Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2002-02Bitstream added on 2014-06-13T19:20:48Z : No. of bitstreams: 1 silva_sm_dr_botfca.pdf: 826608 bytes, checksum: e85bc1e4fc3e58899c3119936dd26d01 (MD5) / Este trabalho foi conduzido no laboratório de geoquímica do Departamento de Recursos Naturais da FCA-UNESP LAGEADO, Botucatu(SP). Utilizou-se como material básico de estudo, a argila do tipo caulinita, obtida na região de Botucatu(SP). Vários experimentos foram conduzidos com o objetivo de determinar os níveis ideais para os parâmetros que pudessem influir no branqueamento do caulim como a concentração de sacarose, relação C:N:P, relação água:substrato, temperatura, além da determinação da natureza biológica do processo. A taxa de branqueamento determinada em cada experimento foi caracterizada, em função de uma escala de branqueamento elaborada especificamente para este trabalho. Antes e após o bioprocessamento, o material de estudo foi submetido às análises de Espectrometria de Absorção Atômica (AAS), determinação da superfície específica e volume de poros (BET) e difratometria de raios-X. Os resultados obtidos indicaram que a faixa ideal quanto a concentração de sacarose foi de 4,0% a 5,5% em relação ao substrato. A relação C:N:P que promoveu um melhor resultado no processo foi igual a 250:1:0,2, reduzindo o tempo para início do processo de branqueamento. A relação água:caulim situada entre 3,0:1 e 2,0:1 mostrou ser a faixa ideal para o desenvolvimento do processo estudado. Quanto à temperatura, o que se observou foi um melhor desempenho quando a mesma foi mantida em 30oC sendo que, à 35oC os resultados foram similares. Abaixo de 30oC e acima de 35oC o processo de branqueamento é drasticamente afetado. A comprovação da natureza biológica do processo, também foi verificada experimentalmente. As análises de Espectrometria de Absorção Atômica (AAS), mostraram uma redução de mais de 40% no teor de ferro contido no material original. A difratometria de raios-X mostrou que o branqueamento biológico... . / This work was carried out at the laboratory of geochemical of the Departmento de Recursos Naturais of FCA-UNESP LAGEADO, Botucatu(SP). It was used as basic material of study, the clay of the type kaulinite, obtained in the area of Botucatu(SP). Several experiments were driven with the objective of determining the ideal levels for the parameters that could influence in the bleaching of the kaolin as the sucrose concentration, relationship C:N:P, relationship water:substratum, temperature, besides the determination of the biological nature of the process. The rate of certain bleaching in each experiment was characterized, in function of a bleaching scale specifically elaborated for this work. Before and after the bioprocessing, the study material was submitted to the analyses by Atomic Absorption Spectrometry (AAS), determination of the specific surface and volume of pores (BET) and X-ray difractometry (XRD). The obtained results indicated that the ideal range of sucrose concentration was from 4,0% to 5,5% in relation to the substratum. The relationship C:N:P that promoted a better result in the process was equal for 250:1:0,2, reducing the time for beginning of the bleaching process. The relationship water:kaolin between 3,0:1 and 2,0:1 showed to be the ideal range for the development of the studied process. As the temperature, which it observed was a better acting when the same was maintained in 30oC and, to for 35oC the results were similar. Below 30oC and above 35oC the bleaching process is affected drastically. The confirmation of the biological nature of the process was also verified. The analyses of Atomic Absorption Spectrometry (AAS), showed a reduction of more than 40% in the grade of iron contained in the original material. The X-ray difractometry (XRD), showed that the biological bleaching improved the characteristics of the processed material... (Complete abstract, click electronic address below).

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Pós-Graduação em Nanociência e Nanobiotecnologia, 2015. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2015-05-18T14:05:39Z No. of bitstreams: 1 2015_ArianePandolfoSilveira.pdf: 6748313 bytes, checksum: 6e66e67bb3951fc32b1a251f0c3b3253 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2015-05-18T14:29:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_ArianePandolfoSilveira.pdf: 6748313 bytes, checksum: 6e66e67bb3951fc32b1a251f0c3b3253 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-18T14:29:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_ArianePandolfoSilveira.pdf: 6748313 bytes, checksum: 6e66e67bb3951fc32b1a251f0c3b3253 (MD5) / O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da reticulação da dextrana, com epicloridrina, empregada para funcionalizar nanopartículas de óxido de ferro. As nanopartículas de óxido de ferro (diâmetro médio de 5 nm) foram sintetizadas por meio da técnica de coprecipitação química de sais de ferro em meio alcalino na presença de dextrana. O estudo foi feito em função da massa molecular média do polímero (75 e 250 kg/mol) e da quantidade de epicloridrina (6,4; 12,8; 25,6; e 51,1 mmol) em dois conjuntos de amostras. A caracterização das amostras foi realizada empregando-se as técnicas de espectroscopia Raman e no infravermelho por transformada de Fourier (FT-IR). Os resultados obtidos através da técnica de FT-IR confirmaram a presença de dextrana em todas as amostras sintetizadas. A análise dos espectros Raman obtidos mostrou que o processo de reticulação, bem como a massa molecular da dextrana, influenciam na estabilidade dos complexos magnéticos estudados, com relação à mudança de fase do óxido de ferro devido à incidência do laser. O surgimento da fase hematita ocorre para amostras com baixa concentração do reticulante, e diminui à medida que a concentração aumenta, comportamento este verificado para as amostras dos dois grupos com diferentes massas moleculares. A proteção com relação à estabilidade térmica das amostras pode ser proveniente do teor de carbono residual que se forma em suas superfícies, após a incidência do laser, uma vez que a reação entre a epicloridrina e a dextrana faz com que os grupos hidroxilas do polímero sejam substituídos por ligações éter, aumentando, consequentemente, o número de ligações carbono-carbono. ______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The aim of this study was to evaluate the effect of reticulation of dextran, using epichlorohydrin, to functionalize iron oxide nanoparticles. The nanoparticles (diameter of 5nm) were synthetized via the co-precipitation method in alkaline medium in the presence of dextran. This study was performed in function of the average molecular weight of the polymer (75 and 250 kg/mol) and the quantity of epichlorohydrin (6.5, 12.8, 25.6 and 51.1 mmol) in two samples sets. The characterization was performed using Raman spectroscopy and Fourier-transform infrared (FT-IR). The FT-IR spectra confirmed the presence of dextran in all synthetized samples. On the other hand, the Raman spectra showed that the reticulation process, as well as the molecular weight of the polymer, had influence on the phase stability of iron oxide magnetic complexes due to the incident laser. The onset of the hematite phase occurs in the samples with the lower concentrations of epichlorohydrin. This phenomenon appeared on both sample sets. The protection concerning thermal stability may have origin in the residual carbon, produced in the nanoparticles surfaces’ due to the incident laser. This occurs since the reaction of epichlorohydrin with dextran substitutes the hydroxyl groups of the polymer with ether linkages, thus increasing the number of carbon-carbon bonds.

Estudou-se nesse trabalho a influência da adição de líquidos (água e álcool etílico) na redução direta de pelotas hematíticas com redutor sólido nas temperaturas de 950, 1000 e 1050°C. Pesquisou-se a influência da adição desses líquidos sobre a velocidade de redução do minério (através do grau de redução) e sobre a variação de volume ocorrida nas pelotas durante a redução (através de variação de diâmetro e observações em microscópio ótico e eletrônico). Paralelamente estudou-se a influência do teor de cinzas do carvão sobre sua reatividade, através de testes de redução de pelotas com carvões desgaseificados e não desgaseificados e também testes de gaseificação dos carvões, todos a 950°C. Os ensaios foram realizados em reatores aquecidos por forno elétrico. Empregaram-se carvões da mina Butiá Recreio (RS) de 35% de cinzas (desgaseificados) nos testes com adição de líquidos e carvões da mina de Leão (RS) lavados, com diversos teores de cinzas e não lavados (R.O.M.). Concluiu-se que a adição de líquidos aumenta a redução das pelotas e proporciona diminuição do inchamento. Verificou-se que utilizando-se carvões previamente desgaseificados não houve considerável influência do teor de cinzas sobre a reatividade, entretanto com carvão não desgaseificados esta influência tornou-se significativa. / The influence of addition of liquids (water and ethylic alcohol) in the direct reduction of haematite pellets with solid reductor in the temperatures of 950, 1000 and 1050°C has been studied. The influence of the addition of these liquids upon the reduction velocity (through the reduction grad) and the volume modification ocurred on the pellets during the reduction (through diameter variation and observation with optical and electronic microscope). At the same time the influence of the ash content on the reactivity, through tests of direct reduction of pellets with char and coal and also tests of gaseification all at 950°C. The test were performed with reactors heated in electric oven. The used coals were Butiá-Recreio (RS mine with 35% ashes (tests with liquids addition) and Leão mine (RS) wasked with differents ashes contents and ROM. It was concluded that liquid addition increases the pellets reduction while decreases the swelling. It was verified that with char there was not remakable influence of ash content upon reactivity. Althought with coal this influence turned to be significant.

Este trabalho tem por objetivo a avaliação comparativa da resistência ao desgaste abrasivo e a resistência ao impacto Charpy de um ferro fundido nodular austemperado (temperaturas de austêmpera em 260 e 300 ºC), de um ferro fundido nodular temperado em óleo e revenido a 200 ºC, e de um ferro fundido branco com alto teor de Cr, temperado ao ar e revenido a 400 ºC. Para a caracterização dos ferros fundidos, foi utilizada microscopia óptica e ensaios mecânicos de tração e dureza. Na avaliação dos corpos-de-prova que sofreram teste de desgaste, foram avaliadas a perda de massa, rugosidade superficial, dureza Vickers e microscopia eletrônica de varredura na superfície desgastada. Para a avaliação da resistência ao impacto foi utilizado o ensaio Charpy e as superfícies de fratura foram observadas em microscópio eletrônico de varredura. Para os ensaios de desgaste, observou-se que até 120h de ensaio, o ferro fundido branco alto cromo apresentava menor perda de massa, se comparado com os demais materiais. A partir de 144h houve uma inversão de desempenho com o ferro fundido nodular austemperado a 300 ºC, apresentando menor taxa de desgaste até o final do ensaio em 196h. Nos resultados de impacto o material que apresentou maior tenacidade foi o Ferro fundido nodular austemperado a 300 ºC. No ensaio de desgaste acredita-se que foi a presença de austenita retida na microestrutura do austemperado a 300 ºC (superior aos demais) o fator decisivo. Para a resistência ao impacto, alem da quantidade de austenita retida, a baixa dureza do austemperado a 300 ºC e a baixa quantidade de grafita provocaram a maior resistência deste tipo fundido. / This work aims to evaluate the abrasive wear resistance and the charpy resistance of three different materials. The first one was an austempered ductile iron (austempering temperatures of 260 and 300 ºC), the second was a quenched and tempered ductile cast iron and the third was a white cast iron high chromium (quenched and tempered - 400 ºC). Optical microscopy, traction and hardness tests were employed in the mechanical characterization of the materials. In the wear test specimens the surface roughness, the Vickers hardness and SEM in the wasted surface were analyzed. In the evaluation of the impact resistance charpy tests were made and the fracture surfaces were analyzed with SEM. It was observed that, in the wear tests, the white cast iron high chromium samples presented the small's mass loss until 120 hours. Up to 144 hours the austempered ductile iron 300ºC samples presented the smaller mass loss. In the impact tests the austempered ductile iron 300ºC was also the material with higher toughness. In the wear tests, the higher level of retained austenite in the 300ºC austempered was the decisive factor. In the impact tests, the low hardness and low graphite amount, ally to the low retained austenite level, were the mainly factors acting in the higher resistance of the 300ºC austempered cast iron.

Pilhas de homogeneização são amplamente utilizados na indústria mineira para a redução da variabilidade nos teores de alimentação das plantas de beneficiamento. Vários métodos são encontrados para projetar pilhas de homogeneização e a maioria deixa de incorporar a variabilidade in situ intrínseca do depósito mineral. A metodologia proposta combina pilhas longitudinais e simulação geoestatística para emular a variabilidade dos teores in situ e da pilha retomada. A redução da variabilidade em pilhas de homogeneização é baseada na relação volume-variância, ou seja, quanto maior for o suporte, menor será a variabilidade. Baseado em uma seqüência de lavra pré-definida para selecionar os blocos que formarão cada pilha para cada modelo de blocos simulado, as flutuações dos teores derivadas das pilhas reais podem ser simuladas. Estas pilhas são caracterizadas por sua forma, tamanho (comprimento e altura) e o número de camadas. Usando esta metodologia pode-se avaliar, dentro de um determinado período de tempo, a variação de teores esperada para vários tamanhos de pilhas e também a variabilidade interna dos teores quando dada pilha for retomada. Resultados de um estudo de caso em duas grandes minas de ferro operadas pela Vale mostraram a adequação e a funcionalidade do método. É demonstrada a taxa de redução de variabilidade com o aumento do tamanho da pilha e também a relação entre a variabilidade interna de teores de um dado tamanho de pilha, com diferentes números de camadas usadas. / Homogenization piles are largely used in the mining industry for variability reduction in the head grades feeding the processing plants. Various methods are applied for homogenization piles design and most fail to incorporate the in situ grade variability of a mineral deposit. The methodology proposed combines longitudinal piles and geostatistical simulation to emulate the in situ and the pile reclaimed grade variability. Variability reduction in large piles is based on the volume-variance relationship, i.e. the larger is the support the smaller is the variability. Based on a pre-defined mining sequence to select the blocks that will form each pile for each simulated block model, the statistical fluctuation of the grades derived from real piles can be simulated. These piles are characterized by their form, size (length and height) and number of layers. Using this methodology, one can evaluate within a certain time period the expected grade variability for various pile size and also the internal grade variability when a given pile is reclaimed. Results from a case study at two large iron mines operated by Vale proved the adequacy and functionality of the method. It is demonstrated the rate of variability decrease as the pile size increases and also the relation between the internal grade variability to a given pile size, as different number of layers are used.

A necessidade de desenvolver o processo de manufatura para aplicação de revestimento superficial em peças fundidas de máquinas agrícolas viabilizou a realização deste trabalho junto à indústria. A análise das principais variáveis do processo produtivo foi considerada levando-se em conta recursos necessários, tais como, ferramental e equipamentos, material de adição (arame de soldagem), inspeção das características macroscópicas e, principalmente, as especificações de engenharia do item. A revisão bibliográfica ressaltou os problemas normalmente existentes quando da soldagem de peças fabricadas de ferro fundido, assim como esclareceu os principais cuidados necessários para obtenção de revestimentos superficiais com qualidade. Para definição e aprovação do processo de soldagem a ser usado, foram realizados testes simulando uma soldagem automatizada, controlando os principais parâmetros de soldagem. A análise da qualidade do cordão de solda, sob o ponto de vista de aparência geral, geometria, presença de descontinuidades (porosidade e inclusões de escória), foi feita através de inspeção visual. Devido a necessidade de estruturar o processo de solda afim de possibilitar fornecimento continuada de peças para a linha de montagem, foi analisado e proposto um conceito de gabarito de soldagem. Os ensaios de micrografia mostraram a penetração e aspectos internos do depósito de solda. O exame micrográfico mostrou também que a trinca transversal que ocorre no material não avança para dentro do metal base. Os resultados dos testes e ensaios proporcionaram os subsídios para permitir a aprovação do método proposto a fim de dar continuidade na estruturação do processo de soldagem para revestimento superficial das peças fundidas.

Orientador: Ademércio Antonio Paccola / Resumo: Este trabalho foi conduzido no laboratório de geoquímica do Departamento de Recursos Naturais da FCA-UNESP LAGEADO, Botucatu(SP). Utilizou-se como material básico de estudo, a argila do tipo caulinita, obtida na região de Botucatu(SP). Vários experimentos foram conduzidos com o objetivo de determinar os níveis ideais para os parâmetros que pudessem influir no branqueamento do caulim como a concentração de sacarose, relação C:N:P, relação água:substrato, temperatura, além da determinação da natureza biológica do processo. A taxa de branqueamento determinada em cada experimento foi caracterizada, em função de uma escala de branqueamento elaborada especificamente para este trabalho. Antes e após o bioprocessamento, o material de estudo foi submetido às análises de Espectrometria de Absorção Atômica (AAS), determinação da superfície específica e volume de poros (BET) e difratometria de raios-X. Os resultados obtidos indicaram que a faixa ideal quanto a concentração de sacarose foi de 4,0% a 5,5% em relação ao substrato. A relação C:N:P que promoveu um melhor resultado no processo foi igual a 250:1:0,2, reduzindo o tempo para início do processo de branqueamento. A relação água:caulim situada entre 3,0:1 e 2,0:1 mostrou ser a faixa ideal para o desenvolvimento do processo estudado. Quanto à temperatura, o que se observou foi um melhor desempenho quando a mesma foi mantida em 30oC sendo que, à 35oC os resultados foram similares. Abaixo de 30oC e acima de 35oC o processo de branqueamento é drasticamente afetado. A comprovação da natureza biológica do processo, também foi verificada experimentalmente. As análises de Espectrometria de Absorção Atômica (AAS), mostraram uma redução de mais de 40% no teor de ferro contido no material original. A difratometria de raios-X mostrou que o branqueamento biológico... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo). / Abstract: This work was carried out at the laboratory of geochemical of the Departmento de Recursos Naturais of FCA-UNESP LAGEADO, Botucatu(SP). It was used as basic material of study, the clay of the type kaulinite, obtained in the area of Botucatu(SP). Several experiments were driven with the objective of determining the ideal levels for the parameters that could influence in the bleaching of the kaolin as the sucrose concentration, relationship C:N:P, relationship water:substratum, temperature, besides the determination of the biological nature of the process. The rate of certain bleaching in each experiment was characterized, in function of a bleaching scale specifically elaborated for this work. Before and after the bioprocessing, the study material was submitted to the analyses by Atomic Absorption Spectrometry (AAS), determination of the specific surface and volume of pores (BET) and X-ray difractometry (XRD). The obtained results indicated that the ideal range of sucrose concentration was from 4,0% to 5,5% in relation to the substratum. The relationship C:N:P that promoted a better result in the process was equal for 250:1:0,2, reducing the time for beginning of the bleaching process. The relationship water:kaolin between 3,0:1 and 2,0:1 showed to be the ideal range for the development of the studied process. As the temperature, which it observed was a better acting when the same was maintained in 30oC and, to for 35oC the results were similar. Below 30oC and above 35oC the bleaching process is affected drastically. The confirmation of the biological nature of the process was also verified. The analyses of Atomic Absorption Spectrometry (AAS), showed a reduction of more than 40% in the grade of iron contained in the original material. The X-ray difractometry (XRD), showed that the biological bleaching improved the characteristics of the processed material... (Complete abstract, click electronic address below). / Doutor

O presente trabalho está centrado na avaliação da influência da adição de 1% de cobre na microestrutura e propriedades mecânicas, tanto no estado bruto de fusão quanto estado normalizado de ferros fundidos nodulares hipereutética. Os corpos de prova foram submetidos a ensaios de tração, dureza, exame micrográfico e ensaio de tenacidade à fratura (Kic). Os resultados encontrados permitiram obter um ferro fundido nodular de melhor qualidade, melhores propriedades mecânicas e melhor tenacidade, com a adição de um metal facilmente encontrado no mercado que é o cobre. Analisaram-se as propriedades mecânicas, a microestrutura, bem como a estrutura micrográfica do espaçamento lamelar, buscando explicar os resultados. Foi observado uma diminuição de espaçamento interlamelar com o emprego do cobre, bem como dos tamanhos das colônias perlíticas, propiciando um aumento da tenacidade e resistência mecânica. Também, após a normalização, foi destacada a ação do cobre no refinamento da estrutura. / The present work is centered on the influence of 1 w.t.% Cu addition on the microstructure and mechanical properties of hypereutetic nodular cast iron in the as cast and normalized conditions. Specimens were subjected to the following tests: tension, hardness, fracture toughness tests also including micrographic and fractographic evaluation. Results indicated that a nodular cast iron with enhanced mechanical properties (tensile strenght and fracture touglmess) can be obtained with the addition of copper. The better performance of the nodular cast iron with copper addition was due to a decrease in the interlamelar spacing as well as a smaller pearlitic colonie size, which leads to an increase in the toughness and mechanical resistance. Normalized specimens with copper addition also showed an outstanding pearlite refinement.

O objetivo deste trabalho foi estudar a influência do estanho na absorção de hidrogênio pelo ferro. Para este objetivo, as concentrações atômicas de estanho na região superficial da membrana de ferro variaram entre 1 e 11 %. Isto foi obtido pela utilização da implantação de estanho no interior do ferro com doses entre 5x1015 e 3x1 O 16 e uma energia de 80 keV. A técnica de permeação eletroquímica, em condições estacionárias, foi utilizada para avaliar a absorção de hidrogênio em meios alcalino e neutro. As concentrações de estanho tão baixas quanto 1% são capazes de reduzir a absorção de hidrogênio consideravelmente numa ampla faixa de potencial em ambas soluções estudadas. Isto resultou, normalmente, em uma diminuição das concentrações de hidrogênio em até 50% comparados àqueles obtidos para o ferro puro. A redução da taxa de absorção de hidrogênio está necessariamente associada a uma diminuição da concentração de hidrogênio na superfície. Este fato e um observado aumento das densidades de corrente catódica, quando o estanho está presente, pode ser melhor explicado por uma promoção da reação de dessorção eletroquímica (Heyrovsky). / The aim of this work was to study the influence of tin on the hydrogen absorption by iron. For this purpose, Sn atomic concentrations in the surface region of an iron membrane were varied in the range between 1 and 11%. This was achieved by means of tin implantation into iron with fluences between 5x1015 and 3x1016 at.lcm2 and an energy of 80 keV. The electrochemical permeation method under stationary conditions was used to evaluate the hydrogen absorption in alkaline and neutral media. Tin concentrations as low as 1% are able to reduce the hydrogen absorption markedly in a large potencial range in both media studied. This resulted, usually, in hydrogen concentrations up to 50% lower compared to the ones obtained for pure iron. The redution of the hydrogen absorption rate is necessarily associated to a lower hydrogen surface concentration. This fact and an observed increase of cathodic current densities, when tin is present, can be better explained by a promotion of the electrochemical desorption reaction (Heyrovsky).

No presente trabalho estudou-se a influência da extração de calor em lingotes de ferro fundido nodular de 140mm de comprimento e 30mm de diâmetro, com composição de: 3,6%C, 2,2%Si, 0,8%Mn e 0,05%Mg residual. Utilizando a técnica de solidificação unidirecional observou-se a variação no número de nódulos, forma e tamanho e na matriz, ao longo dos lingotes. Nas experiências realizadas, verificou-se uma extração de calor intermediária, entre coquilha em contato direto de 10mm de areia mais coquilha, em que a distribuição de nódulos, ao longo do lingote, sofreu uma grande variação, não notada em outros trabalhos. A mesma apresentou um mínimo nas proximidades da coquilha e um máximo a mais ou menos 9 mm de interface metal-coquilha. Observou-se também um relacionamento entre a variação de dureza e a matriz, com a extração de calor.