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Thesis (Ph. D.)--Lehigh University, 2004. / Includes vita. Includes bibliographical references (leaves 113-119).

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Thesis (M.S.)--Massachusetts Institute of Technology, Dept. of Nuclear Engineering; and, (M.S.)--Massachusetts Institute of Technology, Dept. of Chemical Engineering, 1975. / Includes bibliographical references. / by George Doumet. / M.S.

The objective this study is verify the efficiency and occurrence of collateral effects with the use of carbonyl iron powder, in the form of chewable tablets, in order to enable the use of an alternative to the conventional treatment of iron deficiency anemia with ferrous sulfate, for children under 6 years of age. The intervention proposed for the treatment of iron deficiency anemia in children almost always consists of ferrous sulfate drops that do not have the desired effectiveness. Several studies have proven the low adherence to the treatment due to collateral effects of the medication (gastrointestinal intolerance, alterations in color and consistency of stools, impregnation of iron in diapers and teeth), to the prolonged daily administration in the form of drops, to the metallic taste, as well as to socio-cultural aspects. In choosing the preparation, the content of the iron ion, tolerance, absorption, effectiveness and cost must all be considered. Carbonyl iron powder is obtained by decomposition of Fe pentacarbonyl at high temperatures, resulting in extremely pure elemental Fe (Fe0), in the form of non-toxic micro-spheres of 4-7/μm, with bioavailability in relation to 58-70% ferrous sulfate and it does not confer a metallic taste to the preparation. An open randomized clinical assay was carried out. The group studied (CA) received Carbonyl Iron and the control group (SF) received a solution of Ferrous Sulfate, both at a dose of 5mg/Kg/day, for 90 days. Seventy-three children from Family Health Units (FHU) of Santa Maria, Brazil, participated in the study. Blood was collected at 0, 30 and 90 days of treatment. The hemograms were carried out in STKS (Coulter, USA), serum iron and TIBC, by colorimetric assay and ferritin by immunometric assay. The data was analyzed with the EpiInfo program, version 3.3.2, from CDC/USA. The increase in Hb after 30 days of treatment was of 1.3g/dl (SD 0.92) for group CA and of 1.2g/dl (SD 1.13) for group SF (p>0.05). After 90 days of treatment, CA had favorable results for Ht, MCV, MCH, TIBC and ferritin (p<0.05). None of the children from group CA presented side effects, in group SF, 62% of the children presented diarrhea and/or experienced vomiting. The number of children from the control group who continued to present a level of Hb lower than 11g/dl was two-fold that of the group that received carbonyl iron. Based on the results demonstrating the same effectiveness at 30 days as for the standard ferrous sulfate and the superior results at 90 days of treatment, together with the safety (low toxicity) and excellent acceptance, carbonyl iron should be considered an important option for the therapeutic treatment of iron deficiency anemia in children under the age of six. / O objetivo deste estudo é verificar a eficácia, ocorrência de efeitos colaterais e aceitação de ferro carbonila em pó, na forma de comprimidos mastigáveis, para possibilitar uma alternativa ao tratamento convencional da anemia ferropriva com sulfato ferroso, para crianças menores de seis anos. A intervenção proposta para tratamento da anemia ferropriva de crianças, quase na totalidade das vezes, consiste em gotas de sulfato ferroso que não tem tido efetividade desejada. Vários estudos comprovam a baixa adesão ao tratamento em virtude dos efeitos colaterais do medicamento (intolerância gastrintestinal, alterações na cor e consistência das fezes, impregnação de ferro nas fraldas e dentes), do esquema de administração em dose diária por tempo prolongado, do sabor metálico do medicamento, além de aspectos socioculturais. Na escolha do preparado, deve ser considerado o conteúdo do íon ferro, tolerância, absorção intestinal, eficácia e custo. O ferro carbonila em pó é obtido pela decomposição a altas temperaturas do ferro pentacarbonil, resultando em ferro elementar (Fe0) extremamente puro, em forma de micro-esferas de 4-7/μm, com boa biodisponibilidade, não tóxico e sem conferir sabor metálico às preparações. O desenho do estudo foi um ensaio clínico, randomizado, aberto. O grupo estudo (CA) recebeu comprimidos mastigáveis de Ferro Carbonila; o grupo controle (SF) recebeu solução de Sulfato Ferroso, na dose de 5mg/Kg/dia, por 90 dias. Participaram do estudo 73 crianças com diagnóstico comprovado de anemia ferropriva, atendidas em USFs de Santa Maria, RS. Foram realizadas coletas de sangue nos tempos 0, 30 e 90 dias de tratamento. Os hemogramas foram realizados em STKS Coulter, Ferro sérico e Capacidade Total de Ligação do Ferro, por química úmida (colorimetria) e Ferritina por quimioluminescência, todos por automação. Os dados analisados com programa EpiInfo, versão 3.3.2, do CDC/USA. O incremento de Hb após 30 dias de tratamento foi de 1,3g/dl (dp 0,92) no grupo CA e 1,2g/dl (dp 1,13) no grupo SF (p>0,05). Após 90 dias de tratamento, as médias do Ht, VCM, HCM, CTLF e ferritina são significativamente melhores no grupo CA (p<0,005). Nenhuma criança do grupo CA apresentou efeitos colaterais. No grupo SF, 62% tiveram diarréia e/ou vômito. O número de crianças que permanecia com Hb < 11g/dl, no grupo controle, era o dobro do que no grupo recebendo ferro carbonila. Pelos resultados de eficácia em 30 dias similares ao padrão sulfato ferroso e a superioridade em 90 dias de tratamento, aliados a segurança (baixa toxicidade) e ótima aceitação, o ferro carbonila deve ser considerado como uma importante opção terapêutica para tratamento da anemia ferropriva, de crianças menores de seis anos de idade.

Estudos anteriores mostraram que a soldagem de aço USI-SAC-50 com adição de pó metálico pode promover o aparecimento de microfases que interferem nas propriedades mecânicas. Este trabalho, teve o objetivo de estudar os efeitos de variações nos consumíveis, aporte de calor e do tratamento térmico pós-soldagem na diminuição ou eliminação das microfases. Chapas de aço USI-SAC-50 foram soldadas por arco submerso com adição de pó metálico utilizando-se fluxos de soldagem BX-200 e OK-1071,arames de soldagem EM-12K e EB-2 e aportes de calor de 4,8 kJ/mm e 3,6 kJ/mm. Tensão e corrente foram mantidas em 34 V e 600 A, respectivamente. Após a soldagem, metade das chapas foi submetida a um tratamento térmico de alívio de tensões a 580ºC por 1 h. Foram realizados ensaios mecânicos de dureza, tração a -10ºC e CTOD a -10ºC, assim como foram realizadas metalografias preto e branco e coloridas para identificação e quantificação de fases. As composições químicas obtidas nos cordões de solda foram adequadas para que a quantidade de ferrita acicular presente assegurasse as boas propriedades mecânicas. As mudanças na composição química, em relação à trabalhos anteriores, ocasionadas pela variação dos fluxo e as variações nos aportes de calor promoveram uma sensível diminuição na quantidade de microfase para faixa de 2,5 a 10%. Entre os cordões ensaiados para avaliação de CTOD aquele com maior teor de austenita retida apresentou um CTOD menor, mostrando a influência dessa fase sobre a tenacidade. Também o tratamento térmico de alívio de tensões contribuiu para a diminuição da quantidade de microfase para a faixa de 0 a 1,5%, sendo que a microfase restante apresentou uma forma esferoidal. / Previous studies showed that the welding of steel USI-SAC-50 with addition of metal powder can promote the appearing of one phase that interfere in the mechanical properties. This work had the objective of studying the effects of variations in the consumable ones, contribution of heat input and of the thermal treatment in the decrease or elimination of this phase. Plates of steel USI-SAC-50 were welded by submerged are weld with addition of metal powder being used welding fluxes BX-200 and OK-1071, welding wires EM-12K and EB-2 and heat inputs of 4,8 kJ/mm and 3,6 kJ/mm. Tension and current were maintained in 34 V and 600 A, respectively. After the welding, half of the plates was submitted to a thermal treatment of relief of tensions to 580ºC for 1 h. Mechanical tests of hardness, traction to -10ºC and CTOD to -10ºC were carried out, as well as black and white and colored metalographies were carried out for identification and quantification of phases. The chemical compositions obtained in the weld beads they were appropriate so that the amount of acicular ferrite present assured the good mechanical properties. The changes in the chemical composition, in relation to previous works, caused by the variation of the fluxes and the variations in the heat inputs they promoted a sensitive decrease in the amount of microphase for strip from 2,5 to 10%. The thermal treatment of relief of tensions also contributed to the decrease of the amount of microphase for the strip from 0 to 1,5%, and the remaining microphase presented a spherical shape.

Estudos anteriores mostraram que a soldagem de aço USI-SAC-50 com adição de pó metálico pode promover o aparecimento de microfases que interferem nas propriedades mecânicas. Este trabalho, teve o objetivo de estudar os efeitos de variações nos consumíveis, aporte de calor e do tratamento térmico pós-soldagem na diminuição ou eliminação das microfases. Chapas de aço USI-SAC-50 foram soldadas por arco submerso com adição de pó metálico utilizando-se fluxos de soldagem BX-200 e OK-1071,arames de soldagem EM-12K e EB-2 e aportes de calor de 4,8 kJ/mm e 3,6 kJ/mm. Tensão e corrente foram mantidas em 34 V e 600 A, respectivamente. Após a soldagem, metade das chapas foi submetida a um tratamento térmico de alívio de tensões a 580ºC por 1 h. Foram realizados ensaios mecânicos de dureza, tração a -10ºC e CTOD a -10ºC, assim como foram realizadas metalografias preto e branco e coloridas para identificação e quantificação de fases. As composições químicas obtidas nos cordões de solda foram adequadas para que a quantidade de ferrita acicular presente assegurasse as boas propriedades mecânicas. As mudanças na composição química, em relação à trabalhos anteriores, ocasionadas pela variação dos fluxo e as variações nos aportes de calor promoveram uma sensível diminuição na quantidade de microfase para faixa de 2,5 a 10%. Entre os cordões ensaiados para avaliação de CTOD aquele com maior teor de austenita retida apresentou um CTOD menor, mostrando a influência dessa fase sobre a tenacidade. Também o tratamento térmico de alívio de tensões contribuiu para a diminuição da quantidade de microfase para a faixa de 0 a 1,5%, sendo que a microfase restante apresentou uma forma esferoidal. / Previous studies showed that the welding of steel USI-SAC-50 with addition of metal powder can promote the appearing of one phase that interfere in the mechanical properties. This work had the objective of studying the effects of variations in the consumable ones, contribution of heat input and of the thermal treatment in the decrease or elimination of this phase. Plates of steel USI-SAC-50 were welded by submerged are weld with addition of metal powder being used welding fluxes BX-200 and OK-1071, welding wires EM-12K and EB-2 and heat inputs of 4,8 kJ/mm and 3,6 kJ/mm. Tension and current were maintained in 34 V and 600 A, respectively. After the welding, half of the plates was submitted to a thermal treatment of relief of tensions to 580ºC for 1 h. Mechanical tests of hardness, traction to -10ºC and CTOD to -10ºC were carried out, as well as black and white and colored metalographies were carried out for identification and quantification of phases. The chemical compositions obtained in the weld beads they were appropriate so that the amount of acicular ferrite present assured the good mechanical properties. The changes in the chemical composition, in relation to previous works, caused by the variation of the fluxes and the variations in the heat inputs they promoted a sensitive decrease in the amount of microphase for strip from 2,5 to 10%. The thermal treatment of relief of tensions also contributed to the decrease of the amount of microphase for the strip from 0 to 1,5%, and the remaining microphase presented a spherical shape.

Orientadores: Pedro Luiz Onofrio Volpe, Maria Regina Alcantara / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-05T01:16:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bombard_AntonioJoseFaria_D.pdf: 17369274 bytes, checksum: 8d592533d59e6cf4325ee9574b58724c (MD5) Previous issue date: 2005 / Doutorado / Físico-Química / Doutor em Ciências

O processo de moldagem de pós por injeção (MPI) é uma tecnologia relativamente recente e permite a fabricação de peças e componentes de diversos materiais, com a possibilidade de fabricar peças em larga escala. O processo MPI é composto por quatro etapas: mistura do pó com o material orgânico (ligante), moldagem por injeção, extração do ligante e sinterização. O ligante é um veículo temporário composto por polímeros e/ou ceras e sua função é possibilitar o escoamento da carga injetável para o molde durante a moldagem por injeção e após a moldagem este deve ser totalmente removido da peça. A maioria dos polímeros utilizados no ligante é oriunda do petróleo, que é uma fonte não renovável que gera sérios impactos ambientais. Neste estudo foi proposto a utilização de ligante à base de borracha natural, que além de ser proveniente de fonte renovável, confere elasticidade à peça moldada, que possibilita a fácil desmoldagem de peças com geometria complexa e pequenas espessuras. Também se analisou a substituição da parafina, que estudada em trabalhos anteriores em ligante para injeção de alumina com a borracha natural, pela cera de carnaúba na moldagem por injeção de pó de ferro metálico. Foram avaliados três ligantes à base de borracha natural e as ceras: (i) parafina, (ii) cera de carnaúba e (iii) parafina + cera de carnaúba e estudou-se o efeito da composição do ligante em cada etapa do processo MPI. Investigou-se as propriedades químicas e térmicas dos ligantes, o teor de pó admissível nas cargas injetáveis, as rotas de remoção do ligante por via térmica e solvente e as propriedades finais como retração linear, porosidade, microestrutura e resistência à flexão. As composições de ligante a base de borracha natural e cera de carnaúba proporcionaram melhores propriedades ao processo MPI. Nestas composições foi possível a moldagem por injeção de cargas injetáveis com maior teor de pó, apresentaram maior estabilidade reológica, em que a viscosidade apresentou baixa variação em relação à temperatura e maior estabilidade com o aumento do teor de pó. Além disso, foram as únicas amostras que não apresentaram defeitos durante a extração por solvente e apresentaram propriedades finais satisfatórias para o processo MPI de ferro. / The Powder Injection Molding process (PIM) is a relatively new technology and allows the manufacturing of parts and components of various materials, with the possibility of fabricating parts in microscale. The PIM process is composed of four steps: mix the powder with the organic material (binder), injection molding, extraction of the binder and sintering. The binder is a temporary vehicle composed of polymers and/or waxes and its function is to allow the flow of the feedstock into the mold during injection molding, and after molding this should be completely removed from the sample. Most of the polymers used in the binder are derived from petroleum, which is a non-renewable source that generates serious environmental impacts. In this study, it was proposed the use of binder based on polymer and wax from renewable sources that reduce the environmental impact. It was analyzed the substitution of paraffin, which was studied in previous studies with natural rubber, by the carnauba wax in the injection molding of the iron carbonyl. Were evaluated three binders based on polymer and wax: (i) paraffin, (ii) carnauba wax and (iii) paraffin wax carnauba wax and we studied the binder composition effect in each step of PIM process. The chemical and thermal binder properties, the critical powder volume concentration, the solvent and thermal debinding and the sintered properties were analyzed. As results, we found that the natural rubber and carnauba wax binder have better PIM process properties. In this binder was possible an injection molding with higher powder content, showing higher rheological stability, which the viscosity was more stable under temperature and powder content variation. Furthermore, the samples with this binder shown no defects after solvent debinding and suitable sintered properties for the iron PIM process.

Com a crescente ideia de sustentabilidade, surge a necessidade de utilização de recursos renováveis e reaproveitamento de resíduos gerados em processos industriais. Neste trabalho foi avaliada a utilização da cinza pesada oriunda da queima do carvão em usinas termoelétricas no desenvolvimento de um Cermet. O compósito Cinza-Ferro (Cz-10Fe) foi obtido por metalurgia do pó e é composto de cinza pesada moída com adição de 10% em massa de pó de ferro puro. A adição do ferro é justificada para melhoria das propriedades mecânicas do material cerâmico. O compósito foi aplicado como meio suporte para biofilme em filtro biológico percolador, no pós-tratamento de efluentes domésticos. Foram realizados estudos com os principais componentes da cinza, tais como a sílica (SiO2), em forma de pó de quartzo, e a alumina (Al2O3) na versão comercial para avaliação da interação dos mesmos com o ferro e avaliação de suas propriedades mecânicas sob influência da variação da temperatura de sinterização A cinza pesada, obtida na Usina Tractebel de Charqueadas, foi moída durante 2, 4 e 8 horas para determinação do tamanho de partícula ideal para o compósito. Após caracterização, foi selecionada cinza moída por 2 horas para a produção dos compósitos para aplicação. A aplicação se deu utilizando um protótipo no pós-tratamento de efluentes da Estação de Tratamento de Esgotos (ETE) da COMUSA visando a remoção de Demanda Química de Oxigênio (DQO). Obteve-se incremento na eficiência do processo, reduzindo a DQO do efluente final em média 9%, indicando a viabilidade de uso do protótipo no pós- tratamento de esgotos domésticos, com porosidade aproximada de 20%, obtidos na cinza moída por 2 horas e sinterizado com ferro, como meio suporte para biofilme em filtro biológico percolador. / With the crescent idea of sustainability, there is a necessity for the use of renewable resources and the reuse of waste generated in industrial processes. In this work the use of the coal bottom ash from thermoelectric plants was evaluated in the development of a Cermet. The composite Ash-Iron (Cz-10Fe) was obtained by powder metallurgy and is composed of ground heavy ash with addition of 10% by mass of pure iron powder. The addition of iron is justified to improve the mechanical properties of the ceramic material. The composite was applied as biofilm packing media in trickling filter in the post-treatment of domestic effluents. Studies with the main components of the ash, such as silica (SiO2), in the form of quartz powder, and alumina (Al2O3) in the commercial version were carried out to evaluate their interaction with iron and evaluation of their mechanical properties under influence of the sintering temperature variation The bottom ash obtained at Tractebel from Charqueadas was milling for 2, 4 and 8 hours to determine the ideal particle size for the composite. After characterization, milled ash for 2 hours was selected for the production of the composites for application. The application was done using a prototype in the post-treatment of effluents from the Wastewater Treatment Station (ETE) of COMUSA aiming at the removal of Chemical Oxygen Demand (COD). The efficiency of the process was obtained by reducing the COD of the final effluent by a mean of 9%, indicating the viability of the utilization the prototype in the post-treatment of domestic sewage, with approximate porosity of 20%, obtained in ground ash for 2 hours and sintered with iron powder, in biofilm packing media in trickling filter.