Thesis (Ph. D.)--University of Missouri-Columbia, 1996. / Typescript. Vita. Includes bibliographical references (leaves 134-139). Also available on the Internet.

Thesis (Ph.D.) - University of Queensland, 2001. / Includes bibliography.

Thesis (Ph.D.)--McMaster University, 2005. / Advisor: M.A. Elbestawi. Includes bibliographical references. Also available online.

Philosophiae Doctor - PhD / Titanium oxynitride has attracted research interest for the fact that it is a bioactive non-toxic material. It is suitable for surface coating of biomaterials and in other applications such as anti-reflective coatings, while oxygen-rich titanium oxynitride has been applied in thin film resistors and photocatalysis. Two common types of titanium oxynitrides are TiOₓNᵧ. and TiO₂-ₓNᵧ. In this work, titanium mixed metals oxynitrides (Ti-TiO₂, Mg-TiO₂ and Mg-Sn-TiO₂) were synthesized for the first time using ball milling (BM) and annealing processes. Their structural, morphological, surface, optical, and gas sensing properties were studied in detail. Structural analyses showed that upon milling a pure TiO₂ phase, tetragonal to orthorhombic phase transformation occurred. However, when milling TiO₂ mixed with Mg, Sn and Ti no evidence of the transformation was observed. Furthermore, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy and atomic force microscopy showed that the milling process promotes particle refinement. The gas sensing analyses also demonstrated that the sensing response of the TiO₂, Mg-TiO₂ and Mg-Sn-TiO₂ materials improved upon milling. Moreover, the Mg-TiO₂ showed improved sensing compared to pure TiO₂ due to incorporation of Mg, which might have resulted in a decrease of charge carrier concentration. The Mg-TiO₂ sensing materials showed fast response-recovery time of ~32 s and ~48 s, respectively, as well as high selectivity to NH₃ gas compared to other gases (H₂, and CH₄). In addition, the improved response observed for the milled samples is due to increased surface area and pore diameter, providing more active sites for the target gas and allowing more gas adsorption with an increase in point defects related to oxygen vacancies (Vo), which are the most favorable adsorption sites for oxygen species and thus can enhance the possibility of interaction with gas molecules. A combination of photoluminescence, x-ray photoelectron spectroscopy, vibrating sample magnetometer and sensing analyses demonstrated that a direct relation exists between the magnetization, sensing and the relative occupancy of the Vo present on the surface of TiO₂ nanoparticles. Therefore, based on these finding we conclude that the milling process promotes particle refinement, resulting in an increased BET surface and partial breaking of Ti–O bonds on the TiO₂ surface layer, which results in the formation of oxygen vacancies in the TiO₂ lattice, therefore anticipating improved sensing response. / National Research Foundation

This document shows the method used to develop an innovative machining process used for manufacturing of a threaded tube.

Orientador: Célia Maria Landi Franco / Banca: Thais de Souza Rocha / Banca: Ana Carolina Conti e Silva / Resumo: Amidos modificados são utilizados pela indústria de alimentos por apresentarem melhor comportamento que amidos nativos. Modificações visando a redução do diâmetro granular para a obtenção de grânulos de tamanho similar aos da molécula de gordura tem sido de grande interesse, pois este amido modificado pode ser usado como substituto de gordura em diversas formulações. Para isso, o pré-tratamento enzimático pode ser usado para fragilizar a estrutura granular do amido e facilitar um posterior tratamento físico como a moagem, obtendo grânulos com menor diâmetro. O objetivo deste trabalho foi investigar o efeito da hidrólise enzimática seguida de moagem em moinho de bolas sobre as características estruturais e físico-químicas do amido de mandioquinha-salsa (Arracacia xanthorrhiza). Amido isolado de raízes de mandioquinha-salsa foi hidrolisado com α-amilase bacteriana e/ou amiloglucosidase fúngica, a 37 o C, em três diferentes condições: A: 40 SKB/g de α-amilase e 10 U/g amiloglucosidase por 36 h; B: 20 SKB/g de α-amilase e 5 U/g amiloglucosidase por 12 h; C: 5 U/g amiloglucosidase por 12 h. Após hidrólise os mesmos foram moídos por 1 e 2 h. Os amidos nativos e modificados foram analisados quanto à distribuição de tamanho de grânulos. Houve redução do diâmetro dos grânulos para todos os amidos tratados, mas a condição de hidrólise B foi a escolhida para a continuidade dos experimentos, por ter apresentado uma distribuição de tamanho de grânulos após moagem mais homogênea. Os amidos nativos e hidrolisados com 20 SKB/g de α-amilase e 5 U/g amiloglucosidase por 12 h foram analisados quanto a forma dos grânulos, distribuição do comprimento das cadeias laterais da amilopectina, distribuição do tamanho molecular dos componentes do amido, teor de amilose, difração de raios-X... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Modified starches are used by food industry because they have better performance than native starches. Modifications in order to reduce granular diameter to obtain granules of similar size to those of fat molecules has been of great interest, for this modified starch can be used as a fat substitute in various formulations. For this purpose, a enzymatic pretreatment can be used to weaken the granular structure of starch and facilitate a subsequent physical treatment such as grinding. The objective of this study was to investigate the effect of enzymatic hydrolysis followed by milling in a ball mill on the structural and physicochemical characteristics of Peruvian carrot (Arracacia xanthorrhiza) starch. Starch isolated from roots of Peruvian Carrot was hydrolyzed with bacterial α-amylase and fungal amyloglucosidase at 37 °C in three different conditions: A: 40 SKB/g of α-amylase and 10 U/g amyloglucosidase for 36 h; B: 20 SKB/g of α-amylase and 5 U/g amyloglucosidase for 12 h; C: 5 U/g amyloglucosidase for 12 h. After hydrolysis, the starches were ball milled for 1 and 2 h. The native and modified starches were analyzed for granular size distribution. There was reduction of the granular diameter for all modified starches, but the B condition of hydrolysis was choosen to continue the experiments because the starches modified in this condition displayed a more homogeneous granular size distribution after milling. The native and hydrolyzed with 20 SKB / g of α-amylase and 5 U / g amyloglucosidase for 12 h starches were analyzed for granule shape, distribution of branch chain length of amylopectin, molecular size distribution of the starch components, apparent amylose content, X-ray diffraction, thermal and pasting properties, swelling power and solubility. The native starch granules, analyzed in optical microscope... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-08-02Bitstream added on 2014-06-13T19:50:08Z : No. of bitstreams: 1 conceicao_fs_me_sjrp.pdf: 781570 bytes, checksum: 15b43ff1876929d7de91439fa3fa6f0b (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Amidos modificados são utilizados pela indústria de alimentos por apresentarem melhor comportamento que amidos nativos. Modificações visando a redução do diâmetro granular para a obtenção de grânulos de tamanho similar aos da molécula de gordura tem sido de grande interesse, pois este amido modificado pode ser usado como substituto de gordura em diversas formulações. Para isso, o pré-tratamento enzimático pode ser usado para fragilizar a estrutura granular do amido e facilitar um posterior tratamento físico como a moagem, obtendo grânulos com menor diâmetro. O objetivo deste trabalho foi investigar o efeito da hidrólise enzimática seguida de moagem em moinho de bolas sobre as características estruturais e físico-químicas do amido de mandioquinha-salsa (Arracacia xanthorrhiza). Amido isolado de raízes de mandioquinha-salsa foi hidrolisado com α-amilase bacteriana e/ou amiloglucosidase fúngica, a 37 o C, em três diferentes condições: A: 40 SKB/g de α-amilase e 10 U/g amiloglucosidase por 36 h; B: 20 SKB/g de α-amilase e 5 U/g amiloglucosidase por 12 h; C: 5 U/g amiloglucosidase por 12 h. Após hidrólise os mesmos foram moídos por 1 e 2 h. Os amidos nativos e modificados foram analisados quanto à distribuição de tamanho de grânulos. Houve redução do diâmetro dos grânulos para todos os amidos tratados, mas a condição de hidrólise B foi a escolhida para a continuidade dos experimentos, por ter apresentado uma distribuição de tamanho de grânulos após moagem mais homogênea. Os amidos nativos e hidrolisados com 20 SKB/g de α-amilase e 5 U/g amiloglucosidase por 12 h foram analisados quanto a forma dos grânulos, distribuição do comprimento das cadeias laterais da amilopectina, distribuição do tamanho molecular dos componentes do amido, teor de amilose, difração de raios-X... / Modified starches are used by food industry because they have better performance than native starches. Modifications in order to reduce granular diameter to obtain granules of similar size to those of fat molecules has been of great interest, for this modified starch can be used as a fat substitute in various formulations. For this purpose, a enzymatic pretreatment can be used to weaken the granular structure of starch and facilitate a subsequent physical treatment such as grinding. The objective of this study was to investigate the effect of enzymatic hydrolysis followed by milling in a ball mill on the structural and physicochemical characteristics of Peruvian carrot (Arracacia xanthorrhiza) starch. Starch isolated from roots of Peruvian Carrot was hydrolyzed with bacterial α-amylase and fungal amyloglucosidase at 37 °C in three different conditions: A: 40 SKB/g of α-amylase and 10 U/g amyloglucosidase for 36 h; B: 20 SKB/g of α-amylase and 5 U/g amyloglucosidase for 12 h; C: 5 U/g amyloglucosidase for 12 h. After hydrolysis, the starches were ball milled for 1 and 2 h. The native and modified starches were analyzed for granular size distribution. There was reduction of the granular diameter for all modified starches, but the B condition of hydrolysis was choosen to continue the experiments because the starches modified in this condition displayed a more homogeneous granular size distribution after milling. The native and hydrolyzed with 20 SKB / g of α-amylase and 5 U / g amyloglucosidase for 12 h starches were analyzed for granule shape, distribution of branch chain length of amylopectin, molecular size distribution of the starch components, apparent amylose content, X-ray diffraction, thermal and pasting properties, swelling power and solubility. The native starch granules, analyzed in optical microscope... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:55:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:07:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2014-11-10T11:55:57Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-11-10T11:55:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

A tendência da fabricação de moldes e matrizes é utilizar a tecnologia de usinagem HSM (High Speed Machining), pois esta pode produzir superfícies com melhor qualidade. Isto é possível, pois pode-se aumentar o número de passes laterais de um molde, sem que haja perdas de tempo de ciclo de usinagem, melhorando assim a qualidade do produto. No entanto, com a crescente utilização desta tecnologia, o perfil gerado de uma superfície usinada com uma fresa de ponta esférica, é alterado. Isto ocorre porque, normalmente, é possível medir-se a rugosidade em duas direções, obtendo-se em cada uma delas um valor de rugosidade máxima: um é o pico (crista) entre passes laterais e o outro é a altura de crista entre avanços por dente sucessivos. Cada um deles tem maior importância em função dos parâmetros utilizados. Estudar os fatores que alteram o perfil de rugosidade se faz, portanto, necessário. O objetivo deste trabalho é verificar experimentalmente como os parâmetros de usinagem: avanço por dente, passe lateral, diâmetro da ferramenta, ângulo de inclinação do eixo axial da ferramenta de corte e direção de corte (unidirecional ou bidirecional) influenciam o perfil de rugosidade e a rugosidade máxima, além de criar um modelo matemático que possa prever estas alterações. Foi mostrado neste trabalho que o perfil de rugosidade para corte unidirecional é diferente do corte bidirecional, e que, à medida que a relação entre avanço por aresta e passe lateral cresce, a rugosidade máxima também aumenta. Mas, ao se inclinar o eixo axial da ferramenta e aumentar o diâmetro da fresa esférica a rugosidade máxima diminui. Em resumo, este trabalho visa mostrar quais são os fatores que influenciam o acabamento de superfícies usinadas com fresas de topo esférico em condições, cuja relação entre o passe lateral e avanço por dente são típicas da HSM. / The trend in molds and dies manufacturing is the use of the HSM (High Speed Machining) technology, since it is able to produce surfaces with a better quality. This is possible because the number of radial passes, can be increased without lossing in the machining cycle times, enhancing the product quality. But with the arising utilization of this technology, the generated profile in a surface machined with a ball nose end milling cutter is changed. This happens because, it is usually possible to measure the surface roughness in two directions, getting in each of them a maximum surface roughness value: one of them is the peak to valley height between radial passes and the other one is the same parameter between successive feed per tooth. Each of them has major importance depending on the used cutting parameters. To study the factors that change the surface roughness profile is, therefore, necessary. The goal of this work is experimentally verify how the cutting parameters: feed per tooth, radial pass, tool diameter, spindle inclination angle and cutting direction (unidirectional or bidirectional) influences the surface roughness profile and the peak to valley roughness, besides of creating a mathematical model able to predict these changes. It was showed in this work that the surface roughness profile generated in a unidirectional cut is different of the profile generated in a bidirectional cut and that, as the ratio between feed per tooth and radial pass increases the same happens with the peak to valley surface roughness. But when the spindle is tilt and the ball nose cutting tool diameter is bigger the surface roughness decreases. This work aims to show which are the factors that influences the finishing of surfaces milled with ball nose end milling cutters using conditions whose ratio between the radial pass and feed per tooth are typical of HSM.