Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-01-27T11:31:46Z No. of bitstreams: 1 DissJJDM.pdf: 2138364 bytes, checksum: 81a3b370c5733bc609efb97a1674e0e5 (MD5) / Approved for entry into archive by Camila Passos (camilapassos@ufscar.br) on 2017-02-07T15:19:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissJJDM.pdf: 2138364 bytes, checksum: 81a3b370c5733bc609efb97a1674e0e5 (MD5) / Approved for entry into archive by Camila Passos (camilapassos@ufscar.br) on 2017-02-07T15:20:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissJJDM.pdf: 2138364 bytes, checksum: 81a3b370c5733bc609efb97a1674e0e5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-07T15:21:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissJJDM.pdf: 2138364 bytes, checksum: 81a3b370c5733bc609efb97a1674e0e5 (MD5) Previous issue date: 2016-10-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Mixed conductive glassy materials have in their composition, in addition to a glass former, a metallic element in two oxidation states and ions with high mobility, generally alkaline or Ag+ ions. These materials can be used in solid state batteries. However, from a scientific point of view, there are still some issues to be solved, such as the mechanism that best explains the behavior of electric conduction in these materials, and why there is a marked drop in conductivity as a function of composition, for equimolar compositions between the modifier that introduces the ionic conduction, and the transition metal oxide that introduces the electronic conduction. Therefore, to advance the frontier of knowledge about the conduction mechanisms present in mixed conductive glasses, the ternary system of the glass family 0.50[xAg2O(1-x)V2O5].0.50P2O5, (0 ≤ x ≤ 1) was chosen. Each vitreous composition was synthesized and characterized by X-ray diffraction, differential scanning calorimetry, Helium pycnometry, and impedance spectroscopy. The impedance spectroscopy measurements of the composition x=0.6 revealed a semicircle with a deformation at low frequency. This semicircle cannot be adjusted by a single RC circuit. The analysis of the pre-exponential factor and the activation energies of the glasses shows lower values for the glasses rich in vanadium, that is, in the "electronic" region, when compared to the pre-exponential factor of the glasses of the region richest in silver, or in the "ionic" region. This behavior is in accordance with the theoretical expressions for each of the conductivity mechanisms. In an attempt to quantify the ionic and electronic contributions, the electromotive force method (F.E.M) was applied. This method was selected because, theoretically, it allows a precise quantification of the electronic and ionic conductivities. However, the experimental results showed that the generated electrochemical cell did not correspond to the expected one, therefore it was not possible to quantify the ionic and electronic contributions to the total electrical conductivity. / Materiais vítreos condutores mistos apresentam em sua composição, além de um formador de vidro, um elemento metálico em dois estados de oxidação e íons com alta mobilidade, em geral íons alcalinos ou Ag+. Esses materiais podem ser utilizados em baterias de estado sólido. Porém, de um ponto de vista cientifico, ainda existem algumas questões a serem resolvidas, como por exemplo, qual é o mecanismo que melhor explica o comportamento da condução elétrica nestes materiais, e por que ocorre uma queda acentuada da condutividade em função da composição, geralmente para composições equimolares entre o modificador que introduz a condução iônica, e o óxido de metal de transição que introduz a condução eletrônica. Portanto, para avançar na fronteira do conhecimento sobre os mecanismo de condução presentes em vidros condutores mistos, foi escolhido o sistema ternário da família de vidros 0,50[xAg2O(1-x)V2O5].0,50P2O5, (0 ≤ x ≤ 1). Cada composição vítrea foi sintetizada e caracterizada por difração de raios X (DRX), calorimetria diferencial de varredura (DSC), picnometria com Hélio, e espectroscopia de impedância. As medidas de espectroscopia de impedância da composição x=0,6 revelaram um semicírculo com uma deformação em baixas frequências. Este semicírculo não pode ser ajustado por um circuito RC simples. A análise do fator pré-exponencial e das energias de ativação dos vidros mostra valores menores para os vidros ricos em vanádio, isto é, na região “eletrônica”, quando comparados ao fator pré-exponencial dos vidros da região mais rica em prata, ou seja, na região “iônica”. Este comportamento está de acordo com as expressões teóricas para cada um dos mecanismos de condutividade. Na tentativa de se quantificar as contribuições iônicas e eletrônicas, foi aplicado o método da força eletromotriz (F.E.M). Este método foi selecionado por, teoricamente, permitir uma quantificação precisa das condutividades eletrônicas e iônicas. No entanto, os resultados experimentais mostraram que a célula eletroquímica gerada não correspondeu ao esperado, portanto, não foi possível fazer uma quantificação das contribuições iônica e eletrônica à condutividade elétrica total.

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-03-20T12:19:29Z No. of bitstreams: 1 TeseCBB.pdf: 8155829 bytes, checksum: 9a5289c818bd72bed1bf08cb0aecbd14 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-04-20T12:57:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseCBB.pdf: 8155829 bytes, checksum: 9a5289c818bd72bed1bf08cb0aecbd14 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-04-20T12:57:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseCBB.pdf: 8155829 bytes, checksum: 9a5289c818bd72bed1bf08cb0aecbd14 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-20T13:11:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseCBB.pdf: 8155829 bytes, checksum: 9a5289c818bd72bed1bf08cb0aecbd14 (MD5) Previous issue date: 2016-09-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Ionic conductivity in glasses was first discovered and demonstrated by Warburg in 1884, but although it has been studied for over a century, the mechanisms underlying ionic conduction in glasses are not yet entirely clear. Glasses are commonly known to be electrical insulators, but some of them may present high conductivity and be candidates for different applications. The more conductive glasses result from the dissolution of halogenated salts in the glassy matrix, causing its ionic conductivity to increase by several orders of magnitude. Our approach proposes that glass can be compared to a solution in which a dissolved halogenated salt (solute) is weakly dissociated in the glassy matrix (solvent). This approach, called the weak electrolyte model, was initially proposed in the 70s to explain the almost exponential increase in the ionic conductivity of glasses in response to increasing concentrations of network modifiers (alkaline oxides). Our work proposes to expand this approach, correlating the increase in ionic conductivity with the increase in the thermodynamic activity of AgI. In addition, experiments were carried out at different temperatures in various glass compositions to confirm this correlation, using electromotive force (EMF) measurements to determine the thermodynamic activity and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) measurements to determine the ionic conductivity of these glasses. Ionic transport was also used to examine the structural relaxation of AgPO3 glass. The glass was heated to another fictive temperature in the glass transition range and its ionic conductivity measured in situ by EIS. The kinetic parameters of the structural relaxation process, i.e., structural relaxation time ( ) and stretching parameter (β), were determined as a function of time by fitting the experimental data to KWW equations. / A condutividade iônica em vidros foi observada e demonstrada pela primeira vez por Warburg em 1884, mas apesar de mais de um século dessa descoberta, os mecanismos pelos quais se dá essa condutividade iônica não são totalmente claros. Vidros, em geral, são conhecidos como isolantes elétricos, mas alguns deles podem apresentar uma alta condutividade e portanto bons candidatos para diferentes aplicações. Os vidros com os valores mais elevados de condutividade iônica resultam da dissolução de sais halogenados em uma matriz vítrea, resultando em um aumento de várias ordens de grandeza na propriedade. Nossa proposta é a de que vidros podem ser comparados com uma solução em que um sal halogenado dissolvido (soluto) está fracamente dissociado em uma matriz vítrea (solvente). Essa aproximação, chamada de modelo do eletrólito fraco, foi inicialmente proposta nos anos 70 para explicar o aumento quase exponencial da condutividade iônica em vidros em resposta ao aumento da concentração de modificadores de rede (óxidos alcalinos). Nosso trabalho propõe expandir essa aproximação, correlacionando o aumento da condutividade iônica com a atividade termodinâmica de AgI. Além disso, experimentos foram feitos em diferentes temperaturas com várias composições de vidro para confirmar essa correlação, usando medidas de força eletromotriz (FEM) para determinar a atividade termodinâmica e medidas de espectroscopia de impedância (IES) para determinar a condutividade iônica desses vidros. O transporte iônico também foi utilizado para estudar a relaxação estrutural de vidros AgPO3. O vidro, previamente equilibrado a uma temperatura fictícia inicial, foi tratado termicamente a uma outra temperatura fictícia próxima da temperatura de transição vítrea e a sua condutividade iônica medida in situ por EIS. Os parâmetros cinéticos do processo de relaxação estrutural, i.e., tempo de relaxação estrutural ( ) e o parâmetro exponencial (β), foram determinados em função do tempo pelo ajuste da equação KWW.

Submitted by Aelson Maciera (aelsoncm@terra.com.br) on 2017-05-11T18:41:36Z No. of bitstreams: 1 DissCCM.pdf: 4098935 bytes, checksum: 23b7d3c6a5ae297b008aaa6ff72a841a (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-08-09T17:40:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissCCM.pdf: 4098935 bytes, checksum: 23b7d3c6a5ae297b008aaa6ff72a841a (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-08-09T17:40:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissCCM.pdf: 4098935 bytes, checksum: 23b7d3c6a5ae297b008aaa6ff72a841a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-09T17:45:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissCCM.pdf: 4098935 bytes, checksum: 23b7d3c6a5ae297b008aaa6ff72a841a (MD5) Previous issue date: 2016-04-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The mechanical behavior of materials usually depends on room temperature and loading rate. The identification of the time-dependent mechanical behavior is a great difficulty for the industry in the application of new materials such as polymers, mainly for long-term behavior. In this context, several experimental apparatus for measuring mechanical properties of long-term behavior have been developed. Generally, these devices are expensive and its use is unique to a specimen tested at one time. This study is a development of a new technique and methods for the characterization of time-dependent mechanical behavior in longterm tests. The hole-shaft coupling test (HSCT) was developed to the low cost of implementation and, especially, not a continued occupation of a testing machine for long periods, allowing the performance of more than one test at the same time. The HSCT results revealed the stress relaxation effects on polytetrafluoroethylene over several days. An optimization with finite element (FE) simulations assistance was carried out to characterize the viscoelastic material and obtain Maxwell generalized model parameters, an analytical formulation was also performed. Additionally, the strains were measured during recovery of the material by digital image correlation (DIC). The HSCT proved to be feasible for measuring the long-term stress relaxation, demonstrating the advantages mentioned above. The FE simulations reproduced qualitatively the mechanical behavior of the material, as well as the analytical model developed. Measurement of strain recovery after HSCT via DIC is presented a way to enrich the characterization of the material. / Os materiais, em geral, têm seu comportamento mecânico dependente das condições de ambiente e da taxa de carregamento. A identificação do comportamento mecânico dependente do tempo representa uma grande dificuldade para a indústria na aplicação de novos materiais, principalmente para o comportamento em longos tempos de aplicação. Neste contexto, há décadas, dispositivos para a medição dessas propriedades mecânicas de longa duração vêm sendo desenvolvidos. Porém, geralmente os mesmos tem alto custo e seu uso é exclusivo para um corpo de prova ensaiado em determinado tempo. O presente trabalho abordou o desenvolvimento de uma nova técnica e metodologia para a caracterização do comportamento mecânico dependente do tempo em ensaios de longa duração, o material selecionado para essa análise foi o politetrafluoretileno. O ensaio de acoplamento eixo-furo (EAEF) foi desenvolvido visando o baixo custo de implementação e, principalmente, a não ocupação contínua de uma máquina universal de ensaios por tempos extensos, permitindo a realização de ensaios de forma concomitante. Os resultados do EAEF evidenciaram a manifestação dos efeitos de relaxação de tensões do politetrafluoretileno ao longo de vários dias. Por meio de uma otimização com auxílio de simulações em elementos finitos (EF), foram obtidos os parâmetros do modelo generalizado de Maxwell para caracterizar a viscoelasticidade do material, uma implementação analítica também foi realizada. Adicionalmente, foram medidas as deformações durante a recuperação do material pela técnica de correlação de imagens digitais (CID). O EAEF mostrou-se viável para a medição da relaxação de tensões por longos períodos, demonstrando as vantagens citadas anteriormente. As simulações em EF reproduziram qualitativamente o comportamento mecânico do material, assim como modelo analítico desenvolvido. A medição das deformações de recuperação após o EAEF via CID apresentou-se uma forma de enriquecer a caracterização do material.

Submitted by Aelson Maciera (aelsoncm@terra.com.br) on 2017-05-31T18:15:29Z No. of bitstreams: 1 DissCCN.pdf: 6649361 bytes, checksum: 628a85415c5a65b4576d7a25bf144771 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-06-05T12:04:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissCCN.pdf: 6649361 bytes, checksum: 628a85415c5a65b4576d7a25bf144771 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-06-05T12:04:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissCCN.pdf: 6649361 bytes, checksum: 628a85415c5a65b4576d7a25bf144771 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-05T12:10:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissCCN.pdf: 6649361 bytes, checksum: 628a85415c5a65b4576d7a25bf144771 (MD5) Previous issue date: 2017-03-07 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Visible light accounts for the biggest fraction of the solar irradiance. One of the strategies for achieving higher photovoltaic power conversion efficiency is the application of low band-gap materials (Eg ideal≈1.4 eV) capable of absorbing this fraction of the solar spectrum. Ferroelectric semiconductors have been studied in this field due to the above-bandgap generated photovoltages and their ferroelectric polarization-driven carrier separation. Ferroelectric oxides usually present wide bandgaps which allow the absorption of only 8-20% of the solar spectrum. However, the development of new ferroelectric materials, particularly KBNNO [KNbO3]0,9[BaNi0,5Nb0,5O3-δ ]0,1 (Eg = 1.39 eV) and KBiFe2O5 (Eg=1,60 eV), has encouraged the use of such materials in solar cells. Simple synthesis routes, with short steps, time and temperatures are essential for the future progress of the application of such ferroelectric oxides in solar cells. KBNNO and KBiFe2O5 require high crystallization temperatures, which reduce the number of potential substrates and electrode materials that could be used in devices, as polymer-based flexible ones. Obtaining this oxides in a high surface-area powder form might be a strategy to further incorporation in solar cells composed of low-temperature processing materials. This work reports for the first time synthesis of KBNNO and KBiFe2O5 by solution combustion (SCS). Characterization by WAXD, SEM, EDS, TG/DSC and Diffuse Reflectance UV-Vis Spectroscopy and dielectric constants indicates the success of the synthesis. The optical properties show the visible-light absorption contribution and band-gaps closer to the ideal magnitude for solar applications compared to the non doped materials. The SCS was shown as an effective route to obtaining the phase. Furthermore, it is possible to improve it in order to produce powders with smaller particle size and absent of secondary phases. / A luz visível representa a fração mais relevante da radiação solar. Desta maneira, busca-se empregar nas camadas ativas das células solares materiais com baixos band-gaps (Eg ideal ≈1,4 eV), capazes de absorver fótons nessa região do espectro. Semicondutores ferroelétricos com estrutura da perovskita ou estruturas relacionadas têm sido estudados nesse campo devido ao potencial de obtenção de voltagens superiores à magnitude de seus band-gaps e à contribuição na separação de portadores de cargas decorrente da polarização intrínseca presente nesses materiais. Óxidos ferroelétricos geralmente possuem Eg elevados (2,7-4 eV), permitindo o aproveitamento de somente 8-20% do espectro solar. No entanto, o desenvolvimento de novos semicondutores ferroelétricos, particularmente a KBNNO [KNbO3]0,9[BaNi0,5Nb0,5O3-δ ]0,1 (Eg=1,39 eV) e KBiFe2O5 (Eg=1,60 eV), tem encorajado a aplicação desses materiais em células solares. Rotas de síntese simples, com etapas, tempos e temperaturas reduzidas são essenciais para o progresso futuro da aplicação de tais óxidos ferroelétricos em células solares. A KBNNO e KBiFe2O5 cristalizam em temperaturas mais elevadas do que perovskitas orgânico-inorgânicas, o que reduz a possibilidade de fabricação de dispositivos na presença de substratos e eletrodos sensíveis à temperatura, como substratos poliméricos flexíveis. Assim, a obtenção desses óxidos na forma de pós de elevada área superficial pode ser uma estratégia para posterior incorporação em dispositivos contendo materiais processados a baixas temperaturas. Neste trabalho, reporta-se pela primeira vez a síntese da KBNNO e KBiFe2O5 por combustão em solução. Caracterizações por DRX, MEV, EDS, TG/DSC, Espectroscopia UV-Vis e constantes dielétricas indicam a obtenção das fases com sucesso. As propriedades ópticas confirmam contribuição na absorção da luz visível com respeito aos materiais não dopados, KNbO3 e BiFeO3. A síntese por combustão em solução se mostra efetiva para obtenção das fases, mas passível de melhorias para produção de pós com menor tamanho de partícula e sem a presença de fases secundárias. / CNPq: 155305/2014-0

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Parte 1.pdf: 105834 bytes, checksum: 7f1e1663c3a2acac46c07c3862a5b5d9 (MD5) Previous issue date: 2011-11-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The development of composite materials of aluminum matrix is widely studied. The motivation of these studies are the requirements to use materials that have properties superior to usual alloys, with emphasis on maintenance of mechanical strength with resistance to wear and corrosion, with the benefit of the characteristic lightness of non-ferrous metal. The high energy ball milling, powder metallurgy technique, have been used to obtain compositions with ceramic and metallic materials, with the possibility of formation of supersaturated solid solutions, with reactions in situ which can even be self-propagating. The alloy AA2024 have recognized their use in automotive and aeronautical applications. In this work this alloy was obtained by grinding the powder constituents in mill atritor. Aiming at the in situ formation and dispersion of intermetallic aluminum carbide (Al4C3), carbon in the form of graphite with particle size less than 45 μm was added in the matrix MA2024 for the use of high-energy mill eccentric. Different concentrations: 2.5, 5 and 10% by mass, and different grinding times: 10, 15 and 20 hours of grinding were evaluated. By means of scanning electron microscopy of milled powders was observed that the grinding mechanism has not reached steady state, assuming the particles with a morphology planned, due to the segregation of carbon on the surface of the particles. By using X-ray diffraction was detected the formation of aluminum carbide only provided 20 hours of milling. The major characteristic peaks were found for the addition of 5% carbon. Two techniques were used for consolidation, sintering in a controlled atmosphere and the formation of accuracy. The compacting pressure of the specimens in both techniques was 550 MPa. In sintering, four different cycles were evaluated, with varying time and temperature level. In the formation of precision, technique known as Near Net Shape, the consolidation temperature was 490 ° C and the specimens were subjected to heat treatment of precipitation, with a range of means of tempering: oil and water. The microhardness results indicated that the sinterability of this material was affected by the segregation of carbon in all proportions. The consolidated by hot forming with 5% carbon showed a 10% increase in mechanical strength and a compliant behavior self lubricating solid additions of 10% carbon without heat treatment and aging done in oil. / O desenvolvimento de materiais compósitos de matriz de alumínio é amplamente estudado. A motivação destes estudos são os requisitos de uso de materiais que apresentem propriedades superiores às ligas usuais, com destaque para resistência mecânica com manutenção de resistência ao desgaste e corrosão, com beneficio da característica leveza deste metal não ferroso. A moagem de alta energia, técnica da Metalurgia do Pó, têm sido usada para obter composições com materiais cerâmicos e metálicos, com possibilidade de formação de soluções sólidas supersaturadas, com reações in situ que podem ser inclusive autopropagantes. A liga AA2024 têm seu uso reconhecido em aplicações aeronáuticas e automobilísticas. Neste trabalho esta liga foi obtida por moagem dos pós constituintes em moinho atritor. Visando a formação in situ e dispersão do intermetálico carbeto de alumínio (Al4C3), carbono sob a forma de grafite com tamanho de partículas menores que 45 μm foi adicionado na matriz MA2024 pelo uso de moinho excêntrico de alta energia. Diferentes proporções: 2,5; 5 e 10 % em massa, e diferentes tempos de moagem: 10, 15 e 20 horas de moagem foram avaliadas. Por meio de microscopia eletrônica de varredura dos pós moídos foi possível observar que o mecanismo de moagem não atingiu o estado de equilíbrio, com as partículas assumindo uma morfologia planificada, devido à segregação do carbono na superfície das partículas. Pelo uso de difração de raios X, foi detectada a formação do carbeto de alumínio somente na condição de 20 horas de moagem. Os maiores picos característicos foram encontrados para a adição de 5% de carbono. Duas técnicas de consolidação foram utilizadas, a sinterização em atmosfera controlada e a conformação de precisão. A pressão de compactação dos corpos de prova em ambas técnicas foi 550 MPa. Na sinterização, quatro ciclos diferentes foram avaliados, com variação de tempo e temperatura de patamar. Na conformação de precisão, técnica conhecida como Near Net Shape, a temperatura de consolidação foi 490 oC e os corpos de prova foram submetidos ao tratamento térmico de precipitação, com variação do meio de têmpera: água e óleo. Os resultados de microdureza indicaram que a sinterabilidade deste material foi afetada pela segregação do carbono em todas as proporções. Os consolidados por conformação a quente com 5% de carbono apresentaram um incremento de 10% na resistência mecânica e um comportamento compatível de material autolubrificante sólido para adições de 10% de carbono sem tratamento térmico e com envelhecimento feito em óleo.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Renato Cristofolini.pdf: 61705 bytes, checksum: 1f7b220bc0ede0fbf29e0bfec5445b35 (MD5) Previous issue date: 1997-12-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho são descritos os resultados obtidos no estudo relativo à aplicação da reofundição na obtenção de compósitos com matriz metálica (CMMs) AI7Si1Mg SiC e AI7Si1Mg Al2O3 avaliando a influencia de parâmetros como velocidade e tempo de agitação, temperatura da massa metálica semimicroestruturas dos CMMs obtidos, usando técnicas de microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Também é feita uma analise da influencia da adição crescente de partículas de alumina e carbeto de silício sobre os valores de desgastes na liga AI7Si1Mg , sendo avaliada a influência de alguns parâmetros de ensaios, tais como distancia de deslizamento entre o elemento desgastante (disco de aço recoberto com abrasivo) e a amostra em estudo, carga aplicada e granulometria do abrasivo. Para este fim foi utilizado um equipamento projetado e construído conforme previsto pela norma ASTM G99-90 (pino contra disco). Os resultados obtidos indicam a ocorrência de variações significativas entre os desgastes da liga base e dos respectivos compósitos testados sob as mesmas condições, sendo a resistência ao desgaste proporcional ao teor de componentes cerâmicos de reforço para todos os materiais analisados. As análises metalográficas indicaram a ocorrência de significativas variações microestruturais entre a liga base nas condições fundida convencionalmente e reofundida, e nos compósitos com diferentes teores de componente de reforço, além da existência de excelentes interações entre as partículas e a matriz metálica.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Patricia Borges.pdf: 66837 bytes, checksum: 2006304d1ba24da57a6b473696013d99 (MD5) Previous issue date: 1998-04-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os materiais compósitos de matriz metálica, bem como, os intermetálicos, devido a possibilidade de se combinar propriedades tais como resistência mecânica e à corrosão, baixa densidade e excelente relação peso/propriedades, vem atualmente atraindo a atenção de numerosos grupos de pesquisas. Neste estudo de dissertação, engloba-se ambas as famílias de materiais e utiliza-se o processo de metalurgia do pó para a elaboração de compósitos de matriz metálica a base de alumínio reforçados com o intermetálico Ni3Al. O referido intermetálico é obtido por duas rotas de fabricação de pós, ou seja, solidificação rápida e ligação mecânica, sendo este último processo também empregado para elaboração da liga base AA2014, que se utilizou como matriz na consolidação dos citados materiais compósitos. Os pós materiais foram analisados por difração de raios X. A consolidação dos compósitos em questão obedeceu a seguinte seqüência: mistura dos pós segundo proporções especificas (AA2014 e Ni3Al), compactação uniaxial, lubrificação, extrusão a quente, sem encapsulamento e desgaseificação, e tratamento térmico foram otimizadas por calorimetria diferencial de varredura. Os materiais produzidos foram estudados microestruturalmente mediante microscopia ótica convencional e eletrônica de varredura e caracterizados quanto a resistência à tração, dureza e resistência à corrosão: corrosão intergranular (ensaios ASTM G110 92), susceptibilidade a corrosão por esfoliação (ensaios ASTM G34 -90) e medida do potencial de corrosão (ensaios ASTM G69 94 padrão e modificado).

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Eraclito Meireles da Silva Junior.pdf: 64918 bytes, checksum: 63ae74a92e92e3ecf4dc96967993b8f5 (MD5) Previous issue date: 2000-03-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A presente dissertação de mestrado trata da análise das tensões residuais em laminas de aço elétrico que são montadas para formar o rotor e o estator de um motor elétrico. As tensões residuais são decompostas em tensão de membrana e tensão de flexão afim de serem determinadas experimentalmente. Os processos que geram as tensões residuais interna no material da chapa de aço elétrico são brevemente discutidos. Ë feita uma revisão dos principais métodos experimentais de medição de tensões residuais em chapas de materiais policristalinos sob deformações elásticas e plásticas. Durante os processos de laminação e puncionamento de chapas de aço é produzido gradiente de tensões ao longo da sua espessura. Em geral, as tensões residuais em sólidos podem ser classificadas em três tipos, dependendo da escala em que o material é investigado, e serão brevemente revistos. Estas tensões residuais afetam a qualidade geométrica das peças fabricadas, sua circularidade e planicidade, a rejeição devido a estes defeitos geométricos, como também modificam sua capacidade de magnetização e conseqüentemente alteram o desempenho do motor elétrico. Portanto, o enfoque da presente análise é sobre o método experimental para se calcular as tensões residuais nas chapas do rotor e estator de motor elétrico que são fabricados com chapas de aços de 0,5 mm de espessura. O método de Shadow Moiré e o método do Furo Passante são os principais métodos investigados para se medir experimentalmente as tensões residuais de flexão e de membrana. Alguns testes comparativos são feitos com os métodos do raio-X e tração simples. Apresentam-se os resultados experimentais das tensões residuais máxima e mínima e os valores correspondentes de empenamento e ovalização para as peças que foram retiradas de três regiões distintas ao longo da tira de aço (sliter) de três fornecedores diferentes, num total de 180 amostras. Conclue-se que a ovalização é diretamente proporcional a diferença das tensões principais e o empenamento esta correlacionado com a soma das tensões principais.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcos Antonio Rebello.pdf: 62475 bytes, checksum: c7f75da092a4bff7d4119324fb70ef07 (MD5) Previous issue date: 2000-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O uso de simulação para a analise de enchimento de um molde é um importante recurso para otimização de sistemas de canais, localização de bolsas de ar e determinação de parâmetros relativos ao processo de fundição sob pressão. Em função do alto investimento nos moldes para a fundição sob pressão, a simulação torna-se elemento de fundamental importância nas fundições que operam com peças injetadas. Porém, há uma escassez de trabalhos direcionados em assegurar a eficiência do software na otimização deste processo. No presente estudo, usou-se o software Magmasoft , para simular o enchimento de peças injetadas em alumínio. Primeiramente foram feitas comparações com simulações obtidas por diferentes processos de cálculos e diferentes graus de refinamentos de malhas, com objetivo de verificar a sensibilidade do software em relação a convergência de resultados. A seguir foi simulada uma peça simples, já pesquisada por outros autores através de modelos matemáticos diferenciados. O confronto da simulação feita com o material de literatura, mostrou perfil próximo de frente de avanço do metal. Embasado nestes resultados, partiu-se para a situação real com uma peça representativa, fundida em liga AlSi9Cu3. Foram injetados quatro lotes de amostras com velocidades distintas, sendo que três dos lotes apresentavam propositalmente os defeitos de solda fria e porosidade. Paralelamente, usando as informações do processo, as mesmas peças foram simuladas e comparadas através do monitoramento, nas simulações, do perfil da frente de enchimento e da distribuição de temperatura.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Flavia Costa da Silva.pdf: 4335978 bytes, checksum: 5350c75b382b6730831aa559365c8461 (MD5) Previous issue date: 2012-06-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Aluminum matrix composites and its alloys, especially AA2014, are widely used in automotive and aeronautics applications. The properties of this are very influenced by hardening treatment, however its use is limited at temperatures above 150ºC due to loss of properties caused by the growth of precipitates at this temperature. The addition of a new phase, finely dispersed in the matrix can act as nucleation points and enable the growth of this precipitates and that materials is frequent the addition of ceramic particles for these puporses. At this work, the 2014 alloy was reinforced with nanoparticles of TiO2 by powder metallurgy route, then consolidated by extrusion and done precipitation. Was studied the influence of these particles in the solubilization and precipitation mechanism of the extruded composite and the sintering process. The alloy was produced by high energy ball milling and the strengthening was added by planetary mill, the powders were extruded, shaped and applied to T6 heat treatment. Through dilatometry of extruded specimens, was analyzed the changes in the material and observed the sintering behavior of powders. The phases, strengthened and its distribution were analyzed by scanning electron microscopy (SEM) and conventional optical microscopy. The fracture surface was observed by SEM to assess the mechanism involved in fractures. Finally, the influence of reinforcement in the matrix was analyzed for the mechanical properties of hardness, tensile strength and wear by sliding test. The alloy obtained by high energy milling had properties coherent to manufacture by conventional methods. The TiO2 hinders the growth of precipitates at a high temperature, which ensures the thermal stability of the material, also allows for the nucleation of precipitates in the matrix-reinforcement interface, however the reinforcement blocks the diffusion between the particles during the sintering process, lowering the cohesion between particles, and requiring longer sintering times. The extrusion process reduces the agglomeration and to achieves the maximum values of mechanical properties, but lack of cohesion between the particles decreases wear resistance, since the reinforcement is detached and becomes an abrasive agent during the test. / Compósitos de matriz de alumínio e suas ligas, especialmente AA2014, são amplamente utilizados na indústria automotiva e aeronáutica. As propriedades desta são muito influenciada por tratamento térmico de precipitação, no entanto, seu uso é restrito em temperaturas acima de 150ºC, devido à perda de propriedades ocasionadas pelo crescimento dos precipitados. A adição de uma nova fase, finamente dispersa na matriz pode atuar como pontos de nucleação e possibilitar o crescimento destes precipitados sendo que nestes materiais é freqüente a adição de partículas cerâmicas para estes fins. Neste trabalho a liga de alumínio 2014 foi reforçada com nanopartículas de TiO2, via metalurgia do pó, consolidada por extrusão e posteriormente feito tratamento de precipitação. Estudou-se a influência destas partículas no mecanismo de solubilização e precipitação dos compósitos extrudados bem como no processo de sinterização. A liga base foi produzida por moagem de alta energia e o reforço foi adicionado em moinho planetário, os pós conformados foram extrudados e aplicado o tratamento térmico T6. Por meio de dilatometria dos corpos de prova extrudados, foram analisadas as transformações que ocorrem no material e verificado o comportamento à sinterização dos pós. As fases presentes e o reforço, bem como sua distribuição foram analisadas por microscopia eletrônica (MEV) e microscopia ótica convencional. A superfície da fratura destes materiais foram observadas por MEV para avaliar o mecanismo envolvido na fratura. Por fim, a influencia do reforço na matriz foi analisado quanto às propriedades mecânicas de dureza, resistência à tração e ao desgaste por deslizamento. A liga obtida por moagem de alta energia apresentou propriedades coerentes à fabricada por métodos convencionais. Neste caso o TiO2 dificulta o crescimento dos precipitados a alta temperatura, o que garante estabilidade térmica do material, além disso viabiliza a nucleação dos precipitados na interface matriz-reforço, no entanto esta mesma barreira bloqueia a difusão entre as partículas no processo de sinterização, diminuindo a coesão entre as partículas, e necessitando de tempos mais longos de sinterização. O processo de extrusão diminui a ocorrência de aglomeração e permite obter os máximos valores de propriedades mecânicas, porém a falta de coesão entre as partículas diminui a resistência ao desgaste, pois o reforço se desprende e se torna um agente abrasivo durante o ensaio.