Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2106593 bytes, checksum: ab15bacf25992ba8bafb4cdeb1c81ec6 (MD5) Previous issue date: 2012-09-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Activated carbon, AC, is a pure state carbon with large porosity, which adsorbs molecules or ions from a fluid medium. In general, it is obtained from the controlled burning of agricultural or industrial by-products. When produced in conventional furnaces, the operating temperatures may rise up to 900°C, resulting in yields inferior to 20 %. The low yield is a consequence of the precursor's large thermal degradation caused by the heat wave front which moves slowly from the surface to its core. Therefore, there is a significant formation of meso and macropores, which lead to a final value of density, ρ, below of 0.5 g.cm-3. On the other hand, thermal degradation caused by microwaves is less aggressive. The heating process occurs from the core of the precursor to its exterior. As a consequence the activated carbons are denser, have a more selective microporosity, and are more suitable to gas storage. This paper reports the preparation and the results of the qualitative analysis of physically and chemically activated carbons, from coconut shell, using an adapted microwave oven. This adapted microwave allows the settling down of temperature programs' ramp and heating rates. The BET surface area of activated carbons prepared in the microwave oven surpassed 1200 m2.g-1, the apparent density situated at around 0.5 g.cm-3, and the yields remained above 40 %. Comparisons between the electricity consumption of the electrical conventional kiln and of the micro-wave oven in producing a certain quantity of an activated carbon with a BET surface area over 800 m2/g, showed that the use of the microwave oven had allowed, each time, a reduction of about 3,2 kW.h, which represents an average of electricity saving of 85.5 %. / Carvão ativado, CA, é uma forma de carbono puro de grande porosidade, que adsorve moléculas ou íons de um meio fluido. É obtido a partir da queima controlada de precursores, geralmente, subprodutos de baixo custo, oriundos da agricultura, ou da indústria. Quando produzido em fornos convencionais, as temperaturas de trabalho podem ser superiores a 900 °C, reduzindo a menos de 20 % a massa de carvão produzida com relação à do precursor (rendimento). Isto se dá em virtude da grande degradação ocasionada pela frente de calor destes fornos, que lentamente se desloca da superfície ao núcleo da massa do precursor. Em consequência, via de regra, a massa específica final, ρ, registra valores abaixo de 0,5 g.cm-3. No caso das micro-ondas a degradação térmica da matéria se dá, de forma menos agressiva, do interior do precursor para o exterior, proporcionando carvões ativados mais densos, com microporosidade mais seletiva, e, logo, mais adequada ao armazenamento de gás. O presente trabalho relata a obtenção de carvões ativados, por via física e química, a partir do endocarpo do coco da baía, em um forno micro-ondas adaptado, onde é possível se programar rampas de temperaturas e razões de aquecimento. Avalia-se o consumo de energia elétrica do forno micro-ondas adaptado em relação ao do forno elétrico convencional. A área superficial de BET dos carvões química e fisicamente preparados foi superior a 1200 m2.g-1, a massa específica manteve-se próximo a 0,5 g.cm-3, e os rendimentos ficaram acima de 40 %. Ao se comparar o consumo de energia elétrica para produzir, tanto no forno convencional como no micro-ondas, uma determinada quantidade de carvão ativado, com área de BET superior a 800 m2/g, verificou-se que a redução gerada pelo micro-ondas foi de aproximadamente 3,2 kW.h, representando um percentual de economia de energia de 85,5 %.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivo total.pdf: 4777169 bytes, checksum: 71196705eb82b84523fd48e17cf15f5b (MD5) Previous issue date: 2013-10-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The composites metal matrix exhibit properties that are of great interest to the mechanical and aerospace industry, especially when it incorporates low weight with high strength. Currently, the composites ductile matrix reinforced with nanoparticles of amorphous and quasicrystalline alloys have been studied intensively. One reason is that quasicrystals exhibit aperiodic crystal structures, a fact that gives these materials unique properties such as low friction coefficient, high hardness, among others. In these work, the effect of extrusion variables in the production of aluminum composite reinforced with 0%, 3%, 6% and 20% quasicristal Al59,2Cu25,5Fe12,3B3 alloy has been studied. The composites were obtained by mechanical alloying with balls mass ratio 10:1, with rotation of 200rpm, in the period of 3h. The powder mixtures were conformed by hot compaction and extrusion. The analysis carried out by scanning electron microscopy (SEM) showed good distribution of quasicrystalline particles in the aluminum matrix, but was not detected the presence of formation of quasicristal interface with the matrix. It was observed that there was in increases in hardness of the composite increases with the fraction of reinforcement in the matrix, and also with increasing temperature and the rate of extrusion.The maximum resistance to traction was 196MPa, reached with 6% composite reinforcement. It was also found that the tensile strength increases with increasing temperature and mainly by increasing the rate of extrusion. It was found that for the pure aluminum the maximum resistance occurs for the extruded at 450°C. Thus it can be concluded that increasing extrusion temperature of 400°C to 500°C accompanied the increase in extrusion ratio from 2:1 to 3:1 provides improvements in the mechanical properties of the aluminum-quasicristal composite obtained by mechanical alloying and conformal by compaction and extrusion. / Os materiais compósitos, com matriz metálica, apresentam propriedades que são de grande interesse para a indústria mecânica e aeroespacial, principalmente, quando se incorpora o baixo peso com alta resistência mecânica. Atualmente, os compósitos com matriz dúctil reforçada com nanopartículas de ligas amorfas e quasicristalinas têm sido estudados intensivamente. Um dos motivos é que os quasicristais apresentam estruturas cristalinas aperiódicas, fato que confere a esses materiais propriedades única como o baixo coeficiente de atrito, elevada dureza, entre outras. Neste trabalho estudou-se o efeito de algumas variáveis de extrusão no processamento de compósito de alumínio com reforço volumétricas de 0%, 3%, 6% e 20% de quasicristal da liga Al59,2Cu25,5Fe12,3B3. Os compósitos foram obtidos por moagem de alta energia com razão massa bolas de 10:1, com rotação de 200rpm, no período de 3h. Os pós das misturas foram conformados por compactação e extrusão a quente. As análises realizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) apresentaram boa distribuição das partículas quasicristalinas na matriz de alumínio, porém não foi verificada a presença da formação de interface do quasicristal com a matriz. Observou-se que houve aumento da dureza do compósito com o aumento da fração de reforço na matriz e, também, com o aumento da temperatura e da razão de extrusão. A resistência máxima a tração foi de 196MPa, atingida com compósito de 6% de reforço. Identificou-se também que resistência a tração eleva-se com o aumento da temperatura e principalmente com o aumento da razão de extrusão. Verificou-se que, para o alumínio puro a resistência máxima ocorre para os extrudados a 450ºC. Com isso pode-se concluir que o aumento da temperatura de extrusão de 400ºC até 500ºC acompanhada do aumento da razão de extrusão de 2:1 para 3:1 proporciona melhorias nas propriedades mecânicas dos compósitos alumínio-quasicristal obtidos via moagem de alta energia e conformado por compactação e extrusão a quente.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2211091 bytes, checksum: a9fb48cc1e0172afdcc7b126c8668952 (MD5) Previous issue date: 2012-10-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This paper presents the development of a fuzzy system, in LabviewTM environment for the pressure control of distribution of water through two sets of motor-driven pump drives. The drive motor-pump sets is accomplished with three-phase induction motors with variable speed in order to save electricity and water. For this we developed an experimental bench instrumentalized emulating a real supply system. The proposed system consists of motor-pump assemblies in parallel due to varying flow demand required. These two charging system to generate a large number of possibilities mode associations of the motor-pump assemblies with different rotational speeds. The Fuzzy controller identifies the best option for the energy consumption and system performance and makes the decision alluding to the state of the engines (on, off or partial rotation speed). This entire process is performed under the condition of meeting the demand flow system, and maintain constant pressure at a predetermined value. To validate the controller were performed several tests that proved the efficiency of the control system and its influence on the consumption of electricity and water. It can be concluded that the performance of the fuzzy system has proved satisfactory, and can be deployed with relative ease other water distribution systems with similar characteristics. The results brought, besides the reduction of energy consumption, conservation of pressure at constant levels, increasing the degree of system reliability and the probable reduction of maintenance costs. / Neste trabalho apresenta-se o desenvolvimento de um sistema Fuzzy, em ambiente LabviewTM, para o controle de pressão de redes de distribuição de água, por meio de dois conjuntos motor-bomba acionados por conversores de frequência. O acionamento dos conjuntos motor-bomba é realizado com motores de indução trifásico com velocidade de rotação variável visando a economia de energia elétrica e água. Para isso foi desenvolvido uma bancada experimental instrumentalizada emulando um sistema de abastecimento real. O sistema proposto é constituído de conjuntos motor-bomba em paralelo, devido à variação de demanda de vazão requerida. Essas duas imposições geram ao sistema um grande número de possibilidades do modo de associações dos conjuntos motor-bomba, com velocidades de rotação diferentes. O controlador Fuzzy identifica a melhor opção, referente ao consumo energético e rendimento do sistema e toma a decisão alusiva ao estado dos motores (ligado, desligado ou com velocidade de rotação parcial). Todo esse processo é realizado na condição de atender a demanda de vazão do sistema, além de manter a pressão constante em um valor pré-determinado. Para validação do controlador foram realizados diversos testes que comprovaram a eficiência do sistema de controle e a influência desse no consumo de energia elétrica e água. Pode-se concluir que o desempenho do sistema Fuzzy se mostrou satisfatório, podendo ser implantado com relativa facilidade em outros sistemas de distribuição de água com características similares. Os resultados trouxeram, além da redução do consumo energético, a conservação da pressão em níveis constantes, o aumento do grau de confiabilidade do sistema e a provável redução dos custos com manutenção.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 parte1.pdf: 1731249 bytes, checksum: b526d4df9a40f0fe59df8d314c9314af (MD5) Previous issue date: 2009-10-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The objective of this thesis was to model and control in real time a planar manipulator robot with two degrees of freedom (2-DOF), comprising a rotational and a prismatic link. The rotational link is an aluminum U-channel activated by a motor-reducer DC. The prismatic link comprises a double-acting pneumatic cylinder and a pass-through rod fixed inside the U-channel and activated by a 5-way electropneumatic proportional valve with three positions. A 10 turn potentiometer senses the angular position of the rotational link, and a potentiometric ruler senses its linear position of the prismatic link. The mathematical model that represents the manipulator robot, whose parameters are estimated in real time by the recursive least squares (RLS) method, is obtained as a function of the inputs fed into the manipulator and its measured outputs, considering the coupling between the links, based on a structure predefined for this purpose. After modeling the system, self-adjustable adaptive controls of generalized minimum variance (GMV) are designed and implemented, which control the position of the manipulator robot according to trajectories specified for the two links. Lastly, the estimated and experimental responses of the system are presented and compared, considering its links operating in uncoupled and coupled mode under the action of the designed controls. / A presente tese tem como objetivo o modelamento e controle em tempo real de um robô manipulador de dois graus de liberdade planar, constituído de um elo rotacional e outro prismático. O elo rotacional é um perfil U em alumínio e tem como atuador um motor-redutor de corrente contínua. O elo prismático é composto por um cilindro pneumático de dupla ação e haste passante, fixado no interior do perfil U e tem como atuador uma válvula eletropneumática proporcional de cinco vias e três posições. O sensoriamento de posição angular do elo rotacional é realizado por meio de um potenciômetro de dez voltas, e o de posição linear do elo prismático é realizado através de uma régua potenciométrica. É obtido o modelo matemático representativo do robô manipulador cujos parâmetros são estimados em tempo real pelo método dos mínimos quadrados recursivo (MQR), em função de entradas impostas ao manipulador e das saídas obtidas considerando o acoplamento entre os elos, a partir de uma estrutura pré-definida para este fim. De posse do modelo do sistema, controladores adaptativos de variância mínima generalizado (GMV) auto-ajustáveis são projetados e implementados visando o controle de posição do robô manipulador, conforme trajetórias especificadas para ambos os elos. Resultados de simulações e experimentais dos modelos estimados e respostas do sistema, considerando seus elos operando de forma desacoplada e acoplada sob a ação dos controladores, são apresentados e comparados.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 parte1.pdf: 1244500 bytes, checksum: 9e31d0b3f9a62bc311b6d1d5422ceaf4 (MD5) Previous issue date: 2009-10-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The survival chances of premature newborns increases when the air temperature and relative humidity of the incubator environment are under control. Newborn incubator is an electromedical equipment used for life maintenance of premature newborns. It provides a thermo-neutral environment, achieved by keeping the air temperature and relative humidity within a suitable range. This allows the baby to maintain the normal body temperature without excessive metabolic losses and contributes to a faster development and a smaller incidence of diseases. In this thesis, a measurement system capable to assess newborn incubators by measuring the internal and external environment parameters was designed and development. Also, it was developed a system to control the relative humidity of the incubator environment. In additional, a data acquisition software was developed to manager measured parameters inside the newborn incubator such as: air temperature, relative humidity, sound level and air flow velocity. Thus, it is possible to check if an incubator, under analysis, meets the requirements established by the NBR IEC 601-2-19 standard. Experimental tests were carried out in a time period of 96 hours and the measured data were collected at each 2 minutes. The results showed that all newborn incubators, which were assessed by the developed system, do not provide adequate environment for premature newborns as these incubators do not meet the NBR IEC 601-2-19 standard requirements. / As chances de sobrevivência dos recém-nascidos prematuros aumentam quando eles são colocados em um ambiente em que são controladas a temperatura e a umidade relativa do ar. A incubadora neonatal é um equipamento médico assistencial que serve para manter a vida de bebês prematuros onde estes encontram condições semelhantes às existentes no útero materno. Neste trabalho foi desenvolvido um sistema de aquisição de dados de temperatura e umidade, baseado em microcontrolador, para verificar as condições do ambiente proporcionado ao recém-nascido pela incubadora neonatal de acordo com a norma NBR IEC 601-2-19 e, um sistema de controle de umidade, baseado em microcontrolador, utilizando um motor de passo, com a finalidade de manter a umidade no interior da incubadora dentro de uma faixa pré-estabelecida. Isto tem por finalidade melhorar a qualidade de vida de recém-nascidos prematuros. Um software foi desenvolvido com a finalidade de unificar os dados coletados pelos sistemas de aquisição. A incubadora analisada é dotada de sistema de umidificação passivo. Realizaram-se medidas dos parâmetros temperatura, umidade, velocidade do fluxo de ar, concentração de oxigênio e nível sonoro no interior da incubadora, com água e sem água no reservatório de umidificação. Foram realizadas, também, medidas desses parâmetros no ambiente da Unidade de Tratamento Intensivo Neonatal. As medidas foram coletadas a cada 2 minutos durante 96 horas. Efetuaram-se testes para controlar a umidade relativa do ar no interior da incubadora. Verificou-se que os parâmetros analisados estão inter-relacionados e que os recém-nascidos prematuros foram expostos a níveis de ruídos intensos. Constatou-se que o sistema desenvolvido manteve a umidade controlada na faixa de 45 a 55 %UR. As incubadoras analisadas não oferecem um ambiente adequado à recuperação do recémnascido com base na norma.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 parte1.pdf: 1996084 bytes, checksum: 09744470d202aa00bc1822961cfea571 (MD5) Previous issue date: 2009-10-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Estimating corporeal density and fat in human bodies can be realized by using several laboratory methods: directly, indirectly or double indirect. The direct method is the only one which allows estimating the corporeal fat with such a better precision by means of dissecting the cadaver. In order to get this estimative, one of the most precise indirect method is the one of hydrostatic weight, which is considered the reference one in this study. For estimating the corporeal fat the double indirect method has been used by predicting measure models, which have been developed for populations of different ethnic groups. Many times these models have been employed with no criterion, occasioning errors. In this thesis the corporeal density measuring and fat percentage of 199 undergraduate students were estimated, with 62 female students in the age between 18 and 27 and 137 male students in the age between 18 and 35. Measuring skinfold thickness, height and body mass have been done in the group of undergraduate students. Models for estimating the body density were developed and validated. Thirteen of the models were made for the females and eleven of them were developed for the males. It has been conducted a cross validation of the eleven male measuring models which have been developed in this thesis, as well as of six measuring models which have been developed by other authors. A comparison has been made between the body densities measured by using the standard method and the densities which were estimated by the models.Three models used for the females attended the Heyward & Stolarczyk criterion, as well as the morphology one and the practical one. Through validation they presented a correlation coefficient (R) between 0.802 and 0.835, and an estimating standard error (EPE) between 0.0070 g/cm3 and 0.0075 g/cm3. Four measuring models which have been developed in this study for the male sex, within the cross validation procedure, presented strong correlations between 0.774 and 0.805, and EPE between 0.0065 g/cm3 and 0.0070 g/cm3. These values were classified by Lohman as very good. They attended the Heyward & Stolarczyk criteria, the morphology one and the practical one. No one of the six measuring models which have been developed by other authors was recommended for being used in this sample once they did not attend the validation criteria. / A estimativa da densidade e da gordura corporais pode ser realizada por vários métodos laboratoriais, de forma direta, indireta ou duplamente indireta. O método direto é o único que pode estimar a gordura corporal com maior exatidão, utilizando a dissecação cadavérica. Para essa estimativa, um dos métodos indiretos mais precisos é o da pesagem hidrostática, considerado como padrão nesse estudo. Utiliza-se o método duplamente indireto para essa estimativa, por meio de modelos de medição preditivos, desenvolvidos para populações de etnias diferentes, e empregados, muitas vezes sem os devidos critérios, gerando erros. Neste trabalho, estimaram-se as medidas de densidade corporal e do percentual de gordura de 199 universitários, dos quais 62 são do sexo feminino com idade entre 18 e 27 anos e 137 do sexo masculino com idade entre 18 e 35 anos. Realizaram-se medidas de dobras cutâneas, estatura e massa corporal dos universitários. Foram desenvolvidos e validados modelos de medição da densidade corporal, sendo treze para o sexo feminino e onze para o sexo masculino. Realizou-se a validação cruzada dos onze modelos de medição do sexo masculino desenvolvidos nesse estudo bem como de seis modelos de medição desenvolvidos por outros autores, comparando as densidades medidas pelo método padrão com as densidades estimadas pelos modelos. Três modelos, para o sexo feminino, atenderam ao critério de Heyward & Stolarczyk, bem como, ao de morfologia e ao de praticidade e apresentaram, na validação, coeficiente de correlação (R) entre 0,802 e 0,835 e erro padrão de estimativa (EPE) entre 0,0070 g/cm3 e 0,0075 g/cm3. Quatro modelos de medição, desenvolvidos nesse estudo para o sexo masculino, no procedimento de validação cruzada, apresentaram fortes correlações entre 0,774 e 0,805 e EPE entre 0,0065 g/cm3 e 0,0070 g/cm3, classificados segundo Lohman, como muito bom, atenderam aos critérios de Heyward & Stolarczyk, ao de morfologia e ao de praticidade. Nenhum dos seis modelos de medição desenvolvidos por outros autores foram recomendados para serem utilizados nessa amostra, pois não atenderam aos critérios de validação.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Arquivototal.pdf: 3656231 bytes, checksum: 91c88d760baaa97002fc6dc818b5a4e5 (MD5) Previous issue date: 2013-12-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This is work study about Conducted, to investigate the influences of hydrogen content of the shielding gas in the behavior of mechanical properties (toughness, hardness, and tensile strength) of steel welded ASTM A36. The test specimens were welded with GMAW and FCAW. That is, we used two mixtures of shielding gas, 75% Ar +25% CO2 in the other containing hydrogen in its composition, 70% Ar +25% CO2 +5% H2. The development experiment was carried out in the completely random with the aid of a procedure known as factorial design (FT), having been used for the variables influencing the type of wire, and gas composition. The replies variables were analyzed tensile strength, toughness and hardness regions of the weld. The results were submitted to analysis variance and 90% confidence interval was utilized. The technique of scanning electron microscopy (SEM) was used to characterize the fracture mode observed in the weld metal and in the thermally affected by the heat. The results showed the hydrogen present in the shielding gas brittled the weld metal, and which were observed bubble formation in the weld metal. / Nesse trabalho foi realizado um estudo para avaliar a influência do teor de hidrogênio do gás de proteção no comportamento das propriedades mecânicas (tenacidade, dureza, resistência a tração) de juntas soldadas do aço ASTM A-36. As juntas foram soldadas com os processos MIG/MAG e Arame tubular. Para isso utilizou-se duas misturas de gás de proteção, 75%Ar+25%CO2 é a outra contendo hidrogênio na sua composição, 70% +25%CO2 +5%H2. O desenvolvimento experimental foi realizado de forma totalmente aleatória, com o auxílio de um procedimento conhecido como planejamento fatorial (PF); foram utilizados como variáveis de influencia o tipo de arame, e a composição do gás. Como variáveis de resposta foram analisadas a resistência a tração, a tenacidade e a dureza das regiões da junta soldada. Os resultados foram submetidos à análise de variância e validado para uma confiança de 90%. A técnica de microscopia eletrônica de varredura (MEV) foi usada para caracterizar os modos de fratura observados no metal de solda e na zona termicamente afetada pelo calor. Os resultados mostraram que o hidrogênio presente no gás de proteção fragilizou o metal de solda (MS), e que houve a formação de bolhas no metal de solda.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 5464332 bytes, checksum: dcafbcaa1b24bdde6c4a2a2a2c05e3bc (MD5) Previous issue date: 2009-12-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Quasicrystals, whose structures present non-crystallographic symmetry, have attracted considerable interest due to their structural, electronic and magnetic properties. Besides, interaction among these properties has also been investigated. In general, quasicrystals are good electric and thermal insulating materials, they are very hard, resistant to friction and to waste, and some are good hydrogen keeper. In the last years, High Energy Milling (HEM), a technique of powder metallurgy developed during the 60's, was established as a viable method of processing in the solid state to the production of several metastable and stable quasicrystalline phases (QC). In this work, milling conditions and thermal treatment to obtaining Al62,2Cu25,5Fe12,3 icosahedral phase were studied. For this reason, the work was divided in two stages: the first was the formation of a sample referential obtained in induction oven and the second stage was High Energy Milling (HEM) process to obtain the quasicrystalline alloy, using as base, the sample reference to definition of this composition. The alloy formation by HEM process of elementary powders with a combination of thermal treatment was investigated through x-ray difratometry and differential thermal analysis (DTA). The specimens were prepared with a milling time variation of 10 h, 20 h, 30 h and 40 h in a Frittsch Pulverisette 5 planetary ball milling and cooking temperatures of 450°C, 600°C, 720°C and 800°C. The formation of Al62,2Cu25,5Fe12,3 quasicrystalline alloy, by MAE, showed quite satisfactory results compared with other existent alloys in the literature. It can be concluded that it is possible to obtain the formation of the quasicrystalline phase with short time of milling low temperature of thermal treatment for Al62,2Cu25,5Fe12,3 alloy obtained by HEM process. / Os quasicristais, cujas estruturas apresentam simetria não cristalográfica, vem atraindo considerável interesse devido as suas propriedades estruturais, eletrônicas e magnéticas, bem como a interação entre elas, vem sendo investigadas. Em geral, os quasicristais são bons isolantes elétricos e térmicos, são muito duros, resistentes à fricção e ao desgaste, e alguns são bons armazenadores de hidrogênio. Nos últimos anos, o processo de Moagem de Alta Energia (MAE), uma técnica da metalurgia do pó desenvolvida nos anos 60, foi estabelecido como um método viável de processamento no estado sólido para a produção de várias fases quasicristalinas (QC) metaestáveis e estáveis. Neste trabalho, buscou-se estudar as condições de moagem e tratamento térmico para a obtenção da fase icosaedral Al62,2Cu25,5Fe12,3. Para isso, o trabalho foi dividido em duas etapas: a primeira foi a formação de um referencial de amostras obtidas em forno de indução e a segunda etapa foi o processo de moagem de alta energia (MAE) para obtenção de uma liga quasicristalina, usando como base as amostras de referência para definição da composição em estudo. A formação da liga por MA de pós elementares com uma combinação de tratamento térmico foi investigada via difratometria de raios-x e análise térmica diferencial (DTA). As amostras foram preparadas variando o tempo de moagem em 10 h, 20 h, 30 h e 40 h em um moinho de bola planetário Frittsch Pulverisette 5 e temperaturas de recozimento 450°C, 600°C, 720°C e 800°C. A formação da liga Al62,2Cu25,5Fe12,3 quasicristalina, por MAE, mostrou resultados bastante satisfatórios comparados com outras ligas existentes na literatura. Pode-se concluir que é possível a formação da fase- quasicristalina com curto tempo de moagem e temperatura de tratamento térmico baixa para liga Al62,2Cu25,5Fe12,3 obtida pelo processo MAE.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2733979 bytes, checksum: 31a7b17d4e55b0b76104e86521d477c4 (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work presents a new method for determination of thermal properties of materials. As it makes use of two different materials at the time of measurement, it is a differential instrument. In the proposed method a thermal wave is generated at one end of the material and measured the temperature at the other end. Based on the relationship between the input and output waves is possible to obtain the thermal properties of the material. The equation of heat conduction in materials was deduced and simulated, to determine the temperature at any point of the materials. In the experimental setup two thermoelectric modules were used along with a PID control to generate a thermal wave and a module to maintain a constant temperature. The LabVIEW platform together with the cFP-2000 was used for data acquisition and control. Type T thermocouples were used as temperature sensors. The materials used in the experiments (ASTM A36 Steel, Nylon and Quartz) have their thermal properties provided by the manufacturers, these values were used as reference for validation. The developed instrument generates waves with amplitudes between 1 and 3 ° C and periods from 100 to 10000 seconds. To solve the problem of determining the temperature in the material, the analogy between thermal and electrical systems was applied, a technique called the Method of Simulation Network. The results were divided into three parts: The first introduces thermal sinusoid generated by the thermal generator and the second compares the theoretical values to the measured values of temperature between the two materials and the third displays the value of thermal conductivity measured by the instrument. The results were positive and indicate the feasibility of the method and instrument. / Neste trabalho é apresentado um novo método para determinação das propriedades térmicas dos materiais. Como faz uso de dois materiais distintos no momento da medição, trata-se de um instrumento diferencial. No método proposto é gerada uma onda térmica em uma extremidade do material e medida a temperatura de saída na outra extremidade. A partir da relação entre as ondas de entrada e saída é possível obter a condutividade térmica do material. A equação da condução de calor nos materiais foi deduzida e simulada, permitindo determinar a temperatura em qualquer ponto dos materiais. Na montagem experimental foram utilizados dois módulos termoelétricos com controle PID para gerar uma onda térmica e um módulo para manter a temperatura constante. A plataforma LabVIEW em conjunto com o cFP-2000 foram utilizados para aquisição de dados e controle. Foram empregados termopares do tipo T como sensores de temperatura. Os materiais utilizados nos experimentos (Aço ASTM A36, Nylon e Quartzo) têm suas propriedades térmicas previstas pelos fabricantes. Esses valores foram utilizados como referência para a validação. O instrumento desenvolvido gera ondas térmicas com amplitudes entre 1 e 3 ºC e períodos de 100 a 10000 segundos. Para solução do problema de determinação da temperatura nos materiais aplicou-se o Método de Simulação de Rede, que aplica uma analogia entre sistemas elétricos e térmicos. Os resultados foram divididos em três partes: a primeira apresenta a senóide térmica gerada pelo Gerador Térmico; a segunda compara os valores teóricos com os valores medidos da temperatura entre os dois materiais; e a terceira apresenta o valor da condutividade térmica medida pelo instrumento. Os resultados foram positivos e indicam a viabilidade do método e do instrumento.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 8849589 bytes, checksum: 337394414de1a3c9ab9c071e9c18f59b (MD5) Previous issue date: 2014-02-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The shape memory alloy, more specifically constituted of CuAlBe, have played an important role in the manufacture of electromechanical components, especially when worked requests from thermal and/or applied stresses. At first, this present research work, were obtained, by casting the gas, samples of alloys Cu-11.8%Al-0.60%Be; Cu-11.8%Al-0.55%Be; Cu-11.8%Al-0.55%Be-0.50%Nb-0.27%Ni (wt%). Sequentially, quenched to half of them, with the intention of doing them acquire the shape memory effect. In a third moment, said samples passed assays DSCs, aiming raise the temperature curves of phase transformation (austenite: Ai/Af and martensite: Mi/Mf). The main study, performed during machining by turning dry, using a piezoelectric dynamometer, were defined the cutting forces of samples tempered and not tempered. In compliance with the track methodology, were applied five replicates, with four levels of cutting speed for each of the samples tested. The signals from the dynamometer were processed in LabVIEW and further processed in by a program done on MatLAB. Secondary assays were also performed soon after machining by turning dry. In the first, by means of a K-type thermocouple, temperatures of machining were measured along the stride; on the second, by assay of circularity, it was verified if there was or no retention of the martensite in the samples of shape memory alloys. It was found that the percentage of beryllium and nickel present in the alloys investigated, as well as the introduction of niobium as a grain refiner were decisive for achieving the results / As ligas com memória de forma, mais especificamente as constituídas de CuAlBe, têm desempenhado um papel importante na fabricação de componentes eletromecânicos, sobretudo quando trabalhados a partir de solicitações térmicas e/ou tensões aplicadas. A princípio, neste presente trabalho de pesquisa, foram obtidas, por fundição a gás, amostras das ligas Cu-11,8%Al-0,60%Be; Cu-11,8%Al-0,55%Be; Cu-11,8%Al-0,55%Be-0,50%Nb-0,27%Ni (% em peso). Sequencialmente, temperou-se a metade delas, com o intuito de fazê-las adquirir o efeito memória de forma. Num terceiro momento, as referidas amostras passaram por ensaios de DSCs, visando levantar as curvas de temperatura de transformação de fases (da austenita: Ai/Af e da martensita: Mi/Mf). No ensaio principal, realizado durante a usinagem por torneamento a seco, por meio de um dinamômetro piezoelétrico, definiram-se as forças de corte das amostras temperadas e não temperadas. Dando cumprimento à trilha metodológica, foram aplicadas cinco réplicas, com quatro níveis de velocidade de corte para cada uma das amostras ensaiadas. Os sinais oriundos do dinamômetro foram processados no LabVIEW e posteriormente tratados por uma programação feita em MatLAB. Ensaios secundários também foram realizados logo após a usinagem por torneamento a seco. No primeiro, por meio de um termopar tipo K, foram medidas as temperaturas de usinagem ao longo da passada; no segundo, por ensaio de circularidade, foi verificado se ocorreu ou não a retenção da martensita nas amostras das ligas com memória de forma. Constatou-se que a percentagem de berílio e de níquel presente nas ligas investigadas, bem como a introdução do nióbio como refinador de grãos foram decisivos para o alcance dos resultados obtidos