Submitted by CAROLINA DA SILVA MACHADO MARTINELLI null (carolinasmm@yahoo.com.br) on 2016-04-01T13:23:06Z No. of bitstreams: 1 Martinelli CSM.pdf: 41556669 bytes, checksum: 11b357cf7cd8daadc269baa8ee512828 (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-04-05T14:21:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 martinelli_csm_dr_sjc.pdf: 41556669 bytes, checksum: 11b357cf7cd8daadc269baa8ee512828 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-05T14:21:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 martinelli_csm_dr_sjc.pdf: 41556669 bytes, checksum: 11b357cf7cd8daadc269baa8ee512828 (MD5) Previous issue date: 2016-02-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / As ligas de Co-Cr têm o uso consagrado para reabilitação oral com próteses dentárias. Os procedimentos reabilitadores orais por implantes osseointegrados destacaram novas necessidades biomecânicas e estruturais das ligas metálicas. O objetivo deste estudo foi desenvolver e caracterizar três ligas metálicas de Co-Cr-Mo experimentais, para aplicação odontológica. Foram confeccionadas ligas de Co-Cr-Mo, com percentuais crescentes de Mo (6, 7 e 8% - A, B e C, respectivamente), por duas técnicas de processamento: L2, fusão para acréscimo de Mo a uma liga comercial certificada (American Society for Testing and Materials, 1996) (L1); e L3, fusão dos metais Co, Cr e Mo, comercialmente puros. As ligas em estudo foram caracterizadas microestruturalmente por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS), difração de raios X (DRX), fluorescência de raios X (XDR); fisicamente por microdureza, resistência à corrosão. Fibroblastos dérmicos humanos foram utilizados para avaliar a citotoxicidade das ligas experimentais após 1, 4 e 7 dias de cultura celular. Organização citoesquelética, adesão, viabilidade, morfologia e diferenciação celular foram avaliados por microscopia de fluorescência, análise bioquímica e MEV. Os resultados obtidos permitiram concluir que as ligas experimentais (L2A, L2B, L2C, L3A, L3B e L3C) apresentaram desempenho microsestrutural, mecânico e citotóxico superior à L1, sendo indicada para utilização biomédica e odontológica. / In Dentistry, the Co-Cr alloys are general used for oral rehabilitation by dental prosthesis. The oral rehabilitation procedures by osseointegrated implants point out to new metal alloys’ biomechanical and structural necessities. The aim of this study was develop and characterize three experimental Co-Cr-Mo alloys, for dental application. Three alloys will be made out with different Mo’s percentages by two processing techniques: L2, casting by addition of Mo to a certified commercial Co-Cr alloy (American Society for Testing and Materials, 1996) (L1); and L3, casting of purified commercial metals (Co, Cr, Mo). The experimental alloys were characterized by microstructure by digital optical microscopy, scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray spectrometry, X-ray diffraction and X-ray fluorescence; and mechanically by microhardness and corrosion resistance. Human dermal fibroblasts were used to evaluate the biocompatibility of experimental Co-Cr alloys after 1, 4 and 7 days of culture. Cellular adhesion, proliferation, viability, cytoskeletal organization and morphology were investigated using fluorescence microscope, biochemical assay and SEM. Based on data was possible to concluded that experimental alloys (L2A, L2B, L2C, L3A, L3B e L3C) shown higher performance for microstructure, mechanical and cytotoxic as L1 and they are recommend to biomedical and dentistry applications. / FAPESP: 2013/12437-4 / CAPES: 99999.004105/2014-01

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-03-05Bitstream added on 2014-06-13T19:57:38Z : No. of bitstreams: 1 araujojunior_ib_me_bauru.pdf: 1185170 bytes, checksum: e49c1ae91dff4591b5bc770366352cc9 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A indústria busca uma melhor otimização e performance de seus equipamentos, há muito notou-se a importância da contenção do desgaste para o aumento de vida útil dos componentes de máquinas. Em condições operacionais onde há o desgaste por abrasão, comumente faz-se o endurecimento da camada superficial ou a aplicação de uma liga mais nobre e de dureza mais elevada, visando conter este desgaste. A técnica também é chamada de revestimento. Entender melhor os parâmetros que influenciam nos resultados da aplicação destes revestimentos torna-se importante possibilitando menores perdas e uma maior economia, pois busca-se como alvo trabalhar com a melhor performance do revestimento. Objetivou-se neste trabalho o estudo das ligas a base de Cobalto que são aplicadas cada vez mais rotineiramente nas indústrias petroquímicas, onde os componentes e órgãos de máquinas estão expostos a condições severas de desgaste por abrasão e corrosão além da severidade dos trabalhos a altas temperaturas e pressão. Relacionando o desgaste, as ligas a base de Cobalto possuem uma posição destacada e a liga é conhecida comercialmente como “Stellite 6”. Em alguns trabalhos é chamada também de liga coringa por sua versatilidade e destaque em especial. Neste trabalho procurou-se variar as velocidades de resfriamento em cinco patamares, analisou-se a influência da diluição na micro-dureza e os efeitos da variação da velocidade de resfriamento no mecanismo de endurecimento. A aplicação do revestimento ocorreu em três camadas através do processo TIG. Verificamos ainda a interferência da diluição na dureza em cada camada de revestimento. A terceira e última camada foi a que apresentou maior dureza devido à menor diluição com o metal base principalmente no corpo de prova que possuía à menor velocidade de resfriamento devido ao tempo para a formação de precipitados e carbonetos na liga metálica. / The industry searchs a better optimization and performance of their equipment, long noted the importance of containment to increase the wear life of components of machines. In operating conditions where there is wear by abrasion, usually it is the hardening of the surface layer or the application of a more noble alloy and high hardness, wear it to contain. The technique also called hardfacing. Better understand the parameters that influence the results of applying these coatings becomes important because it enables lower losses and greater economy as it seeks to target work with the best performance of the coating. The objective of this research is complements the study of cobalt-based alloys that are applied more routinely in petrochemical industries, where the component units and machines are exposed to severe conditions of wear by abrasion and corrosion than the severity of the work at high temperatures and pressure. Relating the wear, the cobalt-based alloys have a prominent position and the league is known commercially as “Stellite 6”. Some work is also called the league wildcard for its versatility and highlight in particular. In this work we have tried to vary the speed of cooling in five steps, looked up the influence of dilution on micro hardness and the effects of variation in the rate of cooling in the hardening mechanism. The application of the coating occurred in three layers using the TIG process. We note also the interference of dilution in hardness in each layer of coating. The third and final layer was the one with higher hardness due to less dilution with the base metal mainly in the body of evidence that had the lowest rate of cooling due to the time for the formation of precipitates and carbides in the metal.

Orientador: Fernando Eidi Takahashi / Banca: Estevão Tomomitsu Kimpara / Banca: Alfredo Mikail Melo Mesquita / Resumo: O objetivo neste estudo foi avaliar a alteração dimensional provocada pelos procedimentos de soldagem nas infra-estruturas de próteses fixas impanto-suportadas por meio de análise de extensometria linear elétrica assim como se determinar a resistência flexão de dois tipos de juntas soldadas (Arco-Plasma e Laser) em liga Odontológica Co-Cr. Para tanto, estruturas metálicas foram fundidas pelo método de indução para pilares tipo micro-unit. Para esse estudo, foram investigados três grupos: Grupo controle (G I: fundição em Monobloco, n=10), Grupo Arco-Plasma (G II: fundição segmentada e soldagem da estrutura em Arco-Plasma, n=10) e Grupo Laser (G III: fundição segmentada e soldagem da estrutura em LASER, n=10) as quais após assentamento em modelo de análise extensométrica, foram coletadas três leituras de microdeformação (με) para cada amostra. Os grupos, após ensaio de extensometria linear elétrica, foram submetidos ao teste de resistência à flexão (MPa) em máquina de ensaios universal (EMIC, 0,5 mm/min, 500Kg). As médias ±DP dos valores de microdeformação observados para as condições foram para o grupo Monobloco:461,9με; para o grupo Arco-Plasma: 637,0με e para o grupo Laser : 526,8με. Os resultados obtidos após o teste de resistência à flexão foram: para o grupo Monobloco: 1857,2MPa; para o grupo Arco-Plasma: 1820MPa e para o grupo Laser : 1068Mpa. Uma comparação em análise extensométrica entre os três grupos, quanto à distribuição dos valores de alteração dimensional, foi efetuada por meio do teste de Kruskal-Wallis. Verificou-se que a distribuição dos valores de alteração dimensional não difere Estatisticamente (estatística kw = 1,77; gl = 2; p = 0,414 > 0,05). Uma comparação entre os três grupos, quanto à distribuição dos valores... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The aim of this study was to evaluate the dimensional changes caused by the welding procedures in implant-supported prostheses infrastructure by strain gauge analysis as well as to determine the flexural strength values of two types of welded joints (Arc-Plasm and Laser) in Co-Cr dental alloy. Thus, metal structures were casted by induction method for micro-unit type abutment. For this study, three groups were evaluated: Control Group (G I: monoblock casting, n = 10), Arc-Plasm Group (G II: casting and welding of structures in Arc-Plasm, n = 10) and Laser Group (G III: casting and welding of structures in Laser, n = 10), in which were, after placing the samples in the strain gauge analysis model, three micro strain (με) measurements for each specimen were collected. The groups, after strain gauge analysis, were submitted to flexural strength (MPa) test in an universal testing machine (EMIC, 0.5 mm / min, 500Kg). Mean ± SD values of microstrain conditions observed for the Monoblock group were: 461.9 mε; for the Arc-Plasm group: 637.0 mε and the Laser group: 526.8 mε. The results, after flexural strength test, were: Monoblock group: 1857.2 MPa; Arc-Plasm group: 1820 MPa and Laser group: 1068 MPa. The strain gauge comparison analysis between the three groups, as well the distribution of dimensional changes values were made by Kruskal- Wallis test. It was found that the values' distribution of dimensional changes do not differ statistically (KW statistic = 1.77, df = 2, p = 0.414> 0.05). A comparison between the three groups, in relation to the 108 distribution of the values of flexural strength, was performed by Kruskal- Wallis test. It was found that the values distribution of flexural strength differ statistically... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Amostras de antimoneto de cobalto, preparadas pela fusão de quantidades estequi- ométricas de Co e Sb, foram submetidas a diferentes condições de pressão, temperatura e tempo com objetivo de maximizar a produção de uma fase de alta pressão previamente ob- servada em experimentos com uma câmara de bigornas de diamantes. A partir dos dados de difração de raios X (convencional e síncrotron), refinamentos Rietveld foram realizados para determinar a composição de fases e os parâmetros estruturais. O maior rendimento foi obtido a 7,7 GPa, 550 ◦C e, ao menos, 5 min de processamento (89(2)% em massa da fase de SbxCoSb3−x).O método de maximização da entropia foi utilizado para obtenção de mapas de densidade eletrônica da fase SbxCoSb3−x à temperatura ambiente e a 155 ◦C. Os resultados revelaram uma distribuição de carga com um conjunto de seis máximos fora do centro da cavidade em condições ambiente, compatível com o sítio 12d do grupo espacial de simetria Im3. A 155 ◦C a distribuição da densidade de carga associada ao átomo inserido na cavidade está uniformemente distribuída por cerca de 0,5 Å a partir do centro da cavidade (sítio 2a), ao longo de seis direções equivalentes. O pico endotérmico observado em resul- tados de calorimetria exploratória de varredura a 145 ◦C foi atribuido à transição reversível da espécie hóspede, do sítio 12d para o sítio 2a. A carga total dentro da cavidade, obtida a partir da análise de Bader, foi de aproximadamente 50,6e. Isto confirma a hipótese original de que são átomos de Sb que se encontram dentro da cavidade do antimoneto de cobalto. Contudo, o mecanismo de formação da fase SbxCoSb3−x em alta pressão e alta temperatura é diferente daquele nos experimentos com a câmara de bigornas de diamantes. Nas amostras processadas a 7,7 GPa e 550 ◦C são encontradas as fases Sb0,20CoSb2,80, CoSb2,79 e CoSb2, sendo que a primeira é formada pela inserção de Sb resultante da decomposição do antimo- neto de cobalto. A condutividade térmica e o coeficiente Seebeck foram medidos para esta amostra e, usando modelos para materiais compósitos, as propriedades termoelétricas foram estimadas para as fases CoSb2,79 e Sb0,20CoSb2,80. A condutividade térmica do CoSb2,79 e Sb0,20CoSb2,80 é igual a 1,5 W·m−1· ◦C−1 e 1,4 W·m−1· ◦C−1, respectivamente, à tempe- ratura ambiente. De acordo com os resultados obtidos para o coeficiente Seebeck, as fases CoSb2,79 e Sb0,20CoSb2,80 apresentam comportamento semicondutor tipo n. A figura de mé- rito termoelétrico do Sb0,20CoSb2,80 é cerca de 33% maior que a do CoSb2,79 à temperatura ambiente. / Cobalt antimonide samples, prepared by melting stoichiometric quantities of Co and Sb, were submitted to different conditions of pressure, temperature and time, aiming to maximize the production of the high pressure phase previously observed in experiments with a diamond anvil cell. From x-ray powder diffraction data (both conventional and syn- chrotron), Rietveld refinements were performed to determine the phase composition and structural parameters. The maximum yield was obtained at 7.7 GPa, 550 ◦C and, at least, 5 min of processing (89(2)wt.% of SbxCoSb3−x phase). The maximum-entropy method was used to obtain electronic charge density maps for SbxCoSb3−x at room temperature and at 155 ◦C. The results revealed a charge distribution with a set of six maxima off the center of the cage at ambient conditions, compatible with 12d site of Im3 space group. At 155 ◦C the charge density distribution associated to the guest atom is evenly spread over about 0.5 Å from the center of the cage (2a site), along six equivalent directions. The endothermic peak previously observed in differential scanning calorimetry analysis at 145 ◦C was thus attribu- ted to the reversible transition guest species, 12d site to 2a site. The total charge inside the cage, obtained from Bader’s analysis, was approximately 50,6e. This confirms the original hypothesis that Sb atoms occupy the cages of the cobalt antimonide. However, the forma- tion mechanism of the SbxCoSb3−x phase at high pressure and high temperature is different from that in the experiments with the diamond anvil cell. Indeed, in samples processed at 7.7 GPa and 550 ◦C we observe the presence of Sb0.20CoSb2.80, CoSb2.79 and CoSb2 phases, end evidences suggest that the former is formed by insertion of Sb resulting from decompo- sition of cobalt antimonide. Thermal conductivity and Seebeck coefficient were measured for this sample and, using models for composite materials, the thermoelectric properties were estimated for CoSb2.79 and Sb0.20CoSb2.80 phases. Thermal conductivity of CoSb2.79 and Sb0.20CoSb2.80 is 1.5 W·m−1· ◦C−1 and 1.4 W·m−1· ◦C−1, respectively, at room tem- perature. According to the results obtained for the Seebeck coefficient, the CoSb2.79 and Sb0.20CoSb2.80 phases exhibit n-type semiconducting behavior. The thermoelectric figure of merit for Sb0.20CoSb2.80 is about 33% greater than that for CoSb2.79 at room temperature.

Este trabalho apresenta uma investigação experimental sobre as propriedades de magneto-transporte dependentes da orientação de spin de dois sistemas ferromagnéticos clássicos com anisotropias distintas: (i) o composto Heusler de momentos magnéticos localizados Pd2MnSn e (ii) ligas de Co-Fe x at% (x = 2, 4 e 6), que são ferromagnetos de bandas. O composto Heusler tem anisotropia magnética muito pequena, ao passo que nas ligas de cobalto a anisotropia é pronunciada em razão da presença de elétrons da camada-3d incompleta no nível de Fermi. Em ambos os sistemas foram realizadas medidas de resistividade elétrica, magnetorresistência e efeito Hall em diversas temperaturas entre 2K e 300K, com aplicação de campos entre 0 e 9 Tesla. Medidas de magnetização foram realizadas em apoio às experiencias de magneto-transporte. As experiências de magneto-transporte evidenciaram efeitos de correntes eletrônicas polarizadas em spin. Em particular, o termo resistivo de mistura de spin proposto por Campbell e Fert [1], que é responsável pela transferência de momentum entre as sub-bandas dependentes de spin, é importante para descrever os comportamentos da resistividade elétrica e da magnetorresistência dos sistemas estudados no limite de baixas temperaturas. Por outro lado, o processo de espalhamento por desordem de spin é dominante nas regiões de temperaturas intermediárias e altas. A medida de resistividade de Hall no Pd2MnSn em função da temperatura apresenta um mínimo em torno de T = 50 K. A análise do contribuição anômala ao efeito de Hall neste sistema é consistente com as previsões teóricas referentes aos efeitos da fase de Berry no espaço recíproco. A anisotropia espontânea da resistividade foi detalhadamente estudada no caso das ligas de Co-Fe e a forte polarização de spin relacionada ao espalhamento pelas impurezas de Fe foi evidenciado. Nestas ligas, o efeito Hall é dominado por efeitos de espalhamento assimétrico (skew scattering) produzido pelas impurezas de Fe. / This work presents an experimental study of the spin-dependent magnetotransport properties in two classical ferromagnetic systems with distinct anisotropies: (i) the Heusler compound Pd2MnSn, where the magnetic moments are localized, and (ii) the Co-Fe (Fe = 2, 4 and 6 at %) alloys, that are band ferromagnets. The Heusler compound has a small magnetic anisotropy, while in the cobalt alloys the anisotropy is pronounced because of the presence of 3d electrons in the Fermi level. In both systems the electrical resistivity, magnetoresistance and Hall Effect were measured in the temperature interval between 2K and 300K under applied magnetic fields ranging between 0 and 9 Tesla. Magnetization measurements were made as a complement to the magnetotransport experiments. The magnetotransport measurements evidenced effects of spin polarized electronic currents. In particular, the spin mixing resistive term proposed by Campbell and Fert [1], to describe the momentum transfer between the spin dependent subbands plays an important role in the low temperature electrical resistivity and magnetoresistance of both systems. On the other hand, the scattering process due to spin disorder is dominant in the regions of intermediate and high temperatures. In Pd2MnSn the Hall resistivity shows a minimum around T = 50 K when plotted as a function of temperature. The analysis of the anomalous contribution to the Hall effect in this system is consistent with the theoretical predictions regarding the effects of the Berry phase in the reciprocal space. The spontaneous resistivity anisotropy was studied in detail in the case of the Co-Fe alloys. A strong spin polarization related to the electron scattering by impurities was found. In these alloys, the Hall effect is dominated by skew scattering due to Fe impurities.

Este trabalho apresenta uma investigação experimental sobre as propriedades de magneto-transporte dependentes da orientação de spin de dois sistemas ferromagnéticos clássicos com anisotropias distintas: (i) o composto Heusler de momentos magnéticos localizados Pd2MnSn e (ii) ligas de Co-Fe x at% (x = 2, 4 e 6), que são ferromagnetos de bandas. O composto Heusler tem anisotropia magnética muito pequena, ao passo que nas ligas de cobalto a anisotropia é pronunciada em razão da presença de elétrons da camada-3d incompleta no nível de Fermi. Em ambos os sistemas foram realizadas medidas de resistividade elétrica, magnetorresistência e efeito Hall em diversas temperaturas entre 2K e 300K, com aplicação de campos entre 0 e 9 Tesla. Medidas de magnetização foram realizadas em apoio às experiencias de magneto-transporte. As experiências de magneto-transporte evidenciaram efeitos de correntes eletrônicas polarizadas em spin. Em particular, o termo resistivo de mistura de spin proposto por Campbell e Fert [1], que é responsável pela transferência de momentum entre as sub-bandas dependentes de spin, é importante para descrever os comportamentos da resistividade elétrica e da magnetorresistência dos sistemas estudados no limite de baixas temperaturas. Por outro lado, o processo de espalhamento por desordem de spin é dominante nas regiões de temperaturas intermediárias e altas. A medida de resistividade de Hall no Pd2MnSn em função da temperatura apresenta um mínimo em torno de T = 50 K. A análise do contribuição anômala ao efeito de Hall neste sistema é consistente com as previsões teóricas referentes aos efeitos da fase de Berry no espaço recíproco. A anisotropia espontânea da resistividade foi detalhadamente estudada no caso das ligas de Co-Fe e a forte polarização de spin relacionada ao espalhamento pelas impurezas de Fe foi evidenciado. Nestas ligas, o efeito Hall é dominado por efeitos de espalhamento assimétrico (skew scattering) produzido pelas impurezas de Fe. / This work presents an experimental study of the spin-dependent magnetotransport properties in two classical ferromagnetic systems with distinct anisotropies: (i) the Heusler compound Pd2MnSn, where the magnetic moments are localized, and (ii) the Co-Fe (Fe = 2, 4 and 6 at %) alloys, that are band ferromagnets. The Heusler compound has a small magnetic anisotropy, while in the cobalt alloys the anisotropy is pronounced because of the presence of 3d electrons in the Fermi level. In both systems the electrical resistivity, magnetoresistance and Hall Effect were measured in the temperature interval between 2K and 300K under applied magnetic fields ranging between 0 and 9 Tesla. Magnetization measurements were made as a complement to the magnetotransport experiments. The magnetotransport measurements evidenced effects of spin polarized electronic currents. In particular, the spin mixing resistive term proposed by Campbell and Fert [1], to describe the momentum transfer between the spin dependent subbands plays an important role in the low temperature electrical resistivity and magnetoresistance of both systems. On the other hand, the scattering process due to spin disorder is dominant in the regions of intermediate and high temperatures. In Pd2MnSn the Hall resistivity shows a minimum around T = 50 K when plotted as a function of temperature. The analysis of the anomalous contribution to the Hall effect in this system is consistent with the theoretical predictions regarding the effects of the Berry phase in the reciprocal space. The spontaneous resistivity anisotropy was studied in detail in the case of the Co-Fe alloys. A strong spin polarization related to the electron scattering by impurities was found. In these alloys, the Hall effect is dominated by skew scattering due to Fe impurities.

Orientador: Rodnei Bertazzoli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-04T00:56:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernandes_NeusaMonteiro_M.pdf: 2966721 bytes, checksum: 853f4fb1df46179aa3e79118cc9c754f (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: o processo de deposição das ligas de zinco vem encontrando aplicações cada vez maiores na indústria de galvanoplastia, especificamente na produção de auto-peças destinadas às empresas montadoras de veículos. Neste trabalho, o processo de deposição da liga Zn-Co foi estudado através da técnica de voltametria cíclica para identificar as regiões de potenciais 'para a deposição dos constituintes da liga. A seguir, foram simuladas variações com~sicionais e operacionais do eletrólito para deposição da liga Zn-Co, normabnente observBdas em linhas de produção. O objetivo foi estudar a influência desses parâmetros na composição final do depósito e na resistência à corrosão através de ensaios BCelerados em câmara de névoa salina. O processo para deposição da liga Zn-Co apresentou boa estabilidade e baixa sensibilidade às variações de concentração que podem ocorrer no cotidiano de uma linha de produção. Os ensaios em célula de Hull mostraram que..wriações debberadas de 2 gL..l a -S gL..l de -Co{II) no banho produzem depósitos com 0,6% a 1,6% de Co na liga. Na faixa recomendada de trãba1ho de (~) gr.:l, obtém-se 0,9% a 1 ,2%~ Os ensaios Bcelerados de corrosão em câmara de névoa salina mostraram que, mesmo nas condições mais improváveis de funcionamento, onde o teor de cobalto pode cair para 0,6%, a camada resiste a mais de 500 horas de ensaio. Tem'po de ensaio de J20 horas foi obtido quando [Zn(ll)] = 46 gL:.1 e [Co'(lI)] = 4,6 gL..l, ou-seja, 1ZI1(lI)]ftCo(II)] = 10 / Abstract: Zinc alIoy coatinKS have found large application in the metal finishin!t industry, particularly for coating automotive parts. In this work the deposition process was characterized by cyclic voltammetry in order to identify the range of deposition potential of the alloy"and its constituents. Then, variations of deposition parameters and of bath composition were simulated in order to study the -influence on the coating properties. The plating bath presented good stability and low sensibility to variations usually observed in the industrial production. Hull cellexperiments shown that, despite the deliberated changes in bath composition, cobalt concentration in the alloy is always within the range of 0,6% to 1,6%. Recornmended values are ftom O,90tIo to 1;2%. Salt spray tests shown tbat the Zn-Co coatin&.lasted 500 h of test and in the optimum deposition conditions, 720 h was obtained. / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Nesta tese são discutidos resultados experimentais de calor específico de um conjunto de ligas de Heusler. As medidas foram realizadas utilizando-se um calorímetro adiabático convencional, especialmente construído para este fim, que foi utilizado entre 1,5 e.10 K. A descrição do calorímetro assim como o seu funcionamento também são apresentados. O campo magnético efetivo sobre o núcleo de Mn foi determinado para duas das ligas estudadas. A quase totalidade das ligas apresenta elevada densidade de estados eletrônicos ao nível de Fermi. O estudo sistemático das densidades de estados das ligas aponta para o carácter "bole-like" das superfícies equienergéticas, ao redor de E F . À exceção da liga de cobalto, todas as demais apresentam anomalias no espec tro de rede, descritas por um termo de Einstein (fonons-macios). / In this thesis experimental results for the specific heat of a set of Heusler alloys are discussed. The measurements were performed by using a conventional adiabatic calorimeter, specially designed to this end; it was operated in the temperature range of 1,5 to 10 K. The description of the calorimeter and its operational detaiis are also presented. The magnetic effective fieid on the Mn nucleus was determined for two of the studied alloys. A high density of electronic states at the Fermi levei was detected for ali but one of the alloys studied.The systematic study of these alloys' density of states points to a hole-like character of the energy surfaces about EF . All of the alloys, except the cobalt based one, present a lattice spectrum anomally described by Einstein's term (soft-phonons).

Foram estudadas fitas de Cu95Co5, Cu90Co10 e Cu85Co15, com ênfase para Cu90Co10, que apresenta máxima magnetorresistência gigante nestes materiais. As amostras foram caracterizadas utilizando as seguintes técnicas: medidas de resistividade vs. temperatura, realizadas in situ durante os tratamentos térmicos; magnetização e magnetorresistência (MR) a temperatura ambiente, 4,2 K e 20 K; Difração de Raios-X, Microscopia Eletrônica de Transmissão, Espectroscopia de Dispersão de Energia de Raios-X e de Perda de Energia Eletrônica. Medidas de resistividade durante o tratamento térmico indicaram a presença de dois processos de mudança estrutural para Cu90Co10. O final do primeiro processo coincide com o máximo da magnetorresistência gigante, e o segundo com a queda brusca desta propriedade. Mostramos que, devido à composição e à técnica de fabricação, a nanoestrutura da liga binária CuCo é um tanto complexa, e não simplesmente granular. Podem ser observados, de acordo com a composição e tratamento térmico, pelo menos três tipos diferentes de segregação: nucleação e crescimento, decomposição espinodal e precipitação descontínua. Observamos que a decomposição espinodal está presente já na formação da fita por melt-spinning e permanece mesmo após a nucleação e crescimento de grãos para todas as composições analisadas. A evolução da MR com o tratamento térmico para Cu90Co10 é associada à evolução da decomposição espinodal através do aumento de sua amplitude. A precipitação descontinua torna-se importante após tratamentos térmicos adequados e seu surgimento está relacionado à queda brusca do valor de magnetorresistência gigante visto para Cu90Co10. Verificamos que estas nanoestruturas influenciam diretamente as propriedades de transporte e magnéticas do material. Com isso concluímos que um modelo completo para explicar a magnetorresistência gigante no sistema CuCo deve considerar o efeito de espalhamento dependente de spin através de modulações de composição, além de distribuições granulares. Mostramos também que, devido às características da região instável do diagrama de fases do CuCo, a diferença entre resultados em materiais semelhantes encontrados na literatura deve estar relacionada às diferentes histórias térmicas a que os mesmos são submetidos tanto na fabricação como nos tratamentos térmicos posteriores. / We studied Cu95Co5, Cu90Co10 and Cu85Co15 ribbons, emphasizing on Cu90Co10 that presents maximum giant magnetoresistance for these materials. We have characterized the samples using the following techniques: in situ resistivity vs. temperature measurements during the thermal treatment, magnetization and magnetoresistance (MR) at room temperature, 4,2 K, and 20 K; X-Ray Diffraction, Transmission Electron Microscopy, Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy and Electron Energy-Loss Spectroscopy. Our resistivity measurements during the heat treatment indicated the presence of two processes for Cu90Co10. The end of the first process coincides with the maximum in giant magnetoresistance, and the second to a sharp drop of this property. We show that, due to both the composition and manufacturing technique, the nanostructure of CuCo binary alloys are complex, not simply granular. We have seen, according to the composition and heat treatment, at least three different types of segregation: nucleation and growth, spinodal decomposition and discontinuous precipitation. We observed that spinodal decomposition is already present in the ribbons obtained by melt-spinning and remains even after the nucleation and growth of grains analyzed for all compositions. The evolution of the MR with heat treatment for Cu90Co10 is associated to the evolution of the spinodal decomposition by increasing its amplitude. The discontinuous precipitation becomes important after suitable heat treatment and its appearance is related to the sharp fall in the value of giant magnetoresistance seen for x Cu90Co10. We have found that these nanostructures directly influence the magnetic and transport properties of the materials. We thus conclude that a complete model to explain Giant Magnetoresistance in CuCo should consider the spin dependent scattering effect from composition modulations, as well as granular distributions. We have also shown that the unstable region due to the characteristics of the CuCo phase diagram may explain the difference between results from similar materials in the literature, probably related to different thermal histories that are subjected both in manufacture and subsequent thermal treatments.

Nesta tese são discutidos resultados experimentais de calor específico de um conjunto de ligas de Heusler. As medidas foram realizadas utilizando-se um calorímetro adiabático convencional, especialmente construído para este fim, que foi utilizado entre 1,5 e.10 K. A descrição do calorímetro assim como o seu funcionamento também são apresentados. O campo magnético efetivo sobre o núcleo de Mn foi determinado para duas das ligas estudadas. A quase totalidade das ligas apresenta elevada densidade de estados eletrônicos ao nível de Fermi. O estudo sistemático das densidades de estados das ligas aponta para o carácter "bole-like" das superfícies equienergéticas, ao redor de E F . À exceção da liga de cobalto, todas as demais apresentam anomalias no espec tro de rede, descritas por um termo de Einstein (fonons-macios). / In this thesis experimental results for the specific heat of a set of Heusler alloys are discussed. The measurements were performed by using a conventional adiabatic calorimeter, specially designed to this end; it was operated in the temperature range of 1,5 to 10 K. The description of the calorimeter and its operational detaiis are also presented. The magnetic effective fieid on the Mn nucleus was determined for two of the studied alloys. A high density of electronic states at the Fermi levei was detected for ali but one of the alloys studied.The systematic study of these alloys' density of states points to a hole-like character of the energy surfaces about EF . All of the alloys, except the cobalt based one, present a lattice spectrum anomally described by Einstein's term (soft-phonons).