Submitted by Regina Correa (rehecorrea@gmail.com) on 2016-10-03T20:29:08Z No. of bitstreams: 1 DissALM.pdf: 4634927 bytes, checksum: b4342e384fd20c4250c5311fa696a2d5 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2016-10-05T13:52:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissALM.pdf: 4634927 bytes, checksum: b4342e384fd20c4250c5311fa696a2d5 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2016-10-05T13:52:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissALM.pdf: 4634927 bytes, checksum: b4342e384fd20c4250c5311fa696a2d5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-05T14:00:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissALM.pdf: 4634927 bytes, checksum: b4342e384fd20c4250c5311fa696a2d5 (MD5) Previous issue date: 2014-09-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / In this dissertation the mechanical properties of short and long term of PEEK/nHA nanocomposites with potential application as orthopedic implants were studied. The nanohydroxyapatite (nHA) was surface-treated with the coupling agent aminoethylaminopropyltrimethoxysilane (AEAPTS). After treatment, the nanoparticles were mixed with the polymeric matrix of poly (ether ether ketone) (PEEK) in a twin screw extruder. Subsequently specimens of the nanocomposite were injection molded. These specimens were subjected to mechanical tests to have their properties compared with the pure polymer and the nanocomposite with the pure nHA. First, tensile tests were conducted; through these analyses, it was found the stress and strain at break increased. The presence of the silane increased the fatigue life of the nanocomposite suggesting a higher interaction between the matrix and the nanofiller. The impact tests confirmed the higher resistance of the sample with silanized nHA. It was concluded that the silanization of the nHA was effective, strengthening the interface PEEK/nHA; however, silane molecules also plastified the polymer matrix. The injected test specimens were subjected to annealing. The objective was to determine how the increase in crystallinity induced by annealing influenced the mechanical properties. After the annealing, the presence of the silane did not cause significant changes in the mechanical behavior of the material. Analysis of scanning electron microscopy (SEM) and dynamic mechanical analysis (DMA) were done in order to characterize the structure of the nanocomposites. The morphology observed in the micrographs was correlated with the dynamic mechanical properties. It was concluded that the nanocomposite with silanized nHA besides having elastic modulus behavior similar to natural bone, also had a more homogeneous structure than the nanocomposite with pure nHA. / Foram estudadas as propriedades mecânicas de curta e longa duração de nanocompósitos de PEEK/nHA que possuem aplicação potencial como implantes ortopédicos. A nanohidroxiapatita (nHA) foi tratada com o agente de acoplagem aminoetilaminopropiltrimetoxissilano (AEAPTMS). Após o tratamento, a nanopartícula foi misturada à matriz polimérica de poli(éter-étercetona) (PEEK) em uma extrusora de rosca dupla. Foram moldados por injeção corpos de prova do nanocompósito, que foram submetidos a diversos ensaios mecânicos para terem suas propriedades comparadas com as do polímero puro e com as do nanocompósito com nHA pura. Através do ensaio de tração verificou-se que o Limite de Resistência à Tração (LRT) do nanocompósito diminuiu com a silanização da nanocarga; no entanto, a deformação na ruptura aumentou. Foram realizados ensaios de fadiga nos quais se verificou que a presença do silano aumentou a vida em fadiga do nanocompósito produzido, sugerindo maior interação entre a matriz e a nanocarga. Os ensaios de impacto, permitiram verificar a maior resistência da amostra com nHA silanizada. Provavelmente, as moléculas de silano plastificaram a matriz polimérica. É possível que tenha ocorrido oligomerização das moléculas de silano. Os corpos de prova injetados foram submetidos a um tratamento térmico posterior a injeção. O intuito foi verificar como o aumento da cristalinidade induzido pelo tratamento térmico influenciou nas propriedades mecânicas. Após o tratamento térmico, a presença do silano não ocasionou grandes modificações no comportamento mecânico do material. Também foram realizadas análises de microscopia eletrônica de varredura e análise dinâmico mecânica (MEV e DMA, respectivamente) com o intuito de caracterizar a estrutura do nanocompósito. A morfologia observada nas micrografias foi correlacionada com as propriedades dinâmico-mecânicas obtidas. Conclui-se que o nanocompósito silanizado além de ter módulo elástico próximo ao do osso natural (o que permite aplicação potencial como implantes ortopédicos), também possui uma estrutura mais homogênea que a do nanocompósito não silanizado.

Submitted by Livia Mello (liviacmello@yahoo.com.br) on 2016-10-04T18:22:07Z No. of bitstreams: 1 DissJGD.pdf: 11056597 bytes, checksum: 7c2ae004498264234da278ba154c685f (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2016-10-11T20:25:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissJGD.pdf: 11056597 bytes, checksum: 7c2ae004498264234da278ba154c685f (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2016-10-11T20:25:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissJGD.pdf: 11056597 bytes, checksum: 7c2ae004498264234da278ba154c685f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-11T20:29:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissJGD.pdf: 11056597 bytes, checksum: 7c2ae004498264234da278ba154c685f (MD5) Previous issue date: 2015-03-27 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Bimetallic pipes represent a solution for cost reduction to pipelines in the oil and gas industry, because they combine two materials with distinct characteristics in the pipe manufacturing: a HSLA steel, constituting the external part of the pipe, providing mechanical strength and toughness, and a corrosion resistant alloy (CRA), constituting the internal part of the pipe. Bimetallic pipes can be manufactured by centrifugal casting, which gives a metallurgical bonding between the constituent materials (cladding). The objective of this work was to evaluate the interface of a bimetallic clad pipe produced by centrifugal casting, where the pipe was manufactured externally in HSLA steel (API 5L X65Q) and internally in a Ni-Cr-Mo alloy (Inconel 625) by pouring the two constituent alloys at the same side of the spinning mold. Due the temperature loss along the mold length during the CRA pouring, occurred excessive erosion in the steel close to pouring side of the pipe (hotter side) and just a little appreciable erosion close to the opposite side (colder side), where the defects accumulation prevented a suitable cladding in this region. This erosion promoted an increase of the Fe content of CRA. The as-cast microstructure of the steel in the regions where a satisfactory cladding have been observed in the interface was composed by a decarburized region with the presence of low-carbon bainite adjacent to the interface and polygonal ferrite farther from it. It was possible to combine the solubilization treatment at 1200°C/1h for the CRA and quench treatment followed by tempering necessary to ensure the mechanical properties of the steel as described by the API 5L and 5LD standards, without the occurrence of aging at the CRA. The most suitable tempering treatment have been determined at 650°C/1h, according to the mechanical tests performed at the half-length section of the bimetallic pipe and compared with a monolayer API X65Q pipe as reference. / Tubos bimetálicos representam uma solução de redução de custos em tubulações para a indústria de óleo e gás, pois combinam dois materiais de características distintas na confecção dos tubos: um aço ARBL, que compõe a parte externa do tubo, conferindo resistência mecânica e tenacidade, e uma liga resistente à corrosão (CRA), compondo a parte interna do tubo. Tubos bimetálicos podem ser fabricados por fundição centrífuga, conferindo uma união metalúrgica entre os materiais constituintes (cladeamento). O objetivo do trabalho foi avaliar a interface de um tubo bimetálico cladeado produzido por fundição por centrifugação, onde o tubo externamente é fabricado em aço ARBL (API 5L X65Q) e internamente em uma liga de Ni-Cr-Mo (Inconel 625), com o vazamento das duas ligas constituintes ocorrendo pelo mesmo lado do molde rotatório. Devido à perda de temperatura ao longo do molde durante o vazamento da liga, ocorreu erosão excessiva no aço no lado do vazamento do tubo (lado mais quente) e pouca erosão apreciável no lado oposto (mais frio), onde o acúmulo de defeitos impediu um cladeamento adequado nesta região. Esta erosão promoveu um aumento no teor de Fe da CRA. A microestrutura do aço na interface das regiões onde o cladeamento ocorreu de modo satisfatório foi composta por uma região descarbonetada, com bainita de baixo carbono adjacente à interface e ferrita poligonal presente mais distante da interface. Foi possível compatibilizar o tratamento de solubilização à 1200°C/1h da CRA e o tratamento de têmpera e seguido de revenimento, necessário ao aço para garantir as propriedades mecânicas descritas pela norma API 5L e 5LD, sem que ocorresse envelhecimento da CRA. O tratamento revenimento mais adequado foi determinado como sendo 650°C/1h, segundo os ensaios mecânicos realizados na seção do meio do tubo bimetálico e comparados a um tubo monocamada em aço API 5L X65Q de referência.

Submitted by Livia Mello (liviacmello@yahoo.com.br) on 2016-10-04T19:13:31Z No. of bitstreams: 1 DissCCDE.pdf: 2006360 bytes, checksum: 46f662cd87530824224a85a7adbdb646 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-13T19:54:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissCCDE.pdf: 2006360 bytes, checksum: 46f662cd87530824224a85a7adbdb646 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-13T19:54:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissCCDE.pdf: 2006360 bytes, checksum: 46f662cd87530824224a85a7adbdb646 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-13T19:54:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissCCDE.pdf: 2006360 bytes, checksum: 46f662cd87530824224a85a7adbdb646 (MD5) Previous issue date: 2013-03-08 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / This dissertation tries to understand the mechanisms involving damping phenomenon in ceramic refractory materials, using a dynamic technique. Damping proves to be an interesting parameter to analyze thermal shock damage in these sorts of materials. This technique would make possible to compare damping measurements with well-established techniques, such as the determination of modulus of elasticity modulus and modulus of rupture. Furthermore, this study attempts to understand the nonlinear phenomenon in damping and modulus of elasticity that depends on the vibrational amplitude. Aiming to understand how the variation on the vibration amplitude affects the mzasured values of damping and modulus of elasticity and how the nonlinear effect can be used in our advantage and in industrial daily routine, such as determining whether samples are damaged or not without a previous analysis or a standard material for reference. This study also approaches the influence of water in the nonlinear behavior of damping and modulus of elasticity. Thus, it would be possible to establish trustable and standardize procedures to measure those. In addition it would be possible to understand the drying process of ceramic refractory castables. / Esta dissertação consiste em compreender os mecanismos responsáveis pelo fenômeno de amortecimento de vibrações em materiais cerâmicos refratários, utilizando-se de uma técnica dinâmica de medida do mesmo. O amortecimento é uma característica interessante para ser analisada quando se deseja quantificar o grau de dano por choque térmico nestes materiais. Sendo, possível comparar a técnica de amortecimento com outras já bem estabelecidas, como a medida de módulo de elasticidade e módulo de ruptura. Além disso, o trabalho se estende a compreensão do fenômeno de não-linearidade do amortecimento e do módulo de elasticidade devido aos efeitos da amplitude de vibração. Visa-se compreender como a variação da amplitude de vibração altera os valores obtidos de módulo de elasticidade e de amortecimento e como isso pode ser aplicado na prática, utilizando-se da não- linearidade como uma forma de determinar se o material está ou não danificado, independentemente de análise prévia ou referência. Outra abordagem deste estudo consiste na compreensão da influência da umidade nas medidas de amortecimento e de módulo de elasticidade e como isto influencia o comportamento não-linear destas propriedades. Assim, seria possível estabelecer procedimentos padronizados e confiáveis de medida, além da caracterização e compreensão do processo de secagem de concretos refratários.

Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-10-04T20:45:12Z No. of bitstreams: 1 DissRJCS.pdf: 5091629 bytes, checksum: 8fddeebbe2a4dcfc48b890ec734001f0 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T18:16:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissRJCS.pdf: 5091629 bytes, checksum: 8fddeebbe2a4dcfc48b890ec734001f0 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T18:16:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissRJCS.pdf: 5091629 bytes, checksum: 8fddeebbe2a4dcfc48b890ec734001f0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-20T18:16:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissRJCS.pdf: 5091629 bytes, checksum: 8fddeebbe2a4dcfc48b890ec734001f0 (MD5) Previous issue date: 2015-07-22 / Não recebi financiamento / Boron steel has excellent hardenability due to the addition of small quantities of boron. Boron atoms reduces the nucleation rate of ferrite and bainite [1]. It is known that austenitizing temperature and time and cooling rate are the main factors responsible for hardenability loss on boron steel. The austenitizing temperature relates to the boroncarbide precipitation that happens during the heat treatment. The boroncarbide precipitation is related to the austenitization temperature during heat treatment. The austenitization time defines the grain size condition that during cooling may or not transform into martensite which is decisive to the final properties. This study was conducted to simulate different grain sizes for a given boron steel (50B35), keeping the austenitizing temperature and the cooling rate constant, so that the only variable was the grain size. Therefore, the objective of this study was to understand the grain size effect on boron steel by keeping or not the hardenability effect and characterize the non-martensitic phases like ferrite and bainite and its consequences on the mechanical properties. It was observed fully martensitic structure for finer grain size (ASTM N.5), loss of hardenability characterized by the presence of bainite, for intermediate grain size (ASTM N.4) and hardenability recovery, by increasing the martensite percentage for bigger grains size (ASTM N.3). To conclude, there is a limit for the boron atom to lead the hardenability effect, from a given grain size the effect of hardenability is driven by the grain size itself, like in a normal carbon steel. There was loss on the ductility when increasing the austenitic grain size. For intermediate grain size both yield and tensile strength were reduced and it can be associated to the presence of bainite. For bigger grain size, both yield and tensile strength were recovered to levels near those observed at that for smaller grain size but without recovering ductility. / A principal característica dos aços ao boro é a excelente temperabilidade com a adição de pequenos percentuais de boro. O boro diminui a taxa de nucleação da ferrita e bainita [1]. A temperatura e tempo de austenitização e a taxa de resfriamento são os principais fatores que influenciam a perda de temperabilidade do boro nos aços. A temperatura de austenitização está associada à precipitação de borocarbetos durante o tratamento térmico. Já o tempo de austenitização define a condição de tamanho de grão da austenita que, durante o resfriamento, se transformará, ou não, em martensita sendo portanto decisivo para as propriedades finais do material. O objetivo desse estudo foi simular diferentes tamanhos de grão austenítico para determinado aço ao boro (50B35), mantendo constante a temperatura de austenitização e a taxa de resfriamento, de modo que a única variável fosse o tamanho de grão austenítico. Observou-se, para grãos finos (ASTM N.5), o aparecimento de martensítica; para tamanhos de grãos intermediários (ASTM N.4), notou-se aparecimento de bainita, caracterizando perda de temperabilidade e para tamanhos de grãos maiores (ASTM N.3), reabilitação da temperabilidade, aumentando o percentual de martensita formada. Os resultados mostraram que há um limite de tamanho de grão austenítico para o qual o boro é efetivo na manutenção da temperabilidade; a partir de certo tamanho de grão, o efeito da temperabilidade é influenciado pelo tamanho de grão do material, efeito observado nos aços convencionais. Houve perda de ductilidade com o aumento do tamanho de grão austenítico. Para o tamanho de grão intermediário houve perda de tensão de escoamento e de limite de ruptura, efeito esse associado à presença de bainita. Porém para os tamanhos mais grosseiros houve reabilitação tanto da tensão de escoamento quando de ruptura, chegando a níveis próximos daqueles observados na condição de grãos finos, porém com perda da ductilidade.

Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-10-06T12:39:07Z No. of bitstreams: 1 DissAVL.pdf: 1821668 bytes, checksum: 42db42e0bbdf294d1344ec7943e5d40d (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-14T14:29:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissAVL.pdf: 1821668 bytes, checksum: 42db42e0bbdf294d1344ec7943e5d40d (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-14T14:30:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissAVL.pdf: 1821668 bytes, checksum: 42db42e0bbdf294d1344ec7943e5d40d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-14T14:30:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissAVL.pdf: 1821668 bytes, checksum: 42db42e0bbdf294d1344ec7943e5d40d (MD5) Previous issue date: 2016-03-10 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Brazil plays an important role in the consumption and production of ceramic tiles nowadays. The decoration of tiles by digital inkjet printing, due to its technical and aesthetic advantages, is a spreading technology and has already been adopted in the national industry. Ink sets acquired from different manufacturers differ in their extension behavior on the ceramic surface, in the definition of the printed pattern, in the range of printable colors, and in the ink yield, square meters of a same decoration that can be printed for unit volume of ink. Due to the peculiarities of this technology, there is still no methodology for evaluating the performance of the inks and there is very little published on this topic. This paper proposes a methodology for a comparative evaluation of the performance of industrial inks, aiming to help in the selection of these inputs by ceramic tiles producers. Drops of the evaluated inks were applied on a defined ceramic substrate. The colorimetric behavior and the extension of the ink were assessed as indicative parameters of the image quality and yield of the inks. The colorimetric characteristics and the size of the points produced with inks from different suppliers were significantly different for all the four colors of the inks evaluated. For all these colors, the results point to similar conclusions, demonstrating the validity of the method. Some technical characteristics of the inks were studied to identify the reasons for the different behaviors observed. The color differences between inks of different suppliers are explained by the different pigment phases in each composition of ink. The extension of the inks were greatly influenced by its viscosities. The more viscous inks, due to greater difficulty in penetrating the ceramic substrate, expanded more over it. / O Brasil, atualmente, assume um papel de destaque no consumo e na produção de revestimentos cerâmicos. A decoração de revestimentos por impressão digital por jato de tinta, devido às vantagens técnicas e estéticas que apresenta, já foi adotada na indústria do país e se difunde cada vez mais. Conjuntos de tintas adquiridos de fabricantes distintos apresentam diferenças em seu comportamento de extensão na superfície da peça, na definição do desenho impresso, na paleta de cores fornecida e no seu rendimento (metros quadrados de uma mesma decoração impressos por unidade de volume da tinta). Devido às peculiaridades dessa tecnologia, ainda não há uma metodologia para a avaliação do desempenho das tintas e muito pouco foi publicado a respeito do tema. O presente trabalho propõe uma metodologia para avaliar comparativamente o desempenho de tintas industriais, visando auxiliar na seleção desses insumos pelos produtores de revestimentos. Gotas das tintas avaliadas foram aplicadas em um substrato fixo e o comportamento colorimétrico e o índice de extensão dos pontos resultantes foram avaliados como parâmetros indicativos da qualidade da imagem e do rendimento das tintas. As diferenças colorimétricas e o tamanho dos pontos para tintas de fornecedores distintos foram bastante significativas, e os resultados apontam para conclusões equivalentes para todas as cores avaliadas, o que demonstra a validade do método. Algumas características técnicas das tintas foram estudadas para identificação das razões para as diferenças de comportamento observadas. As diferenças de cor entre tintas de fornecedores diferentes são explicadas pelas diferentes fases pigmentantes em cada uma delas. Os índices de extensão foram bastante influenciados pelas viscosidades das tintas. As tintas mais viscosas, devido a maior dificuldade de penetração no substrato cerâmico, se estenderam mais sobre o mesmo.

Submitted by Bruna Rodrigues (bruna92rodrigues@yahoo.com.br) on 2016-10-07T11:56:14Z No. of bitstreams: 1 DissDESSce.pdf: 13138783 bytes, checksum: 78ebf6ce0d5a73d4aa71a5155f716c05 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T13:46:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissDESSce.pdf: 13138783 bytes, checksum: 78ebf6ce0d5a73d4aa71a5155f716c05 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T13:46:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissDESSce.pdf: 13138783 bytes, checksum: 78ebf6ce0d5a73d4aa71a5155f716c05 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-20T13:47:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissDESSce.pdf: 13138783 bytes, checksum: 78ebf6ce0d5a73d4aa71a5155f716c05 (MD5) Previous issue date: 2013-12-06 / Não recebi financiamento / In recent years, researchers from industry and universities have focused their interests in polymer nanocomposites, especially in multifunctional composites. The composites made from nano expanded graphite ( nGE ) can provide to the polymer matrix an innovative balance of structural, electrical and thermal conductivity, electromagnetic shielding and improved barrier and wear resistance properties. The increasing demand of using biodegradable polymers, such as poly (lactic acid ) (PLA ) and its blends with poly ( butylene succinate) (PBS), in packages of short lifespan with low resistivity requirements, motivated this work. Nanocomposites of nGE with PLA and PLA / PBS blends were evaluated on the effects of conductive nanofiller content and processing methods in their rheological, mechanical, and electrical properties, in order to correlate and possibly control the formation of the percolation network. The nanographite had a major mechanical reinforcement effect in of the composite with PLA / PBS, increasing all tensile properties. Through microstructural analysis, it was was observed the selective localization of graphite particles in PLA, forming a percolated co-continuous phase with PBS phase. This phenomenon was identified as double percolation, result of the preferential nGE gelation in PLA by the processes of coalescence of PBS and possible crystallization of polymers in the blend. The PLA composites remained resistive, since the nGE particles homogeneous dispersion was maintained. The lowest resistivities were found in the samples of the blend processed by compression moulding, more favorable process for the formation of the electrical percolation network through the mechanisms mentioned above. The coalescence of PBS phase proved to be determinant for the electrical percolation. / Nos últimos anos, pesquisadores de indústrias e universidades têm focado seus interesses em nanocompósitos poliméricos, principalmente multifuncionais. Os compósitos e nanocompósitos produzidos a partir de nano grafite expandido (nGE) podem oferecer à matriz polimérica um inovador balanço de propriedades estruturais, condutoras elétricas e térmicas, blindagem eletromagnética e melhores propriedades de barreira e resistência ao desgaste. A crescente demanda pelo uso de polímeros biodegradáveis, como o poli(ácido lático) (PLA) e suas blendas com poli(butileno succinato) (PBS), na fabricação de embalagens de curto tempo de vida e baixa resistividade elétrica motivaram esse trabalho. Nanocompósitos de nGE com PLA e PLA/PBS foram avaliados comparativamente quanto aos efeitos do teor de nanocarga condutiva e métodos de processamento em suas propriedades reológicas, térmicas, mecânicas e elétricas, com o objetivo de correlacionar com a formação da rede de percolação elétrica. As nanolamelas de grafite apresentaram um grande efeito de reforço mecânico nos compósitos com a blenda PLA/PBS, o que aumentou todas as propriedades em tração. Através de análise microestrutural, foi constatada a localização seletiva das nanopartículas de grafite no PLA formando uma fase percolada e co-contínua com a fase de PBS. Esse fenômeno foi identificado como percolação dupla, resultado da aglomeração preferencial do nGE no PLA por processos de coalescência do PBS e possível cristalização dos polímeros na blenda. Os compósitos apenas com PLA se mantiveram resistivos, já que as partículas de nGE se mantiveram mais homogeneamente dispersas. As menores resistividades foram encontradas nas amostras da blenda moldada por compressão, processo mais favorável para a formação da rede de percolação elétrica através dos mecanismos citados acima. A coalescência da fase de PBS se mostrou determinante para a percolação elétrica.

Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-10-05T18:45:31Z No. of bitstreams: 1 DissLHBJ.pdf: 2520757 bytes, checksum: d2062c6b1ddf33f2071ef48c5fb81af4 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T16:23:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissLHBJ.pdf: 2520757 bytes, checksum: d2062c6b1ddf33f2071ef48c5fb81af4 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T16:24:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissLHBJ.pdf: 2520757 bytes, checksum: d2062c6b1ddf33f2071ef48c5fb81af4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-20T16:24:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissLHBJ.pdf: 2520757 bytes, checksum: d2062c6b1ddf33f2071ef48c5fb81af4 (MD5) Previous issue date: 2016-03-07 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / The optical behavior of polymer systems with nanoparticles was studied in order to quickly assess the location of the nanoparticles in the immiscible polymer blend phases and interface using optical microscopy. The systems were designed taking into consideration microrheological and optical requirements. The morphology was a droplet-matrix phase, with particle size in the range of the visible light. Polystyrene and polycarbonate were chosen according to the parameters previously established, forming blends PS/PC with 95/5 %wt. Hydrophobic and hydrophilic silicas were chosen as nanoparticles, which were added to the blends in amounts of 0,5% and 1%. The melt blending procedure helped to set the nanoparticles at specific locations including within the dispersed phase, matrix phase and interphase. The morphology and the location of the nanoparticle were confirmed via transmission electron microscopy. The light scattering was measured via the normalized transmitted light intensity over temperature, overpassing the Tg of the two polymeric component. The PS/PC blends showed an increase in the light scattering, following a sigmoidal shape, in the temperature range of PS and PC Tg’s. The addition of the nanosilica forming PS/PC/Nanosilica systems greatly reduces the light scattering, particularly above the Tg of the PS phase. The use of hydrophilic nanosilica does not show any hysteresis upon comparing data from heating and cooling cycles. This type of silica stays mainly trapped within the PC particle, little interfering with the light scattering. On the other hand using hydrophobic nanosilica a clear hysteresis between heating and cooling portions is observed. The presence of the hydrophobic silica, located at the PS/PC interphase, interfere with the light scattering intensity at this interface, and can be used to identify its presence. The proposed procedure can be used to fast control the mixing process, thus improving the effective action of the nanoparticles in the final properties of the polymer systems. / O comportamento óptico de sistemas poliméricos contendo nanopartículas foi estudado com o intuito de se promover uma rápida localização das nanopartículas nas diferentes fases e na interface de uma blenda polimérica imiscível através da microscopia óptica. Os sistemas foram elaborados levando-se em consideração requisitos microrreológicos e óticos. A morfologia escolhida neste estudo foi a de matriz/fase dispersa, com o tamanho da partícula dispersa na ordem do comprimento de onda luz visível. Poliestireno e policarbonato foram escolhidos de acordo os parâmetros previamente estabelecidos, formando blendas PS/PC com composição 95/5. Nanosílicas, hidrofílica e hidrofóbica, foram escolhidas como nanopartículas, as quais foram adicionadas às blendas nos teores de 0,5% e 1%. O processo de mistura das blendas no estado fundido possibilitou a movimentação das nanopartículas para a fase dispersa, matriz e interface, dependendo do tipo de sílica utilizada. A morfologia e localização das nanopartículas foram confirmadas via microscopia eletrônica de transmissão. O espalhamento de luz foi medido via a intensidade normalizada de luz transmitida com relação à temperatura, passando pelas Tg’s das fases poliméricas. As blendas PS/PC apresentaram aumento do nível de espalhamento de luz, seguindo um formato sigmoidal no intervalo de temperatura entre Tg’s do poliestireno e do policarbonato. A adição de nanosílica formando o sistema PS/PC/nanosílica reduziu consideravelmente o nível de espalhamento de luz, especificamente acima da Tg da fase matriz de PS. O emprego de nanosílica hidrofílica não apresentou o fenômeno de histerese durante os ciclos de aquecimento-resfriamento. Este tipo de sílica permanece em grande parte retida na fase minoritária PC, pouco interferindo no espalhamento de luz. De forma diferente, com o emprego da nanosílica hidrofóbica, notou-se a ocorrência de histerese entre os ciclos de aquecimento e resfriamento. A presença da nanosílica hidrofóbica na interface PS/PC interferiu na intensidade do espalhamento de luz, sendo possível determinar sua localização na blenda. O sistema proposto permite um controle rápido do processo de mistura, melhorando assim a ação efetiva das nanopartículas nas propriedades finais dos sistemas de poliméricos

Submitted by Livia Mello (liviacmello@yahoo.com.br) on 2016-10-05T20:22:35Z No. of bitstreams: 1 DissCAEC.pdf: 4586918 bytes, checksum: 8999e545d069d3ff24ef2b22f83a3b31 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T18:43:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissCAEC.pdf: 4586918 bytes, checksum: 8999e545d069d3ff24ef2b22f83a3b31 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T18:49:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissCAEC.pdf: 4586918 bytes, checksum: 8999e545d069d3ff24ef2b22f83a3b31 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-20T18:49:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissCAEC.pdf: 4586918 bytes, checksum: 8999e545d069d3ff24ef2b22f83a3b31 (MD5) Previous issue date: 2016-03-22 / Não recebi financiamento / Chemical surface treatments (CST) in cementless and endosseous implants are used to increase the implant-bone contact area, reducing the period of osseointegration and favouring bonding ability between implants and bone. However, surface modifications can affect the fatigue strength of these materials, especially the fatigue crack nucleation. For these reasons, this work evaluated the influence of the surface modification using acid etching, combined with alkaline treatment on the fatigue strength of Ti-6Al-4V ELI alloy. The topography developed by chemical surface treatments was examined by scanning electron microscopy (SEM) and confocal laser scanning microscopy (CLSM). Increased roughness and the effective surface area were investigated and compared with the Ti-6Al-4V samples without modification. Surface composition was analyzed by energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). Axial fatigue resistances of polished and modified surfaces were determined by stepwise load increase tests and staircase test method. Finally, SEM was employed to examine the fracture surface of the tested specimens. According to the results, it was observed a similar fatigue behavior of the chemically treated Ti-6Al-4V alloy compared to the samples without treatment. / Tratamentos químicos sobre a superfície dos implantes intra-ósseos são usados para aumentar a área de contato do par implante-osso, diminuindo o período de osseointegração e favorecendo a capacidade de ligação entre o implante e o osso. No entanto, modificações de superfície podem afetar a resistência à fadiga destes materiais, especialmente quanto a nucleação de trinca por fadiga. Por estas razões, este trabalho avaliou e analisou a influência na resistência à fadiga das ligas de Ti-6Al-4V ELI com modificações na superfície, geradas por tratamentos ácidos e um posterior tratamento alcalino. A mudança na topografia promovida pelos tratamentos químicos foi examinada com microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia confocal de varredura a LASER (CLSM). O aumento da rugosidade e da área efetiva de contato foram estudadas e comparadas com as amostras de Ti-6Al-4V sem modificação. A composição química da superfície foi analisada por espectroscopia com energia dispersiva de raios-X (EDS). A resistência axial à fadiga dos corpos-de-prova polidos e modificados foi determinada pelo método escalonado de tensões e o método “staircase”. Finalmente, Imagens por MEV foram usadas para examinar a superfície de fratura dos espécimenes fraturados após serem testados à fadiga. De acordo com os resultados obtidos, observou-se um comportamento semelhante no desempenho à fadiga do material com a superfície tratada quimicamente com H3PO4 ou HCl e posteriormente com NaOH, em comparação com o sem tratamento.

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2016-10-11T13:10:20Z No. of bitstreams: 1 DissMSN.pdf: 6361908 bytes, checksum: 3b44f7d142db6b06678154a3e30217cd (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2016-10-11T19:21:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissMSN.pdf: 6361908 bytes, checksum: 3b44f7d142db6b06678154a3e30217cd (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2016-10-11T19:22:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissMSN.pdf: 6361908 bytes, checksum: 3b44f7d142db6b06678154a3e30217cd (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-11T19:29:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissMSN.pdf: 6361908 bytes, checksum: 3b44f7d142db6b06678154a3e30217cd (MD5) Previous issue date: 2010-05-31 / Não recebi financiamento / Fossile fuel-produced plastics, once consumed and incorrectly discharged into the environment, will end up as short-term non-degradable residues and will contribute to global pollution. For this reason, the use of polymers from biodegradable and renewable sources is seen as an alternative, especially for short-term use products, such as disposable products that might be suitable for composting and thus biodegrated. Many alifathic polyesters possess these desirable properties and, among them the poly (lactic acid) – PLA – is one of the most widely used and advantageous biodegradable polyesters. This work has studied the addition of mineral filler and starch to PLA, to evaluate its influence on biodegrading properties of the polymer. Formulations were subject to mechanical testing of shock and traction, DSC and TGA thermal analysis, fluidity index, organic composite biodegradation up to 120 days, mass loss evaluations, SEM analysis, artificially accelerated aging and viscosity analysis. Results have shown that mineral filler have modified crystallization and did not have any influence on the biodegradation of PLA, but have reduced the polymer`s mechanical properties. The starch has reduced crystallization on the PLA, has enhanced the biodegrading of the composite PLA + starch since it has been observed the composite had high levels of biodegradation over the 120 days period analyzed. This was verified by means of mass loss on the samples, loss of mechanical properties made evident by high brittleness seen upon handling of samples and by scanning electron microscopy. The results of artificial accelerated aging (400h), done just for PLA, have shown a decrease of 40% in mechanical tensile properties. / Os plásticos produzidos a partir de combustíveis fósseis, uma vez consumidos e descartados de forma incorreta no meio ambiente, terminarão como resíduos não degradáveis em curto prazo e contribuirão para a poluição global. Por esta razão, vê-se como alternativa o uso de polímeros de fontes renováveis e biodegradáveis, principalmente para produtos de utilização de curto prazo, como é o caso de artigos descartáveis que poderão ser compostados e assim biodegradados em prazos reduzidos. Muitos poliésteres alifáticos possuem estas desejáveis propriedades, e dentre eles, o poli (ácido lático) –PLA – é um dos mais atrativos e utilizados poliésteres biodegradáveis. Este trabalho estudou a adição de cargas minerais e amidos ao PLA, para avaliar a influência nas propriedades biodegradativas do polímero. As formulações foram submetidas a ensaios mecânicos de impacto e tração, análises térmicas de DSC e TGA, índice de fluidez, biodegradação em composto orgânico até 120 dias, avaliações de perda de massa, análises de MEV, envelhecimento artificial acelerado e avaliação de viscosidade. Os resultados mostraram que as cargas minerais modificaram a cristalização do PLA, não interferiram na biodegradação do mesmo e reduziram as propriedades mecânicas do PLA. Já o amido, reduziu a cristalização do PLA, acentuou a biodegradação da composição PLA + amido, pois observou-se que esta foi a composição que apresentou a maior perda de massa no período de 120 dias dentre as composições estudadas. A perda de propriedades mecânicas do PLA + amido foi evidente pela alta fragilidade dos corpos de prova ao manuseio e pela microscopia eletrônica de varredura. No envelhecimento artificial acelerado por 400h, realizado para o PLA puro, observou-se redução de 40% nas propriedades de tração.

Submitted by Caroline Periotto (carol@ufscar.br) on 2016-10-10T13:14:26Z No. of bitstreams: 1 TeseBTR.pdf: 7351575 bytes, checksum: b4b8c40821f19284081c4e4572e9f103 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T19:48:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseBTR.pdf: 7351575 bytes, checksum: b4b8c40821f19284081c4e4572e9f103 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T19:48:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseBTR.pdf: 7351575 bytes, checksum: b4b8c40821f19284081c4e4572e9f103 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-20T19:48:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseBTR.pdf: 7351575 bytes, checksum: b4b8c40821f19284081c4e4572e9f103 (MD5) Previous issue date: 2015-08-28 / Não recebi financiamento / In orthopedic medicine and traumatology, the use of implants to help bone reconstitution is very common. They are divided in two groups: Internal and external fixation devices. After bone reconstitution, these components lose their function and therefore must be removed. However, in many cases, due to the cost or patient suffering, the devices are not removed. To avoid this, are under development bioabsorbable alloys that after bone healing degrade and are absorbed by the body, not requiring its removal. Among them, magnesium based alloys are under the spot. Regular magnesium alloys, however, present one main drawback: High corrosion rate, which leads to mechanical properties loss before the bone reconstitution and excessive production of gas hydrogen, leading to the formation of gas pockets, which cause adverse reactions and inhibit bone growth. This study aims to investigate surface coatings on the commercial alloy AZ91 in order to decrease the corrosion rate, making the material suitable for the use as biodegradable implants. Three modified SBF solutions were employed to coat the surfaces with apatites using the biomimetic method. The influences of pre-treatment of the samples in NaOH solution and heat treatment after coating on the electrochemical behavior of produced coatings were investigated. The results showed that the use of biomimetic method using modified SBF solutions was effective to produce apatite phases on the surface of the magnesium commercial alloy AZ91, considered a more suitable bone replacement than HA. The coated samples presented higher corrosion resistance than the uncoated material, as evaluated by electrochemical tests. This behavior was more pronounced for coatings obtained after the use of pre-treatment NaOH solution. / Na medicina ortopédica e traumatológica o uso de implantes para auxílio da reconstituição óssea de membros é muito comum. São formadas por dois grupos: Dispositivos de fixação interna e de fixação externa. Após a consolidação da fratura, esses componentes perdem sua função e por isso devem ser retirados. Muitas vezes, porém, não o são devido ao custo e sofrimento causado ao paciente. Para evitar isso, estão em desenvolvimento ligas biodegradáveis que, após a consolidação óssea, degradam e são absorvidas pelo organismo, não sendo necessária sua retirada. Entre elas se destacam as ligas a base de magnésio que, no entanto, vem apresentando altas taxas de corrosão, que fazem com que a peça perca as propriedades mecânicas antes da consolidação da fratura, além de proporcionarem a produção em excesso de gás hidrogênio que leva à formação de bolsas de gás, as quais causam reações adversas e inibem o crescimento ósseo. Este trabalho tem como objetivo investigar recobrimentos da superfície da liga comercial AZ91, a fim de possibilitar o desenvolvimento de um material com taxa de corrosão mais adequada, que permita a consolidação da fratura antes de sua biodegradação. Utilizou-se neste trabalho o recobrimento com apatitas através do Método Biomimético com o emprego de três soluções SBF modificadas. Foi investigada a influência do pré-tratamento das amostras em NaOH e também do tratamento térmico pós recobrimento, na obtenção e na composição dos recobrimentos, assim como no comportamento eletroquímico das amostras. Os recobrimentos obtidos foram compostos por fases de apatita consideradas substitutas ósseas mais adequadas que a Hidroxiapatita (HA) e mostraram nos ensaios eletroquímicos uma redução efetivada da taxa de corrosão, sendo esse comportamento mais acentuado para os recobrimentos obtidos após o emprego do pré-tratamento em solução de NaOH.