Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Retido.pdf: 19733 bytes, checksum: 6aad255badc436a06364517de2344ab6 (MD5) Previous issue date: 2011-07-26 / The work described in this study deals with the several different factors that affect the performance of refractory lining in the ladles that transfer aluminum molten metal from electrolytic cells (pots) to a holding furnace. By using a systemic approach the work had the objective of increasing the life cycle of these ladles and consequently to reduce the cost of producing aluminum metal. Considering that for refractory lining the potential improvements are associated with a chain of items that include inspection, materials, engineering project design, installation, heating and operation, it is therefore fundamental to primarily understand the process in its entirety before proposing any type of change in the specific items of that chain. Within that context the first step of adjustments/improvements in the process pursued actions to extend the life cycle for the refractory materials that were being used. After implementing those adjustments and improvements an evaluation was performed on the efficiency of the actions for minimizing the mechanisms of wear on the refractories. An autopsy analysis was also carried out in three laddles to identify the bottlenecks that still limited the life cycle of the refractory lining. Results showed that the work culminated in an average increase of 83% in the life cycles of the refractories. Considering the ladles available for implementing improvements, 91% were able to perform more than 400 metal runs, whereas before improvements only 9% were making more than 400 runs. Additionally, the maximum number of runs per laddle increased by 53%, from 467 to 715. Besides the increase in availability of the ladles, this significant increase in the performance of the refractories brought financial gains in reducing by 47% the annual maintenance and pre-heating costs of the refractories. The measuring of the degree of success of the steps performed in the work was fundamental for orientating each following step within the intent to obtain a continuous improvement of the refractory materials and an increase in the level of competitiveness. / Neste trabalho foram abordados os diversos fatores que afetam o desempenho do revestimento refratário de um cadinho cuja finalidade é transferir metal líquido entre as cubas eletrolíticas e os fornos de espera. Utilizando uma abordagem sistêmica, esta pesquisa teve como objetivo aumentar a vida útil dos cadinhos e consequentemente diminuir o custo de produção de alumínio. Considerando que, para um revestimento refratário as potenciais melhorias estão associadas a uma cadeia de itens que inclui a inspeção, os materiais, o projeto, a instalação, o aquecimento e a operação, tornou-se fundamental entender primeiramente o processo como um todo, antes de ser proposto qualquer tipo de alteração em itens específicos desta cadeia. Neste contexto, a primeira etapa de ajustes/melhorias do processo visou nortear ações para obter o máximo de vida útil do material refratário que estava sendo utilizado. Após a implantação foi realizada uma avaliação da eficácia das ações para minimização dos mecanismos de desgaste do refratário. Uma análise post-mortem também foi efetuada em três cadinhos procurando identificar os gargalos que ainda limitam a vida útil do revestimento refratário. Os resultados obtidos neste trabalho resultaram em um aumento médio de 83% na vida útil do refratário. Dos cadinhos disponíveis, 91% deles conseguiram efetuar mais de 400 corridas, sendo que antes das melhorias este número era de apenas 9%. Adicionalmente, o número máximo de corridas por cadinho subiu 53% (de 467 para 715). Além de aumentar a disponibilidade dos cadinhos este significativo aumento de desempenho do refratário trouxe como ganho financeiro uma redução de 47% no custo anual de manutenção e préaquecimento do refratário. A medição do grau de sucesso das etapas deste trabalho foi fundamental para direcionamento dos passos seguintes, visando à melhoria contínua do desempenho do material refratário e aumento da competividade.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6141.pdf: 4360236 bytes, checksum: 27f139227439cfb9b96cf85faa894750 (MD5) Previous issue date: 2014-02-27 / Universidade Federal de Sao Carlos / Ba0,5Sr0,5Co0,8Fe0,2O3-δ (BSCF) perovskite-type oxide is currently one of the most promising materials for applications in oxygen separation membranes. BSCF powder synthesis has received considerable attention because the powder characteristics are extremely important in shaping and sintering process of these membranes. On the other hand, the sintering stage is crucial in consolidation and microstructure development. In this study, BSCF perovskite has been synthesized and sintered using microwave heating. BSCF powders were synthesized by combustion method using conventional and microwave heating. The resulting BSCF powders were characterized by DSC/TG, BET, XRD and SEM. The sintering stage of pellets obtained by uniaxial pressing was conducted in different time and temperature conditions, as well as, in conventional and microwave heating. Microstructural characterization of BSCF samples was performed by OM and SEM. Mechanical characterization was made by diametral compression and Vickers hardness test and electrical characterization was carried out in impedance spectroscopy equipment. The BSCF powder that was synthesized in microwave, presented phase homogeneity, high specific surface area (9.93 g/m2) and submicrometric particle size. The microstructural characterization of sintered samples showed that the microwave sintering can achieve a relative density as high as conventional sintering with only 10% of dwell time (continue...). / A perovskita Ba0,5Sr0,5Co0,8Fe0,2O3-δ (BSCF) é hoje um dos materiais mais promissores para aplicações em membranas de separação de oxigênio do ar. A síntese de pós BSCF tem recebido atenção, pois as características do pó são de extrema importância no processo de conformação e sinterização dessas membranas. Por outro lado, a etapa de sinterização é crucial na etapa de consolidação e desenvolvimento da microestrutura. Nesse estudo, a perovskita BSCF foi sintetizada e sinterizada utilizando aquecimento em micro-ondas. Pós da perovskita BSCF foram sintetizados pelo método de reação de combustão utilizando aquecimento em micro-ondas e convencional. Os pós obtidos foram caracterizados por DSC/TG, DRX, MEV e análise de área superficial específica pelo método BET. A sinterização de compactos obtidos por prensagem uniaxial foi conduzida em diferentes condições de tempo e temperatura, bem como, em aquecimento convencional e micro-ondas. A caracterização microestrutural das amostras BSCF foi realizada por MO e MEV. A caracterização mecânica foi realizada por meio de ensaio de compressão diametral e de dureza Vickers e a caracterização elétrica foi feita por espectroscopia de impedância. O pó BSCF sintetizado em micro-ondas apresentou homogeneidade de fase, alta área superficial específica (9.93 g/m2) e tamanho de partícula submicrométrico. A caracterização microestrutural das amostras sinterizadas demonstrou que a sinterização em micro-ondas pode alcançar a mesma densidade relativa que a sinterização convencional com apenas 10% do tempo de patamar da sinterização convencional (continua...).

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6196.pdf: 3158389 bytes, checksum: ecb1f1518baa3ec332ed2c07679038a2 (MD5) Previous issue date: 2014-07-25 / The application of polymeric fibers as reinforcement in cement based composites is a highly developed technology in various applications in construction. The use of polypropylene fibers have been widely used, but with some technological limitations, mainly because of them present low interaction with the cement matrix when compared with other polymeric fibers. For this work, we sought to evaluate polypropylene fibers doped with surface modifiers, with emphasis on mechanical and microstructural characteristics of composites. Different amounts of fiber with and without surface modifying additives in matrices of Portland cement mortar after 35 days of age were evaluated. The physic-chemical interactions of the fiber with the matrix were evaluated by pullout tests and through reviews of scanning electron microscopy. Some specimens were subjected to accelerated aging tests and these samples were analyzed by electron microscopy to observe the behavior of the interaction of the fiber with the additive, but also for assessing the behavior of the fiber with the matrix after exposure to aging. The results obtained by the mechanical resistance measures uniaxial compression and scanning electron microscopy showed that a mechanical reinforcement occurs independent of incorporation of additives in fiber to additions of 1.2 kg/m3. On the other hand, the surface-treated fiber exhibited higher degree of adhesion to the matrix. / A aplicação de fibras poliméricas como reforço em compósitos de matriz cimentícia é uma tecnologia bastante desenvolvida em diversas aplicações em construção civil. A utilização de fibras de polipropileno tem sido bastante utilizada, porém com algumas limitações tecnológicas, principalmente pelo fato delas apresentarem baixa interação com a matriz cimentícia, quando comparadas com outras fibras poliméricas. Para este trabalho, buscou-se a avaliação de fibras de polipropileno aditivadas com modificadores de superfície, com ênfase nas características mecânicas e microestruturais dos compósitos. Foram avaliados diferentes teores de fibras sem e com aditivos modificadores de superfície em matrizes de cimento Portland e argamassas após 35 dias de idade. As interações físico-químicas da fibra com a matriz foram avaliadas através de ensaios de pullout e através de avaliações de microscopia eletrônica de varredura. Alguns corpos de prova foram submetidos a ensaios de envelhecimento acelerado e estas amostras foram analisadas por microscópio eletrônico para observação do comportamento da interação da fibra com o aditivo, como também para a avaliação do comportamento da fibra com a matriz após a exposição ao envelhecimento. Os resultados obtidos por medidas de resistência mecânica à compressão uniaxial e microscopia eletrônica de varredura mostraram que ocorre um reforço mecânico independente da incorporação de aditivos na fibra até adições de 1,2 kg/m3. Por outro lado, as fibras tratadas superficialmente apresentaram maior grau de aderência com a matriz.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6225.pdf: 3783429 bytes, checksum: 00e19e39c679c757c5ab39b60440a488 (MD5) Previous issue date: 2014-08-07 / Currently there is a lot of pressure in the aeronautical and automobilistic transport section in order to reduce the fuel consumption and consequently cost and gas emissions. This measure has increased in the last years the use of light alloys, as the alluminium s alloys and of more efficient methods for joining them. Nevertheless, there is some difficult in joining these alloys using the conventional methods. The Friction Spot Welding (FSpW) is a solid state joining technique, that has great advantages regarding others joining techniques, and therefore could be a viable alternative to replace the established technologies as Resistance Spot Welding (RSW) and riveting, which are widely used by the automotive industry. The present works aims to study, through the Friction Spot Welding process (FSpW), the similar welding conditions of AA5754-H111 aluminium alloy and also the dissimilar welds between AA5754-H111 aluminium alloy and AZ31-O magnesium alloy. The influence of process parameters over the microstructure and the mechanical properties of the welded joints, as well as, the optimization of the welding process were evaluated. The joints were produced in overlap configuration through a different combination of parameters, which were established by statistical methods for design of experiments, and later submitted to mechanical and metallurgical characterization. The results proved the feasibility of joining the similar and dissimilar plates of aluminium AA5754 and magnesium AZ31 through FSpW process. The similar joints showed great results of shear strength. However, in the dissimilar joints, the utilization of a zinc interlayer, in spite of leading to a great superficial finishing, didn t effectively decrease the amount of intermetallic compounds formed in the joint as it was expected, leading to low values of shear strength. / Atualmente existe uma grande pressão no setor de transportes aeronáutico e automobilístico, a fim de reduzir o consumo de combustíveis, e consequentemente, o custo e as emissões de gases. Essa medida aumentou, nos últimos anos, o uso de ligas leves como as de alumínio e de magnésio, bem como métodos mais eficientes de uni-las. Porém, existem certas dificuldades em se unir essas ligas através de métodos convencionais de soldagem por fusão [1]. A Soldagem por Fricção por Ponto (do inglês, Friction Spot Welding - FSpW), possui várias vantagens com relação a outras técnicas de soldagem, podendo ser uma alternativa viável para substituir tecnologias, tais como Soldagem por Resistência por Ponto (RSW) e rebitagem, já muito usadas pela indústria automobilística [2] [3]. O presente trabalho visou estudar, pelo processo de FSpW, as condições de soldas similares da liga de alumínio AA5754-H111 e também de soldas dissimilares da liga de alumínio AA5754-H111 com a liga de magnésio AZ31-O, utilizando uma camada intermediária de zinco. A influência dos parâmetros de processo sobre a microestrutura e as propriedades mecânicas das juntas soldadas, assim como a otimização do processo de soldagem foram avaliadas. As soldas foram produzidas em configuração de sobreposição por diferentes combinações de parâmetros, as quais foram estabelecidas por metodologias estatísticas de planejamento de experimentos, e posteriormente submetidas à caracterização mecânica e metalúrgica. Os resultados comprovaram a possibilidade de união similar e dissimilar das chapas de alumínio AA5754 com as de magnésio AZ31 pelo FSpW. As soldas de materiais similares mostraram resultados satisfatórios de resistência ao cisalhamento. Entretanto, nas soldas de materiais dissimilares a utilização de uma camada intermediária de zinco, apesar de ter levado a um bom acabamento superficial, não reduziu efetivamente a quantidade de fases intermetálicas formadas nas juntas como o esperado, levando a valores baixos de resistência ao cisalhamento.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6328.pdf: 3719747 bytes, checksum: 5cd3410e5179f615f91f595a93c8ff97 (MD5) Previous issue date: 2014-08-18 / Financiadora de Estudos e Projetos / The chemical modification of PLA with maleic anhydride by reactive processing and the extent of reaction and degradation reactions, were studied. Routes of grafting reaction of maleic anhydride in PLA were evaluated. Dicumyl peroxide (DCP), as initiator, and maleic anhydride (MA) for modification of the PLA, were used. Acidity levels of the compositions were obtained by titration technique of the acid groups and observed an increase in acidity of the modified PLA s, with steep increase in the sample of PLA-g-MA, produced in the presence of DCP. During the PLA modification, with MA, was observed a reduction of 45% in Mn, measured by SEC. In order to analyse the reaction routes, PLA/PBAT blends were produced. Compatibilization of the blend was performed by two ways, one using in situ PLA/PBAT modification and the other using a pre-modified PLA (PLA-g-MA). A blend without MA (PLA/PBAT) was used as reference. In according with the observed mechanical behavior, a synergic effect is observed for PLA-g-MA/PBAT blend, despite low molecular weight of PLA matrix. / Neste trabalho estudou-se a modificação química do PLA com anidrido maleico, por processamento reativo. Para tal, as rotas de reação de enxertia de anidrido maleico em PLA, foram avaliadas. Utilizou-se o peróxido de dicumila (DCP) como iniciador e anidrido maleico (MA) para modificação do PLA. Os teores de acidez das composições foram obtidos através da técnica de titulação dos grupos ácidos e observou-se um aumento no teor de acidez nas amostras de PLA modificados, sendo esse aumento mais intenso na amostra de PLA-g-MA, produzido na presença de DCP. Além disso, as reações de modificação causaram elevada degradação do PLA, reduzindo em aproximadamente 45 % a massa molar numérica média (Mn), valor medido através de cromatografia por exclusão de tamanho (SEC). Para a compreensão de qual rota de modificação foi mais adequada para melhorar a compatibilidade do PLA com outro poliéster, blendas de PLA/PBAT (70:30) foram produzidas. Produziram-se a blenda PLA/PBAT sem compatibilizante como referência, a blenda PLA-g-MA/PBAT na qual utiliza a matriz de PLA já modificada previamente e a blenda in situ, na qual a modificação química acontece simultaneamente ao processamento. Os resultados indicam que a modificação do PLA com anidrido maleico com subsequente mistura com o PBAT (formando a blenda PLA-g-MA/PBAT) foi a rota mais adequada para obtenção das melhores propriedades mecânicas, apesar da baixa massa molar da matriz de PLA-g-MA.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6392.pdf: 3859345 bytes, checksum: 1631ac05f29ab392411182e202bf030e (MD5) Previous issue date: 2014-02-03 / Polytetrafluorethylene (PTFE) is used in a wide range of critical applications because of its outstanding chemical and thermal resistance, low surface energy and special tribological properties. Because of its ultra high molecular weight, which leads to high melt viscosity, PTFE cannot be processed by traditional extrusion and injection methods. Cold pressing followed by sintering above its melt temperature is the main processing technique. The sintering time is defined according to the dimensions of the manufactured part and may last from a few hours to several days for large parts. Studies of the influence of sintering time and temperature on PTFE crystalline microstructure and mechanical properties are scarce in the scientific literature, being the main objective of this study. PTFE plaques were isostatically pressed and sintered at temperatures from 360XC and 390XC for times between 10 e 10:000min. Differential Scanning Calorimetry (DSC), measurements of mass loss and density, Scanning Electron Microscopy (SEM), compression and tensile tests were performed. The results of mass loss demonstrated that degradation is more pronounced in the surfaces of the PTFE parts and increases with sintering time and temperature. Analysis of the enthalpies of fusion and density measurements indicated indirectly the reduction in the molecular weight and increase in the crystallinity degree with increasing sintering temperature and time. The SEM analysis allowed the direct observation of crystalline microstructure, indicating a trend of increasing of the width the crystalline lamellae with sintering time and temperature. Tension and compression tests have shown that even under a wide range of sintering conditions, for which the polymer molar mass, crystallinity degree and structure are modified, PTFE mechanical properties are not significantly affected. The results obtained will guarantee PTFE parts processors and users to rely on polymer performance, even for parts exposed to extreme sintering conditions, current found in the industry. / O politetrafluoretileno (PTFE) é utilizado em extensa gama de aplicações críticas devido à sua excelente resistência química e térmica, baixa energia superficial e propriedades tribológicas especiais. Devido à sua ultra-alta massa molar, o que leva à elevada viscosidade no estado fundido, o PTFE não pode ser transformado pelos métodos tradicionais de extrusão e injeção, sendo o principal método de transformação deste polímero a prensagem sob temperatura ambiente, seguida de sinterização a temperaturas acima do ponto de fusão. O tempo de sinterização é definido de acordo com as dimensões da peça fabricada, podendo variar de poucas horas até vários dias para peças de grande volume. Avaliações sobre a influência dos extremos de tempo e temperatura de sinterização, atualmente adotados na indústria, sobre a microestrutura cristalina e as propriedades mecânicas do PTFE, são escassas na literatura científica, sendo o principal objetivo deste estudo. Neste trabalho placas em PTFE foram sinterizadas variando-se a temperatura entre 360XC e 390XC e o tempo entre 10 e 10:000min. Calorimetria exploratória diferencial (DSC), medidas de perda de massa e de densidade, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e ensaios de compressão e tração simples foram utilizados. Os resultados obtidos pelas medidas de perda de massa indicaram que a degradação do PTFE é mais acentuada nas superfícies das placas, aumentando com o tempo e temperatura de sinterização. Análises das entalpias de fusão e medidas de densidade apontam indiretamente a redução na massa molar e aumento no grau de cristalinidade com o aumento do tempo e temperatura de sinterização. As análises em MEV possibilitaram a observação direta da microestrutura cristalina, indicando uma tendência de aumento da largura das lamelas cristalinas com o tempo e temperatura de sinterização. Os ensaios mecânicos permitiram verificar que a influência das variáveis de sinterização não foi significativo para comprometer o comportamento mecânico de curta duração do PTFE nestes ensaios. Os resultados obtidos proporcionam embasamento técnico aos processadores e usuários de peças técnicas em PTFE, para que tenham confiabilidade no desempenho deste material, ainda que tenha sido sinterizado em condições extremas, atualmente presentes na indústria.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6492.pdf: 4084307 bytes, checksum: 63c3d8389f9ed39827abea64eedbbd41 (MD5) Previous issue date: 2014-10-24 / Universidade Federal de Minas Gerais / This dissertation addressed the feasibility study of Friction Riveting technique on polycarbonate and 2024-T351 aluminum alloy spot joints. Design of experiments and Artificial Neural Network modelling were used to investigate the influence of process parameters on mechanical and microstructural properties of joints. These joints were produced at the Institute for Research Helmholtz Zentrum Geesthacht (HZG), in Germany, during the undergraduate years of the applicant. Process temperature was measured using an infrared camera. The mechanical properties of the joints were determined by tensile testing. The macro and microstructural characterization were carried out by light optical microscopy (LOM) and Vickers microhardness tests. The fracture mechanisms were investigated by optical and scanning electron microscopy (SEM). The level of PC degradation in the joining area was obtained by viscometry and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The average peak temperatures meausured during joining varied between 52% and 72% of the melting point interval of AA 2024 aluminium alloy. Strong joints with high anchoring efficiency were achieved, with ultimate tensile strength of approximately 90% of metallic rivet, and non-catastrophic ductile fracture at the metallic rivet outside the joined area. This is desirable failure type in riveted polymeric structures and an indication of high-strenght joints. The viscometry and FTIR analysis showed the absence of thermal degradation of the PC in the riveted joint. Statistical and Artificial Neural Networks modeling process showed good repeatability and reproducibility within the conditions studied. These results demonstrated the feasibility of producing spot joints of rivets 2024-T351 and PC by using the FricRiveting process. / Nesta dissertação de mestrado foi realizado um estudo da viabilidade de fabricação de juntas híbridas de Policarbonato (PC) e Alumínio 2024-T351 através do processo de rebitagem por fricção ( Friction Riveting ). Técnicas de planejamento de experimentos aliadas à modelagem por redes neurais foram utilizadas na investigação da influência dos parâmetros de processo, nas propriedades mecânicas e microestruturais das juntas. As juntas foram produzidas no Instituto de Pesquisa Helmholtz Zentrum Geesthacht (HZG), na Alemanha, durante o período de estágio da proponente. A temperatura dos materiais durante o processamento foi medida utilizando-se uma câmera de infravermelho. As propriedades mecânicas das juntas foram determinadas por meio de ensaios de tração. As características macro e microestruturais foram avaliadas por meio de microscopia ótica e ensaios de microdureza Vickers. Os mecanismos de fratura foram investigados por análises em microscópico ótico e de varredura (MEV). O nível de degradação do PC na região da solda foi investigado por viscosimetria e espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). As temperaturas médias atingidas na área friccionada estiveram entre 56% a 72% do intervalo de ponto de fusão da liga AA 2024. Foram produzidas juntas com alta eficiência de ancoramento do rebite metálico, com limites de resistência à tração de aproximadamente 90% da resistência mecânica do rebite, e falha dúctil não catastrófica, ocorrendo no rebite na região externa à placa de PC. As análises de viscosimetria e FTIR demonstraram a ausência de degradação térmica do PC na área de união. A modelagem estatística e via redes neurais do processo demonstraram boa repetitividade e reprodutibilidade dentro das condições estudadas. Tais resultados permitiram demonstrar a viabilidade de produzir juntas de qualidade, com rebites de 2024-T351 e placas de PC, utilizando o processo de Rebitagem por Fricção.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6534.pdf: 4466459 bytes, checksum: 86632bf49aeb4a4fbc4d6ad54b72ba55 (MD5) Previous issue date: 2014-12-18 / Universidade Federal de Sao Carlos / Metallic coatings are generally designed to confer high wear and corrosion resistance to the substrate to be coated. These properties are essential to make structures suitable to resist to aggressive environment and operating conditions. In this context, Fe-based alloys have drawn great attention due to their unique physical and chemical properties and relatively low cost of iron. Compared with traditional crystalline metallic materials, Fe-based amorphous alloys exhibit high strength, hardness and superior corrosion resistance, attributed to their disorder structures as well as chemical homogeneity. Powder alloys can then be used to produce amorphous coatings on steel substrate, improving corrosion and wear properties in aggressive environments. This work reports on the production of high corrosion and wear resistant coatings produced by HVOF (High Velocity Oxygen Fuel) using only commercials precursors. Initially, preliminary studies were made for the evaluation of glass forming ability (GFA) for the selected Fe60Cr8Nb8B24%at. composition. Further analyses of the crystallization of fully amorphous samples were conducted to correlate the crystalline phases with the physical and chemical properties. Then, the production of amorphous coatings was studied. The microstructure of the samples was characterized by optical microscopy (OM), confocal microscopy (CM), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD) and differential scanning calorimeter (DSC). Corrosion, wear and hardness tests were performed as well as porosity and oxygen content measurements. The results have shown the feasibility of production of high quality coatings by HVOF (low porosity and oxygen content together with high hardness and large amount of amorphous fraction). However, the corrosion properties of the coatings were found to be impaired by the presence of α-Fe and FexB (x=1,2 and 3) crystalline phases. / Revestimentos metálicos são geralmente engendrados para serem aplicados em superfícies de componentes estruturais a fim de conferir elevada resistência ao desgaste e/ou à corrosão. Neste contexto, os revestimentos amorfos à base de ferro com pequenas adições de elementos de liga resistentes à corrosão são promissores, pois apresentam elevada resistência mecânica, baixo coeficiente de atrito, rápida formação de filmes passivos estáveis e resistentes aos ataques eletroquímicos, além de elevada temperatura de cristalização. Essas ligas, além das interessantes combinações entre propriedades químicas e físicas, configuram-se como sistemas de relativo baixo custo que, portanto, são viáveis economicamente. A presente dissertação de mestrado investigou a microestrutura de revestimentos da liga amorfizável Fe60Cr8Nb8B24%at. produzidos por aspersão térmica por oxicombustível de alta velocidade (HVOF) através do emprego de elementos de pureza comercial. As resistências ao desgaste e à corrosão dos mesmos também foram analisadas. Inicialmente, foram desenvolvidos estudos para avaliar a tendência de formação de estrutura amorfa (TFA) para a composição selecionada. Estudos de cristalização também foram conduzidos com a finalidade de correlacionar as fases formadas com as propriedades físicas e químicas apresentadas pelas amostras. Em seguida, a viabilidade em se produzir revestimentos amorfos por HVOF foi investigada. Os revestimentos produzidos foram caracterizados por microscopia ótica (MO), microscopia confocal (MC), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de transmissão (MET), difratometria de raios-X (DRX), calorimetria diferencial de varredura (DSC), ensaios de desgaste, ensaios de corrosão e medidas de dureza, de porosidade e de teor de oxigênio. Os resultados obtidos indicaram a viabilidade de produção de revestimentos amorfos de elevada qualidade (baixa porosidade e teor de óxidos juntamente com elevada dureza e fração de fase amorfa). Entretanto, a baixa resistência à corrosão apresentada pelos revestimentos deve-se à presença de nanocristais de fases Fe-α e FexB (x=1,2 e 3).

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:19:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FRANCO_Andre_2011.pdf: 5123348 bytes, checksum: baef255456f46737f3ad89abd6710168 (MD5) Previous issue date: 2011-02-25 / "Green" petroleum coke is a solid product, obtained from the cracking of heavy residual oils in the waste conversion units called delayed coking units (UCR). The market for application of "green" coke is very broad, perhaps regarded as the product (derived directly from oil) with the greatest potential for industrial use, as in the metallurgical area (fuel or reducer), obtaining refractory crucibles, sintered parts, coating equipment, composition of amber glass, solid fuels. Due to its high calorific value, from 8200 to 8600 kcal/kg, this byproduct of oil is widely used as a source of energy in industries. This study aimed to the blending of petroleum coke fines with natural fibers (eucalyptus and sugarcane bagasse) and subsequently obtains briquettes through compression molding. Thus, it was hoped to obtain a product with a higher calorific value compared with briquettes formed only by vegetable fibers and additionally reduce partly the consumption of materials from non-renewable sources (petroleum coke) to obtain briquettes. The raw materials used were fines of petroleum coke and eucalyptus fibers and sugarcane bagasse .. The proportions of mixtures of fines of petroleum coke and vegetable fibers were: 100% coke fines, 75/25, 50/50, 25/75 and 100% vegetable fibers. The mixtures had their moisture standardized between 10% and 12% and the force used to perform the compaction was 12t. To make the compression it was used a cylindrical stainless steel cast of 9.62 cm2 and a hydraulic press of parallel plates type. The briquettes molded with the ratio 25/75 and 50/50 coke/fibers presented, visually, good compaction and proper agglomeration. It was obtained also the formation of briquettes made of 100% petroleum coke, but they presented themselves fragile. However, for blends 75/25 coke/fibers was not possible to obtain briquettes, probably due to compaction is not adequate. Samples of all produced briquettes were analyzed for gross calorific value (GCV). The briquettes compounded of 50/50 coke/eucalyptus and coke/bagasse showed an increase of approximately 50% in the GCV when compared to those found for the briquettes made from 100% plant fibers. It was doner diametral compression tests for the briquettes and most of them showed characteristics of relatively brittle materials with low strain values. The briquettes compounded of 100% petroleum coke showed the lowest values of stress and strain. For the briquettes compounded of coke/ eucalyptus was observed decreasing behavior of the variables as the concentration of coke increased. For the briquettes compounded of coke/sugar cane bagasse, occurred an increase in the values of variables after the addition of coke. / O coque verde de petróleo é um produto sólido, obtido a partir do craqueamento de óleos residuais pesados em unidades de conversão de resíduos denominadas unidades de coqueamento retardado (UCR). O mercado de aplicação do coque verde é vasto, com grande potencial de utilização industrial, como na área metalúrgica (carburante ou redutor), obtenção de cadinhos refratários, peças sinterizadas, revestimentos de equipamentos, composição de vidro âmbar, combustíveis sólidos. Devido ao seu alto poder calorífico, 8200 a 8600 kcal/kg, este subproduto do petróleo é amplamente utilizado como fonte geradora de energia em indústrias. O presente trabalho teve como objetivo a mistura de finos de coque de petróleo com fibras vegetais (de eucalipto e de bagaço de cana) e posterior obtenção de briquetes através de moldagem por compressão. Desta maneira, esperava-se obter um produto com maior poder calorífico em comparação com briquetes formados somente por fibras vegetais e, adicionalmente, reduzir em parte o consumo de materiais de fontes não renováveis (coque de petróleo) na obtenção de briquetes. As proporções em massa das misturas de finos de coque de petróleo e fibra vegetal foram: 100% finos de coque, 75/25, 50/50, 25/75 e 100% fibra vegetal. As misturas tiveram suas umidades padronizadas entre 10% e 12% e a força utilizada para a compactação foi de 12t. Para proceder a compactação utilizou-se um molde de aço inoxidável, em formato cilíndrico, com área de 9,62cm2, e uma prensa hidráulica tipo placas paralelas. Os briquetes moldados com a proporção 25/75 e 50/50 coque/fibras apresentaram, visualmente, boa aglomeração e adequada compactação. Obteve-se, também, a formação de briquetes compostos de 100% de coque de petróleo, porém estes apresentaram-se frágeis. No entanto, para as misturas 75/25 coque/fibras não foi possível a obtenção dos briquetes, provavelmente, devido à compactação não adequada. Amostras de todos os briquetes produzidos foram submetidas à análise de poder calorífico superior (PCS). Os briquetes de composição 50/50 coque/eucalipto e coque/bagaço apresentaram aumento de aproximadamente 50% nos valores de PCS quando comparados aos valores encontrados para os briquetes compostos de 100% de fibras vegetais. Realizou-se ensaios de compressão diametral para os briquetes e a maioria dos briquetes apresentou características de materiais relativamente frágeis com baixos valores de deformação. Os briquetes de composição 100% coque de petróleo foram os que apresentaram os menores valores de tensão e deformação. Para os briquetes de composição coque/eucalipto foi observado o comportamento decrescente para as variáveis força, deformação e tensão conforme a concentração de coque aumentava. Já para as composições coque/bagaço de cana de açúcar, ocorreram aumentos nos valores das variáveis quando da adição de coque.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:19:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LARANJEIRA_Mateus_2011.pdf: 2144083 bytes, checksum: 6a158108b8f771f8a37050f191be4894 (MD5) Previous issue date: 2011-04-23 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this work it was used an electronic tongue constituted by ultrathin films of distinct materials deposited on gold interdigitated electrodes. According to the impedance measurements taken, it was tested if the device is able to differentiate highly diluted liquid systems. Solutions highly diluted and dynamically prepared were made at the laboratories of Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (USP) by Profa. Dra Marilisa Guimarães Lara. Experimental data acquisition was conducted by blind tests measurements involving samples with the same active principle (belladona) at distinct molar concentrations. We have made a comparison between conventional measurements taken at 1 kHZ and tan  values in addition to, in some cases, the tan  results favour the samples correlation throughout the Principal Component Analysis technique, by which it was possible the distinction of highly diluted solutions, with a good statistical correlation of the systems analysed. Moreover, it was made an in-situ impedance investigation during the growth of the layer-by-layer films used as sensing units, aiming a better comprehension of the fabrication process of these films onto interdigitated electrodes. / Neste trabalho utilizamos uma língua eletrônica , constituída por filmes ultrafinos de diferentes materiais depositados sobre eletrodos interdigitados de ouro. De acordo com as medidas de impedância realizadas foi verificado se este tipo de dispositivo apresenta sensibilidade para diferenciar sistemas líquidos altamente diluídos. As soluções ultradiluídas e dinamizadas utilizadas neste trabalho foram preparadas nos laboratórios da Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (USP) pela Profa. Dra. Marilisa Guimarães Lara. A aquisição dos dados experimentais foi realizada por meio de medidas elétricas em testes cegos envolvendo amostras com o mesmo insumo ativo (beladona) em diferentes níveis de concentração molar. Realizamos uma comparação entre medidas convencionais obtidas em 1 kHz e valores associados à tan (), sendo que, em alguns casos, os resultados de tan  favoreceram a correlação de amostras através da técnica de Análise de Componentes Principais, através da qual foi possível diferenciarmos as soluções ultradiluídas, com boa correlação estatística dos sistemas analisados. Adicionalmente, foi realizada uma investigação de impedância in-situ durante o crescimento dos filmes automontados utilizados como unidades sensoriais, com o objetivo de melhor compreender o processo de fabricação desses filmes sobre os eletrodos interdigitados.