Orientador: Marcelo Ornaghi Orlandi / Banca: Vladimir Guilherme Haach / Banca: Mario Cilense / Abstract: Considering the wide applications range of composite for retrofitting civil engineering structures, it is found imporant to study the strain rate dependent behavior of both composite materials and some structural adhesive aspects epoxies. Mechanical properties of Sikacarbodur S512 and adhesives bonding materials show different behavior when analyzed at different strain rates. Moreover, it was found that Sikacarbodur S512 is not a ductile material since it cannot sustain inelastic deformation because an elastic range governs its mechanical behavior. Epoxies adhesive do not have a significant plastic range; a viscoelastic range governs their main mechanical behavior under tensile loads. Sikacabodur S512 analyses using scanning electron microscopy (SEM) shows that the fracture behavior is addressed by the interphase zone (contact zone between fber and resin) which is affected by tensile stress concentration and cracks propagations. SEM analyses before and after tensile tests of both Sikadur 30 and Sikadur 330show that they have a continuous phase and a granular phase. In both resins, covalent bonds are broken, however sikadur 30 shows the most critical behavior. Sikadur 330 has better mechanical behavior under uniaxial tensile text than sikadur 30, and this better behavior is realized when their tensile strain to break and adsorbed energy capacity are compared / Resumo: Considerando as amplas aplicações de materiais compósitos para melhorar estruturas de obras em engenharia, é importante estudar a dependência do comportamento do material em função da velocidade de deformação aplicada aos materiais compósitos e aos epóxis adesivos. Propriedades mecânicas do material Sikacarbodur S512 e materiais adesivos mostram comportamentos diferentes quando analisados utilizando diferentes razões de deformação. Os resultados obtidos mostram que o Sikacarbodur S512 não é um material dúctil devido à ausência de capacidade de experimentar deformações inelásticas porque o domínio elástico domina seu comportamento mecânico. Os aditivos epóxis não têm domínio plástico considerável, e o intervalo visco elástico domina o seu comportamento mecânico sob forças de tração. As análises de microscopia eletrônica de varredura (MEV) das amostras de Sikacarbodur S512 mostram que o comportamento de fratura acontece na zona de interface (zona de contato entre as fibras e a resina) que é afetada pela concentração de tensões e propagações de trincas. As análises de MEV antes e depois dos testes de tração das amostras de Sikadur 30 e Sikadur 330 mostram que ambos os materiais possuem uma fase contínua e uma fase granular. Nas duas resinas as ligações covalentes são quebradas durante os testes embora o Sikadur 30 tem o comportamento mais crítico. O Sikadur 330 tem melhor comportamento mecânico do que o sikadur 30 e esse melhor comportamento é mais bem entendido quando compara-s... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais / Made available in DSpace on 2013-07-16T01:47:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 224195.pdf: 6030178 bytes, checksum: a2ce7dd51d1d6137c0e7078af73df52a (MD5) / Nos últimos anos, as exigências de mercado fizeram com que as empresas tenham que apostar cada vez mais na flexibilidade de produção, ou seja, as empresas têm de estar preparadas para se adaptarem rapidamente a diferentes necessidades, uma vez que o tempo de produção de uma determinada peça se tornou extremamente reduzido. Nesse sentido tem-se visto um grande desenvolvimento da tecnologia de prototipagem rápida e ferramental rápido de forma a rapidamente se proceder ao desenvolvimento e projeto de novos produtos e até mesmo de se produzirem pequenas séries de peças tendo sempre em vista o controle dos custos. É neste contexto que se encaixa a produção de moldes rápidos para injeção de polímeros através do método de vazamento de resina epóxi. No entanto, a resina epóxi por si só apresenta algumas limitações termo-mecânicas que podem ser minimizadas através da adição de cargas. Neste trabalho procedeu-se ao desenvolvimento de materiais compósitos, à base de resina epóxi e diferentes quantidades de carga metálica particulada. Foi realizada a caracterização térmica e mecânica dos materiais compósitos desenvolvidos com diferentes quantidades de carga. Também foram fabricados moldes rápidos não metálicos com diferentes quantidades de carga, sendo avaliado o comportamento térmico e mecânico durante a injeção de termoplásticos. Foi assim possível passar a conhecer melhor as variações mecânicas e térmicas do material compósito e moldes em função da adição de diferentes quantidades de carga metálica particulada. Verificou-se o aumento da dureza e do módulo de elasticidade em função da adição de carga metálica particulada. Como seria de esperar, a tensão máxima diminuiu uma vez que não se utilizaram agentes acoplantes. A condutividade térmica aumentou significativamente com o aumento da quantidade de carga metálica particulada e atestou-se a validade de um método preliminar simples e rápido. Verificou-se ainda o aumento da produtividade e da resistência mecânica dos moldes fabricados, em função da adição de carga metálica.

Tese - (doutorado) Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:07:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / No desenvolvimento de produtos poliméricos injetados a etapa de fabricação do molde é uma das mais críticas devido ao alto custo e longo tempo de fabricação. O surgimento das tecnologias de prototipagem rápida (RP) e de ferramental rápido (RT), favoreceu o processo de desenvolvimento de produtos em tempos menores com boa precisão dimensional, fomentando o crescimento da competitividade das empresas e a introdução no mercado de idéias inovadoras de uma forma rápida e eficaz. Dentro das tecnologias de ferramental rápido que têm recebido destaque, encontra-se o vazamento de resina com cargas metálicas. Esta técnica possibilita a construção de moldes usando materiais compósitos, os quais apresentam maior resistência que os utilizados por as outras técnicas. O uso destes materiais em moldes para injeção gera dúvidas sobre os procedimentos de fabricação e os parâmetros empregados no processo de moldagem por injeção. Portanto, torna-se importante conhecer o comportamento da ferramenta e a influência dos procedimentos de fabricação (mistura, aplicação de vácuo, vazamento e pós-cura) no desempenho desta. Neste trabalho foram realizados ensaios térmicos e mecânicos em corpos de prova para avaliar o efeito das etapas de fabricação nas propriedades da resina epóxi/alumínio. Os estudos mostraram que na etapa de mistura da resina epóxi/alumínio, a velocidade de mistura tem uma grande influência na formação de bolhas no material o que afeta a resistência deste. Foi estudado o comportamento térmico dos moldes durante a injeção de PP, sendo que os corpos de prova injetados no molde em resina epóxi/alumínio apresentaram pequenas diferenças no grau de cristalinidade, porém as propriedades mecânicas semelhantes aos corpos de prova injetados em molde de aço. O estudo dos moldes com geometria macho-fêmea e geometria com features, mostrou que a resina tem um bom desempenho mecânico na injeção de termoplásticos sendo bastante viável na produção de pequenas séries de produtos.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-08-10Bitstream added on 2014-06-13T20:33:16Z : No. of bitstreams: 1 pereira_ds_me_ilha.pdf: 5937510 bytes, checksum: c32d623d3e0fbcd57127c9f447e87b2e (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Resinas epoxídicas são uma das mais importantes classes de polímeros termorrígidos usados para aplicações estruturais e como adesivos. Entretanto, os problemas em aplicações de resinas epoxídicas na engenharia incluem a baixa resistência à propagação de trincas devido a sua fragilidade. Para superar esta fragilidade, muitas vezes, dentre os aditivos em formulações multicomponentes de resinas epoxídicas, é utilizado um componente para aumentar a resistência, tais como enchimentos, oligosilsesquioxanos poliédricos (POSS), dendrímeros, etc. POSS (RSiO1,5)n podem ser incorporados em polímeros termorrígidos para melhoramento de suas propriedades térmicas e mecânicas. O uso de POSS nanoestruturados na preparação de polímeros orgânicos pode levar a materiais nanocompósitos. Neste trabalho, um POSS contendo oito grupos ésteres por molécula (MDPS) foi incorporado a uma matriz de polímeros termorrígidos epoxídicos DGEBA/TETA para melhorar suas propriedades mecânicas. Através de ensaios mecânicos foi observado um aumento de aproximadamente 90% (formulação 0,67/5) na resistência a fratura (K1C) com um leve decréscimo no modulo de Young (E). Os valores de Tg, verificados por DMTA mostraram pequeno decréscimo nas composições modificadas. As análises termogravimétricas mostraram que a adição de silsesquioxano não influenciou na estabilidade térmica do material. A cinética de cura foi analisada pelo método de Ozawa. As possíveis e prováveis causas deste significante reforço podem ser atribuídas à formação de uma segunda fase, à miscibilidade residual dos grupos ésteres com a matriz epoxídicas e às interações interfaciais entre a matriz epoxídicas e os cubos de silsesquioxanos devido as suas dimensões nanométricas. / Epoxy resins are one of the most important classes of thermosetting polymers used for structural and adhesive applications. However, the current problems in engineering applications of epoxy thermosets include the poor resistance to the crack propagation because they are brittle. To overcome brittleness, among other additives of the multicomponented formulation of the epoxy resin, a toughening agent is often used, such as fillers, polyhedral oligosilsesquioxanes (POSS), dendrimers, etc. POSS, (RSiO1.5)n, can be incorporated into thermosetting polymers to improve their thermal and mechanical properties. The use of such nanosized POSS in the preparation of an organic polymer can lead to a nanocomposite materials. In this work, a POSS containing eight ester groups per molecule (MDPS) was incorporated to an epoxy matrix of DGEBA/TETA thermosetting polymers to improve their mechanical properties. Through the mechanical tests an increase of about 90% (formulation 0,67/5) was observed in the fracture toughness (K1C) with a little decreasing in the module of Young (E). The Tg values verified by DMTA showed smaller values for the compositions with the modifier. The thermogravimetric analyses showed that the addition of the silsesquioxane ester did not influence on the thermal stability of the material. The cure kinetics was analyzed by Ozawa's method. The probable and possible causes of this significant reinforcement can be attributed to the formation of a second inorganic phase, residual miscibility of the ester groups with the epoxy matrix and to interfacial interactions between the epoxy matrix and silsesquioxanes cubes due their nanometric dimensions.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-28Bitstream added on 2014-06-13T20:29:32Z : No. of bitstreams: 1 brandt_jz_me_botib.pdf: 1613115 bytes, checksum: 288debdd54eae1f42b00457d3bf95f1e (MD5) / Sabe-se que fatores ambientais e de estilo de vida, tais como a dieta, são capazes de induzir significativas mudanças na concentração e no metabolismo dos hormônios esteroides, o que pode contribuir para o desenvolvimento de doenças prostáticas. O Bisfenol A (BPA) é um componente dos produtos a base de resinas epóxi e plásticos policarbonato e tem sido investigado por sua provável atividade carcinogênica para a mama e próstata. O objetivo geral desse trabalho foi investigar se a exposição gestacional ao BPA suplementado ou não com Indol-3-Carbinol (I3C), um composto natural com propriedades quimioprotetoras, interfere no padrão de desenvolvimento da próstata, bem como na suscetibilidade ao desenvolvimento de lesões prostáticas. Fêmeas prenhes da linhagem Sprague-Dawley foram divididas em 5 grupos experimentais: G1: Controle (ração basal); G2: BPA25 (25μg/Kg); G3: BPA25 (25μg/Kg) + I3C; G4: BPA250 (250μg/Kg); G5: BPA250 (250μg/Kg) + I3C. Machos selecionados de diferentes ninhadas (2/ninhada) foram eutanasiados no DPN21 para avaliação imediata sobre a morfogênese prostática e no DPN180 para avaliação dos efeitos tardios.No DPN21 e DPN180 os animais foram eutanasiados por decapitação, o sangue foi coletado para análises hormonais e os hemilobos ventrais direitos separados para rotina histológica, análise estereológica e imuno-histoquímica, e os esquerdos congelados em nitrogênio líquido para o Western Blot. O lobo dorsolateral foi coletado no DPN180 para avaliação histopatológica. O peso do lobo ventral da próstata reduziu no grupo G5 em relação a G4, enquanto no DPN180 não houve diferença nesse parâmetro. Com relação à estereologia no DPN21 evidenciou-se aumento do compartimento epitelial e diminuição do compartimento luminal nos grupos G3 e G5. Quanto ao índice de proliferação celular no DPN21 observou-se aumento nos grupos... / Environmental factors and life style, such as diet, are able to induce significant changes in the concentration and metabolism of steroid hormones and can contribute with prostatic diseases development. Bisphenol A (BPA) is an organic compound used to make epoxy resins and polycarbonate plastics and has been investigated for its probable carcinogenic activity for breast and prostate. The aim of this study was to investigate if gestational exposure to BPA, supplemented or not with Indole-3-Carbinol (I3C), a natural compound with chemoprotective properties, can modify the prostate development pattern as well as the susceptibility to develop lesions in prostate. Sprague-Dawley pregnant females were divided into five experimental groups: G1: Control (basal chow); G2: BPA25 (25μg/Kg) G3: BPA25 (25μg/Kg) + I3C; G4: BPA250 (250μg/Kg); G5: BPA250 (250μg/Kg) + I3C. Selected males from different litters (2/litter) were euthanized in PND21, to study the early effects on prostate morphogenesis and in PND180 to evaluate the late effects. At PND21 and PND180 the animals were euthanized by decapitation, blood was collected to hormone assays and right ventral lobule was used for histopathological evaluation, stereological analysis, immunohistochemistry and TUNEL assay, and the left ventral lobule was frozen and stored in the -80oC freezer for Western Blot analysis. Dorsolateral lobe was collected for histopathologic evaluation at PND180 animals. Prostatic ventral lobe weight at PND21 decreased in the G5 group compared to G4, while at PND180 there was no significant difference in this parameter. At PND21 there was increase in epithelial compartment and decrease in the luminal compartment in G3 and G5 compared to G1. Epithelial cells proliferation index at PND21 was significant higher in G2 and G3 than G1, and apoptosis index in I3C groups (G3 e G5) was higher in relation... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Wellerson Rodrigo Scarano / Coorientador: Luis Fernando Barbisan / Banca: Sebastião Roberto Taboga / Banca: Raquel Fantin Domeniconi / Resumo: Sabe-se que fatores ambientais e de estilo de vida, tais como a dieta, são capazes de induzir significativas mudanças na concentração e no metabolismo dos hormônios esteroides, o que pode contribuir para o desenvolvimento de doenças prostáticas. O Bisfenol A (BPA) é um componente dos produtos a base de resinas epóxi e plásticos policarbonato e tem sido investigado por sua provável atividade carcinogênica para a mama e próstata. O objetivo geral desse trabalho foi investigar se a exposição gestacional ao BPA suplementado ou não com Indol-3-Carbinol (I3C), um composto natural com propriedades quimioprotetoras, interfere no padrão de desenvolvimento da próstata, bem como na suscetibilidade ao desenvolvimento de lesões prostáticas. Fêmeas prenhes da linhagem Sprague-Dawley foram divididas em 5 grupos experimentais: G1: Controle (ração basal); G2: BPA25 (25μg/Kg); G3: BPA25 (25μg/Kg) + I3C; G4: BPA250 (250μg/Kg); G5: BPA250 (250μg/Kg) + I3C. Machos selecionados de diferentes ninhadas (2/ninhada) foram eutanasiados no DPN21 para avaliação imediata sobre a morfogênese prostática e no DPN180 para avaliação dos efeitos tardios.No DPN21 e DPN180 os animais foram eutanasiados por decapitação, o sangue foi coletado para análises hormonais e os hemilobos ventrais direitos separados para rotina histológica, análise estereológica e imuno-histoquímica, e os esquerdos congelados em nitrogênio líquido para o Western Blot. O lobo dorsolateral foi coletado no DPN180 para avaliação histopatológica. O peso do lobo ventral da próstata reduziu no grupo G5 em relação a G4, enquanto no DPN180 não houve diferença nesse parâmetro. Com relação à estereologia no DPN21 evidenciou-se aumento do compartimento epitelial e diminuição do compartimento luminal nos grupos G3 e G5. Quanto ao índice de proliferação celular no DPN21 observou-se aumento nos grupos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Environmental factors and life style, such as diet, are able to induce significant changes in the concentration and metabolism of steroid hormones and can contribute with prostatic diseases development. Bisphenol A (BPA) is an organic compound used to make epoxy resins and polycarbonate plastics and has been investigated for its probable carcinogenic activity for breast and prostate. The aim of this study was to investigate if gestational exposure to BPA, supplemented or not with Indole-3-Carbinol (I3C), a natural compound with chemoprotective properties, can modify the prostate development pattern as well as the susceptibility to develop lesions in prostate. Sprague-Dawley pregnant females were divided into five experimental groups: G1: Control (basal chow); G2: BPA25 (25μg/Kg) G3: BPA25 (25μg/Kg) + I3C; G4: BPA250 (250μg/Kg); G5: BPA250 (250μg/Kg) + I3C. Selected males from different litters (2/litter) were euthanized in PND21, to study the early effects on prostate morphogenesis and in PND180 to evaluate the late effects. At PND21 and PND180 the animals were euthanized by decapitation, blood was collected to hormone assays and right ventral lobule was used for histopathological evaluation, stereological analysis, immunohistochemistry and TUNEL assay, and the left ventral lobule was frozen and stored in the -80oC freezer for Western Blot analysis. Dorsolateral lobe was collected for histopathologic evaluation at PND180 animals. Prostatic ventral lobe weight at PND21 decreased in the G5 group compared to G4, while at PND180 there was no significant difference in this parameter. At PND21 there was increase in epithelial compartment and decrease in the luminal compartment in G3 and G5 compared to G1. Epithelial cells proliferation index at PND21 was significant higher in G2 and G3 than G1, and apoptosis index in I3C groups (G3 e G5) was higher in relation... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

I denna rapport så har det undersökts hur impregneringen i glasfiber med epoxi, samt hur den allmänna kvaliteten i fiberlindning, kan öka med hjälp av ultraljud. I dagsläget så har Hitachi Energy Composites redan en bra kvalité på deras fiberlindade objekt med en genomsnittlig porhalt på under 2 % men strävar efter ännu bättre. Tidigare forskning på ultraljud inom fiberlindning har visat förbättrad interlaminär styrka samt ökad vätbarhet. För att få fram ifall ultraljud fungerar samt i sådana fall vilken ultraljudstyp som är bäst har olika tester utförts i returepoxi med en ultraljudsprocessor och ultraljudstvätt. De första resultaten med ultraljudsprocessoren samt ultraljudstvätten visade att båda metoderna fungerade för avgasning av vätskorna. Ultraljudsprocessoren hade dock en väldigt lokal inverkan och ansågs därav mindre lämplig i större kar. Ultraljudstvättens effekt var bättre fördelad men desto långsammare och mindre intensiv. För att undersöka ultraljudstvättens påverkan vid impregnering så utfördes försök i maskin där ultraljudstvätten ersatte det egentliga karet. Två olika typer av test utfördes och undersöktes i labb för att fastställa skillnader i porhalten, fiberhalten och penetranttest. Resultatet visade att det ena försöket inte gav någon större skillnad med och utan ultraljud med en genomsnittlig porhalt på omkring 3 %, medan det andra försöket gav en porhalt på 0 % med och utan ultraljud. Fiberhalten och penetranttestet skiljde sig inte heller med och utan ultraljud. Ultraljudets effekt ansågs därav försumbar i testerna. Då en porhalt på 0 % är eftersträvbart, så rekommenderas en utredning på resultatet samt fortsatta tester med ultraljud.

La realización de esta Tesis Doctoral ha sido consecuencia de un estudio llevado a cabo durante varios años en las instalaciones de la Fundación Centro Tecnológica Andaluz de la Piedra, Macael (Almería). La piedra natural es un material heterogéneo que presenta características y calidades muy diversas. Para mejorar su porcentaje de aprovechamiento en fábrica, minimizando roturas y desperdicios, muchos de los materiales que se utilizan son reforzados utilizando adhesivos termoestables, principalmente resinas epoxi y poliéster. Cuando se buscan mejores propiedades de adhesión lo más usual es la utilización de resinas epoxi, pero en el sector de la piedra natural aún existe un gran desconocimiento sobre el comportamiento de las resinas epoxi en las superficies pétreas. Por ello, la realización de este trabajo de tesis trata de investigar cómo actúan estas resinas sobre la piedra y la relación existente entre formulación y propiedades. Uno de los puntos significativos de este trabajo es, que se ha centrado en el comportamiento de las resinas tras someterlas a un envejecimiento acelerado de temperatura y humedad, ya que los procesos de producción de la piedra natural son siempre bajo estos condicionantes. Las técnicas de producción como el corte, pulido… se realizan con equipos que trabajan con esfuerzos mecánicos, que generan calor sobre la superficie resinada de la piedra y que se refrigeran con agua. En este trabajo se ha estudiado la influencia de diferentes parámetros de la formulación de resinas epoxi en la adhesión. Los parámetros estudiados en la formulación de las resinas epoxi han sido los siguientes: - Relación entre resina epoxi EP1 y endurecedor EN1 (estequiométrica, 10% en peso en exceso). - Incorporación de diferentes cantidades (5, 10, 15% en peso) de diluyente reactivo R1. - Incorporación de promotores de la adhesión (epoxi silano, GPMS, y amino silano, APS) en diferentes proporciones (1-3% en peso). - Incorporación de cargas inorgánicas : o Sílice pirogénica SP, (0,5-1 % en peso). o Carbonato cálcico micronizado CC (1-2% en peso). o Mezclas de sílice pirogénica y carbonato cálcico micronizado (1SP+1CC y 0,5SP+2CC % en peso). Para estudiar cómo afectan estos parámetros de la resina epoxi en su aplicación a piedra natural se han empleado diferentes técnicas experimentales. Se han evaluado los componentes de las formulaciones mediante el estudio de viscosidad de los mismos y el ángulo de contacto de las formulaciones con la superficie pétrea; el proceso de polimerización de los adhesivos epoxi mediante el estudio reológico; la caracterización de los adhesivos epoxi polimerizados mediante las técnicas de espectroscopia infrarroja, análisis termogravimétrico y calorimetría diferencial de barrido y la adhesión de los adhesivos epoxi a piedra natural antes y tras realizarse los ensayos de envejecimiento acelerado mediante ensayos de resistencia a la flexión bajo carga concentrada. Los resultados más relevantes obtenidos de este trabajo han sido los siguientes: - Las formulaciones con relación estequiométrica de resina endurecedor presentan un mejor comportamiento frente al envejecimiento. - La inclusión de un 5% de diluyente reactivo mejora el comportamiento frente al envejecimiento. - La adición de promotores de adhesión disminuyen los valores de adhesión pero presentan un gran comportamiento frente al envejecimiento. - La adición de cargas minerales estabiliza el comportamiento de las formulaciones y homogeniza la heterogeneidad de los materiales pétreos.

Las excelentes propiedades del grafeno, y la predicción de que este material pueda dar solución a todas las necesidades tecnológicas ha supuesto una gran revolución. Dada la versatilidad de este material, como consecuencia de los distintos métodos de producción disponibles, que generaran un material final con propiedades muy distintas, este se postula como un buen candidato para el desarrollo de distintas aplicaciones. Uno de los productos derivados de grafeno más usados es el óxido de grafeno. Actualmente existe gran controversia acerca su estructura, por lo que es necesario conocer muy bien esta para el uso de este material en las futuras aplicaciones. Por otro lado, los materiales compuestos de matriz polimérica reforzados con fibras, para aplicaciones estructurales, presentan un gran interés por su alta versatilidad de propiedades mecánicas, debidas a sus excelentes propiedades. Debido a esto los materiales compuestos pueden sustituir el uso extendido del acero y aluminio, reduciendo así el peso final y por tanto disminuyendo el consumo de combustibles, por ejemplo cuando se usan en aeronáutica. A pesar de sus excelentes propiedades mecánicas estos materiales presentan algunas limitaciones como puede ser el fallo por deslaminación. Por lo que será importante mejorar este aspecto mejorando la adherencia entre los tejidos de fibra y la resina. Postulándose el grafeno como un excelente candidato para mejorar estas propiedades, para ello será importante estudiar el grafeno de partida usado. Siendo este tipo de materiales objeto de estudio en esta tesis. Igualmente, el consumo energético mundial ha aumentado de manera considerable. Este aumento está relacionado con el crecimiento de la población y la industrialización de países en vías de desarrollo. En este contexto, como consecuencia del cambio climático y los costes de los combustibles fósiles, la producción y almacenamiento de energía mediante tecnologías alternativas se ha convertido en uno de los temas de mayor importancia y que más atención reciben por la comunidad científica. Es por ello que surge la necesidad de desarrollar dispositivos de almacenamiento de energía con mayores prestaciones y eficiencia, así como la menor dependencia con los combustibles fósiles. Pero a su vez, hay que mejorar el desacoplamiento existente entre la generación y la demanda de energía. Siendo los supercondensadores, dispositivos atractivos para ser objeto de estudio en esta Tesis. A los que se les mejoraran sus propiedades electroquímicas con la adición de óxido de grafeno. Se ha llevado a cabo una revisión bibliográfica sobre el estado del arte del grafeno así como de las dos aplicaciones desarrolladas, materiales compuestos estructurales y materiales para almacenamiento de energía. Así, se plantean como objetivos llevar a cabo un análisis profundo sobre la estructura del óxido de grafeno, así como su química superficial. Y el empleo de este en materiales compuestos de fibra de carbono y resina epoxi y en materiales para almacenamiento de energía, en este caso xerogeles de carbono. De esta manera, en la primera parte de esta memoria se realiza una introducción (Capítulo 1) sobre el grafeno y sus propiedades, así como los materiales compuestos y materiales para almacenamiento de energía. Esta introdución es muy general, con el fín de poner al lector en antecedentes de las distintas aplicaciones que se desarrollaran en los siguientes capítulos. A continuación en cada capítulo de resultados se hará una introducción más específica y de acuerdo con el material objeto de estudio. El siguiente capítulo (Capítulo 2) se presentan los objetivos del presente trabajo. A continuación, en el capítulo 3 se presentan las técnicas de caracterización comunes para la caracterización tanto del óxido de grafeno como los materiales desarrollados. Igual que pasaba en la introducción en cada uno de los capítulos de resultados se explican las técnicas de caracterización utilizadas para caracterizar los materiales preparados. En los siguientes capítulos se presentan los resultados obtenidos para cada una de las aplicaciones desarrolladas. En primer lugar, se lleva a cabo un estudio sobre el óxido de grafeno, con el fin de estudiar su estructura, así como su química superficial, con el fin de ver su efecto en las aplicaciones desarrolladas en los siguientes capítulos. A continuación, se muestran los resultados obtenidos de dopar una resina epoxi con dos tipos de óxido de grafeno con distinta química superficial, y ver su efecto en las propiedades mecánicas de la resina, así como el efecto de dopar la resina en las propiedades interlaminares de los materiales compuestos de fibra de carbono. El último capítulo de resultados (capítulo 6) está dedicado al desarrollo de una segunda aplicación, en este caso se preparan xerogeles de carbono dopados con dos tipos de óxido de grafeno, con el fín de evaluar el efecto de la adición de óxido de grafeno a las propiedades electroquímicas del xerogel final. Así como el efecto de la química superficial del mismo en el material final. En este capítulo de la memoria se comparan los resultados de los diferentes capítulos y se resumen las conclusiones más importantes que se pueden extraer del trabajo. Los resultados mostrados en esta Tesis Doctoral revelan que el óxido de grafeno tiene un efecto positivo y contribuye enormemente en la mejora de las propiedades de los materiales desarrollados para las dos aplicaciones estudiadas. Así como la importancia de la química superficial de óxido de grafeno usado en las distintas aplicaciones. Finalmente, se resumen las conclusiones más importantes del trabajo (Capítulo 7) y en el último se recoge la bibliografía consultada para la realización de los mismos (Capítulo 8).

Orientador: Peter Hammer / Banca: Cecilio Sadao Fugivara / Banca: Hudson Wallace Pereira de Carvalho / Resumo: Este projeto visa a investigar a relação entre a estrutura e as propriedades dos materiais epoxi-silica preparados pelo método sol-gel. Os híbridos foram preparados pela reação de cura entre o poly(Bisphenol A-co-epichlorohydrin) (DGBEA), e o dietil triamina (DETA) assim como pelo processo Sol-Gel de hidrolise e condensação entre GPTMS (3-Glycidoxypropyl)methyldiethoxysilane) e TEOS. Ressonância magnética nuclear (RMN), espectroscopia de fotoelétrons de raios X (XPS), espalhamento de raios X a baixo ângulo (SAXS), espectroscopia de Infravermelho e RAMAN, microscopia de força atômica (AFM) assim como termogravimétria foram utilizadas com o proposito de investigar a morfologia e as propriedades estruturais do material. Finalmente as propriedades anticorrosivas dos filmes foram testadas em uma solução salina por meio de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS). Durante a fase inicial do projeto diferentes amostras com diferentes concentrações de TEOS foram preparadas. A estabilidade térmica como as propriedades anticorrosivas foram testadas. Os resultados mostraram que para maiores concentrações de TEOS, as propriedades anticorrosivas e térmicas dos híbridos melhoram significativamente. Vários resultados interessantes foram obtidos, para híbridos com razoes molares de TEOS : GPTMS : DGBEA = 1 : 1: 1, tendo módulos de impedância de até 1010 Ω cm-2. Durante a segunda fase do projeto, duas series de amostras com concentrações diferentes de GPTMS a TEOS foram prepar... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work aims to investigate the relationship between the structure and the properties of the sol-gel prepared epoxy-silica materials. The organic-inorganic hybrids were prepared from the curing reaction of poly(Bisphenol A-co-epichlorohydrin) (DGBEA), with Diethyltriamine (DETA) and (3-Glycidoxypropyl)methyltriethoxysilane) (GPTMS) combined with the sol-gel hydrolysis and condensation reactions between Tetraethoxysilane (TEOS) and GPTMS. Nuclear magnetic resonance (NMR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Infrared and Raman spectroscopy (IR), Atomic force microscopy, as well as thermogravimetry (TG) have been used with the purpose to investigate the morphological and structural properties of the material. Finally the anticorrosive properties of the hybrid coated carbon steel were evaluated in saline solution using electrochemical impedance spectroscopy (EIS). During the initial phase of the project different samples with increasing concentrations of TEOS have been prepared and their thermal stability as well as their anticorrosive properties were tested. It was found, that for increasing TEOS concentration, the hybrid's anticorrosive and thermal properties can be improved. Several interesting results were obtained for hybrid coatings at a TEOS : GPTMS : DGBEA = 1 : 1 : 1 ratio, having an impedance modulus of up to 1010 Ω cm-2. During the second phase of the work, a series of epoxy-silica hybrids were synthetized varying the concentrations of GPTMS and TEOS. Their str... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre