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Uso de metamodelos na evolução diferencial para problemas envolvendo simulações de alto custo computacional / Use of metamodels in the differential evolution to problems envolving comptational high cost simulations

Silva, Eduardo Krempser da 30 June 2014 (has links)
Submitted by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2015-10-07T15:23:26Z No. of bitstreams: 1 TeseEduardoKrempserDaSilva.pdf: 3216403 bytes, checksum: 1c9a6669bd66c6ab34913d087cb25175 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2015-10-07T15:23:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseEduardoKrempserDaSilva.pdf: 3216403 bytes, checksum: 1c9a6669bd66c6ab34913d087cb25175 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-07T15:23:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseEduardoKrempserDaSilva.pdf: 3216403 bytes, checksum: 1c9a6669bd66c6ab34913d087cb25175 (MD5) Previous issue date: 2014-06-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In several situations, discontinuities and di_culties in the use of derivatives, as well as the presence of discrete or mixed design variables make the application of classic optimization methods less attractive. These dificulties suggest the application of population-based metaheuristics, and specially those with natural inspiration. Among them, we are interested in the so called Diferential Evolution (DE), which has obtained good results in the literature. Despite of the quality of solutions obtained by DE in several optimization problems, DE cannot be used when the solution evaluation involves a computational expensive simulation. Therefore, even considering the continuous improvement of computational power in recent decades with a cost reduction, the application of metaheuristics such as DE, is deficient in the mentioned cases due to the large number of evaluations/simulations required to obtain a solution. In this context, the application of metamodels, or surrogate models, together with metaheuristics has received a growing attention of researchers of several areas. The metamodels generate a computational model which is simpler to be used in parts of the optimization process, replacing the original model. Its construction is based in previously obtained simulation results during the current optimization process. This work presents a new application strategy of metamodels within DE, which allows for computational cost reduction, besides providing a mechanism to alleviate the user of the variant parameter definition, one of most important definitions in DE. The work presents also an evaluation of di_erent local approximation models used as metamodel in the proposed scheme. Finally, some improvements are proposed by means of Design of Experiments (DoE) techniques and the adaptive selection of metamodel parameters; the DoE are applied aiming for the best way to select the next points to be evaluation and, consequently, generating a better final solution with a lower cost. The other proposed use of Adaptive Operator Selection mechanism is to select the number of radial basis used in the Radial Basis Function Networks applied as metamodel. / Em várias situações de interesse, descontinuidades e dificuldades severas no uso de derivadas, bem como variáveis de projeto discretas ou mistas tornam a aplicação de métodos clássicos de otimização pouco atraentes. Essas dificuldades sugerem o emprego de meta-heurísticas populacionais, em especial as de inspiração natural. Dentre estas estamos interessados na chamada Evolução Diferencial (DE), que tem apresentado bons resultados na literatura. Apesar da qualidade das soluções obtidas pela aplicação da DE nos mais diversos problemas de otimização, seu uso mostra-se proibitivo quando a avaliacão de uma solução candidata envolve uma simulação computacionalmente cara. Portanto, mesmo considerando que se observa nas ultimas décadas um contínuo processo de evolução da capacidade de processamento e a redução de seu custo, a aplicação de meta-heurísticas, tais como a DE, ainda e deficiente para os casos de interesse devido ao grande número de avaliações/simulações necessárias para obtenção da solução. Nesse contexto, a aplicação de metamodelos em conjunto com meta-heurísticas tem recebido uma crescente atenção dos pesquisadores de diversas áreas. Os metamodelos fornecem um modelo computacionalmente mais simples a ser utilizado em parte do processo de otimização em substituição ao modelo original. Para sua construção vale-se dos resultados das simulações previamente realizadas durante o próprio processo de otimização. Este trabalho apresenta uma estratégia de aplicação de metamodelos na DE, o qual permite a redução do custo computacional envolvido, além de valer-se de um mecanismo capaz de evitar a seleção a priori, por parte do usuário, de um dos mais importantes parâmetros da DE, a variante a ser utilizada. O trabalho apresenta ainda uma avaliação do uso de diferentes modelos de aproximação local como metamodelos para o esquema proposto. Apresentam-se também aprimoramentos da proposta por meio da aplicação de técnicas de Desenho de Experimentos (DoE) e a seleção automática do parâmetro do metamodelo. O DoE é aplicado visando uma melhor seleção dos pontos a serem exatamente avaliados e, consequentemente, melhorando a solução final com um menor custo computacional. Uma outra proposta, que será apresentada no final do trabalho, utiliza um mecanismo de adaptação de operadores para a seleção do número de bases de função radial da Rede de Funções de Base Radial considerada como metamodelo ao final do trabalho.
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Contribuição ao estudo por SAXS da estrutura e cinética de formação de híbridos orgânico/sílica / Contribution to the study by SAXS of the structure and kinetic formation of organic/silica hybrids

Awano, Carlos Miranda 12 April 2017 (has links)
Neste trabalho, estudam-se por espalhamento de raios-X a baixo ângulo (SAXS) a estrutura e a cinética de formação de materiais híbridos orgânico/inorgânico, preparados por processo sol-gel a partir da hidrólise de misturas de organometálicos de silício funcionalizados. Num primeiro sistema, a evolução estrutural de uma mistura hidrolisada 2:1 molar de Tetraetoxisilano (TEOS) e 3-Glicidoxipropiltrimetoxisilano (GPTS) foi estuda em função do tempo in situ por SAXS, nas temperaturas de 25&deg;C, 43&deg;C e 60&deg;C. Os resultados são compatíveis com o crescimento de domínios ricos em sílica (clusters) formados a partir de um número fixo de partículas primárias. O raio de giração, Rg , dos clusters e a intensidade de SAXS extrapolada a zero, I(0), crescem com o tempo t seguindo leis de potência da forma Rg &prop; (t-t0)&alpha; e I(0) = B(t-t0)&beta;, sendo &alpha; e &beta; e independentes da temperatura e B uma medida da constante de velocidade k = &beta;B1/ &beta; do processo, uma função de Arrhenius da temperatura. A energia de ativação &Delta;E = 67,7 &plusmn; 1,1 kJ/mol foi estimada para o processo. A intensidade I(0) também escala experimentalmente com Rg na forma I(0) &prop; RgD com D = 1,71 &plusmn; 0,01, em boa concordância com o valor &beta;/&alpha; = 1,79 &plusmn; 0,07 obtido do estudo cinético. O crescimento de macromoléculas com dimensionalidade de 1,7 é típico de macromoléculas diluídas ou semidiluídas em condições de bom solvente. Os resultados de SAXS ainda sugerem que o sistema exibe propriedades dinâmicas de escala limitadas pelo tamanho das partículas primárias. Num segundo sistema, a evolução estrutural de uma mistura hidrolisada 1:1 molar de 3-Aminopropiltrietoxisilano (APTS) e 3-Glicidoxipropiltrimetoxisilano (GPTS) foi estuda em função do tempo in situ por SAXS, em temperatura ambiente. Os resultados são compatíveis com a formação de partículas primárias e crescimento de clusters com características de fractal de massa (1 < D< 3). No estágio inicial, a população de partículas primárias não fractais (D = 3) aumenta em função do tempo. O crescimento de clusters com características fractais de massa (D < 3) a partir da agregação das partículas primárias aumenta gradativamente o raio médio de giração Rg do sistema. Nos estágios mais avançados de agregação, o crescimento dos clusters ocorre por aumento do número de partículas por cluster (enquanto o número de clusters diminui), de forma que o volume de correlação Vc dos clusters satisfaz a relação Vc &prop; RgD, mesmo que os valores de D cresçam lenta e regularmente de 1,22 a 1,57 dentro do intervalo estudado, em concordância com o carácter fractal de massa dos clusters. Esses resultados suportam um mecanismo de agregação cluster-cluster controlado por difusão. / In this work, the structure and the kinetics of formation of organic/inorganic hybrid materials, prepared by sol-gel process from the hydrolysis of mixtures of functionalized silicon organometallics, are studied by small-angle X-ray scattering (SAXS). In a first system, the structural evolution of a 2:1 molar hydrolyzed mixture of Tetraethoxysilane (TEOS) and 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTS) was studied in situ as a time function by SAXS, at 25&deg;C, 43&deg;C and 60&deg;C. The results are compatible with the growth of silica rich domains (clusters) from a fixed number of primary particles. The gyration radius, Rg, of the clusters and the intensity extrapolated to zero, I(0), increase in power laws with time t as Rg &prop; (t-t0)&alpha; and I(0) = B(t-t0)&beta;, being &alpha; and &beta; independents on temperature while B is a measure of the process rate constant k = &beta;B1/&beta;, an Arrhenius function of temperature. The activation energy &Delta;E = 67.7 &plusmn; 1.1 kJ/mol was evaluated for the process. The extrapolated intensity I(0) also scales experimentally with Rg as I(0) &prop; RgD with D = 1.71 &plusmn; 0.01, in good agreement with the value &beta;/&alpha; = 1.79 &plusmn; 0.07 from the kinetic study. The growth of macromolecules with dimensionality 1.7 is typical of diluted or semi-diluted macromolecules in good-solvent conditions. The SAXS results yet suggest that the system exhibits dynamic scaling properties limited by the primary particle size. In a second system, the structural evolution of a 1:1 molar hydrolyzed mixture of 3-Aminopropyltriethoxysilane (APTS) and 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTS) was studied in situ as a time function by SAXS, at ambient temperature. The results are compatible with formation of primary particles and growth of clusters with mass-fractal characteristics (1 < D < 3). At the initial stage, the population of the non-fractal primary particles (D = 3) increases with time. The growth of the mass-fractal clusters (D < 3) from the aggregation of the primary particles increases gradually the average radius of gyration Rg of the system. At advanced stages of aggregation, the growth of the clusters occurs by the increase of the number of particles per clusters (while the number of clusters diminishes), in such a way that the correlation volume of the clusters Vc fulfills the relationship Vc &prop; RgD, even though the values of D have increased slowly and gradually from 1.22 to 1.57 in the studied range, in agreement with a mass-fractal character of the clusters. These results support a diffusion-controlled cluster-cluster aggregation mechanism.
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Estratigrafia e evolução estrutural do segmento setentrional da faixa de desdobramentos Paraguai - Araguaia

ABREU, Francisco de Assis Matos de 13 June 1979 (has links)
Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-05-12T17:16:29Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstratigrafiaEvolucaoEstrutural.pdf: 53013219 bytes, checksum: c83003335afd652b27d8b6ed3e9dd3e2 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-05-15T16:43:58Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstratigrafiaEvolucaoEstrutural.pdf: 53013219 bytes, checksum: c83003335afd652b27d8b6ed3e9dd3e2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-15T16:43:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstratigrafiaEvolucaoEstrutural.pdf: 53013219 bytes, checksum: c83003335afd652b27d8b6ed3e9dd3e2 (MD5) Previous issue date: 1979-06-13 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A porção setentrional da Faixa de Dobramentos Paraguai-Araguaia encerra uma vasta porção do Précambriano da Plataforma Sul Americana. Aqui, estabeleceu-se uma cadeia montanhosa edificada no Ciclo Geotectônico Brasiliano, a partir de regeneração e evolução sedimentar, metamórfica, magmática, estrutural e orogênica à margem oriental do Craton Amazônico. As seqüências rochosas estão reunidas em uma única unidade estratigráfica, o Super Grupo Baixo Araguaia, dividido nos Grupos Estrondo (inferior) e Tocantins (superior). O Grupo Estrondo é composto pelas Formações Morro do Campo (inferior), litologicamente constituída por quartzitos e subordinadamente xistos e gnaisses, e Xambioá (superior), reunindo xistos diversos. O Grupo Tocantins é formado pelas Formações Couto Magalhães (inferior), representada por filitos e intercalações de quartzitos, e Pequizeiro (superior), constituída por orto e para-rochas magnesianas, formando uma seqüência vulcano-plutono-sedimentar. A esses dois Grupos associam-se rochas máfico-ultramáficas, rochas granit6ides e intrusivas graníticas de eventos pré, tardi e pós-tectónico, respectivamente. Uma seqüência sedimentar denominada Rio das Barreiras, representada por conglomerado polimítico com níveis de silti tos e arenitos finos e matriz carbonática, recobre discordantemente as seqüências anteriores podendo representar restos de uma seqüência final relacionada ao Ciclo Brasiliano. As estruturas primárias reconhecíveis são representadas pelo acamamento, estratificações cruzada, gradacional e paralela nos metassedimentos e por estruturas reliquiares em rochas ígneas. As tectógenas são representadas por estruturas planares e lineares de diversas gerações. A análise geométrica das estruturas tect6genas, mostrou padrões bem definidos dos vários tipos de feições. A xistosidade desenvolvida na área é plano-axial em relação a dobras intrafoliais e mostra regionalmente orientação submeridiana com mergulhos médios para este, traduzindo vergência para o Craton Amazõnico. O bandeamento mostrado pelos gnaisses coincide em postura com a xistosidade das rochas sobrejacentes nas megadobras. Das lineações destaca-se aquela dada por minerais e que estão presentes isorientadamente nos gnaisses e nos demais metamorfitos. Várias gerações de dobras estão presentes em escala centimétrica a decaquilométrica. São representadas por: a) dobras intrafoliais contemporâneas ao metamorfismo regional, anisópacas de ápices espessados, desenvolvidas no nível estrutural inferior; b) dobras desenhadas pela xistosidade, anis6pacas com desenvolvimento também compatíveis com o nível estrutural inferior; c) dobras de crenulação resultado da incidência de fraturamento e desenvolvidas nas seqüência mais plásticas no topo do nível estrutural inferior; d) dobras isoladas, resultado de dobramento descontínuo e flexural são representadas pela megadobras de Colméia, Xambioá, Lontra, etc., desenvolvidas no nível estrutural médio; e) dobras suaves e cruzadas de duas gerações associadas à zona do Lineamento Iriri-Martírios. Fraturas e falhas se desenvolvem conforme sistemas N-S e NW-SE principalmente, seccionando todas as litologias presentes. Algumas estruturas, devido ao porte que têm, destacam se como feições marcantes dentro da faixa, a exemplo da Geossutura Tocantins-Araguaia, Lineamento Iriri-Martirios e Falha de Empurrão de Tucuruí. O metamorfismo varia progressivamente de condições anquimetamórficas a oeste até fácies anfibolito a este. Para o magmatismo foram caracterizados três eventos a saber: a) magmatismo básico-ultrabásico anterior ao metamorfismo regional; b) intrusões granit6ides tardi-tectônicas; c) intrusões graníticas pós-tectônicas. Os resultados geocronológicos até agora conhecidos pelo método K-Ar para as rochas da faixa de dobramentos, indicam valores compatíveis com o Ciclo Brasileiro para a edificação desta entidade geotectônica. Idades das rochas gnaíssicas do núcleo da estrutura de Colméia indicaram valores compatíveis com o Ciclo Transamazônico. A evolução geológica pode ser sumarizada em três etapas: a) etapa inicial, envolvendo a sedimentação advinda em conseqüência da regeneração implantada na porção marginal do craton, possibilitando a acumulação de uma sedimentação psamo-pelítica do Grupo Estrondo e pelito-psamítica da Formação Couto Magalhães. A Formação Pequizeiro se constituiu em seguida, relacionada com o magmatismo máfico-ultramáfico pré-tectõnico, que incidiu com maior potência na zona próxima ao Craton Amazônico. b) etapa intermediária,envolvendo as deformações superpostas agrupadas em fases distintas, bem como metamorfismo, magmatismo e ascensão orogênica. 1.) Fase F1 de deformação e Metamorfismo Regional envolvendo a formação de dobras desenhadas pela estratificação So, intensa transposição e metamorfismo progressivo com zonas mineralógicas sucessivas de sericita à granada. 2) Fase F2 de deformação desenvolvendo dobras desenhadas pela xistosidade e forte lineação mineral L2. 3) Fase F3 crenulação, com desenvolvimento de dobras de crenulação e transposição da xistosidade. 4) Fase F4, migmatização e intrusão de granitos geração das megadobras e colocação de corpos graníticos tardi-tectônicos. 5) Fase F5, dobramentos suaves associados a deslocamentos ao longo do lineamento Iriri-Martírios. c) etapa final (estágio de transição) - desenvolve-se a Formação Rio das Barreiras, dão-se deformações finais, com movimentos de falha e formação de juntas, e o magmatismo ácido pós-tectonico. Em tempos fanerozóicos, com a estabilização da Plataforma Sul-Americana, processos tectônicos, magmáticos e sedimentares afetaram a área. / The northern part of the Paraguai-Araguaia orogenic belt comprises a significant portion of the South American Platform. Here, the Brazilian geotectonic cycle (550-900 m.y), produced a mountain chain through a complex sequence of sedimentary metamorphic, magmatic, and structural events along the eastern margin of the Amazon craton. The lithologic sequence is designated stratigraphically as the Baixo Araguaia Supergroup which comprises the Estrondo Group and the overlying Tocantins Group. The basal formation in the Estrondo Group is the Morro do Campo Formation which consists of quartzites and subordinate schists and gneisses. The Xambioá overlies the Morro do Campo and includes several kinds of schists. The Tocantins Group is formed by Couto Magalhães Formation, represented by phyllites and intercalated quartzites and the overlying Pequizeiro Formation consiwts of pelitic sediments and Mg-rich igneous derivatives. The Estrondo and the Tocantins groups are intruded by ultramafic, mafic, and granitic rocks that are associated with late and post-tectonic igneous events. The Rio das Barreiras Formation, a sedimentary sequence represented by a polymictic conglomerate with carbonate matrix and sandy and silty interlayers, unconformably overlies the Pequizeiro Formation and may represent erosional remnants of a final phase of the Brazilian cycle. Primary lithologic structures in Baixo Araguaia Su pergroup are preserved as relict compositional stratification, inclined, parallel, and graded bedding in metasediments, and flow structures in the igneous rocks. Superposed penetrative planar and linear deformation structures are present in several generations. The regional N-S striking schistosity is of axial-plane type and is related to the intrafolial folds, with an easterly dip getting vergence to Amazon craton. The regional dip is 309 and decreases to abaut 159 adjacent to the Amazon craton. Gneissic banding parallels schistosity of overlying schists in the larger folds and they share a common mineral lineation. Polyphase deformation is recorded by a fold sequence which varies in scale from 1 cm to 30 km and is related to the differents structural levels within the crust. The lower structural level includes: a) similar-type intrafolial isoclinal folds which are contemporaneous with regional metamorphism; b) similar tight folds which involve the s.chistosity and transposed bedding; c) shear folds of crenulation developed near to the top of the level in the more plastic horizons. The intermediate level comprises; d) isolated regional flexures near the localities of Colméia, Xambioà-, Lontra, Muricizal; e) two generations of open and cross folds associated with the Iriri-Martírios lineament zone. N-S and NW-SE fracture and fault systems cut ali stratigraphi.c units of the Baixo Araguaia Supergroup. The faults consist of: 1) NW treding transcurrent fault with strike iengths of severa]. Kilometers; 2) thrust faults with N-S- strike such as those near Andorinhas and Muricizal mountains; 3) N-S striking normal faults developed at the edge of the Parnaíba basin and elsewhere. The mapped facies sequence ranges from incipient greenschist facies in the west to amphibolite facies in the east implying an Bastward increase in metamorphic grade. Sericite to garnet isograds are discernibles. Three magmatic events are distinguished. They comprises: a) pre-tectonic basic and ultrabasic plutonic-volcanic magmatism; b) late-tectonic granitic intrusion; c) post- tectonic unfoliated granitic intrusions. Eleven K-Ar mica dates from gneisses and schists of the orogenic belt yield values in the range of 516 ± 10 m.y to 358 ± 19 m.y. (Brazilian Cycle). Five Rb/Sr determinations from the gneissic core of the Colméia fold gives values around 2,000 m.y (Amazonic cycle). The geologic evolution of the northern Paraguai-Araguaia orogenic belt consists of three sequential stages: I) deposition of psammitic and pelitic sediments comprising the Estrondo and lower Tocantins Groups. Basic and ultrabasic igneous activity in late Tocantins time result in the deposition of mixture of pelitic sediments and Mg-rich igneous material which comprise the Pequizeiro Formation. II) polyphase deformation, metamorphism, magmatism, and orogenic uplift followed. These events are subdivided as follows: 1) F1 - deformation and regional metamorphism (Ma) in which So (original bedding) was transposed by isoclinal folding to S1 (regional schistosity) and progressive metamorphism produced sericite and garnet map zunes; 2) F2 - deformation produced tight folds in the schistosity (S1) resulting an axial plane surface (S2); well-marked mineral lineation (L2); 3) F3 deformation developed crenulation folds and a second phase of transposition (S3); e) F4 - deformation produced large folds accopanied by migmatization and late-tectonic granitic intrusions; 5) F5 - deformation formed small-scale plastic folds in cataclastic zones along the Iriri-Martírios lineament. III) The post-metamorphic Rio das Barreiras Formation was then deposited unconformably over this structural sequente and the final deformation event produced fault movements (transcurrent, thrust and normal), established joints, and permitted the rise of post-tectonic granitic plutons. This stage marks a transition from an environment of compressional stress to one of tensional stress on the regional scale. Subsequent to stageIII, consolidation of the South American platform occurred. Related erosional, sedimentary, magmatic, and'tectonic processes affedted this ares at numerous times throughout post-Brazilian cycle time.
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Contribuição ao estudo por SAXS da estrutura e cinética de formação de híbridos orgânico/sílica / Contribution to the study by SAXS of the structure and kinetic formation of organic/silica hybrids

Carlos Miranda Awano 12 April 2017 (has links)
Neste trabalho, estudam-se por espalhamento de raios-X a baixo ângulo (SAXS) a estrutura e a cinética de formação de materiais híbridos orgânico/inorgânico, preparados por processo sol-gel a partir da hidrólise de misturas de organometálicos de silício funcionalizados. Num primeiro sistema, a evolução estrutural de uma mistura hidrolisada 2:1 molar de Tetraetoxisilano (TEOS) e 3-Glicidoxipropiltrimetoxisilano (GPTS) foi estuda em função do tempo in situ por SAXS, nas temperaturas de 25&deg;C, 43&deg;C e 60&deg;C. Os resultados são compatíveis com o crescimento de domínios ricos em sílica (clusters) formados a partir de um número fixo de partículas primárias. O raio de giração, Rg , dos clusters e a intensidade de SAXS extrapolada a zero, I(0), crescem com o tempo t seguindo leis de potência da forma Rg &prop; (t-t0)&alpha; e I(0) = B(t-t0)&beta;, sendo &alpha; e &beta; e independentes da temperatura e B uma medida da constante de velocidade k = &beta;B1/ &beta; do processo, uma função de Arrhenius da temperatura. A energia de ativação &Delta;E = 67,7 &plusmn; 1,1 kJ/mol foi estimada para o processo. A intensidade I(0) também escala experimentalmente com Rg na forma I(0) &prop; RgD com D = 1,71 &plusmn; 0,01, em boa concordância com o valor &beta;/&alpha; = 1,79 &plusmn; 0,07 obtido do estudo cinético. O crescimento de macromoléculas com dimensionalidade de 1,7 é típico de macromoléculas diluídas ou semidiluídas em condições de bom solvente. Os resultados de SAXS ainda sugerem que o sistema exibe propriedades dinâmicas de escala limitadas pelo tamanho das partículas primárias. Num segundo sistema, a evolução estrutural de uma mistura hidrolisada 1:1 molar de 3-Aminopropiltrietoxisilano (APTS) e 3-Glicidoxipropiltrimetoxisilano (GPTS) foi estuda em função do tempo in situ por SAXS, em temperatura ambiente. Os resultados são compatíveis com a formação de partículas primárias e crescimento de clusters com características de fractal de massa (1 < D< 3). No estágio inicial, a população de partículas primárias não fractais (D = 3) aumenta em função do tempo. O crescimento de clusters com características fractais de massa (D < 3) a partir da agregação das partículas primárias aumenta gradativamente o raio médio de giração Rg do sistema. Nos estágios mais avançados de agregação, o crescimento dos clusters ocorre por aumento do número de partículas por cluster (enquanto o número de clusters diminui), de forma que o volume de correlação Vc dos clusters satisfaz a relação Vc &prop; RgD, mesmo que os valores de D cresçam lenta e regularmente de 1,22 a 1,57 dentro do intervalo estudado, em concordância com o carácter fractal de massa dos clusters. Esses resultados suportam um mecanismo de agregação cluster-cluster controlado por difusão. / In this work, the structure and the kinetics of formation of organic/inorganic hybrid materials, prepared by sol-gel process from the hydrolysis of mixtures of functionalized silicon organometallics, are studied by small-angle X-ray scattering (SAXS). In a first system, the structural evolution of a 2:1 molar hydrolyzed mixture of Tetraethoxysilane (TEOS) and 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTS) was studied in situ as a time function by SAXS, at 25&deg;C, 43&deg;C and 60&deg;C. The results are compatible with the growth of silica rich domains (clusters) from a fixed number of primary particles. The gyration radius, Rg, of the clusters and the intensity extrapolated to zero, I(0), increase in power laws with time t as Rg &prop; (t-t0)&alpha; and I(0) = B(t-t0)&beta;, being &alpha; and &beta; independents on temperature while B is a measure of the process rate constant k = &beta;B1/&beta;, an Arrhenius function of temperature. The activation energy &Delta;E = 67.7 &plusmn; 1.1 kJ/mol was evaluated for the process. The extrapolated intensity I(0) also scales experimentally with Rg as I(0) &prop; RgD with D = 1.71 &plusmn; 0.01, in good agreement with the value &beta;/&alpha; = 1.79 &plusmn; 0.07 from the kinetic study. The growth of macromolecules with dimensionality 1.7 is typical of diluted or semi-diluted macromolecules in good-solvent conditions. The SAXS results yet suggest that the system exhibits dynamic scaling properties limited by the primary particle size. In a second system, the structural evolution of a 1:1 molar hydrolyzed mixture of 3-Aminopropyltriethoxysilane (APTS) and 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTS) was studied in situ as a time function by SAXS, at ambient temperature. The results are compatible with formation of primary particles and growth of clusters with mass-fractal characteristics (1 < D < 3). At the initial stage, the population of the non-fractal primary particles (D = 3) increases with time. The growth of the mass-fractal clusters (D < 3) from the aggregation of the primary particles increases gradually the average radius of gyration Rg of the system. At advanced stages of aggregation, the growth of the clusters occurs by the increase of the number of particles per clusters (while the number of clusters diminishes), in such a way that the correlation volume of the clusters Vc fulfills the relationship Vc &prop; RgD, even though the values of D have increased slowly and gradually from 1.22 to 1.57 in the studied range, in agreement with a mass-fractal character of the clusters. These results support a diffusion-controlled cluster-cluster aggregation mechanism.

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