The primary objectives of this study were: (1) to verify the effectiveness of ECAE to induce equal amounts of strain and grain refinement in bars of different cross-sectional areas, (2) to determine the effectiveness of ECAE in breaking down the as-cast macrostructure in CDA 101 Cu and in producing a homogeneous material containing micron-scale grains upon recrystallization, and (3) to determine a thermomechanical processing (TMP) schedule (from the ones examined) that produces the best microstructure in terms of grain size and uniformity. The effects of extrus ion route, levels of strain and intermediate heat treatment were investigated. To achieve the first objective, bars having square cross-sections of three different sizes, 19 mm, 25 mm and 50 mm, were processed up to eight ECAE passes through routes A, B, C and E. To achieve the second and third objectives, bars were processed up to eight ECAE passes with and without intermediate heat treatments through routes Bc, C, E and F. ECAE processing was carried out in a 90o extrusion die with sliding walls at an extrusion speed of 2.5 mm/s. Recrystallization studies were carried out on the processed material to evaluate the recrystallization behavior and thermal stability of the material. The as-worked and recrystallized materials were characterized by Vickers microhardness, optical microscopy (OM) and transmission electron microscopy (TEM). Results indicate that similar hardness values, sub-grain morphology and recrystallized grain size are generated in the three bars having different cross-sectional sizes processed through ECAE. ECAE is shown to induce uniform strain in all three billet sizes. ECAE is therefore shown to be effective in scale-up to a size of at least 50 mm, with larger billets giving better load efficiency. Results from the later parts of this study indicate that eight extrusion passes via route Bc produces the best microstructure in terms of grain size and microstructural uniformity. The routes can be arranged in the sequence Bc> E, F> C for their ability to produce a uniform recrystallized microstructure with small average grain size. Macroscopic shear bands are sometimes generated during extrusion depending upon the initial grain morphology and texture of the material.

Dentre os setores mais promissores da indústria está o setor de equipamentos eletroeletrônicos. Parte destes equipamentos eletroeletrônicos apresentam componentes tóxicos podendo causar danos ao meio ambiente e a população e apresentam também materiais nobres e raros que, caso não reciclados correm o risco de desaparecer nas próximas gerações. Alguns desses equipamentos já possuem rotas de reciclagem definidas, no entanto novas tecnologias como a tela de cristal líquido (LCD) estão começando a sofrer os primeiros descartes. Os monitores de LCD são compostos por uma tela de LCD, partes poliméricas e placas de circuito impresso (PCI) que são componentes de composição muito heterogênea, sendo 70% da sua massa composta de frações não metálicas e 30% correspondem a metais como cobre, chumbo, ferro, níquel, ouro e prata. Neste trabalho, monitores e telas de LCD danificados foram coletados em assistências técnicas. Estes foram desmontados e caracterizados quanto a sua estrutura, composição e periculosidade. As placas de circuito impresso foram cominuídas a granulometrias específicas e caracterizadas quanto a quantidades de metais presentes. Posteriormente, estas placas foram submetidas a ensaios de separação gravimétrica com líquidos densos e com um concentrador Mozley. Os monitores têm suas partes poliméricas compostas principalmente por termoplásticos como PC, PET, ABS e acrílico exceto nas placas de circuito impresso, onde a fração polimérica é composta por resina epóxi. A tela de vidro, fração cerâmica, foi caracterizada por FRX e MEV/EDS, sendo observada a presença de metais como índio, estanho, cobre e alumínio, todos na forma de óxido. As PCI após serem cominuídas e classificadas foram submetidas a ensaio em meio denso a fim de determinar qual granulometria apresenta melhor grau de liberação, sendo escolhido o tamanho de partícula -1,0+0,25mm. As frações afundado e flutuado foram caracterizadas através de lixiviação com água régia e posterior análise por FAAS e ICP-AES. Nos ensaios realizados com o concentrador Mozley, variando parâmetros como inclinação da bandeja, vazão de água e tempo, os resultados obtidos mostram que é possível concentrar metais nobres como ouro (92%), prata (94%) e cobre (88%) em uma fração com um baixo teor de não metais. / Among the most promising sectors of the industry is that of electronic equipment. Part of these electronic equipments has toxic components, which can cause damage to the environment and population and also have rare and precious materials which, if not recycled they are at risk of disappearing in the next generations. Some of these devices already have recycling routes defined; however, new technologies such as liquid crystal display (LCD) are starting to suffer the first discart. The LCD monitors are composed of an LCD screen, polymeric parts and printed circuit boards (PCB) which are components with a very heterogeneous composition, being 70% of its mass consisting of non-metallic fractions and 30% are metals such as copper, lead, iron, nickel, gold and silver. In this work, LCD monitors and screens were collected in technical assistance. These were dismantled and characterized for their structure, composition and dangerousness. The printed circuit boards were comminuted to specific particle sizes and characterized for their amounts of metals present. Later, these boards were analyzed by gravimetric separation with dense liquids and Mozley concentrator. The monitors have their polymeric parts mainly composed of thermoplastics such as PC, PET, ABS and acrylic except for printed circuit boards, where the polymeric fraction is composed of epoxy resin. The screen glass, ceramic fraction, was characterized by XRF and SEM / EDS, showing the presence of metals such as indium, tin, copper and aluminum, all in oxide form. The PCI after being comminuted and classified were realized assays in dense medium to determine which granulometry provides a better degree of particle release, being chosen particle size -1.0 +0.25 mm. The sunk and floated fractions were characterized by leaching with aqua regia and subsequent analysis by FAAS and ICP-AES. For assays realized with the concentrator Mozley, varying parameters such as tilt tray, water flow and time, the results show that it is possible to concentrate noble metals like gold (92%), silver (94%) and copper (88%) in a fraction with a low content of non-metals.

Dentre os setores mais promissores da indústria está o setor de equipamentos eletroeletrônicos. Parte destes equipamentos eletroeletrônicos apresentam componentes tóxicos podendo causar danos ao meio ambiente e a população e apresentam também materiais nobres e raros que, caso não reciclados correm o risco de desaparecer nas próximas gerações. Alguns desses equipamentos já possuem rotas de reciclagem definidas, no entanto novas tecnologias como a tela de cristal líquido (LCD) estão começando a sofrer os primeiros descartes. Os monitores de LCD são compostos por uma tela de LCD, partes poliméricas e placas de circuito impresso (PCI) que são componentes de composição muito heterogênea, sendo 70% da sua massa composta de frações não metálicas e 30% correspondem a metais como cobre, chumbo, ferro, níquel, ouro e prata. Neste trabalho, monitores e telas de LCD danificados foram coletados em assistências técnicas. Estes foram desmontados e caracterizados quanto a sua estrutura, composição e periculosidade. As placas de circuito impresso foram cominuídas a granulometrias específicas e caracterizadas quanto a quantidades de metais presentes. Posteriormente, estas placas foram submetidas a ensaios de separação gravimétrica com líquidos densos e com um concentrador Mozley. Os monitores têm suas partes poliméricas compostas principalmente por termoplásticos como PC, PET, ABS e acrílico exceto nas placas de circuito impresso, onde a fração polimérica é composta por resina epóxi. A tela de vidro, fração cerâmica, foi caracterizada por FRX e MEV/EDS, sendo observada a presença de metais como índio, estanho, cobre e alumínio, todos na forma de óxido. As PCI após serem cominuídas e classificadas foram submetidas a ensaio em meio denso a fim de determinar qual granulometria apresenta melhor grau de liberação, sendo escolhido o tamanho de partícula -1,0+0,25mm. As frações afundado e flutuado foram caracterizadas através de lixiviação com água régia e posterior análise por FAAS e ICP-AES. Nos ensaios realizados com o concentrador Mozley, variando parâmetros como inclinação da bandeja, vazão de água e tempo, os resultados obtidos mostram que é possível concentrar metais nobres como ouro (92%), prata (94%) e cobre (88%) em uma fração com um baixo teor de não metais. / Among the most promising sectors of the industry is that of electronic equipment. Part of these electronic equipments has toxic components, which can cause damage to the environment and population and also have rare and precious materials which, if not recycled they are at risk of disappearing in the next generations. Some of these devices already have recycling routes defined; however, new technologies such as liquid crystal display (LCD) are starting to suffer the first discart. The LCD monitors are composed of an LCD screen, polymeric parts and printed circuit boards (PCB) which are components with a very heterogeneous composition, being 70% of its mass consisting of non-metallic fractions and 30% are metals such as copper, lead, iron, nickel, gold and silver. In this work, LCD monitors and screens were collected in technical assistance. These were dismantled and characterized for their structure, composition and dangerousness. The printed circuit boards were comminuted to specific particle sizes and characterized for their amounts of metals present. Later, these boards were analyzed by gravimetric separation with dense liquids and Mozley concentrator. The monitors have their polymeric parts mainly composed of thermoplastics such as PC, PET, ABS and acrylic except for printed circuit boards, where the polymeric fraction is composed of epoxy resin. The screen glass, ceramic fraction, was characterized by XRF and SEM / EDS, showing the presence of metals such as indium, tin, copper and aluminum, all in oxide form. The PCI after being comminuted and classified were realized assays in dense medium to determine which granulometry provides a better degree of particle release, being chosen particle size -1.0 +0.25 mm. The sunk and floated fractions were characterized by leaching with aqua regia and subsequent analysis by FAAS and ICP-AES. For assays realized with the concentrator Mozley, varying parameters such as tilt tray, water flow and time, the results show that it is possible to concentrate noble metals like gold (92%), silver (94%) and copper (88%) in a fraction with a low content of non-metals.

Dentre os setores mais promissores da indústria está o setor de equipamentos eletroeletrônicos. Parte destes equipamentos eletroeletrônicos apresentam componentes tóxicos podendo causar danos ao meio ambiente e a população e apresentam também materiais nobres e raros que, caso não reciclados correm o risco de desaparecer nas próximas gerações. Alguns desses equipamentos já possuem rotas de reciclagem definidas, no entanto novas tecnologias como a tela de cristal líquido (LCD) estão começando a sofrer os primeiros descartes. Os monitores de LCD são compostos por uma tela de LCD, partes poliméricas e placas de circuito impresso (PCI) que são componentes de composição muito heterogênea, sendo 70% da sua massa composta de frações não metálicas e 30% correspondem a metais como cobre, chumbo, ferro, níquel, ouro e prata. Neste trabalho, monitores e telas de LCD danificados foram coletados em assistências técnicas. Estes foram desmontados e caracterizados quanto a sua estrutura, composição e periculosidade. As placas de circuito impresso foram cominuídas a granulometrias específicas e caracterizadas quanto a quantidades de metais presentes. Posteriormente, estas placas foram submetidas a ensaios de separação gravimétrica com líquidos densos e com um concentrador Mozley. Os monitores têm suas partes poliméricas compostas principalmente por termoplásticos como PC, PET, ABS e acrílico exceto nas placas de circuito impresso, onde a fração polimérica é composta por resina epóxi. A tela de vidro, fração cerâmica, foi caracterizada por FRX e MEV/EDS, sendo observada a presença de metais como índio, estanho, cobre e alumínio, todos na forma de óxido. As PCI após serem cominuídas e classificadas foram submetidas a ensaio em meio denso a fim de determinar qual granulometria apresenta melhor grau de liberação, sendo escolhido o tamanho de partícula -1,0+0,25mm. As frações afundado e flutuado foram caracterizadas através de lixiviação com água régia e posterior análise por FAAS e ICP-AES. Nos ensaios realizados com o concentrador Mozley, variando parâmetros como inclinação da bandeja, vazão de água e tempo, os resultados obtidos mostram que é possível concentrar metais nobres como ouro (92%), prata (94%) e cobre (88%) em uma fração com um baixo teor de não metais. / Among the most promising sectors of the industry is that of electronic equipment. Part of these electronic equipments has toxic components, which can cause damage to the environment and population and also have rare and precious materials which, if not recycled they are at risk of disappearing in the next generations. Some of these devices already have recycling routes defined; however, new technologies such as liquid crystal display (LCD) are starting to suffer the first discart. The LCD monitors are composed of an LCD screen, polymeric parts and printed circuit boards (PCB) which are components with a very heterogeneous composition, being 70% of its mass consisting of non-metallic fractions and 30% are metals such as copper, lead, iron, nickel, gold and silver. In this work, LCD monitors and screens were collected in technical assistance. These were dismantled and characterized for their structure, composition and dangerousness. The printed circuit boards were comminuted to specific particle sizes and characterized for their amounts of metals present. Later, these boards were analyzed by gravimetric separation with dense liquids and Mozley concentrator. The monitors have their polymeric parts mainly composed of thermoplastics such as PC, PET, ABS and acrylic except for printed circuit boards, where the polymeric fraction is composed of epoxy resin. The screen glass, ceramic fraction, was characterized by XRF and SEM / EDS, showing the presence of metals such as indium, tin, copper and aluminum, all in oxide form. The PCI after being comminuted and classified were realized assays in dense medium to determine which granulometry provides a better degree of particle release, being chosen particle size -1.0 +0.25 mm. The sunk and floated fractions were characterized by leaching with aqua regia and subsequent analysis by FAAS and ICP-AES. For assays realized with the concentrator Mozley, varying parameters such as tilt tray, water flow and time, the results show that it is possible to concentrate noble metals like gold (92%), silver (94%) and copper (88%) in a fraction with a low content of non-metals.

Este estudo tratou do diagnóstico da geração de resíduos na produção de móveis de madeira certificada e não certificada, visando a disponibilização de subsídios para tomada de decisão quanto à gestão ambiental e econômica da empresa. Foi um estudo de caso realizado em uma indústria representativa das empresas moveleiras que utilizam, além de espécies exóticas certificadas, madeira nativa certificada como matéria-prima, localizada no município de Praia Grande, SP. Avaliou-se o rendimento de produção de 2 modelos de cadeiras, produzidos com madeira de sucupira certificada e com madeira de sucupira não certificada. Identificaram-se os tipos de resíduos, os fatores geradores e os pontos críticos de geração. A técnica de programação linear foi aplicada no desenvolvimento de dois cenários, considerando a maximização do lucro e a minimização da geração de resíduos. Houve diferença significativa nos resultados em função do tipo de madeira, do modelo de cadeira e da interação tipo de madeira/modelo de cadeira. A menor geração de resíduo foi obtida no processamento da madeira não certificada, no modelo com braço (Produto 3). A ferramenta de programação linear, para o cenário 1 (maximização do lucro) forneceu um lucro mensal de R$ 22.209,16 (US$ 8.444,55), com a produção de 24 cadeiras feitas com madeira certificada do modelo Ethos com braço (Produto 1), 36 cadeiras feitas com madeira certificada do modelo Ethos sem braço (Produto 2), 24 cadeiras feitas com madeira não certificada do modelo Ethos com braço (Produto 3) e 28 cadeiras feitas com madeira não certificada do modelo Ethos sem braço (Produto 4). Para o cenário 2 (minimização da geração de resíduos) houve uma geração mensal de resíduos de 1,52 m3, com a produção de 24 peças do Produto 1, 21 peças do Produto 2 e 22 peças do Produto 3. Considerando a situação atual, é inviável para a empresa a produção apenas de móveis de madeira certificada. Para que isso seja viável, são fundamentais algumas ações como: maior oferta de madeira certificada, com menor preço; melhoria de qualidade da matériaprima certificada e aplicação por parte da empresa de critérios de controle de qualidade na aquisição; desenvolvimento de produtos que levem em consideração as características e propriedades da madeira, reduzindo a geração de resíduos; investimento em capacitação de mão-de-obra e equipamentos. / The purpose of this study was to identify the residues generation in certified and noncertified wooden furniture production aiming the availability of subsidies for decision making in relation to the company’s environment management and economics. This case study was conducted in a furniture industry located in the city of Praia Grande-SP, which represents its industry sector on using not just certified exotic species but certified native wood as raw material. The efficiency on production was evaluated for two types of chairs produced with certified wood of sucupira and non-certified wood of sucupira. The generated types of residues, factors, and the critical points of generation were identified. The method of linear programming was applied to the development of two scenes by considering both the profit maximization and the residues generation minimization. Significant differences were found for the results related to wooden type, chair model, and the interaction between types of wood/model of chair. The smallest residue generation was obtained on the processing of non-certified wood, in the model with arm (Product 3). The linear programming tool for scene 1 (profit maximization) delivered a monthly income of R$ 22,209.16 (USS 8,444.55) for the production of 24 chairs made up with certified wood of the brand Ethos model with arm (Product 1); 36 chairs made up with certified wood of the brand Ethos model without arm (Product 2); 24 chairs made up with non-certified wood of the brand Ethos model with arm (Product 3); and 28 chairs made up with non-certified wood of the brand Ethos model without arm (Product 4). The scene 2 (residues generation minimization) output was a monthly generation of 1,52 m3 of residues, with the production of 24 parts of Product 1, 21 parts of the Product 2, and 22 parts of Product 3. Considering the current situation, is impracticable for the company only certified wood production of furniture. To make it feasible, some fundamental actions are needed: bigger offers of certified wood for a smaller price; quality improvement of certified raw material and application on part of the company of acquisition quality criteria control; development of products considering the characteristics and properties of the wood, reducing the residues generation; investment in man power qualification and equipment.

Este estudo tratou do diagnóstico da geração de resíduos na produção de móveis de madeira certificada e não certificada, visando a disponibilização de subsídios para tomada de decisão quanto à gestão ambiental e econômica da empresa. Foi um estudo de caso realizado em uma indústria representativa das empresas moveleiras que utilizam, além de espécies exóticas certificadas, madeira nativa certificada como matéria-prima, localizada no município de Praia Grande, SP. Avaliou-se o rendimento de produção de 2 modelos de cadeiras, produzidos com madeira de sucupira certificada e com madeira de sucupira não certificada. Identificaram-se os tipos de resíduos, os fatores geradores e os pontos críticos de geração. A técnica de programação linear foi aplicada no desenvolvimento de dois cenários, considerando a maximização do lucro e a minimização da geração de resíduos. Houve diferença significativa nos resultados em função do tipo de madeira, do modelo de cadeira e da interação tipo de madeira/modelo de cadeira. A menor geração de resíduo foi obtida no processamento da madeira não certificada, no modelo com braço (Produto 3). A ferramenta de programação linear, para o cenário 1 (maximização do lucro) forneceu um lucro mensal de R$ 22.209,16 (US$ 8.444,55), com a produção de 24 cadeiras feitas com madeira certificada do modelo Ethos com braço (Produto 1), 36 cadeiras feitas com madeira certificada do modelo Ethos sem braço (Produto 2), 24 cadeiras feitas com madeira não certificada do modelo Ethos com braço (Produto 3) e 28 cadeiras feitas com madeira não certificada do modelo Ethos sem braço (Produto 4). Para o cenário 2 (minimização da geração de resíduos) houve uma geração mensal de resíduos de 1,52 m3, com a produção de 24 peças do Produto 1, 21 peças do Produto 2 e 22 peças do Produto 3. Considerando a situação atual, é inviável para a empresa a produção apenas de móveis de madeira certificada. Para que isso seja viável, são fundamentais algumas ações como: maior oferta de madeira certificada, com menor preço; melhoria de qualidade da matériaprima certificada e aplicação por parte da empresa de critérios de controle de qualidade na aquisição; desenvolvimento de produtos que levem em consideração as características e propriedades da madeira, reduzindo a geração de resíduos; investimento em capacitação de mão-de-obra e equipamentos. / The purpose of this study was to identify the residues generation in certified and noncertified wooden furniture production aiming the availability of subsidies for decision making in relation to the company’s environment management and economics. This case study was conducted in a furniture industry located in the city of Praia Grande-SP, which represents its industry sector on using not just certified exotic species but certified native wood as raw material. The efficiency on production was evaluated for two types of chairs produced with certified wood of sucupira and non-certified wood of sucupira. The generated types of residues, factors, and the critical points of generation were identified. The method of linear programming was applied to the development of two scenes by considering both the profit maximization and the residues generation minimization. Significant differences were found for the results related to wooden type, chair model, and the interaction between types of wood/model of chair. The smallest residue generation was obtained on the processing of non-certified wood, in the model with arm (Product 3). The linear programming tool for scene 1 (profit maximization) delivered a monthly income of R$ 22,209.16 (USS 8,444.55) for the production of 24 chairs made up with certified wood of the brand Ethos model with arm (Product 1); 36 chairs made up with certified wood of the brand Ethos model without arm (Product 2); 24 chairs made up with non-certified wood of the brand Ethos model with arm (Product 3); and 28 chairs made up with non-certified wood of the brand Ethos model without arm (Product 4). The scene 2 (residues generation minimization) output was a monthly generation of 1,52 m3 of residues, with the production of 24 parts of Product 1, 21 parts of the Product 2, and 22 parts of Product 3. Considering the current situation, is impracticable for the company only certified wood production of furniture. To make it feasible, some fundamental actions are needed: bigger offers of certified wood for a smaller price; quality improvement of certified raw material and application on part of the company of acquisition quality criteria control; development of products considering the characteristics and properties of the wood, reducing the residues generation; investment in man power qualification and equipment.

Submitted by Celso Magalhaes (celsomagalhaes@ufrrj.br) on 2017-06-01T14:05:35Z No. of bitstreams: 1 2015 - Theo Antonio de Jesus.pdf: 3265233 bytes, checksum: 84b1c9854e0877f1a010f74527aca2e5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-01T14:05:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015 - Theo Antonio de Jesus.pdf: 3265233 bytes, checksum: 84b1c9854e0877f1a010f74527aca2e5 (MD5) Previous issue date: 2015-01-23 / Technological advances encourages the constant exchange of electronic equipment by increasing the amount of waste generated. The concern with the disposal of these wastes is related to the amount of available metals and final disposal, which usually occurs in dumps or landfills. These wastes have precious metals and other trace elements that are released into the environment by leaching from the organic acid attack. Most of these residues has printed circuit boards in which are concentrated the most metals, and the characterization of these plates help to choose the most appropriate recycling processes. This study aimed to characterize the printed circuit boards of mobile phones as its danger and composition as well as preliminarily investigate the possibility of copper recovery via an electrolytic process and test a mixture of coagulant / flocculant in the removal of metals, including copper. The plates were ground knives in order to release the metals and then separating the particle size was made in three fractions of different sizes. Each of the fractions was characterized by digestion in aqua regia, diffraction and X-ray fluorescence characterization, as the danger was performed through recommended by the ABNT NBR 10005. In the fractions resulting from the grain size were performed gravity separations. For the recovery of copper was used in electrolytic technique medium prepared with the electrolyte coming from the gravimetric fraction with a higher concentration of metals. The copper recovery efficiency through electrolytic process was evaluated by the decrease of its concentration in the electrolyte at five different times. Also, the use of coagulant mixture / flocculant had their efficiency assessed by check which proportion coagulant / flocculant used resulted in solution with lower concentrations of metals. It is also made of copper recovery compared by both methods. Mechanical processes are used to promote adequate concentration of most metals with approximately 80% in the coarser fraction using the separation grain size. The characterization results showed that the printed circuit boards of mobile phones are rich in copper, mean values reaching 40%, in addition to having small amounts of gold and silver. In the study of danger, lead levels were found in amounts well above the limit established by ABNT NBR 10004, requiring specific treatments at the disposal of this type of waste. Some proportions coagulant / flocculant used produced better results than others, getting, on average, above 90% removal. The recovery of copper showed better performance using the electrolytic process, compared to that obtained at any ratio coagulant / flocculant used once reached 98.05 % after 40 minutes. It was estimated the average revenue generated in the recovery of metals from the main printed circuit boards of mobile phones discarded in 2013 in Brazil, reaching the amount of US $ 6,182,263.06 / O avan?o tecnol?gico incentiva a troca constante dos equipamentos eletroeletr?nicos aumentando a quantidade de res?duos gerados. A preocupa??o com a disposi??o desses res?duos est? relacionada com a quantidade de metais existentes e sua disposi??o final, que geralmente se d? em lix?es ou aterros. Estes res?duos apresentam metais preciosos e outros elementos tra?os que s?o liberados no meio ambiente pela lixivia??o proveniente do ataque de ?cidos org?nicos. A maior parte destes res?duos possui placas de circuito impresso onde est? concentrada a maior parte dos metais, sendo que a caracteriza??o destas placas ajuda na escolha dos processos de reciclagem mais adequados. Este trabalho teve como objetivo caracterizar as placas de circuito impresso de telefones celulares quanto sua periculosidade e composi??o, bem como investigar preliminarmente a possibilidade de recupera??o de cobre via um processo eletrol?tico e testar uma mistura de coagulante/floculante na remo??o de metais, inclusive cobre. As placas foram processadas em moinho de facas, a fim de liberar os metais e, em seguida, foi feita a separa??o granulom?trica em tr?s fra??es de diferentes tamanhos. Cada uma das fra??es foi caracterizada por digest?o em ?gua r?gia, difra??o e fluoresc?ncia de raios X. A caracteriza??o, quanto ? periculosidade, foi realizada por meio do preconizado pela NBR ABNT 10005. Nas fra??es oriundas da granulometria foram realizadas as separa??es gravim?tricas. Para a recupera??o de cobre foi utilizada a t?cnica eletrol?tica por meio de eletr?lito preparado com a fra??o oriunda da gravimetria com maior concentra??o de metais. A efici?ncia da recupera??o de cobre via processo eletrol?tico foi avaliada por meio da diminui??o de sua concentra??o no eletr?lito em cinco tempos diferentes. J? a utiliza??o da mistura coagulante/floculante teve sua efici?ncia avaliada pela verifica??o de qual propor??o coagulante/floculante utilizada resultou em solu??o com menor concentra??o de metais. Fez-se tamb?m a compara??o de recupera??o de cobre por ambos os m?todos. Os processos mec?nicos utilizados foram adequados para promoverem a concentra??o da maioria dos metais alcan?ando cerca de 80 % na fra??o mais grosseira utilizando-se a separa??o granulom?trica. Os resultados da caracteriza??o mostraram que as placas de circuito impresso de celulares s?o ricas em cobre, alcan?ando valores m?dios de 40 %, al?m de apresentarem pequenas quantidades de ouro e prata. No estudo de periculosidade, foram encontrados n?veis de chumbo em quantidades muito acima do limite estabelecido pela NBR ABNT 10004, sendo necess?rios tratamentos espec?ficos no descarte deste tipo de res?duo. Algumas propor??es de coagulante/floculante utilizadas produziram resultados mais satisfat?rios que outras, ficando, na m?dia, acima dos 90 % de remo??o. A recupera??o de cobre apresentou melhor desempenho utilizando processo eletrol?tico, quando comparado ao obtido a qualquer propor??o de coagulante/floculante utilizada, uma vez que alcan?ou 98,05 % ap?s 40 minutos. Foi estimada a receita m?dia gerada, na recupera??o dos principais metais contidos nas placas de circuito impresso dos telefones celulares, descartados em 2013, no Brasil, chegando-se ao valor de US $ 6.182.263,06.

Fundação de Amparo a Pesquisa no Estado do Rio Grande do Sul / The increasing industrial development results in a large consumption of products and materials. Among them, stand out the polymeric materials, due to their versatility and low cost, and electrical and electronic equipment (EEE), such as mobile phones and their batteries. In this scenario, an efficient and environmentally friendly recycling technology has a great importance. Therefore, this study presents an alternative to the mechanical recycling of these wastes. The separation of the polymeric mixtures was performed using the triboelectrostatic separation process. The components of lithium-ion batteries were recovered by a corona electrostatic separation process. In polymeric waste processing, the methodology employed was the characterization, washing, drying, comminution, secondary washing, secondary drying, tribocharging and electrostatic separation of the different polymeric blends (HDPE / PP, LDPE / PP and PET / PVC). The variables studied were the tribocharging mechanism, the relative humidity, the tribocharging residence time, the angle of the deflector, the distance of the static electrode, the electrode voltage and the rotation of the roll. In lithium ion batteries waste processing, the methodology employed was the characterization, comminution, drying, particle size separation and electrostatic separation. The selected parameters were the electrodes voltage, cylinder rotation, the distance of the static electrode and the angle of the deflector of the collector. For the polymeric waste processing the best results were: low relative humidity, tribocharging residence time of 5 minutes, angle of the deflector of 2.5 °, the distance of the static electrode of 3 cm, voltage of 30 kV and speed rotation 10 rpm. With these parameters, was obtained the recovery of 92.8% of PP (purity of 95.7%) and 95.9% of HDPE (purity of 93.1%). In the separation of PP and LDPE, was obtained a PP recovery of 90.2% (purity 93.8%) and a LDPE recovery of 94.2% (purity of 90.8%). Also, was achieved a recovery of 96.8% of PET (purity of 95.9%), and recovery of 95.9% for PVC (purity of 96.8%). For lithium ion batteries waste processing the best conditions were: rotation speed of 20 rpm, voltage of 25 kV, distance of the static electrode 6 cm and angle of the deflector 0 °. Through this process, was obtained a conductive fraction with 98.98% of metals content and a nonconductive fraction with 99.6% of polymer. The characterization of the batteries showed the batteries heterogeneity, being the electrostatic separation efficient to the different models tested. Therefore, the application of electrostatic separation is a promising method and efficient to recycling of polymer waste and lithium ion batteries waste. The studied process enabled a significant recovery of the components with a high purity. / O crescente desenvolvimento industrial acarreta em um grande consumo de produtos e materiais. Entre eles, destacam-se os materiais poliméricos, devido à sua versatilidade e baixo custo, e os equipamentos elétricos e eletrônicos (EEE), tais como os telefones celulares e suas baterias. Nesse cenário, tecnologias de reciclagem eficientes e ambientalmente aceitáveis tem uma grande importância. Diante disso, o presente trabalho apresenta uma alternativa para a reciclagem mecânica destes diferentes resíduos. A separação das misturas poliméricas foi realizada através do processo de separação triboeletrostática. Já os diferentes componentes das baterias de íon de lítio foram recuperados por um processo de separação eletrostática por efeito corona. No processamento dos resíduos poliméricos, a metodologia empregada consistiu na caracterização, lavagem, cominuição, lavagem e secagem secundária, tribocarregamento e separação eletrostática das diferentes misturas poliméricas (PEAD/PP, PEBD/PP e PET/PVC). As variáveis estudadas foram o mecanismo de tribocarregamento, a umidade relativa do ar, tempo de tribocarregamento, ângulo do defletor, distância do eletrodo de atração, tensão dos eletrodos e a rotação do rolo. No processamento das baterias de íon de lítio, realizaram-se a caracterização das baterias, cominuição, secagem, separação granulométrica e separação eletrostática. Os parâmetros selecionados foram a tensão dos eletrodos, rotação do rolo, distância do eletrodo de atração e o ângulo do defletor do coletor. Para o processamento dos resíduos poliméricos os melhores resultados foram: umidade relativa do ar de ± 42%, tempo de tribocarregamento de 5 minutos, ângulo do defletor de 2,5°, distância do eletrodo de atração de 3 cm, tensão de 30 kV e velocidade de rotação de 10 rpm. Com esses parâmetros, obteve-se a recuperação de 92,8% de PP (pureza de 95,7%) e 95,9% de PEAD (pureza de 93,1%). Na separação de PP e PEBD, obteve-se uma recuperação de PP de 90,2% (pureza de 93,8%), e uma recuperação de PEBD de 94,2% (pureza de 90,8%). Também, conseguiu-se uma recuperação de 96,8% de PET (pureza de 95,9%), e de 95,9% de PVC (pureza de 96,8%). Para a reciclagem de baterias de íon de lítio as melhores condições foram: velocidade de rotação de 20 rpm, tensão de 25 kV, distância do eletrodo de atração de 6 cm e ângulo do defletor de 0°. Através deste processamento, obteve-se uma fração condutora com 98,98% de metais e uma fração não condutora com 99,6% de polímeros. A caracterização das baterias demonstrou uma heterogeneidade desse tipo de resíduo, sendo o processo de separação eletrostática eficiente para os diferentes modelos testados. Sendo assim, a aplicação da separação eletrostática se mostrou um método eficiente e promissor para a reciclagem de resíduos poliméricos e de resíduos de baterias de íon de lítio. O processo estudado possibilitou a obtenção de uma expressiva recuperação dos componentes com uma alta pureza.

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(工学) / 甲第21767号 / 工博第4584号 / 新制||工||1714(附属図書館) / 京都大学大学院工学研究科材料工学専攻 / (主査)教授 辻 伸泰, 教授 乾 晴行, 教授 安田 秀幸 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Philosophy (Engineering) / Kyoto University / DFAM

Shape memory alloys when deformed can produce strains as high as 8%. Heating results in a phase transformation and associated recovery of all the accumulated strain, a phenomenon known as shape memory. This strain recovery can occur against large forces, resulting in their use as actuators. The goal of this project is to lower the operating temperature range of shape memory alloys in order for them to be used in cryogenic switches, seals, valves, fluid-line repair and self-healing gaskets for space related technologies. The Ni-Ti-Fe alloy system, previously used in Grumman F-14 aircrafts and activated at 120 K, is further developed through arc-melting a range of compositions and subsequent thermo-mechanical processing. A controlled atmosphere arc-melting facility and vertical vacuum quench furnace facility was commissioned to fabricate these alloys. The facility can create a vacuum of 10-7 Torr and heat treat samples up to 977 °C. High purity powders of Ni, Ti and Fe in varying ratios were mixed and arc-melted into small buttons weighing 0.010 kg to 0.025 kg. The alloys were subjected to solutionizing and aging treatments. A combination of rolling, electro-discharge machining and low-speed cutting techniques were used to produce strips. Successful rolling experiments highlighted the workability of these alloys. The shape memory effect was successfully demonstrated at liquid nitrogen temperatures through a constrained recovery experiment that generated stresses of over 40 MPa. Differential scanning calorimetry (DSC) and a dilatometry setup was used to characterize the fabricated materials and determine relationships between composition, thermo-mechanical processing parameters and transformation temperatures.