particle size distribution). The main experimental techniques used in the development of this study were scanning electron microscopy, digital optical microscopy, image analysis (software), mercury porosimetry, diffuse reflectance spectrophotometry, X-ray sedimentometry, helium gas pycnometry, and mechanical profilometry. In addition to achieving the initial objectives, the results indicated several viable alternatives for reducing the staining tendency of polished porcelain tile. / O porcelanato é a tipologia de revestimento cerâmico que apresentou maior expansão mundial nos últimos anos. O destaque alcançado deve-se às excelentes qualidades técnicas e estéticas do produto que ampliaram as possibilidades de uso nos mais variados ambientes. Dentre os tipos de porcelanatos produzidos o polido se destaca por oferecer o efeito estético mais apreciado pelos consumidores por causa do elevado brilho característico. Por sua vez, o polimento revela parte dos poros fechados do material e facilita a impregnação de sujeira durante o uso do produto, o que pode comprometer uma de suas propriedades mais importantes: a resistência ao manchamento. O manchamento do porcelanato polido não depende somente da ocorrência de poros fechados na superfície do produto, mas também de outras características como o tamanho e a morfologia. Este trabalho de pesquisa teve como objetivo conhecer as características dos poros que mais contribuem para o manchamento e avaliar como as variáveis de processo atuam na formação da microestrutura porosa do material. A metodologia utilizada para tratar do tema é distinta dos demais trabalhos encontrados na literatura, sendo fundamentada na caracterização da porosidade ao longo das etapas de processamento (compacto verde a produto acabado) e no estudo sistemático de algumas variáveis de processo responsáveis pela formação dos poros (distribuição granulométrica e distribuição do tamanho de partículas). As principais técnicas experimentais empregadas no desenvolvimento do estudo foram: microscopia eletrônica de varredura, microscopia ótica digital, análise de imagens (software), porosimetria de mercúrio, espectrofotometria de reflectância difusa, sedimentometria de raios X, picnometria de gás hélio e perfilometria de contato mecânico. Os resultados obtidos além de atenderem aos objetivos iniciais indicaram algumas alternativas viáveis para reduzir a tendência ao manchamento do porcelanato polido.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3254.pdf: 9114679 bytes, checksum: 24f1f1d8aaee16c0ae43078401935a2d (MD5) Previous issue date: 2001-03-30 / Universidade Federal de Sao Carlos / The objective of this work was to study crystallisation and sintering of Bio-glasses of Na2O CaO SiO2 P2O5 aiming at the improvement of the mechanical properties. In order to study the development of glass-ceramics in this system, the effects of the addition of different percentages of NaF, Fe2O3, Li2O, ZrO2, TiO2 and WO3 on the behaviour of crystallisation of the glasses were studied using DSC. The results show that amongst the additions that were tested only Li2O caused increased volumetric nucleation rate. Different melting techniques were tested to obtain glasses with different concentrations of OH-. Although glasses with different contents were obtained successfully, there were problems to homogenise them. The direct extrusion technique was used to produce glass-ceramics with texture. Albeit the technique was efficient with several other systems, the results obtained in the present word showed that the glass-ceramic produced from the extruded glasses did not have the same symmetry that was showed by the glasses that were not extruded. The difficulties in sintering, related to the process of crystallisation, were analysed for two compositions of bio-glasses. Two new crystalline phases, which had not yet been observed in this system, were identified in the studies of sintering. Experimental data showed that superficial crystallisation has strong influence during the process of sintering for both glasses tested. It was not possible to obtain sintered bodies with relative density superior to 0.94 for the experimental conditions that were used. The use of the model that simulates the sintering of the glass proved to be useful to simulate the real effect of each parameter in the process, although it overestimated the ability of sintering of the compositions that were used. The use of this model can facilitate the process of searching solutions for a more efficient sintering process. Using the technique of FTIR, the studies of bioactivity of both glass and glass-ceramic powders revelled higher level of bioactivity for finer powders, and which contained phosphorus in their compositions. It was also verified that whilst total crystallisation hinders the formation of the layer of HCA, partial crystallisation seems to have beneficial effect in the process. / O objetivo deste trabalho foi estudar a nucleação, a cristalização e a sinterização de bio vidros do sistema Na2O CaO SiO2 P2O5 visando a melhoria de suas propriedades mecânicas, sem alterar significativamente a bioatividade. Para auxiliar no desenvolvimento de vitro-cerâmicas (VC) de fina microestrutura (e possivelmente boas propriedades mecânicas) estudamos os efeitos da adição de NaF, Fe2O3, Li2O, ZrO2,TiO2 e WO3, em diferentes porcentagens, no comportamento de cristalização dos vidros, através da técnica de DSC. Dentre os aditivos testados, somente o Li2O provocou aumento da taxa de nucleação volumétrica. Sabendo que OH- aumenta a taxa de nucleação, foram testadas diferentes técnicas de fusão para se obter vidros com diferentes concentrações desse dopante. Apesar do sucesso na obtenção de vidros com diferentes teores, a exemplo do que reporta a literatura, a homogeneização dos mesmos não foi satisfatória. Dessa forma, desenvolvemos e testamos um modelo original para avaliar a homogeneidade de vidros através de medidas de cristalização. A técnica de extrusão direta foi utilizada com a finalidade de produzir vitro-cerâmicas com textura (microestruturas alinhadas). Apesar da técnica ter sido eficiente em vários outros sistemas, os resultados encontrados neste trabalho demonstraram que a vitro-cerâmica obtida a partir do vidro extrudado apresentava a mesma isotropia das vitro-cerâmicas obtidas a partir do vidro não extrudado. Esse resultado é devido à morfologia quase esférica dos cristais que nucleiam neste sistema. Também tentamos sinterizar alguns desses vidros em pó, com o intuito de aproveitar a fina nucleação que geralmente ocorre nas superfícies das partículas, que após sinterizadas, poderiam levar VC com fina microestrutura. A competição entre a cinéticas de sinterização e cristalização foram analisadas experimental e teoricamente para duas composições de biovidros. Nesses estudos foram identificadas duas novas fases cristalinas, que até o momento não tinham sido observadas neste sistema Os dados experimentais mostraram que a cristalização superficial tem forte influência sobre o processo de sinterização para os dois vidros testados, sendo que para as condições experimentais utilizadas não foi possível obter corpos sinterizados com densidade relativa superior a 0,94. A utilização do modelo que simula a sinterização do vidro, apesar de superestimar a capacidade de sinterização das composições utilizadas, mostrou-se bastante útil para prever o real efeito de cada parâmetro no processo de sinterização, e com isto agilizar a busca de soluções para atingir uma densificação mais eficiente. Estudos de bioatividade utilizando a técnica de FTIR, em pós de vidro e vitro-cerâmicas, revelaram maior bioatividade para os pós mais finos e para as composições contendo fósforo em sua composição. Também foi verificado que a cristalização total do vidro retarda o processo de formação da camada de HCA, entretanto a cristalização parcial parece ter efeitos benéficos no processo de formação da camada.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4087.pdf: 3446389 bytes, checksum: 443dd53e392853ef04930e7917124823 (MD5) Previous issue date: 2005-08-05 / Universidade Federal de Sao Carlos / In this work it is proposed a potential barrier model between solid and vapor phases. As a consequence of this model it is developed a method to measure vapor pressure as low as 10-5 Pa. A thermodynamic system consisting of a cubic cavity with a small hole is considered (Knudsen cell). The cavity contains a sample, which the partial vapor pressure is desired to evaluate. The pressure in the cavity is proportional to the rate of mass effusion throughout the hole. The equations describing the vapor pressure as a function or the evaporation rate and the rate of mass effusion is developed. These quantities can be easily evaluated experimentally with small errors. This technique is applied to measure the vapor pressure of DICHAN , a commercial volatile corrosion inhibitor (VCI). The model for the vapor pressure requires a model for the phase transition interface between the solid and vapor states. It is assumed a potential barrier separating the vapor from the solid state. Comparing the results obtained in this work, with the vapor pressure obtained by other authors it can be evaluated the potential barrier as a function of the temperature Although VCIs have vapor pressure extremely small, this faint vapor gas is expected to be sensibly related to the efficiency against corrosion. It was studied the inhibitor behavior of an VCI commercialized in Brazil, which vapor pressure and molecular weight are unknown. This inhibitor differs from DICHAN for being free from nitrite ion and its lower cost. So, this study has two main objectives: first, its scientific contribution, with the development of a new method to obtain the vapor pressure of volatile solids; second, the development of a new commercial VCI. / Neste trabalho é desenvolvido um modelo de interação molecular entre as fases. Este trabalho trata mais especificamente as fases sólido e vapor, mas pode ser estendido para outras fases. Também é desenvolvido um método para determinar pressões de vapor muito baixas, da ordem de 10-5 Pa. A idéia considera um sistema termodinâmico que consiste de uma cavidade com um pequeno furo. Dentro da cavidade é colocada a substância que se deseja medir a pressão parcial do vapor saturado. A pressão na cavidade é proporcional à taxa de efusão de massa através do furo. São desenvolvidas as equações que descrevem a pressão de vapor em função da taxa de evaporação em ambiente aberto e a taxa de efusão através do furo em ambiente fechado. Estas quantidades podem ser facilmente determinadas experimentalmente com pequeno erro experimental. O modelo para a pressão na cavidade é um modelo para a interação entre as moléculas das fases sólido e vapor. É considerado que há uma barreira de potencial entre a fase vapor e a fase sólida. Comparando os resultados deste trabalho com a pressão de vapor obtida de outros autores obtém-se o valor da barreira de potencial em função da temperatura. Aplicamos a técnica para medição da pressão de vapor do DICHAN®, um IVC conhecido. Nos IVC s a pressão de vapor é extremamente baixa e está relacionada com a eficiência na proteção contra corrosão. Foi estudado o comportamento de um inibidor comercializado no Brasil, cuja pressão de vapor não foi possível determinar devido aos direitos reservados e desconhecimento do peso molecular do mesmo. Este inibidor difere do DICHAN pela ausência do íon nitrito e pelo baixo custo. Desta forma, este estudo teve dois objetivos principais: Primeiro, o desenvolvimento de uma nova metodologia para determinação de pressão de vapor de sólidos voláteis. Segundo, o desenvolvimento e acompanhamento de embalagens poliméricas, comercialmente viáveis, e com grupo ativo principal o triazol.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4468.pdf: 11546210 bytes, checksum: 230fdc91c4d3e97e1f00ec01daa0179a (MD5) Previous issue date: 2012-04-11 / Financiadora de Estudos e Projetos / Polyolefin nanocomposites have attracted significant technological and scientific interest due to the possibilities of improvements in thermal, mechanical and barrier properties. However, the hydrophobic nature of polyolefins poses a challenge to the exfoliation and dispersion process of the nanoclay in the polymeric matrix, requiring usually the use of compatibilizing agents. In this work, it was studied the influence of the blending protocol of the components and the effects of the addition of three compatibilizing systems (HDPE-g-MA, LLDPE-g-MA and mixture of HDPE-g-MA and LLDPE-g-MA) in HDPE /LLDPE blend-based nanocomposites. HDPE-g-MA has a higher viscosity and play a important role in the breaking and dispersion of the clay tactoids. The LLDPE-g- MA, with lower viscosity, helped in the intercalation process of the polymer chains between the nanoclay s lamellae and the mixing of the compatibilizing agents optimized the breakdown and intercalation process, and dispersion of the organophilic clay in the polymeric matrix. HDPE/LLDPE/OMMT nanocomposites with predominantly intercalated structure were obtained using different compatibilizing systems and concentrations of nanoclay. The thermal, mechanical and transport properties were strongly affected by the different compatibilizing systems. The mixture of compatibilizing agents (HDPE-g-MA and LLDPE-g-MA) produced a stronger interface between the dispersed phase and the polymeric matrix contributing to the increase in rigidity, elastic and flexural moduli of the nanocomposites. The transport properties showed that the nanocomposites behave as good barrier to water vapor and but showed low barrier characteristics to CO2 and O2. The decrease of the permeability coefficient is related to the use of compatibilizer systems which provided a good dispersion of the inorganic filler, good wettability of the matrix and strong interactions with the interface which could facilitate the diffusion process. / A obtenção de nanocompósitos de matriz poliolefínica vem despertando grande interesse tecnológico e científico devido a possibilidade de incrementos significativos nas propriedades térmicas, mecânicas e de barreira dessa matriz. Entretanto, a natureza hidrofóbica das poliolefinas dificulta a dispersão e esfoliação das lamelas de nanoargila na matriz polimérica, sendo necessária a utilização de agente compatibilizante. Neste trabalho, estudou-se a influência da ordem de mistura dos componentes e da adição de três sistemas compatibilizantes (HDPE-g-MA, LLDPE-g-MA e mistura HDPE-g-MA/LLDPE-g- MA) em nanocompósitos de blendas HDPE/LLDPE e OMMT. O HDPE-g-MA, por possuir maior viscosidade auxiliou na quebra e dispersão dos tactóides de argila, o LLDPE-g-MA, com menor viscosidade, auxiliou no processo de intercalação das cadeias poliméricas entre as camadas da argila e a mistura dos agentes compatibilizantes otimizaram o processo de quebra, intercalação e dispersão de argila organofílica na matriz polimérica. Nanocompósitos de HDPE/LLDPE/OMMT com estrutura predominantemente intercalada foram obtidos utilizando-se os diferentes sistemas compatibilizantes e teores de nanoargila. O comportamento térmico, mecânico e as propriedades de transporte foram fortemente afetados pelos diferentes sistemas compatibilizantes. A mistura de agentes compatibilizantes (HDPE-g-MA e LLDPE-g-MA) propiciou melhor interação na interface entre a fase dispersa e a matriz polimérica contribuindo para o aumento da rigidez, módulo elástico e módulo de flexão dos nanocompósitos. O estudo das propriedades de transporte revelou que os nanocompósitos comportam-se como barreira ao vapor de água e baixa barreira ao CO2 e O2. A diminuição do coeficiente de permeabilidade está relacionada a utilização dos sistemas compatibilizantes que proporcionaram uma boa dispersão da carga inorgânica, boa molhabilidade desta pela matriz e forte interações na interface que diminuíram o número de microvazios, que poderiam ser facilitadores do processo difusional.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4608.pdf: 10448358 bytes, checksum: 0c45c582fdd3285a7bd29d94b6858f3c (MD5) Previous issue date: 2012-08-30 / O polipropileno (PP) e o polietileno (PE) são amplamente utilizados no mercado de embalagens flexíveis na forma individualizada de filmes monocamada ou co-extrudados multicamadas. Misturas de PP e PE em filmes co-extrudados tem apresentado resultados de pouca aplicação comercial devido a problemas de adesão. Neste estudo foram produzidos filmes com três camadas co-extrudados tubulares soprados com fluxo ascendente e resfriamento por ar. Estes apresentam espessura total de 50mm, sendo que as camadas externas são compostas de copolímeros de etileno-octeno metalocêno (m-PE) para garantir a soldabilidade do filme. A camada coextrudada central, dita estrutural, foi produzida com misturas ricas de polipropileno homopolímero com copolímeros de etileno-octeno via metalocêno (m-PE e POP) e Ziegler-Natta (U-PE). Estes filmes foram caracterizados com relação as suas propriedades mecânicas, térmica, ótica e morfológica. Com base nestes resultados foi proposto um modelo morfológico para a camada central, onde a fase matriz de PP forma estruturas cristalinas do tipo shish kebab e a fase dispersa e as camadas externas formam cristalitos lamelares fragmentados e pequenos esferulitos. A cristalização epitaxial dos copolímeros de polietileno sobre os shishes do polipropileno provê a boa adesão entre as camadas externa-interna da estrutura multi-camada. A estrutura central formada com fase dispersa de m-PE e U-PE apresentaram comportamentos mecânicos similares sendo estes maximizados na concentração de 30%. Por outro lado quando a fase dispersa da camada central é formada por POP a Tg e Tm do polipropileno matriz são reduzidas, função da compatibilidade entre fase matriz e fase dispersa, gerando pequenas estruturas do tipo shish kekab, com baixa cristalinidade. O conjunto de tais características morfológicas garantem um equilíbrio de propriedades termo-mecânicas, necessárias em uma embalagem flexível de alto desempenho. / Polypropylene (PP) and polyethylene (PE) are widely used in the flexible packaging market individually as mono or multilayer films. Blending PP and PE in coextruded films has shown limited commercial applications due to the poor adhesion. On this work we made three layer coextruded blown films with ascendant flow and air cooling. The thicknesses were kept constant at 50m, having the external layers made of metallocene ethylene-octene copolymers (m-PE) to provide sealability. The internal layer (structural) was produced with rich blends of polypropylene homopolymer and ethylene-octene copolymers made by metallocene (m-PE and POP) and by Ziegler-Natta (U-PE) catalytic systems. These films were characterized by their mechanical, thermal, optical and morphological properties. Based on the results it is proposed a morphological model of the core layer, in which the matrix phase of PP has a shish kebab crystalline structure, and the disperse phase and the external layers composed by fragmented lamellar crystallites blended with small spherulites. The epitaxial crystallization of the polyethylene copolymer on the shishes of the polypropylene allows good adhesion between the external and internal layers of the multilayered structure. The internal structure formed with the dispersed phase of m-PE and U-PE has shown similar mechanical behavior with better properties at the concentration of 30%.On the other hand, when the dispersed phase of the internal layer is POP elastomer, the Tg and Tm of the matrix PP decrease due the compatibility between the matrix and the dispersed phase, generating shish kebab structures with lower crystallinity. These morphological characteristics guarantee a balanced film regarding the thermomechanical properties, in order to achieve a high performance flexible packaging.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4708.pdf: 12268943 bytes, checksum: 29b57952973cc3f28aed7dccb94a9d6d (MD5) Previous issue date: 2012-09-12 / Universidade Federal de Sao Carlos / Refractory castables are multiphase materials usually exhibiting complex heterogeneous microstructures, which have their mechanical strength affected by chemical and structural changes. These microstructural changes directly affect the Young s modulus, as this property is strongly dependent on the chemical bonds, crystalline structure and flaws, such as porosity and cracks. For the Al2O3-MgO system, two transformations can be highlighted: the volumetric expansion associated with the magnesia hydration and the in situ spinel formation, both can play a role by increasing or decreasing the castable s embrittlement depending on the resulting expansion. Considering this aspect, the addition of MgO sources with different reactivity in refractory castables was evaluated during curing and drying steps. As a result, different routes for magnesia s sources addition to the castables, without the usual damage caused by MgO hydration, are presented in this work. The addition of acetic acid sped up the brucite precipitation, inducing the formation of a resilient structure able to inhibit the stresses generation. Additionally, the effect of mineralizing or densification compounds on spinel-forming castables and the microstructural evolution of refractory castables containing different MgO sources, colloidal binders or high-carbon content were assessed during the thermal treatment by hot Young s modulus measurements using the resonance bar technique. The attained results highlight the technique s broad feature and accuracy for the development of refractory materials. The MgF2 and magnesium borate addition sped up the spinel formation, whereas TiO2 led to lower expansion values and greater rigidity at high temperatures, all of them as promising alternatives to master the castable s microstructure design. For the nano-bonded castables, the sintering additive addition further enhanced the Young s modulus resulting in high-performance refractories. Additionally, the elastic modulus measurements were able to evaluate the antioxidants effect in high-carbon containing castables and to identify the mechanisms of crack healing (during heating) and opening (during cooling). / Concretos refratários são materiais multifásicos que normalmente apresentam uma estrutura heterogênea e complexa, cuja resistência mecânica é afetada por mudanças químicas e estruturais. Estas transformações microestruturais afetam diretamente o módulo elástico, visto que esta propriedade está relacionada ao tipo de ligação química, estrutura cristalina e defeitos, tais como porosidade e trincas. No caso de concretos Al2O3-MgO, duas transformações merecem destaque: a primeira é a hidratação da magnésia e a segunda a formação de espinélio in situ. Ambas as reações podem contribuir positivamente ou negativamente com a rigidez dependendo da acomodação da expansão gerada. Neste trabalho, fontes de magnésia com reatividades distintas foram avaliadas durante a cura e secagem de concretos refratários. Os resultados obtidos indicaram rotas para incorporação de diferentes fontes de MgO as composições refratárias sem os danos decorrentes da hidratação. A adição de ácido acético acelerou a precipitação de brucita, induzindo a formação de uma estrutura mais resiliente, capaz de inibir a geração de tensões. O efeito de aditivos na espinelização e outras transformações in situ em concretos aluminosos, nanoligados ou contendo alto teor de carbono foram acompanhadas utilizando-se medidas de módulo elástico a quente, destacando a precisão e o caráter abrangente desta técnica para o desenvolvimento de novos materiais. A adição de MgF2 e boromagnésio promoveu uma grande aceleração da espinelização, enquanto o TiO2 apresentou um efeito moderado, mas resultou em maior rigidez em temperaturas elevadas. Sendo assim, estes três aditivos são promissores para o desenvolvimento de concretos espinelizados. Para os materiais nanoligados, verificou-se que adição de um agente sinterizante promoveu um grande aumento da rigidez, resultando em refratários de alto desempenho. Adicionalmente, as medidas de módulo elástico a quente mostraram-se adequadas para avaliar o efeito de anti-oxidantes em concretos com elevado teor de carbono e o processo de fechamento e abertura de trincas durante os ciclos de aquecimento e resfriamento, respectivamente.