A crescente busca por fontes alternativas de energia tem despertado o interesse no uso do hidrogênio e do gás de síntese obtidos a partir de fontes renováveis. Dentre essas fontes destacam-se o etanol, produzido no Brasil a partir da cana-de-açúcar e com uma rede de abastecimento já desenvolvida, e o glicerol, obtido como subproduto na produção do biodiesel. Hidrogênio e gás de síntese podem ser obtidos a partir da reação de reforma a vapor de etanol e glicerol (RVE e RVG), levando assim a crescente interesse no desenvolvimento de catalisadores eficientes no processo de produção de H2 e gás de síntese a partir desses álcoois. <br />Na presente tese foram estudados catalisadores de níquel suportados em soluções sólidas de CexZr1-xO2, visando avaliar o desempenho dos mesmos nas reações de RVE e RVG. Os suportes foram preparados através do método Pechini e os catalisadores foram preparados por impregnação e polimerização em única etapa, variando-se o teor metálico em 5, 10 e 15% em massa. Sobre o catalisador com melhor desempenho catalítico foram adicionados, por impregnação, os seguintes metais nobres (promotores): Rh, Ru, Pt e Au (1% em massa). <br />Os suportes e catalisadores foram caracterizados por difração de Raios X (DRX); espectroscopia Raman, redução a temperatura programada com H2 (RTP H2), capacidade de estocagem de oxigênio (OSC); fisissorção de N2 (método B.E.T.); espectroscopia na região do infravermelho com reflectância difusa com CO (DRIFTS - CO), espectrocospia de absorção de Raios X (XAS - XANES RTP-H2), espectroscopia fotoeletrônica de raios X (XPS), espectroscopia dispersiva de Raios X (EDX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). <br />Os ensaios catalíticos foram realizados nas temperaturas de 600 e 700&deg;C para a RVG e a 400, 500 e 600&deg;C para a RVE, utilizando uma razão água:álcool de 3:1. Foram realizados também análises de DRIFTS acoplado a um espectrômetro de massas visando identificar os intermediários formados durante a reação de RVE. A partir dos ensaios catalíticos observou-se que a composição do suporte, o teor metálico e o método de preparação influenciam na seletividade em produtos gasosos devido a mudanças estruturais causadas, principalmente na dispersão da fase ativa sobre o suporte. Além disso, observou-se que a adição de metais nobres favoreceu uma menor deposição de carbono sobre os catalisadores. / The growing interest for alternative energy sources has stimulated the interest in the use of hydrogen and syngas obtained from renewable sources. Among these sources, the use of ethanol produced in Brazil from sugar cane and with a supply network already developed, and glycerol obtained as a byproduct in the biodiesel production have been highlighted in the last years. <br />Hydrogen and syngas can be produced from steam reforming of ethanol and glycerol reactions (SRE and SRG), leading to a growing interest in the development of efficient catalysts for the production of H2 and syngas from these alcohols. <br />In the present thesis, catalysts of nickel supported on CexZr1-xO2 solid solution were studied, with the goal of evaluating the performance of those in the SRE and SRG reactions. The supports were prepared by Pechini method and the catalysts were synthesized by impregnation and polymerization method in one step, with nickel loads of 5 wt.%, 10 wt.% and 15 wt.%. On the catalyst with better catalytic performance, it was impregnated 1wt% of Rh, Ru, Pt or Au as promoter. <br />Supports and catalysts were characterized by X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, temperature-programmed reduction (TPR), oxygen storage capacity (OSC), N2 physisorption (B.E.T. method), Diffuse Reflectance Infrared Spectroscopy with CO (DRIFTS - CO), X-ray absorption near edge structure (XANES - TPR H2), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) and Scanning electron microscopy (SEM). <br />The catalytic tests of SRG were performed at 600 and 700&deg;C and for SRE at the tests were carried out at 400, 500 and 600&deg;C. The feed of water:alcohol was in the molar ratio of 3:1. DRIFTS coupled to a mass spectrometer analyzes was also carried out to identify the intermediates formed during the SRE. From the catalytic tests it was possible to observe that the support composition, metal load and preparation method influenced the selectivity to gaseous products, probably due to structural changes caused, mainly in the dispersion of the active phase on the support. Also, it was observed that the addition of noble metals favored a lower carbon deposition on the catalysts.

O objetivo da presente pesquisa foi avaliar o comportamento da força em função da deflexão na ativação e desativação de fios ortodônticos de níquel-titânio, de secção circular (.016”). Ensaiaram-se três marcas de fio (Forestadent, GAC e Morelli). As temperaturas de ensaio foram três (32, 37 e 42ºC). As ativações máximas foram até 1, 2, 3 e 4mm. O espécime de ensaio consistiu de uma placa de resina acrílica, sobre a qual eram fixados cilindros metálicos por meio de parafusos, simulando dentes, com distribuição semelhante aos dentes naturais. Sobre os cilindros foram cimentados os bráquetes (distância de 8mm entre eles). Sobre os bráquetes era fixado, conforme clinicamente, o arco do fio em ensaio. O “dente” correspondente ao incisivo central era liberado (desparafusado) para poder se deslocar livremente no sentido vestíbulo-lingual durante os ensaios e o fio poder sofrer a deflexão. O conjunto era levado à máquina de ensaio (Instron), com câmara de temperatura controlada. Durante o ensaio a velocidade de deslocamento para a deflexão foi de 0,5mm/min. Durante a ativação e desativação as forças foram registradas de 0,10 em 0,10mm de deflexão. Por meio de software esses valores eram impressos numericamente e em gráficos da força em função da ativação/desativação. Com 4 ativações máximas, 3 marcas de fios e 3 temperaturas obtiveram-se 36 condições experimentais e com 5 repetições (n=5) foram feitos 180 ensaios. Os gráficos obtidos mostraram uma não linearidade entre força e deflexão e com ativação de 1 e 2mm não foi detectado platô de superelasticidade, mas que foi observado na desativação, das ativações máximas de 3 e 4mm. Dos gráficos e tabelas foram extraídos valores específicos para serem analisados e comparados: 1) força máxima de ativação; 2/3) diminuição da força na desativação de 0,20mm e 0,70mm (esta só na ativação de 3 e 4mm); 4/5) extensão e forças no platô (apenas nas ativações máximas de 3 e 4mm); 6/7/8) desativação até alcançar 50g de força, a partir de 0,80 e 1,80mm (ativações de 1 e 2mm), ou no final dos platôs (ativações de 3 e 4mm), a força ao iniciar-se a desativação, afastamento da origem ao registrar 50g de força; 9) deformação permanente ao atingir a força zero. As principais conclusões foram: a força de ativação máxima aumentou com o aumento desta e da temperatura, o material Morelli apresentou a menor e o GAC a maior; a diminuição da força máxima foi tanto maior quanto maior a ativação; apenas as ativações até 3 e 4mm apresentaram platôs de superelasticidade e que foram bem mais extensos na ativação de 4mm, que por sua vez apresentaram menor força; em todos os ensaios for observada deformação permanente / The purpose of this study was to evaluate the behaviour of force as function of loading and unloading orthodontic nickel-titanium wires. Three defferent brands (Forestadent, GAC and Morelli) were tested. Testing temperature were 32, 37 and 42 o C. Loading were up to 1, 2, 3 and 4mm deflection. Specimens consisted of a acrylic base where were fixed metallic cylinders simulating teeth. Over the teeth were fixed brackets to maintain arch wire in position. Tooth corresponding to central incisor was loosened and at the correspondig bráquete was applied the force in an Instron equipment, with temperature control. Head speed was 0.5mm/min. During loading and unloading forces were read every 0.10mm deflection and registered. The pair values of forces and deflections were also plotted as graphs. With 4mm maximum loading, 3 brands and 3 temperatures were obtained 36 experimental conditions and with 5 repetitions (n=5) were performed 180 tests. Graphs showed that there is no linearity between forces and deflection and with loading up to 1 and 2mm was not obtained the formation of superelasticity plateaus. But they were observed with 3 and 4mm deflections. From the graphs and registered numerical values for each specimen were selected special values to be analysed: 1) maximum loading force; 2/3) force decrease during unloading 0.20 and 0.70mm (the last only at 3 and 4mm activation); 4/5) exte nsions and forces at plateaus (only for 3 and 4mm activations); 6/7/8) extension until 50g force, since 0.80 and 1.80mm (respectively activation up to 1 and 2mm), or ends of plateau (3 and 4mm activation). In these conditions, the force at beginning unloading. Distance of origin at register 50g force; 9) permanent deformation at zero force. The main conclusions were: maximum loading forces increase with deflection and temperature increases, and brand Morelli presented the smallest force and GAC the greatest; the decrease of forces with unloading was as larger as activation force; only the activation until 3 and 4mm presented superelasticity plateaus, and was longer with 4mm activation, but it presented lower force at plateaus; in all tests was noted permanent deformation

A necessidade de trabalhos em altas temperaturas exige o desenvolvimento de materiais com elevada resistência química e mecânica em temperaturas que podem chegar próximas ao seu ponto de fusão. Em especial, os materiais empregados devem apresentar bom comportamento em fluência, de modo a suportar a combinação de altas tensões e altas temperaturas com o mínimo de deformação. O presente trabalho visa caracterizar a superliga MAR-M247, fornecida pela empresa Açotécnica, em condições de fluência para a produção de rotores empregados em turbocompressores automotivos. Os trabalhos são divididos em duas etapas. Na primeira estuda-se a melhor combinação de tratamentos térmicos de solubilização e envelhecimento, chegando à condição de solubilização por 5 horas a 1250?C e envelhecimento por 20 horas a 980?C. Um trabalho de outro aluno (SILVA, 2011) realiza o mesmo estudo para uma variação da superliga MAR-M247 em que o tântalo é totalmente substituído por nióbio. Neste caso, a melhor condição de tratamento é solubilização a 1260?C por 8 h seguida de envelhecimento duplo por 5 h a 880?C e 20 h a 780?C. Na segunda etapa, os materiais dos dois trabalhos, nas melhores condições de tratamento para cada um, são testados em condições de fluência a 850?C a 370, 390, 410 e 430 MPa. A superliga convencional apresenta os maiores valores de vida em fluência enquanto a modificada apresenta os maiores valores de ductilidade. A análise de fratura dos materiais ensaiados a 390 e 430 MPa mostra a presença massiva de carbonetos em toda a extensão da microestrutura, apresentando, em muitos casos, uma morfologia de \"escrita chinesa\". Apesar disso, todas as amostras apresentam grande quantidade de vazios, indicando que sua nucleação e crescimento são os responsáveis pela fratura do material. / The needing for high temperature work claim for new materials capable of maintain high strength and good corrosion resistance at temperatures that could reach values near their melting point. Such materials must be creep resistant to withstand high levels of tension and temperature. The aim of this work is the characterization of MAR-M247 under creep conditions for the production of automotive turbocharger rotors made by Açotécnica. The work is split in two steps. In the first one, the material is studied to find the best conditions for solution and ageing heat treatments. The result is a solution treatment at 1250?C for 5 h followed by aging at 980?C for 20 h. A work made by another student (SILVA, 2011) makes the same with a modification of MAR-M247 in which tantalum is completely substituted for niobium. The best condition for this case is a solution treatment at 1260?C for 8 h and a double aging treatment at 880?C for 5 h and 780?C for 20 h. At the second part of the work, both the materials are tested under creep conditions at 850?C with 370, 390, 410 and 430 MPa. The conventional superalloy shows the highest values for creep strength and the modified superalloy shows the highest ductility. Fracture surfaces for 390 and 430 MPa showed brittle carbides with \"chinese script\" morphology. Conversely, holes are present on all four materials what shall mean that its nucleation and growth was the most probably fracture path.

Ligas de níquel têm atualmente uma vasta gama de aplicações, sendo a agressividade do meio e as elevadas temperaturas que estas ligas suportam, um diferencial excepcional. A liga UNS N07090, objeto deste trabalho, encontra aplicações muito diversas, entre elas turbocompressores, sistemas de exaustão e de pós-tratamento de motores a diesel. Nestas aplicações a liga está exposta a gases, que ao condensarem formam ácido sulfúrico (H2SO4). Torna-se, assim, importante, o conhecimento da resistência à corrosão da liga nesse meio. O presente trabalho tem como objetivo caracterizar o comportamento eletroquímico da liga através de curvas de polarização potenciodinâmica em diferentes concentrações de ácido sulfúrico. Observou-se que quanto maior a concentração de ácido, maior é a corrosão da liga. Este fato pode ser discutido pela adsorção do íon sulfato (SO42-), que prejudica tanto a formação quanto a cinética de crescimento da película passiva do níquel. Em contrapartida, a presença de Cr na liga UNS N07090 apresentou um benefício sobre a resistência à corrosão desta muito acima do esperado, influenciando de forma direta as curvas de polarização da liga e mantendo-a em condição de elevada resistência à corrosão em detrimento do pior desempenho observado em outros elementos pertecentes à liga, como Co, Al e Ti. Tempos de imersão de 24h em ácido sulfúrico elevam discretamente os parâmetros de corrosão da liga, mantendo-os, no entanto em patamares bastante baixos, permitindo finalmente concluir que a liga UNS N07090, quando exposta a concentrações que variam de 1M a 4M H2SO4, a 25°C, apresenta boa resistência à corrosão e que esta não se altera com o tempo de exposição. A análise dos resultados mostrou que o processo corrosivo é controlado por reações catódicas de sulfato e hidrogênio, as quais podem ter diferentes contribuições dependendo da concentração do ácido e do tempo de imersão da liga UNS N07090 no meio corrosivo. / Nickel alloys have a wide range of application nowadays due to their excellent resistance to aggressive media and high temperatures. UNS N07090, the nickel alloy studied herein, is used for turbochargers, exhaust and after treatment systems of diesel engines. These applications expose the alloy to hot gases, which condensate forming sulfuric acid (H2SO4). It is thus important to know the corrosion resistance of the alloy in this media. The goal of this work is the characterization of the electrochemical behaviour of UNS N07090 alloy through potentiodynamic polarization curves in different sulfuric acid concentrations. On the one hand, higher acid concentrations were noticed to lead to higher corrosion of the alloy. This phenomenon can be discussed by sulfate (SO42-) adsorption, which negatively influences not only the formation but also the growth of the passive film on nickel. On the other hand, the presence of Cr in UNS N07090 composition, improves the corrosion resistance of the alloy far more than expected, directly affecting the shape of the polarization curves of the alloy, placing it in a condition of high corrosion resistance despite the worst performance shown by the other elements present in the chemical composition of the alloy, such as Co, Al and Ti. 24h immersion periods in sulfuric acid slightly raise corrosion parameters of UNS N07090 alloy, but still ranking the alloy in very good corrosion resistance. Finally, it can be concluded that UNS N07090 alloy exposed to 1M to 4M H2SO4 at 25°C presents good corrosion resistance and that this is not affected by longer immersion periods. The results showed that the corrosion process of alloy UNS N07090 is controlled by sulfate and hidrogen cathodic reactions, which have stronger or weaker contribution depending on acid concentration and immersion time on the corrosive media.

O presente estudo avaliou a influência do hipoclorito de sódio a 1% e 2,5% na qualidade do acabamento superficial e na resistência à corrosão de duas limas endodônticas: Race® e Hyflex® através de ensaio eletroquímico de polarização potenciodinâmica cíclica (EPPC) e imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Para o EPPC foram utilizados vinte limas de cada marca comercial (#25, conicidade 0.04 e 25 mm de comprimento). Dez dos vinte instrumentos foram individualmente fixados pelo cabo a uma ponta de fio de cobre 0,12 mm de 20 cm de comprimento e posicionado no interior de uma célula eletroquímica com 500 mL de solução de hipoclorito de sódio (NaClO) 1% (Fórmula&Ação) à temperatura ambiente controlada em 23 ºC (±2) até cobrir a parte ativa do instrumento. Os registros foram feitos com o potenciostato da PAR modelo 273A. O ensaio foi repetido nos mesmos padrões para as outras dez limas da mesma marca comercial com o NaClO 2,5%. Além do EPPC, as limas foram submetidas a exames e análises em MEV antes e depois do teste de corrosão para a obtenção de fotomicrografias dos 3 (três) mm finais de cada lima com o intuito de estabelecer parâmetros para a avaliação final. Das fotomicrografias obtidas, 72 foram escolhidas, inseridas no Power Point sem legenda original de identificação, numeradas aleatoriamente para avaliação e projetadas num monitor para 06 avaliadores orientados e calibrados. Os dados obtidos foram tabulados e submetidos aos testes estatísticos pertinentes (Friedman, Wilcoxon e Mann-Whitney). A lima Hyflex® apresentou uma quantidade maior de alterações superficiais (ranhuras, manchas e materiais depositados) antes e depois do ensaio sendo mais suscetível à corrosão. Race® apresentou uma superfície mais polida e regular. Em relação a concentração do NaClO, percebeu-se que os defeitos presentes se tornavam mais evidentes para a concentração maior (2,5%). Nas duas concentrações os itens que apresentaram diferença significativa foram bordas, ranhuras, microcavidades, rebarbas e material depositado. Concluiuse que o acabamento superficial e a concentração da solução de NaClO influenciam a resistência à corrosão dos instrumentos de NiTi. A lima Race® apresentou menor corrosão e melhor acabamento de superfície do que a lima Hyflex® nas condições experimentais testadas. / The present paper evaluated the influence of 1% and 2.5% sodium hypochlorite in the quality of the surface finishing and resistance to corrosion of two endodontic files: Race® and Hyflex® by electrochemical test of cyclic power dynamics polarization (EPPC) and images obtained by scanning electronic microscopy (SEM). Twenty files of each commercial brand (#25, 0.04 taper and 25 mm length) were used in EPPC. Ten from the twenty instruments were individually fixed by the handle to a copper wire tip (0.12 mm diameter and 20 cm length) and placed in the interior of an electrochemical cell with 500 mL sodium hypochlorite solution (NaCIO) 1% (Fórmula e Ação) at the environment temperature controlled in 23ºC (±2) until covering the active part of the instrument. Recordings were made with a PAR potentiostat model 273A. The test was repeated in the same pattern to the other ten files from the same commercial brand with NaClO 2.5%. Besides EPPC, the files were submitted to the scanning electronic microscopy (SEM) test before and after the corrosion test to obtain photomicrographs of the final 3 mm of each file in order to establish the parameters for final evaluation. From the obtained photomicrographs, 72 were chosen and inserted in the Power Point without the original identification legend, randomly numbered for evaluation and projected on the screen to the 06 guided and calibrated evaluators. Data obtained were tabbed and submitted to the relevant statistical tests (Friedman, Wilcoxon and Mann-Whitney). The Hyflex® file showed a higher amount of surface alterations (grooves, stains and deposited materials) before and after the test, being more susceptible to corrosion. Race® showed a more polished and regular surface. As to the NaClO concentration, it was seen that the present defects became more evident in the higher concentration (2.5%). In the two concentrations, the items that presented significant differences were edges, grooves, micro cavities, margins and deposited materials. Conclusion was that surface finishing and the concentration of the NaClO solution influenced the resistance to corrosion of NiTi instruments. The Race® file showed the least corrosion and the best surface finishing compared to the Hyflex® file under the tested experimental conditions.

Com o propósito de auxiliar o ortodontista na escolha de braquetes ortodônticos com menor potencial tóxico, seja local ou sistêmico, para seus pacientes, o objetivo deste estudo foi comparar diferentes marcas comerciais de braquetes ortodônticos, a fim de identificar, em ambientes orais simulados durante 28 dias, aquelas marcas que liberam as menores taxas de Ni e Cr. Para tal, foram empregados 280 braquetes divididos igualmente de acordo com o modelo e a marca comercial: (1) Kirium Line® Abzil®, (2) Mini Master Series® American Orthodontics®, (3) Discovery® Dentaurum®, (4) Full Size® Unitek®, (5) Morelli M.B.T.® Morelli®, (6) NuEdge® TP Orthodontics® e (7) Victory® Unitek®. A norma ISO 10271/2001 foi utilizada para padronização do método. Cada braquete foi imerso em 0,5 mL de saliva sintética ou de fluido de placa artificial durante 28 dias a 37°C. A cada 7 dias, a solução foi substituída e analisada por um espectrômetro de absorção atômica e atomização eletrotérmica (ETAAS) ou por espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES) para quantificação do conteúdo (?g L-1) de Ni e Cr nas soluções. O teste Kruskall-Wallis foi empregado para determinação das diferenças estatísticas entre as taxas de liberação de Ni e Cr pelos braquetes das marcas comerciais estudadas nas duas soluções de imersão. Os resultados indicaram que as diferentes marcas comerciais de braquetes apresentaram diferentes comportamentos corrosivos. Além disso, a solução de fluido de placa provocou a liberação de quantidades significativamente maiores de Ni e Cr, em comparação com a solução de saliva sintética. Portanto, pôde-se concluir que a marca comercial, cujos braquetes apresentaram as menores taxas de liberação de Ni e Cr, foi a Dentaurum®, seguida, em ordem crescente, pelas marcas Victory® Unitek®, American®, TP®, Full Size® Unitek®, Morelli® e Abzil®. / In order to assist orthodontists on choosing brackets with less potential to induce local or systemic toxicity to their patients, this study aimed at comparing different manufacturers of orthodontic brackets and at identifying the ones that released less amounts of nickel (Ni) and chromium (Cr) in simulated oral environments. 280 brackets were equally divided according to the following models and manufacturers: (1) Kirium Line® Abzil®, (2) Mini Master Series® American Orthodontics®, (3) Discovery® Dentaurum®, (4) Full Size® Unitek®, (5) Morelli M.B.T. ® Morelli®, (6) NuEdge® TP Orthodontics®, and (7) Victory® Unitek®. International standard ISO 10271/2001 was applied to provide test methods. Each bracket was immersed in 0.5 mL of synthetic saliva or artificial plaque fluid during 28 days at 37°C. Solutions were replaced every 7 days, and were analyzed by means of an electrothermal atomic absorption spectrometer (ETAAS) or by an inductively coupled plasma optical emission spectrometer (ICP OES) to quantify (g L-1) the amount of Ni and Cr released. Kruskall-Wallis test was applied to determine if differences existed between Ni and Cr release according to bracket manufacturers and to solutions. Results indicated that brackets from different manufacturers presented different corrosion behavior. In addition, artificial plaque fluid induced more Ni and Cr release then artificial saliva. It was therefore concluded that brackets from Dentaurum® presented the less quantities of Ni and Cr released in both studied solutions. Increasing rates of Ni and Cr were detected to the following manufacturers: Victory® Unitek®, American®, TP®, Full Size® Unitek®, Morelli® e Abzil®.

Orientador: Paulo Roberto Mei / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-12T11:09:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bubani_FrancodeCastro_M.pdf: 7334881 bytes, checksum: 9cc4f96ceff0972bc2552404b4ccee84 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Os efeitos da adição de níquel e da temperatura em ligas ferro-cromo foram estudados. Sete ligas de base ferro, com 18% Cr e teores de níquel variando entre zero e 60%, foram utilizadas no estudo (0, 10, 20, 30, 40, 50 e 60% Ni). Foram realizados ensaios de tração em temperatura ambiente, 350 e 700 ºC; simulação por termodinâmica computacional; microscopia ótica no estado recozido, nas amostras de quick stop, após deformação a frio, a 350 e a 700 ºC; difração de raios X no estado recozido, após deformação a 350 e a 700 ºC; ensaio de dureza a quente a 100, 200, 300 e 400 ºC; ensaio de impacto Charpy em temperatura ambiente e a -196 ºC; e ensaio de quick stop; análise térmica por DTA; ensaios de dureza no estado recozido, nos cavacos obtidos em torneamento, após deformação a 350 e 700 ºC. Os resultados dos ensaios de tração a 350 ºC foram correlacionados com os dados obtidos por Marques (2007), visando relacionar propriedades mecânicas e usinabilidade. A tendência geral de redução da usinabilidade com o aumento do teor de níquel foi relacionada com o aumento da resistência mecânica e da ductilidade a quente, proporcionados pelo níquel. A alta usinabilidade observada na liga 30% Ni foi relacionada com a presença de inclusões com cálcio nesta liga, o que proporcionou ganhos muito expressivos em usinabilidade, mas sem prejudicar as propriedades mecânicas avaliadas. / Abstract: The effects of nickel addition and temperature in iron-chromium alloys have been studied. Seven iron-base alloys with 18% Cr and nickel content varying from zero to 60% were used in the study (0, 10, 20, 30, 40, 50 and 60% Ni). The alloys were submitted to tension tests at room temperature, 350 and 700 ºC; computational thermodynamics simulations; optical metallography observations in annealed state, after deformation at room temperature, 350 and 700 oC, and in quick stop samples; x-ray diffraction, annealed and after deformation at 350 and 700 ºC; hot hardness test at 100, 200, 300 and 400 ºC; Charpy impact tests at room temperature and at -196 ºC; quick stop test; differential thermal analysis tests; Vickers hardness tests: annealed, on chips, after deformation at 350 and 700 ºC. The results of the tension tests at 350 ºC were correlated with the data obtained by Marques (2007), aiming at reaching a relationship between mechanical properties and machinability. The general tendency of reduction in machinability with the increase of nickel content was related to the increase in mechanical strength and hot ductility provided by nickel. The high machinability observed in the 30% Ni alloy was related with the presence of calcium inclusions in this alloy, which allowed for significant gains in machinability, but without loss to the evaluated mechanical properties. / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Lauro Tatsuo Kubota / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-23T23:55:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Miranda_BarbaraSantosde_D.pdf: 3761472 bytes, checksum: d04db9862f7022a5bea49d756efbfdbc (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Este trabalho apresenta o desenvolvimento de dois sensores distintos que através da aplicação de nanomateriais em seus sistemas apresentam uma melhora no desempenho. Com o objetivo de estabilizar a fase alfa do hidróxido de níquel, foi proposta uma nova síntese que resultou em um novo material de hidróxido de níquel e nanopartículas de ouro. O do hidróxido de níquel se apresentou com a estrutura alfa desejada, a estrutura e morfologia das nanopartículas de ouro foram preservadas. O material híbrido se apresenta nanoestruturado e sem separação de fases. Sugere-se que este novo material seja formado como um nanocompósito onde as nanopartículas de ouro formam a matriz e o hidróxido de níquel recobre a superfície. A estabilidade do novo material é bem superior que a do hidróxido de níquel puro, quedas de corrente após 50 ciclos consecutivos de 6% contra 50% respectivamente. A atividade eletrocatalítica deste novo nanomaterial foi investigada frente à glicose e a constante eletrocatalítica obtida para o nanocompósito foi cerca de 7 vezes maior que para o hidróxido de níquel puro. A sensibilidade do eletrodo modificado com a-Ni(OH)2/AuNP se manteve similar aos da literatura. O segundo sensor estudado foi a aplicação de nanopartículas fluorescentes como marcadores do imunosensor para a detecção precoce do esporo do fungo da ferrugem asiática da soja. As nanopartículas fluorescentes permitiram alcancar um baixo limite de detecção, 2.2 ng/mL, o menor encontrado na literatura. Além disso, foi investigado outros parâmetros para o desenvolvimento de um dispositivo point-of-care, como o melhor substrato para reter o analito, a membrana de nitrocelulose, se apresentou com as melhores propriedades frente as alternativas. Ainda mais, o dispositivo foi construido para que possa ser utilizado por pessoas não treinadas no campo, em um tempo de análise menor que ELISA e PCR, sem o uso de equipamento caros e complicados, usando somente uma lâmpada de UV simples como fonte de excitação e a visualização do sinal a olho nu com um limite de detecção de apenas 300 esporos, o que e ainda dez vezes mais baixo que o atual teste comercial. / Abstract: This work presents the development of two distinct sensors that have shown great improvements in their performance trough nanoparticle application in their systems. The first study aims to stabilize the nickel hydroxide alpha structure for future carbohydrate detection. We proposed a new synthesis, which resulted in a nickel hydroxide and gold nanoparticle hybrid material. The new material has the expected nickel hydroxide alpha structure, maintains gold nanoparticle¿s structure and morphology and allows a simple electrode modification. We suggest that the new material is a nanocomposite where gold nanoparticles are the matrix while the nickel hydroxide cover the surface. The new material has higher stability properties than the pure nickel hydroxide, after 50 cycles the current decreased 6 and 50% respectively. In addition, an improvement was observed in the catalytic constant, approximately 7 times bigger than plain nickel hydroxide. Although the new material showed these good improvements, the electrode sensitivity did not differ from other studies in the literature. The second study presented comprehends the application of fluorescent nanoparticles as markers of an immunosensor for early diagnosis of Asian soybean rust spore. The use of these nanoparticles resulted in a very low limit detection sensor, 2.2 ng/mL, the lowest ever found in the literature. Moreover, others parameters were investigated in order to develop a point-of-care device, as the substrate to retain the analyte for the assay. Furthermore, the device was built in order to be used by the farmer himself, in loco, fast, without expensive equipment, a UV lamp as an excitation source and the signal is visible to naked eye. The visual detection limit is around 300 spores, which is tenfold lower than the available commercial kit. / Doutorado / Físico-Química / Doutora em Ciências

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:04:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4283_1.pdf: 8876271 bytes, checksum: 735bab43023dcf40e5c5246605b39b21 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Propriedades ópticas não lineares de vidros especiais e colóides foram estudadas usando a técnica de varredura z ( z-scan ). Esta técnica permite determinar o índice de refração não linear e o coeficiente de absorção não linear usando o principio de auto-focalização ou des-focalização do feixe quando este passa por um meio não linear. Vidros formados a partir de polifosfato e ortofosfato de antimônio foram caracterizados usando lasers com pulsos de 150 fs na faixa de comprimentos de onda usados para telecomunicações (1400 nm 1600 nm). Valores do índice de refração não linear, n2, da ordem de 10-15 cm2/W foram medidos e coeficientes de absorção não linear, &2, menores do que 0.003 cm/GW foram estimados. Indicadores de mérito foram calculados e os resultados mostram que estes materiais têm potencialidades para o uso como chaves ópticas. Vidros da família Sb-Ge-S também foram caracterizados usando um laser que opera em 1560 nm, com pulsos de 65 fs e taxa de repetição de 50 MHz. Devido à alta taxa de repetição foi empregada a técnica de varredura z com controle de efeito térmico. Valores de n2 da ordem de 10-13 cm2/W foram medidos e os indicadores de mérito estimados mostram que este material é um bom candidato para aplicações em fotônica. No caso dos colóides foram estudados colóides com nanopartículas de óxido de níquel e prata, usando um laser Nd:YAG em 532 nm com largura do pulso de 80 picosegundos. A partir dos resultados obtidos foi calculada a susceptibilidade óptica não linear das partículas usando o modelo de Maxwell-Garnett. Para o colóide de NiO em tolueno foi determinado um alto índice de refração não linear da ordem de 10-13 10-12 cm2/W e baixa absorção não linear (<0.2 cm/GW) para frações volumétricas da ordem de 10-7 10-8. Nos colóides de prata foi estudada a influência do estabilizante e do solvente nas propriedades ópticas lineares e não lineares. Da expressão para o coeficiente de extinção obtido da teoria Mie, foi ajustado o espectro de absorção usando o parâmetro de espalhamento, A. Diferentes valores de A foram obtidos e sua relação com as propriedades ópticas não lineares foi discutida. Os resultados não lineares mostraram que o estabilizante e o meio podem mudar em S100% e S300% os valores da susceptibilidade de terceira ordem, respectivamente.

Made available in DSpace on 2014-06-12T22:57:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4101_1.pdf: 1923131 bytes, checksum: 8ab5cabb6d72d62a3f99eea7dc9dc9cd (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Neste trabalho foram investigadas as reações de homoacoplamento envolvendo 2,6- di-halopiridinas e de heteroacoplamento entre 2-bromopiridinas e 2,6-dicloropiridina, catalisadas pelo complexo [Ni(bpy)]Br2. Os ensaios foram realizados em célula de compartimento único com quatro saídas, empregando uma rede porosa de níquel como cátodo e anodo de sacrifício de Fe ou Zn. As eletrólises foram realizadas a corrente constante de 100 mA. Alguns experimentos de voltametria cíclica foram realizados para a identificação de intermediários reativos e melhor compreensão dos mecanismos reacionais envolvidos. As variáveis reacionais exploradas nesse estudo foram: a concentração do catalisador, o tipo de ânodo de sacrifício (Zn ou Fe) e o tipo de solvente, N,N - dimetilformamida (DMF) ou dimetilsufóxido (DMSO). Nas reações de homoacoplamento, obteve-se o produto 6,6 -dicloro-2,2 -bipiridina com bom rendimento (72%) sob condições de 10% de catalisador, ferro como ânodo de sacrifício, em DMSO. Na síntese da 6,6 -dibromo- 2,2 -bipiridina foram obtidos rendimentos menores (30%), onde o valor mais significativo foi com o uso de 20% de catalisador, ânodo de sacrifício de ferro, em DMF. Nas reações de heteroacoplamento com objetivo de preparação das tripiridinas, somente a 2-bromo-6- metilpiridina apresentou bons resultados na presença da 2,6-dicloropiridina, proporcionando rendimento de 29% empregando 5% de catalisador, zinco como anodo de sacrifício e DMSO como meio reacional. Nas reações de homoacoplamento os efeitos mais pronunciados foram com a natureza do ânodo de sacrifico e do solvente, já para os processos de heteroacoplamento, indubitavelmente apenas a natureza de ânodo apresentou efeito relevante. Foram identificados alguns processos secundários que influenciam no desempenho dos sistemas eletrocatalíticos para homo- e heteroacoplamento: complexação das dihalobipiridinas com o íon Fe2+ adicionado ao meio reacional através do anodo de sacrifício de ferro, redução eletrocatalítica dos produtos halobipiridinicos na presença do complexo [FeII(bpy)3]2+ gerado durante a reação, reação de transmetalação com íons Zn2+ nos processos envolvendo ânodo de sacrifício de Zn, complexação dos produtos bipiridínicos com o catalisador [NiII(bpy)]2+, gerando as espécies [NiII(bpy)2]2+ e [NiII(bpy)3]2+,, que alteram o processo catalítico durante a reação, e uma possível redução dos compostos halobipiridínicos diretamente na superfície do cátodo em potenciais de cela muito elevados