Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6662.pdf: 5723374 bytes, checksum: e5636b889eedfd2a711a1f922028bab3 (MD5) Previous issue date: 2015-02-10 / Universidade Federal de Minas Gerais / Os geopolímeros (polímeros inorgânicos) têm atraído a atenção da academia por várias razões, em particular pelo fato de ser considerado um material sustentável onde subprodutos industriais podem ser utilizados como matéria prima, além de um processo de baixo custo energético. Tais materiais encontram aplicações em todos os setores industriais, dependendo da razão atômica Si:Al, responsável por suas propriedades. Atualmente seu grande volume de aplicação está na substituição do cimento Portland. Entretanto, devido às suas propriedades similares aos materiais cerâmicos e a busca cada vez maior por novas aplicações, estudos sobre geopolímeros porosos tem despertado grande interesse da academia. Porém, as rotas usadas atualmente na obtenção dessa classe de materiais são baseadas nas da construção civil para a produção do concreto aerado, de porosidade fechada, limitando sua aplicação onde porosidade aberta é necessária. Neste sentido, este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de duas novas rotas de processamento (Gelcasting Route e Gelcasting/Saponification/Peroxide Combined Route), para a criação de uma nova classe de geopolímeros porosos com porosidade aberta. Em ambas as rotas foram adotadas a técnica de espumação direta para a produção de componentes cerâmicos, sendo que a maior diferença entre elas está na natureza química do agente porogênico. Na Gelcasting Route foram usados surfactantes comerciais, e na Gelcasting/Saponification/Peroxide Combined Route foi explorada a reação de saponificação de um triglicerídeo em meio alcalino para a geração in situ de surfactante. A partir das novas rotas foram produzidos geopolímeros altamente porosos, com microestrutura homogênea, células abertas e porosidade de até 85vol%, com propriedades físicas que sugerem sua utilização como substituto de baixo custo para produtos cerâmicos em aplicações tais como, suportes de catalisadores, filtração de gases quentes, adsorção e isolamento refratário de fornos. / The geopolymers (inorganic polymers) have attracted increasing attention from academia for several reasons, particularly because it is considered a sustainable material where industrial by-products can be used as raw material, and is based on a low energy cost process. Such materials find applications in virtually all industrial sectors, depending on the atomic ratio Si: Al, responsible for its properties. Currently the application of large volumes of geopolymers is focused on replacement of Portland cement. However, due to their similar properties to ceramic materials and the search ever greater of new applications, studies particularly on porous geopolymers has also attracted great interest from the academic community. But the processing routes currently used to obtain porous geopolymers are based on the routes applied in the civil construction for the production of aerated concrete with closed porosity, limiting its application where open porosity is required. Thus, this work had as objective the study and application of two new processing routes (Gelcasting Route and Gelcasting/Saponification/Peroxide Combined Route), to create a new class of porous geopolymers with predominantly open porosity. Both techniques consist of the adoption of the direct foaming technique used for the production of ceramic components, where the major difference between them is the chemical nature of the pore forming agent. For the "Gelcasting Route commercial surfactants were used, and for the Gelcasting/Saponification/Peroxide Combined Route was explored the saponification reaction of a triglyceride in an alkaline medium for the in situ generation of surfactant. With the adoption of the suggested routes highly porous geopolymers were produced with a homogeneous microstructure, and open cell porosity of up to about 85vol%, with physical properties that suggest they may be used as a low cost replacement to highly porous ceramics in applications such as catalyst supports, filtration of hot gases, adsorption and insulating refractory furnaces.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6666.pdf: 36367643 bytes, checksum: d532b8ffc727a06144841d7db2d8c5b7 (MD5) Previous issue date: 2014-08-08 / Financiadora de Estudos e Projetos / In recent decades, the use of energy presented strong growth due to the need of supplying the daily energy consumption of approximately seven billion people. To solve this problem, it has been investigated the nature, alternative energy sources which respect the environmental issues, to provide social and technological development without negative impacts on the environment. Several processing routes have been investigated in recent years in order to overcome the obstacles of storage and availability of hydrogen as a clean, safe, cost effective and of easy manipulation energy source. The solid state reaction of magnesium and hydrogen gas produces the magnesium hydride compound which provides safe manipulation, high volumetric and gravimetric densities when compared to other traditional forms of storage (liquid or gas), coming out to be promising for being used on an industrial scale as energy carrier for mobile application. However, conventional processing routes produce a material which requires the use of high temperatures during cycling, as well as low speed of the kinetics of absorption and desorption of hydrogen gas, which limits its possibility of application. This work aims to improve the properties of magnesium alloys by cold rolling under inert atmosphere. To achieve this goal, it was developed a laminator equipped with speed control of cylinders that has capacity of 1.1 kilowatts, which works inside a glovebox. The equipment allows producing, by severe plastic deformation, voluminous magnesium-bases samples to storage hydrogen gas, under controlled atmosphere in order to avoid the incorporation of gaseous and/or solid impurities usually found on other viii routes of processing. Structural characterization of the processed samples was performed by techniques of analysis of XRD, SEM and TEM. The hydrogen storage properties were evaluated by DSC and measurements of PCT. / Diversas rotas de processamento vêm sendo investigadas nos últimos anos, com intuito de superar as barreiras existentes para o armazenamento e disponibilidade do hidrogênio como fonte de energia limpa, segura, rentável e de fácil manipulação. A reação no estado sólido de magnésio e gás hidrogênio forma o composto hidreto de magnésio que proporciona manipulação segura, elevada densidade volumétrica e gravimétrica se comparados a outras formas tradicionais de armazenagem (líquida ou gasosa), tornando-o promissor para uso em escala industrial como portador de energia para aplicação móvel. Entretanto, as rotas de processamento convencionais produzem um material que demanda o uso de temperaturas elevadas durante a ciclagem, assim como, baixa velocidade na cinética de absorção e dessorção de gás hidrogênio, o que limita sua possibilidade de aplicação. Este trabalho tem como meta a busca da melhoria nas propriedades de ligas à base de magnésio através de laminação a frio sob atmosfera inerte. Para atingir esta meta foi desenvolvido um laminador dotado de controle de frequência de rotação dos cilindros com potência de 1.1 quilowatts, que funciona no interior de uma glovebox. O equipamento permite produzir amostras volumosas à base de magnésio para armazenagem de gás hidrogênio, sob atmosfera controlada com intuito de evitar a incorporação de impurezas sólidas e/ou gasosas normalmente encontradas em outras rotas de processamento. A caracterização estrutural das amostras processadas foi executada através das técnicas de análise de DRX, MEV e MET. As propriedades de armazenagem de hidrogênio foram avaliadas por DSC e medidas PCT.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:11:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2699.pdf: 1521435 bytes, checksum: a304858ef4ae13f237e1eaad97722b89 (MD5) Previous issue date: 2009-08-04 / This study focuses on analyzing the current situation and perspectives of materials selection and utilization, like composites, decorative laminates and films, and others, in business aircraft, particularly in furnishings and its finishes, of great importance in this sector and systematically few studied. It was used technological prospective and competitive intelligence techniques like interviews with specialists, search in data and patents bases, analysis of existing studies and other sources. A case study was done on finishing materials, which are critical in the business aircraft class. Technological drivers for this sector, like air pollution reduction, personalization and simplicity of utilization, beyond others, were pointed out. It was verified that the materials selection is affected by several factors, namely: market segment involved, flight time and purpose and customer cultural differences, specially in relation to aesthetic, sensitive and comfort requirements; obligation to meet safety requirements from airworthiness agencies, specially in relation to inflammability and structural resistance and cabin safety; need of meeting design requirements, like low weight, high resistance/weight relation, fatigue resistance, degradation resistance, etc. In terms of patenting of cabin, interior and furnishings related technologies, Boeing, Airbus and Bombardier have been in highlighted position, while other business aircraft or interior manufacturers have appeared as owners of a relatively small number of patents. Important companies in key finishes (and their technologies) were identified by patents ownership. It was recommended that the materials selection and procurement process emphasizes the development and capability improvement of potential national suppliers, aiming at meeting business aviation requirements, as well as partnership with the relevant companies in patents ownership. A materials selection methodology was proposed, considering the researched context, which allows the maximization of aggregated value to the customer. / A presente pesquisa aborda a situação atual e as perspectivas de seleção e utilização de materiais como compósitos, laminados e filmes decorativos e outros, em interiores de aeronaves executivas, particularmente no mobiliário e seu acabamento, muito relevantes nesse setor e pouco estudados de forma sistemática. Para levantar e analisar informações empregou-se técnicas de prospecção tecnológica e inteligência competitiva, via entrevistas com profissionais da área, consultas a bases de dados e de patentes, análise de estudos existentes e outras fontes. Foi conduzido um estudo de caso com materiais de acabamento, críticos na classe de aeronaves executivas. Foram verificadas forças motrizes tecnológicas relevantes nesse setor, dentre elas redução da poluição do ar, personalização e simplicidade de utilização. Verificou-se também que a seleção de materiais é afetada por fatores como: segmento de mercado envolvido, tempo e propósito do vôo e diferenças culturais dos passageiros, especialmente em relação aos requisitos estéticos, sensitivos e de conforto; obrigatoriedade de atender a regulamentos de agências de segurança aeronáutica, especialmente em relação à inflamabilidade, resistência estrutural e segurança de cabine; necessidade de atender a requisitos de projeto, como baixo peso, alta relação resistência/peso, resistência à fadiga, resistência à degradação, dentre outros. Em patenteamento de tecnologias de cabines, interiores e mobiliários, empresas como Boeing, Airbus e Bombardier se destacaram, enquanto que outras fabricantes de aeronaves executivas ou interiores apresentaram um número relativamente pequeno de patentes. Foram identificadas empresas relevantes em acabamentos de interesse e suas respectivas tecnologias a partir da titularidade de patentes. Também se verificou a relevância da capacitação de fornecedores nacionais, de modo a atender aos requisitos do setor, e da realização de parcerias com as empresas de destaque em titularidade de patentes. Foi proposta uma metodologia de seleção de materiais para o contexto pesquisado, visando à maximização do valor agregado para o cliente.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3246.pdf: 12136478 bytes, checksum: 2cc488c82afe73f029ef1b7b18aa2596 (MD5) Previous issue date: 2009-04-07 / Financiadora de Estudos e Projetos / In the present work, scaffolds were obtained through the controlled sintering of Biosilicate®. This material possesses good mechanical properties and its bioactivity level is comparable to that of bioglasses, making it an interesting candidate for use as a scaffold to stimulate bone tissue regeneration. Previous studies have found that a secondary crystalline phase is formed when Biosilicate® is heat-treated at high temperatures (T > 700°C). The in vitro bioactivity tests revealed that the presence of the secondary phase is not harmful, but instead enhances the bioactivity of Biosilicate® to a level comparable to that of Bioglass - 45S5. Two different techniques were used in the synthesis of scaffolds: (1) the addition of porogen agents, and (2) the replication method. Five porogen agents were tested and compared: naphthalene, cassava starch, corn starch, polyethylene beads and carbon black. The first technique yielded scaffolds with a total porosity of 67 to 87% in a highly interconnected porous structure. The best result was achieved with carbon black, which resulted in an average pore size of 230 μm and a total porosity of 87%, making it the most promising porogen agent for application as a scaffold. The replication technique led to the formation of scaffolds with a total porosity of 96% and open cells in the range of 435 945 μm, with an average cell size of 650 μm. / No presente trabalho, foram obtidos scaffolds através da sinterização controlada do Biosilicato®. Este material apresenta boas propriedades mecânicas e nível de bioatividade comparável ao dos biovidros, sendo um candidato interessante para ser empregado como scaffold no auxílio da regeneração óssea. Estudos anteriores reportam que quando este material é tratado termicamente em temperaturas superiores a 700°C, ocorre o aparecimento de uma fase cristalina secundária. Os testes de bioatividade in vitro revelaram que a presença da fase secundária não é prejudicial, mas torna o nível de bioatividade do Biosilicato® ainda maior, igualando-o ao nível de bioatividade do Bioglass - 45S5. Duas técnicas diferentes foram utilizadas na síntese dos scaffolds: (1) via adição de agentes porogênicos e (2) método da réplica. Cinco agentes porogênicos foram testados e comparados: naftaleno, amido de mandioca, amido de milho, microesferas de polietileno e negro de fumo. A técnica de adição de agentes porogênicos permitiu a obtenção de scaffolds exibindo porosidade total entre 67 e 87%, com uma estrutura de poros altamente interconectada. O melhor resultado foi alcançado através do uso do negro de fumo, onde o tamanho médio de poros obtido foi de 230 μm e uma porosidade total de 87%, tornando-o o mais promissor para aplicação como scaffold. O método da réplica permitiu a obtenção de scaffolds exibindo uma porosidade total de aproximadamente 96% e abertura de células na faixa de 435 945 μm, com abertura média de 650 μm.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3295.pdf: 13186492 bytes, checksum: 333013414f8ad152831c0e6d5db2531d (MD5) Previous issue date: 2008-04-10 / Universidade Federal de Minas Gerais / The increasing steelmaking production level in association with the steel quality requirements led to the use of high performance materials. In this context, the use of refractory castables increased, due to their production and application versatilities. Magnesia is one of the most important refractory raw material, as it presents a high refractoriness and corrosion resistance to basic slags. Due to their ability to accommodate slags elements without loosing structural integrity, in-situ spinel castables (MgAl2O4) are commonly used for steel ladle lining. Nevertheless, there are many simultaneous challenges for this system optimization: (i) the MgO hydration can spoil the castable structure and result in processing problems, on shaping and drying; (ii) the intermediate temperatures mechanical strength level should be kept at suitable values and (iii) the expansion, as a consequence of spinel and CA6 formation, must be under control. Due to the lack of a systemic and conclusive analysis related to these aspects, the evaluation of these castables raw materials and their association was carried out in this work, based on the requirements pointed out above. Concerning magnesia hydration, advances were attained by the correct dispersion and particles packing. The compositions designed also resulted in suitable mechanical properties at intermediate temperatures, inhibiting cracking problems during the material s pre-heating stage. Regarding the expansive phases formation at high temperatures, all evaluated variables (cement content, binder system, magnesia source, microsilica content and aggregates nature) affected in a significant way the alumina-magnesia castables stability, providing several routes for the expansion control by the microstructural engineering of these materials. The results attained helped the scientific and technological advances in this subject. / O crescente nível de produção do setor siderúrgico e a constante busca pelo aumento de qualidade do aço demandam a utilização de materiais com desempenho superior. Neste contexto, o extenso uso de concretos refratários se destaca, dada a sua versatilidade de produção e aplicação. Uma das matérias primas refratárias mais importantes é a magnésia, devido à sua elevada refratariedade e resistência à corrosão em meios básicos. Nesta classe de materiais, encontram-se os concretos espinelizados in-situ (MgAl2O4), que possui como principal vantagem a capacidade de acomodação de elementos deletérios da escória sem a perda da sua integridade estrutural. No entanto, diversos são os desafios para a otimização deste sistema: (i) o controle da hidratação do MgO, que pode danificar a estrutura do concreto e dificultar diversas etapas de seu processamento, tais como a moldagem e a secagem; (ii) a manutenção da resistência mecânica em temperaturas intermediárias e (iii) o gerenciamento da expansão, decorrente de fases como o espinélio e o CA6. Devido à ausência de uma análise sistêmica e conclusiva na literatura sobre estes aspectos, a avaliação das matérias-primas e suas combinações para esta classe de concretos foi efetuada tomando como diretrizes os tópicos acima mencionados. Quanto à hidratação da magnésia, foram obtidos avanços quanto ao modo de controle de tal fenômeno, por meio da correta dispersão e empacotamento de partículas. Este cuidado com as formulações também resultou em propriedades mecânicas adequadas em temperaturas intermediárias, evitando-se problemas de trincamentos durante a pré-queima do material. Com relação à formação de fases expansivas em temperaturas elevadas, todas as variáveis estudadas (teor de cimento, tipo de ligante, fonte de magnésia, teor de microssílica e tipo de agregado) influenciaram de modo relevante na estabilidade volumétrica dos concretos alumina-magnésia, propiciando diversas alternativas para o controle da expansão por meio da engenharia de microestrutura destes materiais e contribuindo para o avanço científico e tecnológico no assunto.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3296.pdf: 5077679 bytes, checksum: fe2995795d550b8472d994e69567ff00 (MD5) Previous issue date: 2009-09-10 / Universidade Federal de Sao Carlos / Rare earth doped ceria has a great potential to be used as electrolyte in temperatures around 800 °C in fuel cells due to its higher electrical conductivity than YSZ. However, the reduction of Ce+4 to Ce+3 in low oxygen partial pressure has introduced limitations for using doped ceria electrolyte due to electronic conduction. Among the several ceria solid solutions, CeO2-ZrO2-Y2O3 attracts attention because its stability at temperatures around 800 °C and oxygen partial pressures up 10-18 atm. On the other hand, ceria solid solutions are very sensitive to the purity of the raw material. For these reason, it is common to find secondary phase along the grain boundary blocking the electrical conduction. For these electrolytes, impurities control the grain boundary conductivity. In this work, powders (Ce0,9-xYx)Zr0,1 and (Ce0,9-xGdx)Zr0,1 with 0.10 ≤ x ≤ 0.24 were prepared by oxides mixing. The effect of successive calcinations and the addition La2O3 was evaluated. Samples obtained by isostatic pressing, were sintered between 1450 and 1600 ° C with two hours of soaking time. Sintered samples were characterized by density measurements, X rays diffraction, scanning electron microscopy and impedance spectroscopy. Among all samples, those doped with 12 mol% of co-dopant aliovalente (Y2O3 ou Gd2O3) showed similar electrical behavior. For these samples it was observed a large increase of grain boundary electrical conductivity for calcined compositions and doped with La2O3 resulting a total electrical conductivity of 4,4x10-4 S.cm-1 at 450 °C in the same order of magnitude of electrolytes Z8Y prepared for this work. Compositions containing Y+3 and La2O3 showed higher electrolytic domain compared to the other investigated compositions. / Céria dopada com terras raras apresentam grande potencial para serem utilizadas como eletrólito em pilhas a combustível em temperaturas próximas a 800 °C devido à maior condutividade elétrica comparada à YSZ. Entretanto, a redução do íon Ce+4 para Ce+3 em baixas pressões parciais de oxigênio limita a utilização de eletrólitos baseados em céria dopada devido à condução eletrônica. Entre as várias soluções sólidas, CeO2-ZrO2-Y2O3 têm atraído atenção por causa da estabilidade em temperaturas ao redor de 800 °C e em pressões parciais de oxigênio de até 10-18 atm. Entretanto, soluções sólida de céria são muito sensíveis à pureza das matérias primas e por esta razão, é comum encontrar fase secundária silicosa no contorno de grão bloqueando a condução elétrica. Para estes eletrólitos as impurezas controlam a condutividade do contorno de grão. Nesta dissertação, pós de (Ce0, 9-xYx)Zr0,1 e (Ce0,9-xGdx)Zr0,1 com 0,10 ≤ x ≤ 0,24 foram preparados via mistura de óxidos. O efeito de calcinações sucessivas e a adição do aditivo seqüestrante de sílica La2O3 foram avaliados. Amostras obtidas por prensagem isostática foram sinterizadas entre 1450 e 1600 °C com patamar de duas horas. Amostras sinterizadas foram caracterizadas por medidas de densidade, difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de impedância. Dentre todas as amostras, aquelas dopadas com 12 %mol de co-dopante aliovalente (Y2O3 ou Gd2O3) apresentaram comportamento elétrico semelhante. Para estas amostras foi observado um grande aumento na condutividade elétrica do contorno de grão para composições calcinadas e aditivadas com La2O3 refletindo em uma condutividade elétrica total de 4,4x10-4 S.cm-1 a 450 °C da mesma ordem de magnitude de eletrólitos de Z8Y preparados neste trabalho. Composições contendo Y+3 e aditivadas com La2O3 apresentaram maior domínio eletrolítico comparada às outras composições investigadas.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3318.pdf: 1831577 bytes, checksum: fe40160745510081bbbea94446d7cc98 (MD5) Previous issue date: 2010-04-01 / Selfbonding magnet wires are composed by two or more polymeric cover layers, being the inner layers thermosetting and the over coat composed of a thermoplastic cross-linkable layer. These wires are used in several magnetic wire coil applications, such as TV deflecting coils, coils for small motors, electrical coils for automotive, coil speakers, etc. In general, the bondable layer is activated by heating, joining the turns irreversible, even when heated to high temperatures or exposed to solvents. During this procedure the material change from a thermoplastic one to a thermosetting material, being of great importance the study of properties such as glass transition temperature and viscosity behaviour. It was used a cross-linkable polyester resin and a single component epoxy resin in this work. These materials were characterized by thermogravimetry analysis (TGA), thermo-mechanical analysis (TMA), differential scanning calorimetry (DSC) and infrared spectroscopy (FTIR). It was possible to evaluate the effects of residual solvent and the crosslinking of the materials by the thermomecanical response of TMA, from which it was determined the glass transition temperature (Tg). This transition was affected by the residual solvent and the curves after Tg shows a second transition which was attributes to softening temperature associated with the crosslink degree of the materials. It was possible to quantify the loss of residual solvent of the polymer in each cycle of TMA by TGA. DSC make it possible to study the kinetics of cure of epoxy resin which shows a polymerization kinetic of order n = 1,2 and an average activation energy of 120 KJ/mol. / Fios esmaltados cementáveis são fios revestidos por pelo menos duas camadas de polímeros distintos, onde a camada interna é em geral temofixa e a camada externa é termoplástica. A camada externa é empregada na união das espiras de bobinas por meio da fusão ou dissolução parcial desta, seguida da sua re-solidificação ou secagem. Após a colagem das espiras a camada externa pode ser reticulada de modo que o produto final seja estável. Esses fios são empregados em diversos tipos de dispositivos como bobinas defletoras para televisão, bobinas para motores pequenos, bobinas para equipamentos elétricos automotivos, bobinas de altofalantes, entre outros. As resinas utilizadas para a camada cementante são em geral reticuladas por aquecimento, unindo as espiras irreversivelmente, mesmo quando aquecidas a elevadas temperaturas, ou expostas a solventes. Nesse trabalho, dois esmaltes cementáveis foram estudados, um constituído por uma resina de poliéster e outro por uma resina epóxi mono-componente. Os materiais foram caracterizados por análise termogravimétrica (TGA), análise termomecânica (TMA), análise dinâmico-mecânica (DMTA), calorimetria exploratória diferencia (DSC) e por espectroscopia de infravermelho (FTIR). A técnica de TMA foi empregada tanto para o estudo de filmes produzidos em laboratório sobre substrato de alumínio como para o filme no produto acabado. A técnica de TMA foi aplicada de modo cíclico de forma a simular o processamento do material, e permitiu acompanhar os efeitos do solvente residual e da reticulação da resina na resposta termomecânica do polímero, e a detecção da temperatura de transição vítrea (Tg) dos filmes, bem como o efeito da presença de solvente residual sobre a Tg e o comportamento dos materiais no estado borrachoso, onde uma segunda transição foi atribuída a temperatura de amolecimento, associada ao grau de reticulação do material. O uso da técnica de DSC mostrou-se adequada para o estudo da cinética de reticulação da resina epóxi a partir da qual foi determinada a ordem de reação como em torno de 1,2 e a energia de ativação ao redor de 120 kJ/mol.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3356.pdf: 4172643 bytes, checksum: 0fa26d4cc1fc916af95827a69ed0b1cf (MD5) Previous issue date: 2007-05-28 / This work was conducted in four stages, the first to understand the phenomena that affect the 2.25Cr-1Mo steel hot tensile in different conditions, observing their behavior in a wide range of temperature and strain rates, to complete the initial study of Reis Sobrinho [10], that employed the following test conditions: Crosshead speed (VC) = 20; 5; 1.0; 0.1; 0.01 mm/min and Temperatures (T) 500, 550, 600, 650 and 700°C. In the present study were used to further test the parameters of: VC from 200 to 0.001 mm/min and Temperatures: room temperature, 100, 200, 300, 400 and 450°C providing more complete information of the behavior of the material. The third step aimed to achieve the detailed analysis of the data set of the hot tensile and creep for 2.25Cr-1Mo steel in applying the criterion of equivalence, emphasizing that this range of data provided by testing, had increased because of bibliographic information obtained with the same steel at different test conditions in the temperature range from 500°C to 600°C generated by Klueh [48,49] and Klueh & Oakes [50 52]. The analysis of these parameters, which consisted in verifying the validity of the criterion of equivalence proposed for 2.25Cr-1Mo steel, closes the first stage of this work, starting a fourth phase, to verify the reliability of the methodology proposed for other materials, in which the same type of analysis was applied to the AISI 310 steel. The closure was to attempt preliminary creep study in 2.25 Cr-1Mo steel at room temperature, whose possible existence was indicated by analysis of the tension data applying the criterion of equivalence. / Este trabalho foi realizado em quatro etapas, a primeira visando compreender os fenômenos que atuam no aço 2,25Cr-1Mo tracionado a quente em diferentes condições, observando seu comportamento numa ampla faixa de temperatura e taxas de deformação,visando completar o estudo inicial de Reis Sobrinho (10), que empregou as seguintes condições de teste: Velocidades de Tração (VT) = 20 5 1,0 0,1 001mm/min e Temperaturas (T) de 500, 550, 600, 650 e 700°C. No presente estudo foram usados para os novos ensaios os parâmetros de: VT de 200 a 0,001 mm/min e Temperaturas: ambiente, 100, 200, 300, 400 e 450°C, disponibilizando informações mais completas do comportamento do material. A terceira etapa visou a realização de análise detalhada do conjunto de dados de tração a quente e fluência para o aço 2,25Cr-1Mo na aplicação em critério de equivalência, ressaltando que esta gama de dados propiciadas pelos ensaios realizados, teve um incremento em razão das informações obtidas por ocasião de levantamento bibliográfico do mesmo aço em diferentes condições de ensaio na faixa de temperatura de 500°C a 600°C, geradas por Klueh (48,49) e Klueh & Oakes (50 52 ). A análise destes parâmetros, que consistiu na verificação da validade do critério de equivalência proposto para o aço 2,25Cr-1Mo, fecha a primeira etapa do trabalho, dando início a uma quarta fase, visando verificar a confiabilidade da metodologia proposta para outros materiais, na qual o mesmo tipo de análise foi aplicado para o aço AISI 310. O encerramento consistiu em tentativa preliminar de estudar fluência no aço 2,25Cr-1Mo à temperatura ambiente, cuja possivel existência foi indicada em análise de dados de tração aplicando o critério de equivalência .

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4090.pdf: 6167485 bytes, checksum: 33ee7a58557dddae36bb9e55e7be689e (MD5) Previous issue date: 2011-10-24 / Universidade Federal de Sao Carlos / Mg alloys have attracted attention as potential implant material because of their good mechanical properties, biocompatibility and biodegradation properties. However corrosion of these alloys causes intense release of hydrogen gas which is not desirable for biomedical applications. Zberg et. al. reported a significant reduction in hydrogen evolution in Mg-Zn-Ca glassy alloys due the increase of Zn without the formation of undesirable intermetallic phases. These glassy alloys showed great potential for deployment in a new generation of biodegradable implants. In this context the evaluation of the glass forming ability (GFA) of Mg-Zn-Ca alloys, in the Mg-rich composition corner is relevant. In the present work we studied Mg-rich compositions in the Mg-Zn-Ca system based on the topological instability criterion (min) combined with the average electronegativity difference (e) among the elements in the alloy. Bulk samples were produced by rapid cooling in a copper mold and ribbons were produced by melt-spinning technique. The microstructure, amorphous nature, thermal properties and chemical composition of samples were investigated by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC) and electron dispersive spectroscopy (EDS). Best results were observed in alloys with Ca content limited to 6 at%. Furthermore, the samples ewre subjected to oxidation and high change in composition. / As ligas a base de magnésio têm recebido atenção especial para aplicação em materiais biomédicos, isso se deve as suas propriedades, como: resistência mecânica adequada, biocompatibilidade e biocorrosão. No entanto, a corrosão dessas ligas é acompanhada de uma intensa liberação de hidrogênio que é indesejável para a classe de matérias biomédicos. Zberg et al. mostraram uma significante diminuição da liberação de hidrogênio em ligas vítreas de Mg-Zn- Ca devido ao aumento no teor de zinco sem a formação de fases intermetálicas indesejáveis. Essas ligas mostraram um grande potencial de serem aplicadas em implantes biocorrosivos. Nesse contexto, o estudo da tendência de formação de fase amorfa (TFA) em ligas do sistema Mg-Zn-Ca ricas em magnésio torna-se interessante. Esse mestrado focou-se no estudo da TFA, utilizando uma combinação de dois critérios: da mínima instabilidade topológica (min) e da diferença de eletronegatividade média (e). Amostras em formato de cunha foram fabricadas por resfriamento rápido em molde de cobre e fitas foram elaboradas pela técnica de melt-spinning. A microestrutura, natureza amorfa, propriedades térmicas e composição química foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios X (DRX), calorimetria diferencial de varredura (DSC) e espectroscopia por dispersão de energia (EDS). Os melhores resultados, quanto a amorfização, foram das ligas com teor de cálcio de até 6%at., além disso, as amostras elaboradas experimentaram elevada oxidação e mudança de composição.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4097.pdf: 3472650 bytes, checksum: dd1c4172f8e886f52e4082cca307ccde (MD5) Previous issue date: 2011-09-16 / Financiadora de Estudos e Projetos / Fuel cells are the most promising technology for producing clean energy. In particular, the Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) stands out among the various types due to high efficiency at high temperatures (800 ~ 1000°C) resulting in high cost for power generation. The operating temperature decreasing allows the use of non expensive materials and increases cell life time. One of the challenges for reducing the operating temperature is to increase the electrical conductivity of electrolytes. In this context, the ceria-based electrolytes are an alternative due to its high ionic conductivity at intermediate temperatures (500 ~ 650 °C). In this work, commercial powder of 10 mol% Gd2O3 doped Ceria was co-dopped with X% Sm2O3 (0 <X <2.0), using mechanical mixture. Sintering was carried out by conventional method at temperatures of 1400, 1450 and 1500 ° C with 2, 10 and 20 hours of soak time. Relative density above 93% was obtained for all sintering conditions. The grain growth was favored by codopping, specially for samples sintered at 1500 °C - 10 and 20 h, and 1450 °C - 20 h, indicating that in these sintering conditions samarium addition favored the diffusion in the grain boundary region. The highest total electrical conductivity was obtained for 0.5 mol% Sm2O3 sample sintered at 1500 °C-2 h. The values of electrical conductivity for grain and grain boundary, both specific and apparent, didn t achieve the maximum value for the same co-dopped content and the same sintering condition. / As células a combustível estão dentre as tecnologias mais promissoras para a produção de energia limpa. Em especial a Célula a Combustível de Eletrólito de Óxido Sólido (CCEOS) se destaca entre os diversos tipos por apresentar alta eficiência, mas isso ocorre apenas em altas temperaturas (800~1000°C), o que gera um custo elevado para a geração de energia. A redução da temperatura de operação permite a utilização de materiais mais baratos e com maior ciclo de vida. Um dos desafios para a redução da temperatura de operação é aumentar a condutividade elétrica dos eletrólitos para valores da ordem de 10-2 S.cm-1. Nesse contexto, os eletrólitos a base de céria são uma alternativa por apresentarem altos valores de condutividade iônica em temperaturas intermediárias (500~650°C). Nesse trabalho foram preparados pós de CeO2 10% mol Gd2O3 codopados com X % mol Sm2O3 com 0<X<2,0, utilizando o método de mistura de óxidos a partir de Céria-Gadolínia comercial. A sinterização foi realizada pelo método convencional nas temperaturas de 1400, 1450 e 1500 °C nos patamares de 2, 10 e 20 horas e as amostras apresentaram em todos os casos densidade relativa superior a 93%. O crescimento do tamanho de grão foi favorecido pela codopagem nos corpos sinterizados a 1500°C por 10 e 20 horas e 1450°C por 20 horas, o que indica que nessas condições de sinterização a adição de samário favoreceu a difusão de espécies na região de contorno de grão. O maior valor de condutividade elétrica total foi obtido para a amostra com o teor de 0,5% em mol de samária, sinterizada a 1500°C por duas horas, contudo os resultados de condutividade elétrica de grão, condutividade específica de contorno de grão e condutividade aparente de contorno de grão mostraram-se conflitantes quanto ao melhor teor de codopante e às melhores condições de sinterização, indicando que os mecanismos responsáveis pelo aumento de condutividade elétrica são distintos em grão e contorno de grão.