Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-10T15:03:31Z No. of bitstreams: 2 TESE COMPLETA VERSAO FINAL PARA SECRETARIA.pdf: 3680958 bytes, checksum: 6462f7d03f38f449fa6c3bdcbf072d24 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-10T15:03:31Z (GMT). No. of bitstreams: 2 TESE COMPLETA VERSAO FINAL PARA SECRETARIA.pdf: 3680958 bytes, checksum: 6462f7d03f38f449fa6c3bdcbf072d24 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-08-09 / FACEPE / As ceramicas reforçadas com óxidos de terras raras, céria e lantânia, foram desenvolvidas e produzidas para revestir peças metálicas usadas na industria petrolifera. As propriedades mecânicas das cerâmicas à base de alumina melhoraram consideravelmente com a adição de TiO2, TiN, ZrO2, como reforços. Os estudos iniciais demonstram que a adição de pequenas percentagens de óxidos de terras raras em alumina reforçada com titânia (Al2O3-TiO2) pode melhorar a tenacidade à fratura destes materiais cerâmicos. No presente trabalho foram produzidos compósitos cerâmicos a base de Al2O3 reforçadas com 5%, 10%, 15% e 20% em peso, de TiO2 e 1% de CeO2 e La2O3, para uso como revestimento de peças metálicas da indústria petrolífera, bem como, o estudo de suas características microestruturais e das propriedades mecânicas. A produção dos compósitos cerâmicos foi realizada através do processo termo-mecânico. De acordo com os resultados obtidos através das análises de DRX, ATP, MEV, Dureza Vickers e Densidade pode-se concluir que com adições de óxido de titânio na ordem de 15% e 20% e 1% de óxido de cério na alumina obtêm-se melhores resultados na microestrutura e propriedades mecânicas. Em caso de alumina-titania reforçada com La2O3 resultados mostraram que com adições de óxido de titânio na ordem de 5% e 10% e 1% de óxido de lantânio na alumina obtêm-se melhores resultados na microestrutura e propriedades mecânicas desses compósitos. Estudos da estabilidade química e física desses compósitos em petróleo cru oriundo de poços de petróleo de mar e de terra indicam que estes materiais são inertes em ambiente de petróleo cru. As condições de estabilidade química em ambiente de petróleo cru para chapa revestida não puderam ser investigadas, visto que, a adesão do compósito a chapa não foi eficaz conforme o esperado, necessitando assim, mais testes de adesão para escolha do melhor método de fixação à superfície da chapa.

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-02-04T19:24:38Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Final.pdf: 2311860 bytes, checksum: 088d5037cf82ade1019f6e955eeb02f6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-04T19:24:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Final.pdf: 2311860 bytes, checksum: 088d5037cf82ade1019f6e955eeb02f6 (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / CAPES / Na produção de petróleo, são utilizados vários tipos de sensores a fim de monitorar alguns parâmetros importantes tais como temperatura, pressão e vazão. Estes sensores estão sujeitos a condições hostis de funcionamento por isso eles devem apresentar um comportamento inerte e estável nestas condições de trabalho. Os sensores de temperatura que se mostram mais adequados à indústria de petróleo são os Detectores de Temperatura por Resistência (DTR), isso porque eles apresentam elevada acuidade e grande faixa de temperatura. Geralmente estes sensores são construídos com metais como elementos detectores de temperatura por resistência encapsulada em cerâmicas inertes e vendidos a preços elevados. O principal objetivo desse trabalho é produzir novos cerâmicos de estrutura perovskita cúbica complexa Ca2AlZrO5,5 para o encapsulamento de sensores de temperatura. A cerâmica Ca2AlZrO5,5 foi produzida por processos termomecânicos. As quantidades estequiométricas dos produtos químicos constituintes (CaO, Al2O3 e ZrO2 ) foram homogeneizadas e calcinadas à temperatura de 1150º C durante 24 horas. A estrutura cristalina do composto foi determinada por difração de raios-X que mostrou a formação da estrutura da perovskita cúbica complexa ordenada. O composto foi moído e homogeneizado em moinho de bolas e submetido a análise granulométrica. O pó foi compactado em forma de discos circulares e sinterizado em estado sólido a uma temperatura de 1300°C por 24 horas. A microestrutura e as propriedades mecânicas das pastilhas sinterizadas foram estudadas por MO, MEV e microdureza Vickers, respectivamente. Após esses ensaios as amostras são imersas no petróleo de mar e de terra durante 60 dias e então os ensaios de dureza Vickers, MO e DXR são realizados novamente a fim de verificar a estabilidade da cerâmica ao petróleo cru. Os resultados do DRX e MO mostraram que não houve alterações na estrutura e microestrutura das cerâmicas após imersão no petróleo cru. O ensaio de microdureza Vickers mostrou um aumento significativo da dureza média das amostras após a imersão no petróleo. Esses estudos revelam que a cerâmica fabricada mostrou-se estável em contato com o petróleo cru, podendo ser utilizada como encapsulamento de sensores de temperatura / In petroleum production, various types of sensors are used in order to monitor important parameters such as temperature, pressure and flow. These sensors are subject to hostile operating conditions so they must submit an inert and stable behavior in these working conditions. The temperature sensors, Resistance Temperature Detectors (RTD), are most suitable for the petroleum industry because they have high accuracy and wide temperature range. Generally these devices are built with metal detector elements as resistance temperature encapsulated in inert ceramics and sold at high prices. The goal of this work is to produce new ceramic Ca2AlZrO5,5 with complex cubic perovskite structure for the encapsulation of temperature sensors. Ca2AlZrO5,5 ceramic was produced by thermomechanical processes. Stoichiometric amounts of the chemical constituents (CaO , Al2O3 and ZrO2) were mixed and calcined at a temperature of 1150ºC for 24 hours. The crystal structure of the compound was determined by X-ray diffraction showed that the formation of the complex cubic perovskite ordered structure. The compound was ground and homogenized in ball mill and subjected to particle size analysis. The powder was compacted in the form of circular discs and sintered in the solid state at a temperature of 1300°C for 24 hours. The microstructure and mechanical properties of the sintered discs were studied by OM, SEM, and Vicker’s microhardness test, respectively. After these tests the samples were immersed in ground offshore crude petroleum for 60 days and subjected to XRD, OM and Vickers hardness test again to verify the stability of the ceramics in crude petroleum environment. XRD and OM results showed that the structure and microstructure of the ceramics after immersion in crude petroleum remain unchanged. The Vickers hardness test showed a significant increase in average hardness of specimens after the immersion in the crude petroleum. These studies show that the manufactured ceramics are stable in contact with crude petroleum and could be used as encapsulation of temperature sensors.