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S?ntese e caracteriza??o de catalisadores de LaNiO3 n?o suportados e suportados em Al2O3 e ZrO2 para a reforma a vapor do metanoMartinelli, Daniele de Macedo Henrique 18 April 2007 (has links)
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Previous issue date: 2007-04-18 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Ionic oxides with ABO3 structure, where A represents a rare earth element or an alkaline metal and B is a transition metal from group VIII of the periodic table are potential catalysts for oxidation and good candidates for steam reforming reaction. Different methods have been considered for the synthesis of the oxide materials with perovskite structure to produce a high homogeneous material with low amount of impurities and low calcination temperatures. In the current work, oxides with the LaNiO3 formula had been synthesized using the method of the polymeric precursors. The thermal treatment of the materials took place at 300 ?C for 2h. The material supported in alumina and/or zirconia was calcined at 800 ?C temperature for 4h. The samples had been characterized by the following techniques: thermogravimetry; infrared spectroscopy; X-ray diffraction; specific surface area; distribution of particle size; scanning electron microscopy and thermo-programmed reduction. The steam reforming reaction was carried out in a pilot plant using reducing atmosphere in the reactor with a mixture of 10% H2-Argon, a mass about 5g of catalyst, flowing at 50 mL.min-1. The temperature range used was 50 - 1000 oC with a heating rate of 10 oC.min-1. A thermal conductivity detector was used to analyze the gas after the water trapping, in order to permit to quantify the consumption of hydrogen for the lanthanum nickelates (LaNiO3). The results showed that lanthanum nickelate were more efficient when supported in alumina than when supported in zirconia. It was observed that the methane conversion was approximately 100% and the selectivity to hydrogen was about 70%. In all cases were verified low selectivity to CO and CO2 / ?xidos i?nicos com estrutura ABO3, onde A representa elemento terra rara ou metal alcalino e B ? um metal de transi??o especialmente do grupo VIII da tabela peri?dica s?o potenciais catalisadores para oxida??o e fortes candidatos para reforma a vapor. Diferentes m?todos t?m sido propostos para a s?ntese de ?xidos com estrutura perovisquita visando produzir um material com alta homogeneidade, baixa quantidade de impurezas e baixa temperatura de calcina??o. No presente trabalho, ?xidos do tipo LaNiO3 foram sintetizados utilizando o m?todo dos precursores polim?ricos. Os materiais foram tratados termicamente a 300 ?C por 2h, calcinados a 800 ?C por 4h e suportados em alumina e/ou zirconia. As amostras foram caracterizadas pelas seguintes t?cnicas: an?lise termogravim?trica; espectroscopia na regi?o do infravermelho; difra??o de raios-X; ?rea superficial; distribui??o do tamanho de part?cula; redu??o a temperatura programada e microscopia eletr?nica de varredura. Rea??es catal?ticas de reforma a vapor foram realizadas em uma planta piloto, usando-se atmosfera redutora com uma mistura de 10% H2-Arg?nio, uma massa de cerca de 5g de catalisador, com fluxo total de 50 mL.min-1. A temperatura variou de 50 a 1000 oC com raz?o de aquecimento de 10 oC.min-1. Um detector de condutividade t?rmica foi utilizado para analisar o g?s ap?s trapeamento da ?gua, permitindo assim quantificar o consumo de hidrog?nio para os niquelatos de lant?nio (LaNiO3). Os resultados mostraram que o niquelato de lant?nio, foi mais eficaz quando suportado em alumina que em zirconia, observou-se que a convers?o do metano foi pr?xima a 100% e seletividade ao hidrog?nio em torno de 70%. Em todos os casos verificou-se baixa seletividade ao CO e CO2
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Estudo do res?duo fosfogesso na formula??o de uma pasta para revestimento interno de edif?ciosOliveira, Jorge Ivan de 29 May 2014 (has links)
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Previous issue date: 2014-05-29 / Universidade Federal do Rio Grande do Norte / O objeto da pesquisa ? o fosfogesso, um res?duo da ind?stria de ?cido fosf?rico, mat?ria prima para a produ??o de fertilizantes fosfatados, detergentes, ra??es animais, aditivos em alimentos, pesticidas e outros produtos qu?micos, mais comumente aplicados na agricultura para corre??o do solo. O fosfogesso resulta da lixivia??o ?cida da rocha fosfatada com ?cido sulf?rico concentrado e ?gua. Como produto dessa rea??o, tem-se o ?cido fosf?rico e o res?duo, sulfato de c?lcio dihidratado (fosfogesso), cujas caracter?sticas qu?micas e f?sicas s?o semelhantes ?s do gesso natural. Vale destacar que a grande produ??o de fertilizante tem, por outro lado, gerado grande volume de fosfogesso. Apenas uma pequena quantidade desse material tem sido aproveitada nas ind?strias ciment?cias e na agricultura. Por conseguinte, esse material tem sido, ao longo de d?cadas, um grande problema ambiental, no tocante ao seu estoque que, em geral, ? depositado a c?u aberto em formato de pilhas, em locais pr?ximos ?s ind?strias produtoras, aumentando, com isso, a possibilidade de contamina??o das ?guas subterr?neas, impactando o meio ambiente. Enquanto isso, na constru??o civil, o uso do gesso oriundo da gipsita ou gesso natural vem sendo, a cada dia, mais utilizado. Essa demanda crescente, juntamente com as condi??es de produ??o, t?m levado ?s regi?es produtoras, s?rios problemas ambientais, como ? o exemplo da regi?o do Araripe, interior do estado de Pernambuco. Nesse contexto, surge a possibilidade de uso do res?duo fosfogesso, que possui caracter?sticas qu?micas e f?sicas semelhantes ao gesso natural. Atualmente, o gesso natural, entre outras demandas crescentes, vem sendo bastante utilizado nos revestimentos internos de paredes e tetos de habilita??es, principalmente em programas de casas populares no Brasil. Enquanto isso, as pesquisas visando ao reaproveitamento do fosfogesso na constru??o civil, quer seja em substitui??o ao gesso, quer seja aplicado a outros usos, ainda ? bastante incipiente. Nesse sentido, a pesquisa se justifica, na medida em que tem como objetivo analisar as condi??es t?cnicas para a aplica??o do fosfogesso em substitui??o, parcial ou total, do gesso natural, nos revestimentos internos das edifica??es. Como procedimento metodol?gico, foram realizadas as caracteriza??es do p?s do gesso natural e do fosfogesso e, em seguida, analisadas as caracter?sticas t?cnicas das pastas puras e compostas do gesso e do fosfogesso, nas formas em pasta e endurecida. Os resultados apontam para a viabilidade do uso do fosfogesso como alternativa ao uso do gesso na constru??o civil, especificamente, nos revestimentos internos dos elementos divis?rios das edifica??es
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Sinteriza??o de matrizes cer?micas ? base de alumina refor?adas por carbetos a partir de precursores polim?ricosDiniz, Marcus Alexandre 01 October 2007 (has links)
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Previous issue date: 2007-10-01 / Ceramic composites produced with polymerics precursors have been studied for many years, due to the facility of obtaining a complex shape, at low temperature and reduces cost. The main objective of this work is to study the process of sintering of composites of ceramic base consisting of Al2O3 and silicates, reinforced for NbC, through the technique of processing AFCOP, as well as the influence of the addition of LZSA, ICZ and Al as materials infiltration in the physical and mechanical properties of the ceramic composite. Were produced ceramic matrix composites based SiCxOy e Al2O3 reinforced with NbC, by hidrosilylation reaction between D4Vi and D1107 mixtured with Al2O3 as inert filler, Nb and Al as reactive filler. The specimens produced were pyrolised at 1200, 1250 and 1400?C and infiltred with Al, ICZ and LZSA, respectively. Density, porosity, flexural mechanical strength and fracture surface by scanning electron microscopy were evaluated. The microstructure of the composites was investigated by X-ray diffraction to identify the presence of crystalline phases. The composites presented apparent porosity varying of 31 up to 49% and mechanical flexural strength of 14 up to 34 MPa. The infiltration process improviment of the densification and reduction of the porosity, as well as increased the values of mechanical flexural strength. The obtained phases had been identified as being Al3Nb, NbSi2, Nb5S3, Nb3Si and NbC. The samples that were submitted the infiltration process presented a layer next surface with reduced pores number in relation to the total volume / Os comp?sitos cer?micos produzidos atrav?s de precursores polim?ricos v?m sendo estudados h? v?rios anos, tendo em vista a facilidade de moldagem em formas complexas, menores temperaturas de sinteriza??o e custo reduzido. O principal objetivo deste trabalho ? estudar o processo de sinteriza??o de comp?sitos de base cer?mica constitu?da de alumina e silicatos, refor?ados por carbetos de ni?bio, atrav?s da t?cnica de processamento AFCOP, bem como a influ?ncia da adi??o de LZSA, ICZ, e Al como materiais infiltrantes nas propriedades f?sicas e mec?nicas do comp?sito cer?mico. Foram produzidos comp?sitos de matriz cer?mica baseados em SiCxOy e Al2O3 refor?ados com carbeto de ni?bio, a partir da rea??o de hidrossila??o entre os olig?meros D4Vi (1,3,5,7 tetrametil 1,3,5,7 tetravinilciclotetrasiloxano) e D1107 Poli (metilhidrogeniosiloxano), misturados com alumina como carga inerte, ni?bio e alum?nio como aditivos reativos. As amostras produzidas foram pirolisadas a 1200?C, 1250?C e 1400?C e infiltradas com Al, ICZ e LZSA, respectivamente. Foram realizados ensaios de densidade, porosidade, resist?ncia mec?nica ? flex?o e an?lises da superf?cie de fratura por microscopia eletr?nica de varredura. A microestrutura dos comp?sitos foi investigada pela an?lise de difra??o de raios-x para identifica??o das fases cristalinas presentes. Os comp?sitos apresentaram porosidade aparente variando de 31 a 49 por cento e resist?ncia mec?nica ? flex?o de 14 a 34 MPa. Os resultados mostraram que o processo de infiltra??o promoveu uma melhoria na densifica??o e redu??o da porosidade, bem como um incremento nos valores de resist?ncia mec?nica do comp?sito. As fases formadas ap?s a pir?lise foram identificadas como sendo Al3Nb, NbSi2, Nb5Si3, Nb3Si e NbC. As amostras que foram submetidas ao processo de infiltra??o apresentaram uma camada superficial com reduzido n?mero de poros em rela??o ao volume total
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Comportamento mec?nico e tenacidade ? fratura de ligas de alum?nio 2024 e 7075 submetidas a diferentes tempos de envelhecimentoCavalcante, Felipe Fernandes 06 May 2016 (has links)
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Previous issue date: 2016-05-06 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Sabe-se que a grande parte das ligas de alum?nio pode sofrer varia??es significativas em suas propriedades mec?nicas dependendo do tratamento de envelhecimento realizado. Por?m, poucos trabalhos apontam as caracter?sticas dessas ligas em condi??es subenvelhecidas e superenvelhecidas, principalmente em rela??o ? tenacidade ? fratura. Al?m disso, estudos recentes apontam que algumas ligas de alum?nio subenvelhecidas podem sofrer uma esp?cie de auto cura, ou seja, esses materiais podem, quando solicitados devido a algum esfor?o externo, tender a um fechamento de algum defeito como uma trinca devido ? precipita??o din?mica, o que aumentaria sua capacidade de resistir ?s solicita??es. Neste contexto, neste trabalho ? avaliada a rela??o entre a tenacidade ? fratura e a resist?ncia ? tra??o e as condi??es de tratamentos t?rmicos de duas ligas de alum?nio (2024-T351 e 7075-T651), tanto na condi??o de entrega quanto submetidas a tratamentos t?rmicos de solubiliza??o (a 480 0C por 2,5 h) e envelhecimento artificial (145 0C por 8, 10, 16 e 24 h para a 7075, e 190 0C por 1, 3, 5, 8 e 12 h para a 2024), portanto, em condi??es de subenvelhecimento (abaixo do m?ximo de dureza), envelhecida (no ponto de m?xima dureza) e superenvelhecimento (al?m do ponto de m?xima dureza). Os materiais, nestas diferentes condi??es de processamento foram caracterizados do ponto de vista mec?nico - atrav?s dos ensaios de tenacidade ? fratura, utilizando a metodologia de entalhe chevron - KICVM (ASTM 1304), de tra??o uniaxial (ASTM E8M) e dureza HRB (ASTM E18) - e do ponto de vista estrutural, atrav?s da microscopia ?ptica, MEV e EDS. As microestruturas obtidas nas diferentes condi??es s?o avaliadas por MEV e DR-X. Os micromecanismos de fratura das amostras de tra??o e tenacidade ? fratura s?o avaliados por MEV. Em rela??o ? dureza verificou-se, para ambas as ligas, que ouve apenas um pequena tend?ncia de redu??o dos valores obtidos para a amostras envelhecidas em rela??o ao estado de entrega. Os resultados dos ensaios de tra??o indicam tamb?m uma pequena redu??o da resist?ncia das amostras envelhecidas, em rela??o ao estado de entrega. Estes resultados de dureza e tra??o indicam que a m?xima resist?ncia pode ser obtida para tratamentos de envelhecimento por 5 h (2024) e entre 10 e 12 h (7075). Os resultados de tenacidade ? fratura mostram que n?o houve influ?ncia significativa dos tempos de envelhecimento de 8h, 10h, 16h e 24h sobre os valores de KICV para a liga 7075, apesar dos tratamentos de envelhecimento terem aumentado a tenacidade ? fratura em rela??o ao estado de entrega. Em rela??o ? liga 2024, nem todos os resultados de tenacidade ? fratura puderam ser validados em fun??o da trajet?ria de crescimento de trinca fora do regime de abertura (modo I), mesmo para corpos de prova de maiores dimens?es. Este resultado indica que os diferentes tratamentos de envelhecimento da liga 2024 atuaram no sentido de aumentar a tenacidade do material, elevando a amplitude dos eventos inel?sticos ? frente da trinca. / Heat treatable aluminum alloys may experience significant changes in mechanical properties
depending on heat treatment developed. Futhermore, a few works discuss about this
properties in underaged and overaged conditions, mainly about fracture toughness. Recently,
some researches showed that some aluminum alloys in underaged conditions may
indicate the self healing phenomenon, in other words, when streched mechanically, the
material could present a closure, or a reduction in crack growth ratio due local compressive
stress associated to dynamic precipitation. In this context, its valued the relationship
between fracture toughness, mechanical properties and heat treatment in two aluminum
alloys (2024-T351 e 7075-T651) when submitted to solubilization (480 ?C for 2,5h) and
artificial aging (145 ?C for 8h, 10h, 12h, 16h and 24h for 2024-S1 named first set and 7075;
and 190 ?C for 1h, 3h, 5h, 8h and 12h for 2024-S2, second set), obtaining underaged, peak
hardness and overaged conditions. The samples were featured using fracture toughness
tests with a chevron notch, K??? (ASTM E1304); tensile tests (ASTM E8/E8M) and Vickers
hardness (ASTM E 384). In structural aspects, this alloys were featured using optical
microscopy and scanning electron microscopy (SEM), in microstructural aspects, using
energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS). The micromechanisms of fracture surface on
chevron samples are showed using SEM. After results, hardness and ultimate tensile stress
showed maximum values between 3h and 5h (2024-S2) and approximately 10h and 12h
(7075). About 2024-S2 alloy, it is showed the phenomenon of dynamic precipitation in
delivery state, underaged and peak aged samples, due little peaks on stress-strain curves.
However, in 2024 first and second sets, all results cannot be valid because the samples
showed a significant change in fracture mode presenting a mix of mode I + mode II,
futhermore, thickness B is not sufficient for attend ASTM E 1304. The 7075 aluminum
alloy presented a distinguished behavior, showing independence in properties like fracture
toughness and hadness mainly in overaged conditions, because as the hardness value
increase in this condition, fracture toughness increased also. Besides that, K??? values
showed no much variation besides the different times of aging, despite this values are
much high than delivery state condition. About micromechanisms of fracture, all conditions
presented dimples, and cleavage fracture associated to coarse precipitates.
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Metaliza??o mec?nica com Ti de placas de Al2O3 utilizando m?quina ferramenta computadorizada para brasagem metal/cer?micaVieira, Jo?o Dantas Paiva 22 August 2015 (has links)
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Previous issue date: 2015-08-22 / Neste trabalho empregou-se a t?cnica de metaliza??o mec?nica para produzir um revestimento de metal ativo, no caso o tit?nio (Ti), no substrato cer?mico de alumina (Al2O3), a fim de favorecer o molhamento com ligas de adi??o convencionais. Utilizou-se um processo autom?tico com o emprego de uma m?quina ferramenta de controle num?rico computadorizado (CNC) sem a interven??o do operador. Posteriormente, a cer?mica metalizada foi brasada, com tubo met?lico de inox 304, por t?cnica indireta em forno de alto v?cuo, utilizando liga de adi??o convencional Ag-28Cu. A interface resultante foi caracterizada por t?cnica de an?lise micro estrutural em microsc?pio eletr?nico de varredura (MEV) acoplado com sistema de microan?lise qu?mica por energia dispersiva (EDS) e o desempenho mec?nico, por ensaio de cisalhamento, realizado em uma m?quina universal de ensaios mec?nicos, que apresentou baixos valores da tens?o de cisalhamento. A metaliza??o com tit?nio mostrou resultado satisfat?rio com pode ser observado pelas an?lises microsc?picas, enquanto a brasagem apresentou diferen?as significativas, a menor, nos resultados de resist?ncia das amostras analisadas, quando comparadas a outros trabalhos, na mesma ?rea. / In this work employed the mechanical metallization technique to produce a thin film of
titanium in the ceramic substrate of alumina (Al2O3), in order to favor wetting with
conventional adding alloys. Was used an automated process with employment a
machine tool computer numerical control (CNC) without operator intervention.
Subsequently, the metallized ceramic was brazed with metallic stainless steel tube 304,
by indirect technique in high-vacuum oven, using conventional alloying addition Ag-
28Cu. The resulting interface was characterized by technique of micro structural
analysis using scanning electron microscopy (SEM) coupled with energy dispersive
spectroscopy (EDS) for chemical microanalysis and mechanical performance, shear test,
carried out on a universal testing machine. The titanium metallization film was observed
by electron microscopy showing an interface with good interaction between the
elements of the materials involved, and the thickness of the layer of titanium fairly
regular, consistent with results in the same work area. While brazing interface presented
some defects, mainly due to the furnace atmosphere and vacuum pressure, which has
not reached the specified value, identified in other studies, which influenced, to some
extent, the mechanical results.
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Estudo da atividade fotocatal?tica dos filmes finos de TiO2/ In2O3 obtidos por spin coatingGarcia, Laurenia Martins Pereira 05 May 2016 (has links)
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LaureniaMartinsPereiraGarcia_TESE.pdf: 2883896 bytes, checksum: f18e0865bcb2cb5e8b2dd2a291c24ebf (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-10-13T23:54:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2016-05-05 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / Nas ?ltimas d?cadas tem se observado um enorme interesse no estudo de materiais cer?micos nanoestruturados com propriedades fotocatal?ticas e fotoluminescentes. Um dos precursores ? o di?xido de tit?nio (TiO2) que possui propriedades ?pticas, por?m apresenta alto valor de band gap (3.2 eV), combinando-o com outros ?xidos como o ?xido de ?ndio (In2O3) intensificar? suas propriedades, j? que o In2O3 possui menor band gap (2,8 eV), al?m de apresentar absor??o no vis?vel sendo eficaz para aumentar a absor??o do TiO2. Neste trabalho o m?todo de spin-coating foi utilizado na deposi??o de filmes finos multicamadas de TiO2/In2O3. Na prepara??o dos filmes, foram utilizadas resinas obtidas pelo m?todo de polimeriza??o de complexos (MCP), as quais tiveram sua viscosidade ajustada em 20cps. As resinas foram depositadas sobre o substrato de sil?cio (Si) variando em 4, 8 e 16 camadas, logo ap?s, foram cristalizadas em diferentes temperaturas 300?C, 500?C e 700?C. A caracteriza??o dos filmes foi feita por meio de difra??o de Raios-X (DRX), microscopia eletr?nica de varredura com emiss?o de campo (MEV-FEG), microscopia de for?a at?mica (AFM), espectroscopia na regi?o do UV-V?sivel (UV-Vis) e medidas de fotoluminesc?ncia (FL). Os resultados de difra??o de Raios-X confirmaram a forma??o do TiO2 com fase anatase e do In2O3, n?o havendo intera??o qu?mica entre os ?xidos dos filmes. As imagens obtidas por microscopia de for?a at?mica mostraram filmes bem densificados com tamanho m?dio de gr?o variando de 15 a 35 nm. As imagens da se??o transversal dos filmes de TiO2/In2O3 cristalizados a 700?C indicam espessuras bem uniformes variando de 262 a 708nm entre amostras. A atividade fotocatal?tica dos filmes foi avaliada atrav?s da degada??o do corante azul de metileno, os resultados indicaram que os filmes conferiram boa atividade fotocatal?tica na decomposi??o do azul de metileno. Os espectros de fotoluminesc?ncia apresentaram emiss?es correspondentes na regi?o do azul, resultado confirmado atrav?s do diagrama de cromaticidade. / In recent decades it has seen a huge interest in the study of nanostructured ceramic materials with photocatalytic and photoluminescent properties. A precursor is titanium dioxide (TiO2) having optical properties but has a high value of band gap (3.2 eV), combining them with other oxides such as indium oxide (In2O3) intensify their properties, as the In2O3 it has a smaller band gap (2.8 eV), and presents the visible absorption being effective to increase the absorption of the TiO2. In this work the spin-coating method was used in the deposition of multilayer thin films of TiO2 / In2O3. In the preparation of films, resins used were obtained by the complex polymerization method (CPM) which had a viscosity of 20cps adjusted. The resins were deposited on the silicon substrate (Si) ranging in 4, 8 and 16 layers there upon were crystallized at different temperatures 300?C, 500?C and 700?C. The characterization of the films was made by diffraction of X-rays (XRD), scanning electron microscopy, field emission (SEM-FEG), atomic force microscopy (AFM), spectroscopy in the UV-Visible region (UV- Vis) and photoluminescence measurements (PL). The results of X-ray diffraction confirmed the formation of anatase TiO2 with and In2O3 phase, there is no chemical interaction between the oxides of the films. The images obtained by atomic force microscopy showed well densified film with average grain size ranging from 15 to 35 nm. The images of the cross section of the film TiO2/In2O3 crystallized at 700?C indicated a uniform thickness ranging from 262 to 708nm between samples. The photocatalytic activity of the films was evaluated by the degradation of methylene blue dye, the results indicated that the film gave good photocatalytic activity in the decomposition of methylene blue, and increasing the number of layers had no significant influence on the increase in activity photocatalytic. The films were recycled and reused for three cycles photobleaching. The results were quite significant, as demonstrated the feasibility of reuse of thin films in the dye photobleaching. The photoluminescent properties of the films was studied at room temperature using excitation wavelength of 350 nm. The thin films studied had broadband issue. A high photoluminescent intensity was observed for the films annealed at 700 ? C in the different variations of the layer numbers. From the results obtained it was observed the feasibility of using the thin film as a photocatalytic material.
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Estudo de fitas nanocer?micas de zirc?nia obtidas por tape castingAra?jo, Micheline dos Reis 29 April 2016 (has links)
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Previous issue date: 2016-04-29 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Neste trabalho foram conformados substratos cer?micos de zirc?nia nanoparticulada estabilizada com 3 mol% de ?tria pelo processo de colagem de fitas (?tape casting?) em meio aquoso em uma faixa de espessura de 100 e 150 ?m, os quais apresentam grande interesse tecnol?gico para aplica??es eletroeletr?nicas. Suspens?es para a colagem de fitas foram preparadas em duas diferentes composi??es: 20% ligante - 22% solvente e 25% ligante - 17% solvente (em peso). Uma emuls?o acr?lica comercial serviu como ligante. A estabilidade da suspens?o de zirc?nia estabilizada com ?tria foi analisada por medida de reologia, atrav?s de curvas de viscosidade. Ambas as suspens?es apresentaram comportamento pseudopl?stico, o que ? desej?vel para a t?cnica de colagem de fitas. Ap?s o processo de colagem realizou-se prensagem uniaxial em diferentes temperaturas (40?C e 60?C) e tempos (5 e 10 minutos) nas fitas cer?micas, para a conforma??o dos laminados. An?lise T?rmica Diferencial (ATD) e Termogravim?trica (ATG) foram realizadas para se definir os par?metros para a sinteriza??o dos laminados. Ap?s a sinteriza??o ? 1500?C foram realizados ensaios de Difra??o de Raios X, densidade e porosidade, resist?ncia mec?nica ? flex?o, microdureza Vickers e Microscopia Eletr?nica de Varredura (MEV) para se avaliar as propriedades dos laminados obtidos al?m de analisar o tamanho e crescimento do gr?o. As amostras laminadas em menores temperaturas de prensagem apresentaram delamina??o entre as interfaces das fitas cer?micas, por?m sem influ?ncia significativa no comportamento mec?nico destes materiais. A composi??o com maior teor de ligante apresentou maiores valores de resist?ncia mec?nica devido ? maior quantidade deste componente propiciar melhorias no processo de conforma??o dos laminados. / Various processing techniques are based on the suspension of ceramics particles in an aqueous or non-aqueous media. One of these techniques is called tape casting, which need of a stabilized suspension with high concentration of solids and adequate rheological behavior, which can define if a process route is viable or not. Typical tape cast slurries are prepared by dispersion of a powder in an organic or nonorganic solvent, with a dispersant, followed by the addition of binders, plasticizers, and other additives. These slurries are cast through a so-called doctor blade over a flat carrier. In this study were shaped ceramic substrates of nanoparticulate zirconia stabilized with 3 mol% yttria by tape casting process in aqueous medium at thickness range of 100 to 150 micrometers which have great technological interest for applications electro-electronic. Tape casting slurries were prepared with two different compositions: 20% binder ? 22% solvent e 25 % binder - 17% solvent (wt.%). A commercial acrylic emulsion served as binder. The stability of the yttria-stabilized zirconia slurries was analyzed by means of rheological characterization through viscosity curves. Both slurries showed a pseudoplastic behavior, which is desired for tape casting. After the tape casting process was made uniaxial pressing at different temperatures (40?C and 60?C) and time (5 and 10 minutes) in ceramic tapes for forming the laminates. Differential Thermal Analysis (DTA) and thermogravimetry (TGA) were performed to define the parameters for the sintering of the laminate. After sintering at 1500?C were performed X Ray Diffraction (XRD), density and porosity, flexural strength, microhardness and Scanning Electron Microscopy (SEM) to evaluate the properties of the obtained laminates. Laminated samples at lower press temperatures showed delamination between the interfaces of the ceramic tapes, however no significant influence on the mechanical behavior of these materials. The composition with higher binder content shows higher values of mechanical resistance due the greater amount of this component provide improvements in the laminate forming process
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Estudo da Deformação Plástica Severa por Junção por Laminação Assimétrica Acumulada (JLAA) do Alumínio AA1050 / Study of the Accumulative Asymmetric Roll Bonding (AARB) applied on the AA1050 AluminumGodoi, Renan Pereira de 05 April 2018 (has links)
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Além da dissertação, você deve submeter também a carta comprovante devidamente preenchida e assinada pelo orientador.
O modelo da carta encontra-se na página inicial do site do Repositório Institucional e ela deve ser postada na mesma tela da submissão da dissertação.
Att.,
Milena P. Rubi
Bibliotecária
CRB8-6635
Biblioteca Campus Sorocaba
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Carta comprovante entrega dissertacao final.pdf: 51608 bytes, checksum: 02a387db1a1cf80b4fd6208badba41e4 (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi ( ri.bso@ufscar.br) on 2018-06-06T17:33:45Z (GMT) No. of bitstreams: 2
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Previous issue date: 2018-04-05 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Aluminum alloys are widely used in the automotive and aerospace industries due to some characteristics such as low density and high corrosion resistance, but their low tensile strength restricts a number of applications. The grain size is considered as a key factor that affects the mechanical behavior of metallic materials and the well-known Hall-Petch equation shows an improvement of strength through reduction in the average grain size. The process of severe plastic deformation (SPD) stands out precisely in the grain refinement, making it possible to obtain ultrafine grains, with average diameter between 100 to 1000nm. Among the SPD processes, the accumulative roll bonding (ARB) has an advantage over the others in aspects like productivity and volume of produced material. The use of ARB to improve the mechanical properties of aluminum alloys has been extensively studied, but some usual problems from conventional rolling persist, like the highly oriented texture that is inappropriate to conformability. The asymmetric rolling (AR) is able to solve this inconvenient texture, but it does not achieve the degree of strain needed to obtain a homogeneous fine-grained structure. In order to solve these problems, the accumulative asymmetric roll bonding (AARB) was proposed. This process aims to combine the good grain refinement achieved in the ARB with the modification on texture yielded by AR. In this work, AA1050 aluminum samples were submitted to 4, 6 and 10 AARB cycles at 350 and 400oC, that is in the range of hot thermomechanical processing. The samples were mechanically characterized by Vickers microhardness and tensile tests. The microstructures of the samples were characterized by optical microscopy, scanning electron microscopy (EBSD and failure analysis), and x-ray diffraction. The results of the characterizations showed a good quality of junction for all samples analyzed. The highest tensile strength values were obtained for the sample submitted to 6 cycles at 350 ° C. The improvement in strength was attributed to the grain refinement driven by dynamic recrystallization, yielding ultrafine grains in the range of 600 to 1000nm. The texture intensity was reduced and changed to shear components, at the same time the same yield and elongation was achieved in the rolling and the transverse directions, which indicates an improvement in the formability properties of the material. / As ligas de alumínio são amplamente utilizadas nas indústrias automobilística e aeroespacial, devido a sua baixa densidade e alta resistência à corrosão, mas sua baixa resistência mecânica limita a quantidade de aplicações. O tamanho de grão é considerado como um fator chave que afeta o comportamento mecânico dos materiais metálicos, e a conhecida relação de Hall Petch mostra um aumento da resistência dos metais, com a diminuição de sua granulometria média. Os processos de deformação plástica severa (DPS) se destacam justamente no refino do grão, possibilitando a obtenção de materiais com granulometria ultrafina, compreendida entre 100 a 1000nm. Dentre os processos DPS a junção por laminação acumulada (JLA) exibe certa vantagem sobre os demais nos quesitos de produtividade e quantidade de material produzido. Na literatura são encontrados trabalhos que utilizam a JLA para aumento da resistência mecânica das ligas de alumínio, porém alguns problemas recorrentes da laminação convencional persistem, como a obtenção de materiais com textura desfavorável para processos de conformação plástica. O processo de laminação assimétrica (LA) é capaz de resolver o problema da textura, porém não atinge graus de deformação que levem à uma estrutura de grãos finos homogênea. Tendo em vista a solução desses problemas, foi proposto o processo de junção por laminação assimétrica acumulada (JLAA), que visa combinar as boas propriedades atingidas no processo JLA, com componentes de textura favoráveis que são obtidos na LA. Nesse trabalho, amostras de alumínio AA1050 foram submetidas a 4, 6 e 10 ciclos JLAA a 350 e 400oC, ou seja, dentro da faixa de temperaturas de trabalho termomecânico a quente. As amostras foram caracterizadas mecanicamente através de ensaios de microdureza Vickers e ensaio de tração. A microestrutura das amostras foi caracterizada por microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura (EBSD e análise de falha), e difração de raio-X. Os resultados das caracterizações mostram uma boa qualidade de junção para todas amostras analisadas. Quanto às propriedades mecânicas, os maiores valores de resistência foram obtidos para a amostra submetida a 6 ciclos a uma temperatura de 350°C. A melhoria nas propriedades mecânicas foi atribuída ao refino de grão que ocorreu por recristalização dinâmica, alcançando valores dentro da faixa de 600 a 1000nm. Foi detectada também uma diminuição nas componentes de textura típicas para a laminação convencional e introdução de texturas de cisalhamento tanto na superfície quanto no centro das amostras, acompanhada de valores homogêneos de limite de resistência e alongamento nas direções de laminação e transversal à laminação, o que indica uma melhora nas propriedades de conformabilidade do material.
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Compósito de zircônia comercial com hidroxiapatita pura produzida via método sol gel para aplicações biomédicasFerreira, Camyla Regina Dantas 23 February 2018 (has links)
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CamylaReginaDantasFerreira_DISSERT.pdf: 2602523 bytes, checksum: 0161442abe99769695634cbc47a6ae8a (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-07-04T12:35:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2018-02-23 / Por apresentar excelentes propriedades mecânicas como tenacidade,
resistência mecânica e módulo de elasticidade semelhantes à de ligas de aço
inoxidável, além de baixa toxicidade, a zircônia é um biomaterial cerâmico com
diversas aplicações. No entanto, a zircônia possui baixa afinidade com células e
tecidos, pois é um material bioinerte, e em decorrência de suas elevadas propriedades
mecânicas em relação ao osso, podem surgir concentrações de tensão irregulares,
resultando em fratura. A hidroxiapatita, por sua vez, pertence à família dos fosfatos de
cálcio, apresenta elevado módulo de elasticidade, e está presente em compostos
naturais como o tecido duro, osso, dentina e esmalte dental, sendo um material
bioativo sem resistência mecânica adequada. Com o intuito de obter um material com
elevada tenacidade à fratura e afinidade com células e tecidos, foram desenvolvidos
e investigados compósitos de zircônia e hidroxiapatita. Para este trabalho a zircônia
utilizada foi a zircônia dopada com 8% de ítria, comercial, e a hidroxiapatita foi
sintetizada via método sol-gel a diferentes temperaturas e tempos de calcinação
(500°C/2h, 500°C/4h, 500°C/6h; 700°C/1h, 700°C/2h, 700°C/4h; 900°C/4h). As
amostras apresentaram camada de zircônia dopada com ítria comercial seguida de
camada do material compósito, produzido com zircônia comercial e hidroxiapatita
calcinada a 700°C/4h, nas seguintes proporções YSZ/HA 95/5, YSZ/HA 90/10,
YSZ/HA 85/15 e YSZ/HA 80/20. As amostras foram caracterizadas por: Difração de
Raios X (DRX), Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier
(FTIR), Método BET, Ensaio de Arquimedes, Microdureza Vickers e Microscopia
Eletrônica de Varredura (MEV). Os resultados do DRX mostraram a formação de fase
majoritária hidroxiapatita a diferentes temperaturas e tempos de calcinação, havendo
a formação dos materiais compósitos com área superficial e dureza diminuindo com o
aumento da presença de hidroxiapatita. As amostras YSZ/HA 85/15 e YSZ/HA 80/20,
apresentaram o melhor comportamento mecânico com maiores valores de tenacidade
à fratura de 9,2 e 9,3 MPa.m1/2, respectivamente. A amostra YSZ/HA 85/15 com menor
porosidade aparente (0,60%) e absorção de água (0,10%). / Due to its excellent mechanical properties such as toughness, mechanical
strength and modulus of elasticity similar to that of stainless steel alloys, in addition to
low toxicity, zirconia is a ceramic biomaterial with several applications. However,
zirconia has low affinity with cells and tissues, since it is a bioinert material, and
because of its high mechanical properties in relation to the bone, irregular
concentrations of tension can appear, resulting in fracture. Hydroxyapatite, in turn,
belongs to the calcium phosphate family and has a high modulus of elasticity, and is
present in natural compounds such as hard tissue, bone, dentin and dental enamel,
being a bioactive material without adequate mechanical resistance. In order to obtain
a material with high fracture toughness and affinity with cells and tissues, zirconia and
hydroxyapatite composites were developed and investigated. For this work the zirconia
used was doped with 8% of yttria, commercial, and the hydroxyapatite was synthesized
by sol-gel method at different temperatures and calcination times (500°C/2h, 500°C/4h,
500°C/6h; 700°C/1h, 700°C/2h, 700°C/4h; 900°C/4h). The samples showed
commercial yttria doped zirconia layer followed by composite material layer produced
with commercial zirconia and hydroxyapatite calcined at 700°C/4h in the following
proportions YSZ/HA 95/5, YSZ/HA 90/10, YSZ/HA 85/15 and YSZ/HA 80/20. The
samples were characterized by: X-ray Diffraction (XRD), Fourier Transform Infrared
Spectroscopy (FTIR), BET Method, Archimedes Assay, Vickers Microhardness and
Scanning Electron Microscopy (SEM). The XRD results showed the formation of the
hydroxyapatite major phase at different temperatures and calcination times, with the
formation of the composite materials with surface area and hardness decreasing with
increasing presence of hydroxyapatite. The samples YSZ/HA 85/15 and YSZ/HA
80/20, presented the best mechanical behavior with higher fracture toughness values
of 9.2 and 9.3 MPa.m1/2, respectively. The sample YSZ/HA 85/15 with lower apparent
porosity (0.60%) and water absorption (0.10%).
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Obtenção de fitas cerâmicas a base de NiO/CDG via colagem de fitasCruz, Luana Barbosa da 08 September 2017 (has links)
Submitted by Automação e Estatística (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-07-02T18:41:47Z
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LuanaBarbosaDaCruz_DISSERT.pdf: 2722254 bytes, checksum: 250016e9b31cd284cc0b419b3732db2d (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-07-04T12:44:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1
LuanaBarbosaDaCruz_DISSERT.pdf: 2722254 bytes, checksum: 250016e9b31cd284cc0b419b3732db2d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-04T12:44:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2017-09-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / As células a combustível do tipo óxido sólido (CaCOS) consistem em dispositivos
eletroquímicos que convertem energia química em elétrica e tem atraído cada
vez mais atenção devido à capacidade de conversão energética eficiente e
mínima poluição atmosférica. Uma das técnicas que pode ser utilizada na
produção das CaCOS é a colagem de fitas, pois minimiza os custos de produção.
As suspensões produzidas no processo de colagem de fitas são preparadas pela
dispersão de um pó em um solvente, o qual pode ser aquoso ou não, aliado a
um dispersante adequado, assim como ligantes, plastificantes, surfactantes e
antiespumantes. Após o processo de mistura, a suspensão é conformada
através de uma lâmina niveladora, que regula a espessura da fita produzida,
sobre uma superfície transportadora regular e plana, produzindo uma fita fina,
flexível e resistente. Diversos materiais destacam-se na composição do anodo
das células a combustível, entre eles, o óxido de níquel e cério dopado com
gadolínio, uma vez que apresentam alta condutividade iônica intragranular e
menor custo. Neste trabalho, foram conformados substratos cerâmicos
nanoparticulados de Óxido de Níquel e Cério dopado com Gadolínio através da
colagem de fitas em meio aquoso. Foram preparadas seis suspensões utilizando
três dispersantes diferentes e variadas proporções de orgânicos. As três
diferentes suspensões utilizadas exibiram comportamento pseudoplástico,
desejável para o processamento coloidal por colagem de fitas. As fitas
apresentaram uma faixa de espessura de 120 e 170 μm, recomendável para o
uso em anodos de células a combustível óxido sólido. As curvas
termogravimétricas mostraram a saída total dos orgânicos a uma temperatura de
500 oC. A sinterização das fitas e cerâmicas laminadas ocorreu em três
diferentes temperaturas: 1250 oC, 1300 oC e 1400 oC,. Foram realizados ensaios
de Difração de Raios X para observar as fases presentes antes e após a
sinterização. Ensaios de densidade e porosidade, resistência mecânica à flexão
e Microscopia Eletrônica de Varredura, a fim de se avaliar as propriedades da
fita. / Solid oxide fuel cells (CaCOS) consist of electrochemical devices that convert
chemical energy into electrical energy and have attracted increasing attention
due to efficient energy conversion capacity and minimal air pollution. One of the
techniques that can be used in the production of CaCOS is the tape gluing, as it
minimizes production costs. The suspensions produced in the tape bonding
process are prepared by dispersing a powder in a solvent, which may be aqueous
or not, coupled with a suitable dispersant, as well as binders, plasticizers, blowing
agents and antifoams. After the mixing process, the suspension is formed through
a leveling blade, which regulates the thickness of the produced tape, on a regular
and flat conveyor surface, producing a thin, flexible and resilient tape. Several
materials stand out in the composition of the anode of the fuel cells, among them,
the nickel oxide and cerium doped with gadolinium, since they present high
intragranular ionic conductivity and lower cost. In this work, nanoparticulated
ceramic substrates of Nickel and Cerium Oxide doped with Gadolinium were
formed through the bonding of tapes in aqueous medium. Six suspensions were
prepared using three different dispersants and varied proportions of organics.
The three different suspensions used exhibited pseudoplastic behavior, desirable
for colloidal processing by tape gluing. The ribbons had a thickness range of 120
and 170 μm, recommended for use in solid oxide fuel cell anodes. The
thermogravimetric curves showed total organic output at a temperature of 500 oC
The sintering of the tapes and laminated ceramics occurred in three different
temperatures: 1250 oC, 1300 oC and 1400 oC. X-Ray Diffraction tests were
performed to observe the phases present before and after sintering. Density and
porosity tests, mechanical resistance to bending and Scanning Electron
Microscopy, in order to evaluate the properties of the tape.
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