Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-06-29T14:40:19Z No. of bitstreams: 1 RENATO CORREIA DOS SANTOS - TESE (PPGCEMat) 2016.pdf: 3274124 bytes, checksum: cd09659cfddbe481ddeb87a2a7602072 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-29T14:40:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RENATO CORREIA DOS SANTOS - TESE (PPGCEMat) 2016.pdf: 3274124 bytes, checksum: cd09659cfddbe481ddeb87a2a7602072 (MD5) Previous issue date: 2016-07-29 / O processo de fabricação de uma peça cerâmica é composto por uma sequência de etapas, sendo quatro as etapas principais: preparação da massa, conformação, secagem e queima. É importante destacar que as propriedades dos produtos cerâmicos estão relacionadas com as características iniciais da matéria- prima, tais como: granulometria, composição química, composição mineralógica e com os parâmetros de processamento. Dentro deste contexto, este trabalho teve como objetivo avaliar a influência das características das massas e das variáveis de processamento sobre a microestrutura e as propriedades tecnológicas de produtos obtidos a partir de massas da cerâmica vermelha. Foram utilizadas argilas e uma massa fornecidas por indústrias de cerâmica vermelha dos Estados de Pernambuco e da Paraíba. As argilas e a massa foram beneficiadas e em seguida, assim como as massas formuladas, caracterizadas através das técnicas de análise granulométrica e avaliação das características de plasticidade, bem como através de análises química, mineralógica e térmica. Os corpos de prova foram conformados por prensagem e extrusão e, posteriormente, submetidos a queima nas temperaturas de 800, 900, 1000, 1100 e 1200ºC, taxa de aquecimento de 5ºC/min e tempo de permanência na temperatura máxima de 60 e 180 min. Após tratamento térmico, foi realizada uma avaliação da variação da cor de queima em função das temperaturas supracitadas, bem como analisadas as propriedades tecnológicas (perda de massa ao fogo, retração linear de queima, absorção de água, porosidade aparente, massa específica aparente e resistência mecânica à flexão em três pontos), as fases formadas para os diferentes tratamentos térmicos e as morfologias das superfícies de fratura dos corpos de prova. Os resultados mostraram que a interação entre as características granulométricas, mineralógicas e químicas das amostras, a depender do tipo de processo de conformação utilizado e do ciclo de queima estabelecido, acarretam alterações relevantes sobre a microestrutura, impactando sobre as propriedades mecânicas do produto final. / The process for manufacturing a ceramic part consists of a sequence of steps, four major steps: preparation of the dough, shaping, drying and firing. It is important to note that the properties of ceramics are related to the initial characteristics of the raw material, such as particle size, chemical composition, mineralogical composition and processing parameters. Within this context, this study aimed to evaluate the influence of the characteristics of the masses and processing variables on the microstructure and technological properties of products obtained from the mass of red ceramic. clays were used and a mass provided by red ceramic industries of Pernambuco and Paraíba States. Clays and mass spectra were processed and then issued as well as the masses, characterized by the granulometric analysis techniques and evaluation of the characteristics of plasticity, as well as through chemical, mineralogical and thermal analysis. The specimens were shaped by pressing and extrusion and subsequently subjected to burning at temperatures of 800, 900, 1000, 1100 and 1200°C, heating rate of 5°C/min and residence time in the maximum temperature of 60 and 180 min. After heat treatment, an evaluation of the variation in the burning color according to the above temperatures was performed and analyzed technological properties (mass loss on ignition linear firing shrinkage, water absorption, porosity, apparent specific gravity and strength mechanical bending in three points), the phases formed for different heat treatments and the morphologies of the fracture surfaces of the specimens. The results showed that the interaction between the granulometric characteristics, mineralogical and chemical samples, depending on the type of forming process used and the set firing cycle, result in significant changes on the microstructure, an impact on the mechanical properties of the final product.

Muitos pesquisadores têm procurado analisar a questão dos mecanismos de aderência entre argamassas de revestimento e substratos porosos, das mais variadas formas. Este trabalho insere-se nessa mesma linha de pesquisa. A partir dos referenciais teóricos pesquisados, definiu-se como objetivo principal desta tese contribuir para o entendimento de alguns dos fatores intervenientes no fenômeno de aderência entre substratos cerâmicos e argamassas de cimento Portland. O enfoque proposto visou identificar, prioritariamente, a influência de substratos cerâmicos com diferentes temperaturas de queima (e conseqüentemente diferentes padrões de porosidade e absorção de água), e sua relação com a resistência de aderência adquirida pelo sistema de revestimento, sob condições específicas. Foi proposto um programa experimental onde uma argamassa com características específicas foi assentada em blocos cerâmicos lisos ou com estrias verticais. Esta argamassa revestiu blocos com diferentes capacidades de absorção de água, obtidas através da queima dos mesmos em diferentes temperaturas: 700, 800, 900 e 1000°C. Variaram-se também as condições na interface entre argamassa e substrato: sem nenhum tratamento da área de contato, ou então reduzindo o potencial contato superficial e consequentemente a penetração de água/pasta nos poros em 50% da área do bloco cerâmico. Foram mapeadas as principais propriedades dos blocos cerâmicos que se alteraram ou mantiveram com o processo de queima, de modo a verificar sua influência sobre os resultados de aderência à tração das argamassas neles assentados. Os resultados demonstram que a alteração da temperatura de queima dos blocos, bem como a introdução de restrições para a absorção de água e/ou pasta dos blocos, variaram consideravelmente os resultados de aderência à tração dos revestimentos. Há uma relação significativa entre a estrutura de poros do substrato, em função da temperatura de queima, e a resistência de aderência do sistema de revestimento. / Over the centuries, mortar renderings have been considered a traditional building technique. However, even recent technologic improves couldn't eliminate some pathologies problems such as detachments. In Brazil, particularly, many researchers have been studying the adhesion mechanisms between mortar renderings and porous substrates in different ways. This work is part of this interest point. After the theoretical research realized, the main objective of this doctoral thesis consisted to contribute to the understanding of bond strength phenomenon, specially of some factors involved between ceramic substrates and Portland cement mortars. The proposed approach aimed to identifying the influence of ceramic substrates with different firing temperatures (and therefore with different porous surface and water absorption), and its relationship to bond strength acquired by the mortar rendering system under specific conditions. A Lime-Portland Cement mortar with specific characteristics was applied on smooth or grooved surfaces of ceramic blocks. The firing temperature of production of these ceramic blocks was 700, 800, 900 and 1000 ° C. Furthermore, the interface conditions between mortar and ceramic substrate also was varied: without any contact surface treatment, or reducing potential contact surface (and thus water/paste penetration) in the 50% area of ceramic blocks. After, had been identified the main properties of ceramic blocks that have changed or remained after the firing process, so check their influence on the results of tensile bond strenght of mortars settled on them. The results show that with changing the firing temperature of the blocks as well as the introduction of pore sealing areas to the absorption of water and / or binder in blocks surfaces, the tensile bond strength of mortar renderings also varied considerably. There is a significant relationship between pore structure of the ceramic substrate, depending on the firing temperature, and the bond strength of the mortar rendering system.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-09-19T12:59:11Z No. of bitstreams: 1 BARTOLOMEU JORGE DA SILVA - TESE (PPGEP) 2012.pdf: 6329226 bytes, checksum: ee082ac88e7b97ca751012c45cc0fe2e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-19T12:59:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BARTOLOMEU JORGE DA SILVA - TESE (PPGEP) 2012.pdf: 6329226 bytes, checksum: ee082ac88e7b97ca751012c45cc0fe2e (MD5) Previous issue date: 2012-06-22 / Atualmente o setor produtivo de cerâmica vermelha utiliza dois ciclos de queima, lento e rápido. No entanto, o ciclo lento, o mais utilizado pelos ceramistas brasileiros, chega muitas vezes a períodos de 24 a 48 horas de duração, acarretando demora na produção e, consequentemente, maior consumo de energia térmica, mais demanda de combustíveis e a geração de resíduos e poluentes. Este trabalho teve como objetivo avaliar a influencia da taxa de aquecimento sobre a microestrutura e propriedades de peças obtidas a partir de massas empregadas na obtenção de produtos da cerâmica vermelha. Para tanto, foram utilizadas matérias-primas provenientes de olarias dos Estados da Paraíba e do Rio Grande do Norte. As massas foram beneficiadas e posteriormente submetidas às seguintes caracterizações: físicas, químicas, mineralógica, granulométrica e térmica. Os corpos de prova foram conformados por extrusão, em seguida submetidos a queima em temperaturas de 800, 900 e 1000 ºC e taxas de aquecimento de 1, 2, 5, 10, 15, 20 e 30ºC/min, permanecendo na temperatura máxima durante 1 hora. Por fim foram avaliadas as seguintes propriedades: densidade aparente, retração linear, absorção de água e resistência à flexão, também foi avaliada a cor de queima. As massas cerâmicas apresentaram teores de óxidos e plasticidade de acordo com as utilizadas para a produção de produtos da cerâmica vermelha. As peças obtidas com a massa contendo menores teores de óxido de ferro e óxidos alcalinos, quando submetidas às taxas de aquecimento mais rápidas apresentaram melhor estabilidade e propriedades tecnológicas. Através da analise mineralógica dos pós, após a etapa de queima pode-se observar picos característicos das fases quartzo, mulita, anortita, hematita e mica. As superfícies de fratura das peças queimadas apresentaram morfologias caracterizadas por texturas rugosas, presença de poros interconectados e isolados, trincas e partículas de quartzo. Para as maiores taxas de aquecimento foi possível observar a presença de poros maiores e regiões com aspecto esponjoso, característico da presença do defeito denominado “coração negro”. / Currently the production of red ceramic industry uses two firing cycles, slow and fast. However, the low rate is more used in traditional ceramic, periods often reached 24-48 hours, causing delay in the production and therefore increased consumption of thermal energy. This work aimed to evaluate the influence of heating rate on the microstructure and properties of parts obtained from masses used to obtain products of red ceramic. For this purpose, it was used clay masses provided by two red ceramics industries from the state of Paraíba and one from the state of Rio Grande do Norte. The masses were humidified, until reaching the adequate plasticity, remained in rest for 24 hours, and then were submitted to the process of extrusion. Then they were sintered in a laboratory electrical oven, at temperatures of 800, 900 and 1000oC, with different heating rates: 1, 2, 5, 10, 15, 20 and 30oC/min. After the sintering stage it was determined the following properties: water absorption, linear shrinkage, apparent porosity and mechanical bending resistance in three points. The color after firing also was evaluated. The oxide contents and plasticity presented in the ceramic masses are consistent with the ones used for the production of red ceramics. Parts obtained from the mass containing smaller amounts of iron oxide and alkali oxides, when subjected to heating rates faster showed better stability and technological properties. It can be observed for the three temperatures, the presence of characteristic peaks for quartz, mica anorthite, illite, hematite and mullite. The fracture surfaces of the parts were characterized by rough textures, presence of isolated and interconnected pores, cracks and quartz particles. For higher heating rates was possible to observe the presence of larger pores and regions with spongy characteristic.

Muitos pesquisadores têm procurado analisar a questão dos mecanismos de aderência entre argamassas de revestimento e substratos porosos, das mais variadas formas. Este trabalho insere-se nessa mesma linha de pesquisa. A partir dos referenciais teóricos pesquisados, definiu-se como objetivo principal desta tese contribuir para o entendimento de alguns dos fatores intervenientes no fenômeno de aderência entre substratos cerâmicos e argamassas de cimento Portland. O enfoque proposto visou identificar, prioritariamente, a influência de substratos cerâmicos com diferentes temperaturas de queima (e conseqüentemente diferentes padrões de porosidade e absorção de água), e sua relação com a resistência de aderência adquirida pelo sistema de revestimento, sob condições específicas. Foi proposto um programa experimental onde uma argamassa com características específicas foi assentada em blocos cerâmicos lisos ou com estrias verticais. Esta argamassa revestiu blocos com diferentes capacidades de absorção de água, obtidas através da queima dos mesmos em diferentes temperaturas: 700, 800, 900 e 1000°C. Variaram-se também as condições na interface entre argamassa e substrato: sem nenhum tratamento da área de contato, ou então reduzindo o potencial contato superficial e consequentemente a penetração de água/pasta nos poros em 50% da área do bloco cerâmico. Foram mapeadas as principais propriedades dos blocos cerâmicos que se alteraram ou mantiveram com o processo de queima, de modo a verificar sua influência sobre os resultados de aderência à tração das argamassas neles assentados. Os resultados demonstram que a alteração da temperatura de queima dos blocos, bem como a introdução de restrições para a absorção de água e/ou pasta dos blocos, variaram consideravelmente os resultados de aderência à tração dos revestimentos. Há uma relação significativa entre a estrutura de poros do substrato, em função da temperatura de queima, e a resistência de aderência do sistema de revestimento. / Over the centuries, mortar renderings have been considered a traditional building technique. However, even recent technologic improves couldn't eliminate some pathologies problems such as detachments. In Brazil, particularly, many researchers have been studying the adhesion mechanisms between mortar renderings and porous substrates in different ways. This work is part of this interest point. After the theoretical research realized, the main objective of this doctoral thesis consisted to contribute to the understanding of bond strength phenomenon, specially of some factors involved between ceramic substrates and Portland cement mortars. The proposed approach aimed to identifying the influence of ceramic substrates with different firing temperatures (and therefore with different porous surface and water absorption), and its relationship to bond strength acquired by the mortar rendering system under specific conditions. A Lime-Portland Cement mortar with specific characteristics was applied on smooth or grooved surfaces of ceramic blocks. The firing temperature of production of these ceramic blocks was 700, 800, 900 and 1000 ° C. Furthermore, the interface conditions between mortar and ceramic substrate also was varied: without any contact surface treatment, or reducing potential contact surface (and thus water/paste penetration) in the 50% area of ceramic blocks. After, had been identified the main properties of ceramic blocks that have changed or remained after the firing process, so check their influence on the results of tensile bond strenght of mortars settled on them. The results show that with changing the firing temperature of the blocks as well as the introduction of pore sealing areas to the absorption of water and / or binder in blocks surfaces, the tensile bond strength of mortar renderings also varied considerably. There is a significant relationship between pore structure of the ceramic substrate, depending on the firing temperature, and the bond strength of the mortar rendering system.

Muitos pesquisadores têm procurado analisar a questão dos mecanismos de aderência entre argamassas de revestimento e substratos porosos, das mais variadas formas. Este trabalho insere-se nessa mesma linha de pesquisa. A partir dos referenciais teóricos pesquisados, definiu-se como objetivo principal desta tese contribuir para o entendimento de alguns dos fatores intervenientes no fenômeno de aderência entre substratos cerâmicos e argamassas de cimento Portland. O enfoque proposto visou identificar, prioritariamente, a influência de substratos cerâmicos com diferentes temperaturas de queima (e conseqüentemente diferentes padrões de porosidade e absorção de água), e sua relação com a resistência de aderência adquirida pelo sistema de revestimento, sob condições específicas. Foi proposto um programa experimental onde uma argamassa com características específicas foi assentada em blocos cerâmicos lisos ou com estrias verticais. Esta argamassa revestiu blocos com diferentes capacidades de absorção de água, obtidas através da queima dos mesmos em diferentes temperaturas: 700, 800, 900 e 1000°C. Variaram-se também as condições na interface entre argamassa e substrato: sem nenhum tratamento da área de contato, ou então reduzindo o potencial contato superficial e consequentemente a penetração de água/pasta nos poros em 50% da área do bloco cerâmico. Foram mapeadas as principais propriedades dos blocos cerâmicos que se alteraram ou mantiveram com o processo de queima, de modo a verificar sua influência sobre os resultados de aderência à tração das argamassas neles assentados. Os resultados demonstram que a alteração da temperatura de queima dos blocos, bem como a introdução de restrições para a absorção de água e/ou pasta dos blocos, variaram consideravelmente os resultados de aderência à tração dos revestimentos. Há uma relação significativa entre a estrutura de poros do substrato, em função da temperatura de queima, e a resistência de aderência do sistema de revestimento. / Over the centuries, mortar renderings have been considered a traditional building technique. However, even recent technologic improves couldn't eliminate some pathologies problems such as detachments. In Brazil, particularly, many researchers have been studying the adhesion mechanisms between mortar renderings and porous substrates in different ways. This work is part of this interest point. After the theoretical research realized, the main objective of this doctoral thesis consisted to contribute to the understanding of bond strength phenomenon, specially of some factors involved between ceramic substrates and Portland cement mortars. The proposed approach aimed to identifying the influence of ceramic substrates with different firing temperatures (and therefore with different porous surface and water absorption), and its relationship to bond strength acquired by the mortar rendering system under specific conditions. A Lime-Portland Cement mortar with specific characteristics was applied on smooth or grooved surfaces of ceramic blocks. The firing temperature of production of these ceramic blocks was 700, 800, 900 and 1000 ° C. Furthermore, the interface conditions between mortar and ceramic substrate also was varied: without any contact surface treatment, or reducing potential contact surface (and thus water/paste penetration) in the 50% area of ceramic blocks. After, had been identified the main properties of ceramic blocks that have changed or remained after the firing process, so check their influence on the results of tensile bond strenght of mortars settled on them. The results show that with changing the firing temperature of the blocks as well as the introduction of pore sealing areas to the absorption of water and / or binder in blocks surfaces, the tensile bond strength of mortar renderings also varied considerably. There is a significant relationship between pore structure of the ceramic substrate, depending on the firing temperature, and the bond strength of the mortar rendering system.

As propriedades físico-químicas da superfície de pós cerâmicos desempenham um papel muito importante na obtenção de produtos cerâmicos de alta qualidade, elevada performance e confiabilidade. Estas propriedades estão relacionadas com as ligações químicas superficiais e suas interações com o meio. As superfícies dos óxidos geralmente contêm grupos hidroxilas adsorvidos e as suas modificações podem ser estudadas por espectroscopia de infravermelho. Neste trabalho, pós à base de SnO2 contendo íons Fe ou Mg foram preparados pela rota química derivada do método de Pechini. Os pós foram caracterizados quanto à sua morfologia e suas propriedades superficiais. Os resultados obtidos mostraram que os aditivos segregam na superfície e modificam as bandas de infravermelho correspondentes aos grupos hidroxilas adsorvidas superficialmente. Estas modificações causaram mudanças em propriedades macroscópicas como o ponto isoelétrico das suspensões aquosas e a área de superfície específica dos pós. Os estudos quanto à sinterização destes materiais foram feitos com pastilhas conformadas por pressão uniaxial e foram submetidas à sinterização por queima rápida, apresentando densificação em tempos muito curtos de tratamento térmico. (<1 min.) Observações microestruturais mostraram que a redução da porosidade neste sistema ocorre congruente com crescimento de grãos. O aumento da área de superfície específica dos pós com a elevação da porcentagem molar dos aditivos, bem como a densificação rápida do óxido de estanho pode estar relacionada com a redução das energias de superfície quando os aditivos estão segregados na superfície dos grãos. / Surface properties of ceramic powders frequently play an important role in producing high-quality, high-performance, and reliable ceramic products. These properties are related to the surface bond types and interactions with the surroundings. Oxide surfaces generally contain adsorbed hydroxyl groups and modifications in the chemical composition of the surface may be studied by infrared spectroscopy. In this work, SnO2 containing Fe or Mg ions were prepared by organic chemical route derived from Pechini’s method. The prepared powders were characterized by means of surface properties and morphology. Results demonstrated that the studied additives segregate onto the oxide surface and modify the hydroxyl IR bands of the adsorbed hydroxyl groups. These surface modifications change some macroscopic properties of the powder such as the isoelectric point (IEP) in aqueous suspensions and the final specific surface area. The sintering behavior of these materials was studied using pellets conformed by uniaxial pressing and the sintering was made by fast firing, showing quick densification with shorts periods of time (<1 min.). A porosity reduction congruent with grain growth is observed during microestructure characterization. Both, increase of the surface area with additive concentration and quick densification are supposedly due to the reduction of surface energy of the powders when additives segregate on the powder surface.

Neuron types (e.g., pyramidal cells) within one area of the brain are often considered homogeneous, despite variability in their biophysical properties. Here we review literature demonstrating variability in the electrical activity of CA1 hippocampal pyramidal cells (PCs), including responses to somatic current injection, synaptic stimulation, and spontaneous network-related activity. In addition, we describe how responses of CA1 PCs vary with development, experience, and aging, and some of the underlying ionic currents responsible. Finally, we suggest directions that may be the most impactful in expanding this knowledge, including the use of text and data mining to systematically study cellular heterogeneity in more depth; dynamical systems theory to understand and potentially classify neuron firing patterns; and mathematical modeling to study the interaction between cellular properties and network output. Our goals are to provide a synthesis of the literature for experimentalists studying CA1 PCs, to give theorists an idea of the rich diversity of behaviors models may need to reproduce to accurately represent these cells, and to provide suggestions for future research.

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This master thesis describes the co-firing concept, benefits and opportunities of pretreated biomass in pulverized coal boilers for industrial use. Burning fossil fuels, i.e. coal is under immense political pressure as European Union (EU) and other countries are trying to bring down the CO2 emission. Biomass combustion is already a proven technology and it plays a greater role in reducing CO2 emission. The main objective of this thesis is the brief study of computational fluid dynamics (CFD) modelling to examine the co-firing of greater amount of pretreated biomass and pulverized coal in a 200MWe pulverized coal boiler. Here, we exchange around 50 % of existing fuel in pulverized coal boiler with torrefied biomass. Torrefied biomass aids to increase the efficiency of existing coal boiler and cut down the CO2 emission. In this work, two cases of co-firing of pretreated biomass and coal have been investigated by CFD. Firstly, an experimental work was done in a laboratory scale to have few different types of torrefied biomass with different degrees of torrefaction. The devolatilization kinetics and char oxidation kinetics were also determined by experiments and other parameters have been calculated. One important aspect of this work has been to evaluate the performance of torrefaction based co-firing. Therefore, co-firing case has been compared to the 100 % coal feed case to understand the performance of torrefaction based co-firing. Furthermore, fluid flow, particles trajectories, heat transfer, and different emission behaviors have been studied. In addition, mechanisms of corrosion during co-firing have been studied and a guideline has been provided for corrosion model for analyzing the characteristics of alkali metals and their effects in co-firing coal boiler. The outcome from the CFD simulation indicated that boiler efficiency increases and the net CO2 emission reduced with increasing the biomass percentage in the co-firing system.

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(医学) / 甲第18874号 / 医博第3985号 / 新制||医||1008(附属図書館) / 31825 / 京都大学大学院医学研究科医学専攻 / (主査)教授 渡邉 大, 教授 山田 亮, 教授 福山 秀直 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Medical Science / Kyoto University / DFAM