Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3806.pdf: 7822046 bytes, checksum: d95b495952844a8126a550101283a3d2 (MD5) Previous issue date: 2010-10-15 / Financiadora de Estudos e Projetos / Glass-ceramics based on the Li2O-Al2O3-SiO2 (LAS) system represent the most important (commercial) family. They are required for applications where extreme dimensional stability and thermal shock resistance are of utmost importance. Glass-ceramics are mainly produced by the traditional method of melting and shaping followed by internal crystallization induced by nucleating agents and thermal treatments. In this work an alternative route to obtain glassceramics in the LAS system was developed by sintering with concurrent crystallization. Very low thermal expansion coefficient (TEC), good mechanical strength and nil porosity were the intended properties. Several glass compositions in this system were formulated and evaluated. The samples were characterized by optical and electrical microscopy, X-ray diffraction and dilatometry. The optimized glass-ceramic composition presented 1.4% of residual pore fraction and thermal expansion coefficient of 0.02 x 10-6 ºC-1 between 40C and 500C. The Clusters model was used to simulate its sintering process and good agreement with experimental data was achieved. Excellent thermal shock resistance up to 600C and a flexural strength similar to that of the commercial glass-ceramic Ceranwere obtained. In order to minimize the residual porosity and improve the superficial properties of the sintered LAS glass-ceramic, silica and silica/zirconia coatings obtained by solgel route were deposited by dip coating on the glass-ceramic surface. The silica/zirconia coating (TMZ), which was only 0,4 m thick, was the hardest one and exhibited the highest wear resistance. The sintered glass-ceramic here developed showed similar dimensional stability and mechanical properties to the commercial material Ceran, which indicate its potential application, for example, as cook top panels. viii / As vitrocerâmicas do sistema Li2O-Al2O3-SiO2 (LAS) representam a mais importante família de vitrocerâmicas comerciais e são empregadas para usos que requerem elevada estabilidade dimensional e resistência ao choque térmico. Elas são produzidas pelo método tradicional de fusão, conformação de um artigo vítreo e cristalização controlada através de agentes nucleantes. No presente trabalho desenvolveu-se um processo alternativo via sinterização com cristalização concorrente para a obtenção de vitrocerâmicas deste sistema. As propriedades almejadas foram baixo coeficiente de expansão térmica (CET) e porosidade nula. Foram elaboradas e avaliadas dez composições de vidros deste sistema. As amostras foram caracterizadas por microscopia óptica e eletrônica, difração de raios-X e dilatometria. A vitrocerâmica de composição considerada como otimizada apresentou uma fração de poros residual de 1,4% e CET de 0,02 x 10-6 C-1. Esta vitrocerâmica foi caracterizada extensivamente e seu processo de sinterização é bem descrito pelo modelo de clusters . Com o intuito de minimizar a porosidade superficial e melhorar as propriedades de superfície da vitrocerâmica sinterizada, foram depositados recobrimentos de sílica e sílica/zircônia, obtidos via sol-gel, sobre sua superfície. O material contendo recobrimento de sílica/zircônia (TMZ) com espessura de apenas 0,4 m apresentou maiores dureza e resistência ao desgaste. Foi observado que a vitrocerâmica sinterizada desenvolvida neste trabalho apresentou maior estabilidade dimensional que a amostra comercial Ceranpara temperaturas de até 600C e propriedades mecânicas muito similares a este material, o que caracteriza sua potencial aplicação como placa de aquecimento.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3697.pdf: 15070737 bytes, checksum: 970238b26f190d317c6f99bc3b9c278f (MD5) Previous issue date: 2011-07-19 / The polypropylene is a versatile polymer but has lack of impact resistance. The polypropylene toughness is obtained thorugh the adition of elastomers that cause the loss of the blend stiffness. Many studies were performed in order to have the impact modification efficiency for different types of elastomers normally based on ethylene or styrene. The toughness mechanisms were also studied as well as the nucleant uses for minimizing the negative effect on blend stiffness reduction. The polypropylene blend morphology with containing elastomers, normally, presents two phases harming its transparency. Polypropylene is very used for applications where impact resistance is important but also the transparency like rigid packaging. Some studies were about polypropylene toughness in presence of clarifiers trying to get toughness with transparency. This work aims to evaluate the relation between toughness/ transparency of two types of random polypropylenes using different types of olefinics elastomers, ethylene based and propylene based with different density and molecular weight. The elastomers were added in different amounts, 10% and 20% wt. For the blends with PP12, EOC1 and EOC2 presented an excellent toughness/ stiffness balance. Regarding haze, these two elastomers reduced the blends transparency. PAO1 showed the best toughness/ transparency balance. For the blends with PP45, it was seen that EOC2 had the best toughness/ stiffness balance. However its transparency was reduced. PAO1 e PAO2 showed the best balance toughness/ transparency balance. / O polipropileno é um polímero bastante versátil porém apresenta deficiência no que tange resistência ao impacto. A tenacificação do polipropileno é obtida através da adição de elastômeros que acaba por reduzir a rigidez da blenda. Muitos estudos já abordaram a eficiência de modificação de impacto diferentes elastômeros normalmente base etileno ou estireno. Os mecanismos de tenacificação também já foram estudados assim como o uso de nucleantes para minimizar o efeito negativo na redução da rigidez da blenda. A morfologia de blendas de polipropileno com elastômeros, geralmente, mostra a presença de duas fases o que acarreta em um prejuízio da transparência da blenda. O polipropileno é um polímero muito utilizado em aplicações onde a resistência ao impacto é importante mas a transparência também como é o caso de embalagens rígidas. Alguns estudos abordaram tenacificação de polipropileno na presença de clarificantes objetivando justamente obtertenacificação e transparência. Esse trabalho tem como objetivo avaliar a relação tenacificação/ transparência de dois tipos de polipropileno randômicos com o uso de diferentes elastômeros olefínicos, base etileno e base propileno diferenciando-se também por massa molar e densidade. Os teores dos elastômeros avaliados foram de 10% e 20% em massa. Verificou-se que para PP 12, tanto EOC1 como EOC2 apresentaram um excelente balanço tenacidade- rigidez. Na opacidade, esses dois elastômeros prejudicaram a transparência. PAO1 se mostrou com um melhor balanço tenacidade- transparência. Para o PP45 verificou-se EOC2 como o melhor balanço tenacidade-rigidez. Sua transparência foi prejudicada. PAO1 e PAO2 mostraram-se com o melhor balanço tenacidade- transparência

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3756.pdf: 18621537 bytes, checksum: 11303af89fcfecd36904f05c4604a5be (MD5) Previous issue date: 2009-11-10 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this work was developed a collector to process aligned uniaxially nanofibers mats and with low dimensions suitable for applications such as sensor or transducer. Such nanofibers mats may have applications where control of the orientation of these fibers is important, as membrane filtration, sensors, electrolytes for batteries, electronic or photonic devices, etc. Initially it was determined the minimum concentration of the solution of PVDF/DMF and a mixture of DMF/acetone that limits the processes of electrospray and electrospinning. It was found that in both cases phase formation can not be attributed to the stretch suffered by the polymer during electrospinning. With the introduction of a circular collector of up to 5000 rpm was possible process aligned uniaxially PVDF-nanofibers mats. We changed the processing conditions resulting in randomly oriented fibers, homogeneous and without defects and collector speed resulting in aligned nanofibers mats as molecular alignment of polymer. FTIR, DSC and SEM were used to determine the crystalline phase, molecular orientation, percent crystallinity and morphology of the fibers. The hysteresis curve of aligned nanofibers mats was determined with remanent polarization and coercive field . It was found that the coercive field of nanofibers mats is much smaller than PVDF-samples obtained of stretch PVDF-samples . The dielectric properties (permittivity and loss rate) of nanofibers mats were also obtained and compared with those for PVDFfilms produced with other techniques. / Neste trabalho foi desenvolvido um coletor que permite processar mantas de PVDF-por eletrofiação com nanofibras uniaxialmente orientadas e com dimensões adequadas para aplicações como sensor ou transdutor. Tais mantas podem ter aplicações onde o controle da orientação dessas fibras é importante, como membrana para filtragem, sensores, eletrólitos para baterias, dispositivos eletrônicos ou fotônicos, etc. Para a confecção das mantas foi inicialmente determinada a concentração mínima da solução de PVDF em DMF e em uma mistura de DMF e acetona que limita os processos de eletrospray e eletrofiação. Foi verificado que a fase é predominantemente formada nos dois processos e, portanto, a sua formação não pode ser atribuída ao estiramento sofrido pelo polímero durante a eletrofiação, e com a introdução de um coletor circular que pode atingir até 5000 rpm foi possível o processamento de mantas constituídas por nanofibras alinhadas de PVDF-. Foram analisadas as condições de processamento que resultam em fibras aleatoriamente orientadas, homogêneas e sem defeitos e verificada a influência da velocidade do coletor tanto na orientação das nanofibras como no alinhamento molecular desse polímero. As técnicas FTIR, DSC e MEV foram utilizadas para determinar a fase cristalina presente, orientação molecular, porcentagem de cristalinidade e morfologia das fibras obtidas. A curva de histerese de uma manta com fibras orientadas foi determinada e a polarização remanente e o campo coercitivo obtidos. Verificou-se que o campo coercitivo da manta é muito menor que aquele necessário para a polarização de filmes de PVDF-obtidos pelo estiramento de amostras originalmente na fase . As propriedades dielétricas (permissividade e índice de perdas) das mantas também foram determinadas e comparadas com aquelas obtidas para filmes de PVDF-processados por outras técnicas.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3767.pdf: 7137153 bytes, checksum: 0679292ceb74de53d4df272fad4edcf3 (MD5) Previous issue date: 2011-07-14 / Poly(vinyl chloride) or PVC is among the most consumed thermoplastics in the world and has great versatility: A wide range of products, from pipes and rigid window frames to flexible foams, various types of materials such as synthetic leather clothing and flexible sheet can be made from PVC. The mechanical performance of the final product of PVC has direct relationship with the severity of the processing conditions, which can be quantified by the gelation level. This work studied the correlation between the gelation level of rigid PVC samples and the specific essential work of fracture (we), obtained by techniques of analysis of the essential work of fracture (EWF). For this assessment, and in order to control the gelation level, PVC compounds were processed in a torque rheometer, and then molded by compression. Different processing temperatures and two dosage levels in the mixture chamber were used to obtain samples with gelation levels between 2% and 74%, assessed by differential scanning calorimetry (DSC). EWF results showed that in PVC samples with low gelation level occur predominantly brittle fracture, while the progressively increasing of gelation level leads to an increasing of ductile portion in the fracture mechanism of the samples. However, samples with excessively high or excessively low gelation levels showed lower we values, when compared to samples with intermediate gelation levels, supported by both industry experiences and results from other researchers, when other techniques were used. / O poli(cloreto de vinila) ou PVC está entre os termoplásticos mais consumidos em todo o mundo e possui uma grande versatilidade: Uma grande gama de produtos, desde tubos e esquadrias de janelas rígidas até espumas flexíveis, diversos tipos de materiais tais como couro sintético para roupas e chapas flexíveis podem ser produzidos a partir do PVC. O desempenho mecânico do produto final de PVC possui relação direta com as condições de processamento, que pode ser quantificada pelo grau de gelificação. Neste trabalho foi estudada a correlação entre o grau de gelificação de amostras de PVC rígido e o trabalho essencial de fratura específico (we), obtido através de técnicas de análise do trabalho essencial de fratura (EWF). Para esta avaliação, e de forma a controlar o nível de gelificação, compostos de PVC foram processados em reômetro de torque, e posteriormente moldados por compressão. Foram utilizadas diferentes temperaturas de processamento e dois níveis de dosagem na câmara de mistura para obtenção de amostras com grau de gelificação entre 2% e 74%, analisadas por calorimetria exploratória diferencial (DSC). A avaliação dos resultados de EWF mostrou que amostras de PVC com baixo grau de gelificação apresentam fratura predominantemente frágil, enquanto que o aumento progressivo do grau de gelificação promove o aumento da contribuição da parcela dúctil no mecanismo de fratura das amostras. Entretanto, amostras com grau de gelificação excessivamente elevado ou excessivamente baixo apresentam valores de we menores quando comparados com amostras com grau de gelificação intermediários, corroborando tanto a experiência da indústria quanto resultados de outros pesquisadores, obtidos com a utilização de outras técnicas.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3776.pdf: 3770058 bytes, checksum: b2f264f1d35bc92514e3e55ddd62e08f (MD5) Previous issue date: 2011-05-26 / Plasma nitriding is a surface modification technique used for improving hardness, wear resistance, and fatigue. In this work, samples of AISI-4140, DIN16MnCr, and AISI-420C steels were heat treated, forming martensitic structures, and then were submitted to plasma nitriding for 5 hours at 400, 450, and 500oC, under a hydrogen and nitrogen gas mixture having a pressure of 5 mbar. The samples were characterized by hardness tests, optical microscopy, scanning electron microscopy and X-ray diffraction. There has been an increase in surface hardness as expected from the literature. The rise of nitriding temperature produced an increase in the surface layers thickness. The results obtained show a compact layer composed of Fe4N nitrides and CrN nitrides, identified by X-ray diffraction, characterizing the hardness. With these nitriding temperatures, there was a decrease in hardness caused by the annealing. / Nitretação a plasma é uma técnica de modificação superficial para melhorar a dureza, a resistência ao desgaste e à fadiga. Neste trabalho, amostras de aços AISI-4140, DIN16MnCr5 e AISI-420C foram tratadas termicamente formando microestrutura martensítica e em seguida submetidas à nitretação a plasma, por cinco horas, em temperaturas de 400, 450 e 500°C, com pressão 5mbar e uma mistura de gases hidrogênio e nitrogênio. As amostras foram caracterizadas por microscopias óptica e eletrônica de varredura, difração de raios-X e ensaios de microdureza. Foi observado um aumento de dureza, conforme previsões a partir de estudo da literatura. Foram obtidas camadas com aumento da espessura em relação ao aumento de temperatura. Foi observada a presença de nitretos γ (Fe4N) e também nitreto de elementos de liga (CrN) que caracterizam a dureza. Verificou-se o revenimento das camadas endurecidas por têmpera por indução nas temperaturas de nitretação.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4053.pdf: 8216235 bytes, checksum: b8c4e5fc95b54ea1be8c08a4d82e49cc (MD5) Previous issue date: 2009-10-02 / Universidade Federal de Sao Carlos / This study investigated the use of a charger inorganic (titanium dioxide) as a support for silver nanoparticles and evaluated the use of material obtained as filler in polymer for antimicrobial application.Silver nanoparticles-titanium dioxide were synthesized by the reduction method developed by Turkevich, also known as a method of citrate. Therefore, we used three different types of titanium dioxide in the colloidal synthesis and found that nanometer titanium dioxide showed better results for the deposition of silver nanoparticles. Silver Nitrate was reduced by sodium citrate with and without the presence of a surfactant (PVP-Polyvinylpyrrolidone) resulting in a stable suspension of nanoparticles of silver / titanium dioxide. We also tested NH4OH (ammonium hydroxide) to prevent the growth of nanoparticles during the reaction. Nanocomposite of LDPE and LDPE / EVA were produced by mixing in the molten state with the Ag nanoparticles-titanium dioxide resulting from the colloidal synthesis. By assessing the rheological, thermal and morphological analysis we found that compared with nanocomposite LDPE / EVA, LDPE nanocomposite showed better results with regard to dispersion of the charges, but nanocomposite LDPE / EVA showed better results in antimicrobial assays due to the polar nature the grouping of EVA able to bind more easily to inorganic fillers. / Neste trabalho foi estudada a utilização de um carregador inorgânico (dióxido de titânio) como suporte para as nanopartículas de prata e avaliado o uso do material obtido como carga em polímeros para aplicação antimicrobial. Nanopartículas de prata-dióxido de titânio foram sintetizadas pelo método de redução desenvolvido por Turkevich, também conhecido como método do citrato. Para tanto foram utilizados 3 diferentes tipos de dióxido de titânio na síntese coloidal e verificou-se que os dióxidos de titânio na forma nanométrica apresentaram melhores resultados quanto a deposição das nanopartículas de prata. O Sal de Prata (Nitrato de Prata) foi reduzido pelo citrato de sódio sem e com a presença de um surfactante (PVP- Polivinilpirrolidona) resultando numa suspensão estabilizada de nanopartículas de prata / dióxido de titânio. Foi testado também a presença de um agente moderador da reação, NH4OH (hidróxido de amônia), para evitar o crescimento das nanopartículas durante a reação. Os nanocompósitos de LDPE e LDPE/EVA foram produzidos através da mistura no estado fundido com as nanopartículas de Ag- dióxido de titânio resultantes da síntese coloidal. Através das análises reológicas, térmicas e morfológicas constatou-se que em comparação com o nanocompósito LDPE/EVA, o nanocompósito com LDPE apresentou resultados melhores quanto a dispersão das cargas, porém o nanocompósito LDPE/EVA apresentou melhores resultados nos ensaios antimicrobiais devido a natureza polar do grupamento do EVA capaz de se ligar mais facilmente às cargas inorgânicas.

Submitted by Bruna Rodrigues (bruna92rodrigues@yahoo.com.br) on 2016-09-20T13:14:40Z No. of bitstreams: 1 DissSN.pdf: 17062069 bytes, checksum: ebdd4f9a1e6099e5b76fc12528523472 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-21T13:01:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissSN.pdf: 17062069 bytes, checksum: ebdd4f9a1e6099e5b76fc12528523472 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-21T13:01:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissSN.pdf: 17062069 bytes, checksum: ebdd4f9a1e6099e5b76fc12528523472 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-21T13:01:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissSN.pdf: 17062069 bytes, checksum: ebdd4f9a1e6099e5b76fc12528523472 (MD5) Previous issue date: 2015-08-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The expansion by humidity (EPU) is characterized by the increase in the size of the ceramic body when in contact with water in liquid or vapor. The phenomenon can contribute to the development of severe pathologies in ceramic coatings such as glaze and cracking of detachment after installation of facades. The EPU has been studied since the early twentieth century, and the studies led to the creation of today's existing commonalities. However, there are still many divergences about the measurement procedures both as regards the measurement of expansion, as the accelerated hydration method used to predict the expansion ceramic materials may suffer over time. In this sense, through this research project, intended to contribute to the improvement of moisture expansion of evaluation methods in ceramic tiles, as well as identifying the main variables responsible for the EPU in ceramic tiles currently produced in the country. To carry out the project, samples were collected from different commercial ceramics, preferably used for the coating of external facades. The EPUs these samples were characterized by different procedures in the laboratory, to planned changes in the methods of hydration of the samples as well as methods of quantifying the expansions undergone. Simultaneously, the selected products were characterized microstructurally to identify the factors that determine susceptibility to moisture expansion. Both hydration and the method for measuring the dimensional change affect EPU values obtained, the latter was more predominant. The study of the reburn temperatures showed that it is not necessary to use temperatures higher than 350 ° C. Hydration time of the study shows a continuous increase in moisture expansion values. Microstructural analysis helps in understanding the EPU phenomenon. / A expansão por umidade (EPU) é caracterizada pelo aumento das dimensões do corpo cerâmico quando em contato com a água na forma líquida ou de vapor. O fenômeno pode contribuir para o desenvolvimento de patologias graves nos revestimentos cerâmicos, tais como o gretamento dos esmaltes e o descolamento de fachadas após o assentamento. A EPU vem sendo estudada desde o início do século XX, sendo que os estudos realizados culminaram com a criação das normalizações hoje existentes. Todavia, muitas divergências ainda existem quanto aos procedimentos de medida, tanto no que se refere à quantificação da expansão, quanto ao método de hidratação acelerada utilizado para prever as expansões que os materiais cerâmicos podem sofrer ao longo do tempo. Neste sentido, através deste projeto de pesquisa, pretendeu-se contribuir para o aprimoramento dos métodos de avaliação da expansão por umidade em revestimentos cerâmicos, bem como identificar as principais variáveis responsáveis pela EPU nos revestimentos cerâmicos produzidos atualmente no país. Para a realização do projeto, foram coletadas amostras de distintos produtos cerâmicos comerciais, preferencialmente utilizados para o revestimento de fachadas externas. As EPUs destas amostras foram caracterizadas através de distintos procedimentos em laboratório, com alterações planejadas nos métodos de hidratação das amostras, bem como nos métodos de quantificação das expansões sofridas. Simultaneamente, os produtos selecionados foram caracterizados microestruturalmente para identificação dos fatores que determinam a susceptibilidade à expansão por umidade. Tanto a hidratação quanto o método de medida da variação dimensional afetam os valores de EPU obtidos, sendo que este último se mostrou mais preponderante. O estudo da temperatura de requeima mostrou que não é necessário utilizar temperaturas superiores à 350ºC. O estudo do tempo de hidratação mostra um aumento continuo nos valores de EPU.A análise microestrutural auxilia na compreensão do fenômeno de EPU.

Submitted by Bruna Rodrigues (bruna92rodrigues@yahoo.com.br) on 2016-09-22T13:44:16Z No. of bitstreams: 1 DissWAS.pdf: 2629604 bytes, checksum: c63cb2f3eca6f8313a2ce1352052ed4c (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-04T17:58:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissWAS.pdf: 2629604 bytes, checksum: c63cb2f3eca6f8313a2ce1352052ed4c (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-04T17:58:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissWAS.pdf: 2629604 bytes, checksum: c63cb2f3eca6f8313a2ce1352052ed4c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-04T17:58:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissWAS.pdf: 2629604 bytes, checksum: c63cb2f3eca6f8313a2ce1352052ed4c (MD5) Previous issue date: 2015-04-28 / Não recebi financiamento / In order to reduce the mass of eletrical transformers and generators in aircrafts, many manufacturers have adopted 400 Hz as the operation of these devices. However this frequency causes increased core losses which were disregarded due to the small involved powers and non continuous basis operations. By considering similar sizes, newer aircraft models are more electricity dependent and the generated power increased from 240 kVA to 1000 kVA. In this new scenario losses cannot be neglected and other options for increased efficiency should be considered. Iron-based amorphous transformer cores AEFture reduction by up to 70% loss while operating in 50- 60 Hz. However smaller magnetic saturation induction values result in higher weight than similar cores made of crystalline Fe-Si, therefore, undesirable in aircraft. This work discusses that, when particularities of aeronautical transformers are considered, one can design a power transformer with an amorphous core with smaller mass and losses than a similar with a Fe-Si crystalline based core. For this purpose, a hand-made amorphous core transformer was built to operate at 400 Hz, which has been thermo-magnetically treated to enhance its electromagnetic properties. Through electrical test, equivalent circuits of transformer were obtained for both core conditions: unannealed and annealed. Comparisons of masses and losses between an aircraft transformer with crystalline core and the hand-made amorphous one show that the latter has lower losses and that, when obeyed the particularities for aeronautical transformers, they may have smaller masses. Details and explanations about the thermomagnetic treatment, evidencing by X-ray diffraction of no-crystallization, after core heat-treatment and hand-made transformer evaluation through simulation are also included in this work. / Para redução de massa dos transformadores e geradores elétricos aeronáuticos, muitos fabricantes adotaram a frequência de 400 Hz para operação destes dispositivos, entretanto o aumento da frequência causa também aumento de perdas em seus núcleos, as quais foram desprezadas devido às pequenas potências envolvidas e por não operarem em regime contínuo. Com o desenvolvimento tecnológico nas aeronaves mais recentes, estas se tornaram mais dependentes de eletricidade e considerando-se o mesmo porte, os valores gerados aumentaram de 240 kVA para 1000 kVA. Neste cenário, perdas não podem ser desprezadas e outras opções para aumento da eficiência devem ser consideradas. Núcleos de transformadores feitos de ligas amorfas à base de Fe apresentam redução em até 70% nas perdas quando operados em 50-60 Hz. Entretanto os menores valores de saturação na indução magnética resultam em núcleos de maior massa que seus similares feitos em Fe-Si cristalino, sendo assim indesejável em aeronaves. Este trabalho discute que, quando consideradas as particularidades dos transformadores aeronáuticos, pode-se projetar um transformador feito com liga amorfa com menores massa e perdas que um similar de mesma potência feito com Fe-Si cristalino. Para tal construiu-se artesanalmente um transformador com núcleo de liga amorfa para operação em 400 Hz, que foi tratado termomagneticamente para melhorar as suas propriedades eletromagnéticas. Através de ensaios elétricos, se obteve circuitos equivalentes do transformador com núcleo sem e com tratamentos termomagnéticos. Comparações de massas e perdas entre um transformador para aeronaves feito de material cristalino e o transformador construído artesanalmente mostram que o último possui menores perdas, e que quando seguidas todas as particularidades dos transformadores aeronáuticos, estes podem ter menores massas. Detalhes e explicações sobre o tratamento termomagnético, constatação da não cristalização do núcleo por difração de raios X após tratamento e avaliação através de simulação do transformador construído artesanalmente também estão incluídos neste trabalho.

Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-09-26T18:08:26Z No. of bitstreams: 1 DissRGC.pdf: 5329968 bytes, checksum: b652cd552986315aba09ee039b032b16 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-27T19:38:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissRGC.pdf: 5329968 bytes, checksum: b652cd552986315aba09ee039b032b16 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-27T19:38:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissRGC.pdf: 5329968 bytes, checksum: b652cd552986315aba09ee039b032b16 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-27T19:38:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissRGC.pdf: 5329968 bytes, checksum: b652cd552986315aba09ee039b032b16 (MD5) Previous issue date: 2016-02-05 / Não recebi financiamento / The constant search for means to reduce the energetic consumption motivates the use of high emissivity ceramic coatings in many high temperature applications. Its use aims to increase heat transfer efficiency by radiation from substrates on which coatings are applied, reducing the emission of gases that contribute to global warming by saving energy in heating processes. They are composed by refractory components and high emissivity materials such as cerium oxide, chromium (III) oxide, boron carbide and others with scarce availability or low commercial viability. The objective of this study is to improve knowledge in the compounds of high melting point that have high emissivity, seeking alternatives to more abundant and greater efficiency in their use in ceramic coatings compositions. For this purpose were evaluated different ceramic compounds in the composition of these high emissivity coatings. To verify the heat transfer efficiency was analyzed the coated surfaces and its temperature maintenance in substrates with and without application of coating, by an indirect method of measuring the emissivity. This method basically consists in compare the emissivity from the different coated surfaces with various coating compositions made from viable emissivity agents, using infrared temperature measurement. Also its microstructure and the chemical analysis were evaluated. The use of iron chromite achieved a promising result elevating the surface emissivity about 8% in relation to a coating composition without any emissive agent. / A constante busca por alternativas para redução no consumo energético motiva a utilização de coatings cerâmicos de alta emissividade em muitas aplicações a temperaturas elevadas. Sua aplicação tem por objetivo aumentar a eficiência de transferência de calor por radiação dos substratos sobre os quais estão aplicados, reduzindo a emissão de gases que contribuem para o efeito estufa ao economizar energia nos processos de aquecimento. São compostos por uma base cerâmica, componentes refratários e materiais de alta emissividade, tais como óxido de cério, óxido de cromo (III), carbeto de boro, entre outros de escassa disponibilidade ou baixa viabilidade comercial. O objetivo deste estudo é ampliar o conhecimento sobre os compostos de elevado ponto de fusão que apresentam elevada emissividade, buscando alternativas de maior abundância e igual ou superior eficiência na sua utilização em composições de coatings cerâmicos. Para isso foram avaliados diferentes compostos cerâmicos na composição desses coatings de alta emissividade. Para análise da eficiência foram observadas as superfícies recobertas e a retenção de temperatura em substratos com e sem aplicação de coating, através de um método de medição indireta da emissividade. O método proposto consistiu basicamente em comparar a emissividade relativa de diversas superfícies recobertas por diferentes composições de coatings de alta emissividade, onde foram utilizados agentes de emissividade acessíveis comercialmente, através da medição da temperatura por infravermelho. Foram ainda avaliadas as suas microestruturas e composição química. A cromita de ferro apresentou resultado promissor como agente de emissividade, ao elevar na ordem de 8% a emissividade da superfície em relação a um coating de referência sem adição de qualquer agente emissivo.

Submitted by Bruna Rodrigues (bruna92rodrigues@yahoo.com.br) on 2016-09-27T11:47:25Z No. of bitstreams: 1 DissMD.pdf: 3874080 bytes, checksum: f245af64331a5190649cede80208ac01 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-04T18:10:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissMD.pdf: 3874080 bytes, checksum: f245af64331a5190649cede80208ac01 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-04T18:10:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissMD.pdf: 3874080 bytes, checksum: f245af64331a5190649cede80208ac01 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-04T18:10:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissMD.pdf: 3874080 bytes, checksum: f245af64331a5190649cede80208ac01 (MD5) Previous issue date: 2015-03-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / This dissertation studies the application of rutile substrate as an alternative support for anatase films, specifically, on the growth and properties of anatase films. The films were utilized as catalysts for the photodegradation of water contaminants (Atrazine and Rhodamine B). Ti4+ precursor resin was prepared by the polymeric precursor method and deposited by spin coating onto polycrystalline rutile and rutile coated glass substrates. The films were calcined at different temperatures (350 °C to 500 °C) to form anatase TiO2 films. The influence of temperature on the properties of the films has been reported in this study. A comparative study of the films was also done using X-ray diffraction technique (XRD), grazing incidence X-ray diffraction (GIXRD), atomic force microscopy (AFM) and scanning electron microscopy (SEM). XRD and GIXRD results confirmed the formation of anatase on the (101) plane depending on the calcination temperature. Bandgap modification of the films with respect to calcination temperature was measured by UV visible diffuse reflectance spectroscopy. The bandgaps were in the range of 2.74 to 2.85 eV. Photocatalytic activity of the films supported on rutile substrate was studied for the degradation of Atrazine (ATZ) and Rhodamine B (Rhod-B) under UV light. Further, the stability of the films was evaluated on four consecutive cycles where the films maintained their photocatalytic properties in all cases. The kinetics of Rhod-B and ATZ degradation followed a pseudo first order and first order exponential decay respectively. The films calcined at 450 °C and 500 °C showed superior photocatalytic activity for Rhod-B degradation than the films calcined at 350 °C and 400 °C. This is attributed to the adequate crystallinity of anatase. For ATZ degradation, the films were also efficient but no specific trend was observed. The results can contribute towards the development of TiO2 films on rutile phase substrates. / Esta dissertação estuda a aplicação de substratos de rutilo como suportes alternativos para filmes de anatase, especificamente, sobre o crescimento e propriedades de filmes de anatase sobre rutilo. Os filmes foram utilizados como catalisadores para a fotodegradação de contaminantes de água (Atrazina e Rodamina B). A resina de Ti4+ foi preparada pelo método de precursores poliméricos e depositada por spin coating sobre rutilo policristalino e em substratos de vidro revestido de rutilo. As amostras foram calcinadas a diferentes temperaturas (350 a 500 °C) para formar filmes de anatase TiO2. Um estudo comparativo dos filmes foi feito usando a técnica de difração de raios X (DRX), difração de raios X com ângulo rasante (DRXR), microscopia de força atômica (AFM) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados de DRX e DRXR confirmaram a formação de anatase nos filmes ao longo do plano (101) dependendo da temperatura de calcinação. Modificações do bandgap dos filmes de acordo com a temperatura de calcinação foram medidas por reflectância difusa de UV-visível onde os bandgaps variou de 2,74 para 2,85 eV. Atividade fotocatalítica dos filmes imobilizados sobre substrato de rutilo foi estudada para a degradação de Atrazina (ATZ) e Rodamina B (Rhod-B) sob luz UV. Além disso, a estabilidade dos filmes foi avaliada em quatro ciclos consecutivos onde os filmes mantiveram suas propriedades fotocatalíticas em todos os ciclos. As cinéticas de degradação de Rhod-B e de ATZ seguiram um ajuste de pseudo-primeira ordem e decaimento exponencial de primeira ordem, respectivamente. Os filmes que foram calcinados a 450 °C e 500 °C mostraram atividade fotocatalítica superior para a degradação de Rhod-B aos filmes calcinados a 350 °C e 400 °C. Isto foi atribuído à cristalinidade adequada da fase anatase. Para ATZ, os filmes foram eficientes mas nenhuma tendência especifica foi observada. Os resultados podem contribuir para o desenvolvimento de filmes de TiO2 imobilizados sobre substratos de rutilo.