Made available in DSpace on 2015-04-22T22:07:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IGOR_PADILHA.pdf: 1457616 bytes, checksum: 9e6a1d5bb5101370ae092f979e20432e (MD5) Previous issue date: 2006-08-11 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In this work we will study the thermodynamics properties of the quenched decorated Ising model with competitive interactions through the effective field theory (EFT) of a one-spin cluster. The quenched decorated Ising model with competitive interactions is here used to describe the thermodynamics properties of the cooper-based oxide superconductors compounds in the insulating phase (antiferromagnetic). The model consists of planes in which the nodal spins interact antiferromagnetically (JA < 0) with their nerest-neighbors and ferromagnetically (JF > 0) with the spins that decorated the bonds, which are quenched randomly distributed over the twodimensional lattice. The planes interact antiferromagnetically with weak exchange interaction (i.e., JA´=λ JA , λ=10-5 ). By using the framework of an effective-field theory, based in the differential operator technique, we discuss beyond thermodynamics properties the antiferromagnetic-phase stability limit in the temperature-decorated bond concentration space (T-p), for λ =10-5 and various values of frustration parameter (α= JA / JF), magnetic field (H) and concentration parameter (p). For certain range of the parameter α we observe a reentrant behavior in low-temperature what it reflects in the properties behavior itself. / Neste trabalho estudaremos as propriedades termodinâmicas do modelo de Ising decorado de forma quenched (temperada) com interações competitivas através da teoria de campo efetivo (EFT) com aglomerado de um spin. O modelo de Ising decorado com interações competitivas aqui é utilizado para descrever as propriedades termodinâmicas dos compostos supercondutores baseados em planos de Cobre-Oxigênio em sua fase isolante (antiferromagnética). O modelo consiste em planos nos quais os spins nodais interagem antiferromagneticamente (JA < 0) com seus primeiros vizinhos, e ferromagneticamente (JF > 0) com os spins decoradores, os quais são distribuídos aleatoriamente de forma quenched sobre uma rede bidimensional. Os planos interagem antiferromagneticamente com uma fraca interação de troca (i.e., JA´=λ JA , λ=10-5). Utilizando o formalismo da teoria do campo efetivo, baseado na técnica do operador diferencial, discutiremos além das propriedades termodinâmicas do sistema o limite de estabilidade antiferromagnética no diagrama temperatura e concentração (T-p), para λ=10-5 e vários valores do parâmetro de frustração (α=JA / JF), campo magnético (H) e parâmetro de concentração (p). Observamos que para certos intervalos de valores do parâmetro α, o sistema apresenta um comportamento reentrante em baixas temperaturas o que se reflete nas propriedades do sistema.

Dentre os diversos tipos de carbonos poliméricos obtidos em laboratório ou industrialmente, destaca-se o carbono vítreo, material isotrópico, não grafitizável, obtido normalmente por tratamento térmico entre 1000 e 1400 C, na ausência de oxigênio (tratamento de carbonização), de determinados polímeros termorrígidos, destacando-se as resinas fenólicas e furfurílicas. O carbono vítreo pode ser produzido isento de poros de transporte, denominado Carbono Vítreo Monolítico (CVM), ou na forma de espumas ricas em poros de transporte, denominado Carbono Vítreo Reticulado (CVR). O presente trabalho visa estudar as condições de obtenção do CVR, que tem sido produzido por meio do estabelecimento de um processo que favoreça a obtenção da espuma de carbono com distribuição homogênea dos poros de transporte e características mecânicas adequadas à sua manipulação. Por intermédio da impregnação de espumas poliméricas, utilizando-se como impregnante a resina furfurílica diluída com álcool furfurílico e uma espuma à base de poliuretano como matriz de ancoragem, podem-se obter resultados bastante satisfatórios. A fim de estabelecer os melhores parâmetros para obtenção do CVR, faz-se necessário o estudo das propriedades térmicas e reológicas da resina furfurílica. O conhecimento das propriedades morfológicas, mecânicas e elétricas do material são de grande relevância para a determinação da adequada aplicação do material em diversas áreas, tais como: espacial; médica; química e eletrônica.

O desenvolvimento da tecnologia dos compósitos poliméricos avançados tem como uma de suas finalidades, formar um conjunto de materiais que combinem alta resistência, alta rigidez e baixa massa específica. Esta combinação de propriedades é resultante da união de reforços de fibras com polímeros, tornando os compósitos particularmente atrativos como substituintes das ligas metálicas em aplicações aeronáuticas e espaciais. Os compósitos obtidos com termoplásticos de engenharia, em comparação aos compósitos termorrígidos, podem apresentar maior rigidez, maior resistência ao impacto, maior temperatura de serviço, menor absorção de água, menor custo de processamento, baixo custo de transporte e estocagem, maior facilidade na execução de reparos, maiores possibilidades de integração e possibilidade de reciclar rejeitos. Dentre os processos de conformação disponíveis para compósitos termoplásticos, a moldagem por conformação a quente com molde híbrido metal-borracha vem sendo muito utilizado devido ao seu baixo custo e elevada produtividade. Neste processo, o ciclo térmico e as cargas mecânicas envolvidas podem afetar a cinética de cristalização e causar deslocamentos da fibra em relação à matriz ou o aparecimento de vazios. Portanto, as propriedades da peça final podem ser afetadas. O objetivo deste trabalho é avaliar a influência dos parâmetros de processamento, com ênfase nas variações de temperatura, nas propriedades mecânicas tais como módulo elástico e resistência obtidos por flexão e módulo elástico obtido por compressão para laminados de compósitos termoplásticos de poli(éter-imidia) (PEI) reforçado com fibra de carbono e poli(sulfeto de fenileno) (PPS) reforçado com fibra de carbono e de vidro. As propriedades mecânicas, cristalinidade e qualidade de compactação foram avaliadas e correlacionadas antes e depois do processamento por moldagem por compressão a quente em molde híbrido metal-borracha. As conclusões mostraram que os ciclos térmicos do processo de conformação utilizando os moldes mais frios, 50C e 100C para os compósitos de PEI e PPS, respectivamente, causaram um decremento nas propriedades medidas em flexão.

Este trabalho tem por objetivo estudar as propriedades térmicas, de retardância de chama e de proteção contra corrosão de uma tinta comercial à base de resina epóxi-siloxano (Polysiloxane XLE) modificada. Diferentes concentrações de polifosfato de amônio e hidróxido de alumínio foram utilizados como retardantes de chama e a concentração ótima para emprego na tinta foi determinada por um viscosímetro Brookfield, termogravimetria (TG), calorimetria exploratória diferencial (DSC) e índice limite de oxigênio (LOI). Os ensaios de viscosidade, TG, DSC e LOI mostram que a tinta com 20% (m/m) de hidróxido de alumínio apresenta os melhores resultados. As amostras de aço carbono foram recobertas aplicando-se uma demão de tinta, duas demãos de tinta e uma demão de um primer comercial (Sumazinc 280) seguido de uma demão de tinta. Os testes de corrosão foram feitos por exposição às câmaras úmida, de névoa salina, Q-Fog, e de SO2, e por espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS). Segundo os ensaios de névoa salina e Q-Fog as amostras pintadas com primer e tinta são mais resistentes à corrosão. Por EIS verifica-se que os maiores resultados de resistência à corrosão (> 1011 Ohm cm-2) foram obtidos a partir das amostras recobertas com duas demãos (tinta ou primer e tinta) da tinta sem retardante de chamas. A adição do retardante de chama contribui para o aumento da porosidade do filme formado pela tinta, entretanto, a resistência dos filmes foi maior que ~109 Ohm cm-2.

As propriedades termodinâmicas dos metais são importantes para a descrição da solubilidade de um metal em outro. Neste trabalho são discutidos os critérios de solubilidade, dando-se ênfase aos possíveis usos para urânio metálico. São discutidas as aplicações dos métodos clássicos iniciados por Hume-Rothery e Darken-Gurry e de outros autores que se sucederam na tentativa de desenvolver métodos mais eficazes ou aperfeiçoados. Posteriormente, os estudos inicializados por Kaufman e Miedema introduziram novas idéias para os critérios de solubilidade a partir de novas coordenadas definidas por resultados de métodos empíricos. Tais estudos foram utilizados por Chelikowsky, Alonso e Simozar para desenvolver novas teorias sobre solubilidade sólida. O trabalho apresenta o entendimento da solubilidade de metais em urânio pela abordagem de aspectos básicos de solubilidade e os critérios de solubilidade apresentando ao final os elementos com solubilidade nula, solubilidade limitada e solubilidade extensiva. São também discutidas as fontes dos dados selecionados para os cálculos e a disposição das tabelas.

O objetivo deste estudo foi reunir uma metodologia capaz de obter e caracterizar substratos cerâmicos à base de alumina nacional e importada. No desenvolvimento do trabalho foram confeccionados corpos-de-prova (cps) por prensagem isostática a frio, de: i) alumina dopada com magnésia, códigos: AM-16 e AM-2011; ii) alumina dopada com magnésia, sílica e nióbia (códigos: A16-Nb4 e 2011-Nb4); e iii) alumina dopada com nióbia e talco (2011-ANTC e A16-ANTC). Os cps das seis composições foram caracterizados quanto as suas propriedades mecânicas, térmicas, elétricas, massa específica, porosidades, características microestruturais por inspeção visual, microscopia eletrônica de varredura e difração de raios-X e rugosidade superficial após usinagem. Os resultados obtidos foram avaliados e comparados com alguns substratos cerâmicos comerciais para filmes espessos e filmes finos catalogados na literatura pesquisada. Dentre as propriedades elétricas analisadas (resistividade superficial e volumétrica, constante dielétrica, fator de dissipação ou tangente-delta e rigidez dielétrica), duas mostraram-se efetivas na avaliação de impurezas contaminantes e características microestruturais, que foram a resistividade volumétrica e a rigidez dielétrica, respectivamente. A composição A16-Nb4 foi a que apresentou o melhor desempenho nas proprioedades ensaiadas, bem como os requisitos necessários para ser usada como substrato para circuito integrado de filme espesso. A vantagem da utilização do material como substrato está aliada a sua baixa temperatura de sintetização (1400C). O teor de contaminantes condutivos (principalmente a Na2O) provenientes da adição do talco nas composições ANTCs inviabilizou o uso das mesmas como substratos cerâmicos. Os cps preparados com a matéria-prima nacional apresentaram valores abaixo do limite mínimo recomendável em norma para serem usados como substrato cerâmico.

O aumento da utilização de compósitos em aplicações estruturais leva ao questionamento sobre a durabilidade desses materiais quando expostos às diversas condições impostas pela natureza. O uso em ambientes agressivos pode provocar a degradação de materiais poliméricos, assim como da interface fibra/matriz de compósitos, causada pela umidade, radiação ultravioleta (UV), choque térmico, etc. O objetivo deste trabalho é avaliar como o intemperismo, simulado em câmaras climáticas, afeta os desempenhos térmico e mecânico de compósitos de PEI/fibras de carbono. Para atingir este objetivo, neste trabalho, utilizou-se tanto a avaliação a partir da cinética de degradação, quanto diferentes condicionamentos ambientais. Desta forma, análises dinâmico-mecânicas (DMA), de cisalhamento interlaminar (ILSS) e ensaios não destrutivos foram realizados nos laminados antes e após serem submetidos aos condicionamentos higrotérmico, por radiação UV e por choque térmico. As amostras envelhecidas higrotermicamente sofreram reduções na temperatura de transição vítrea e no módulo elástico promovidas pela plasticização. A fotoxidação, induzida pela radiação ultravioleta, é apenas superficial. O choque térmico gera a formação de uma tensão reversível na região interfacial. Os resultados revelam que os compósitos de PEI/fibras de carbono podem ser utilizados em componentes externos de aeronaves.

Este trabalho tem por objetivo a obtenção de reticulados cerâmicos, combinando a morfologia da Luffa cylindrica, utilizada como matriz, às propriedades térmicas e à estabilidade química dos materiais cerâmicos. Duas rotas distintas foram estudadas, sendo que na primeira rota pedaços da matriz foram imersos numa suspensão aquosa contendo 71 % de vidro de borossilicato, 27 % de alumina e 2 % de dióxido de titânio e na segunda rota os pedaços da matriz foram imersos em uma suspensão contendo 50% de argila, 35% de feldspato e 15% de areia, composições expressas em porcentagem em massa. As amostras obtidas a partir das duas rotas foram secas a 50 C e submetidas ao processo de sinterização, sendo que houve colapso de algumas estruturas reticuladas obtidas a partir da primeira rota. Análise termogravimétrica (ATG) mostra que toda a celulose, matéria orgânica constituinte da Luffa cylindrica, é completamente eliminada até 515 C. Análise por difração de raios X (DRX) indica que mulita é a principal fase formada nos materiais sinterizados. Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) indica a presença de um canal interno ao longo de todo o filamento, apresentando aproximadamente 300 mm de diâmetro e pequenos poros nas paredes dos filamentos da matriz cerâmica, com diâmetros variando entre 5 e 30 mm.

O objetivo deste trabalho é realizar a determinação de emissões de HC (Hidrocarbonetos), CO (Monóxidos de Carbono) e NOX (Óxidos de Nitrogênio) em motores aeronáuticos do tipo turbofan e turbofan de mistura interna por meio de modelos termodinâmicos. Os modelos utilizados neste trabalho se baseiam em um método que depende somente da temperatura e pressão na entrada da câmara de combustão (T3 e P3). Este estudo relaciona os parâmetros dos motores aeronáuticos, como a razão de pressão, a razão de passagem e a tração de decolagem, ou tração nominal, aos índices de emissões de HC, CO e NOX na fase de decolagem. Adicionalmente, os resultados obtidos são analisados e interpretados por meio de comparações entre as curvas de tendência obtidas pelo método teórico e as curvas obtidas a partir de dados experimentais oriundos de ensaios realizados em motores aeronáuticos que são disponibilizados pela ICAO (&quot;International Civil Aviation Organization&quot;, da língua inglesa). Por fim, o estudo demonstra que é possível utilizar os modelos termodinâmicos, vastamente utilizados durante a fase de projeto de motores aeronáuticos, para determinar os índices de emissões de HC, CO e NOX para a fase de decolagem como uma primeira aproximação e para se observar tendências qualitativas. Dessa forma, a correta utilização dos dados obtidos neste trabalho pode ajudar a determinar os índices de emissões durante a fase de projeto de aeronaves e, conseqüentemente, ajudar a minimizar as emissões em uma das fases de vôo que é considerada crítica.

Entre suas inúmeras aplicações, os elastômeros são utilizados no setor espacial como proteção-térmica de motor-foguete, protegendo-o das altas temperaturas e pressões resultantes da combustão do propelente. Para isto, o elastômero deve apresentar boas propriedades mecânicas, térmicas, ablativas e adesivas, a fim de suportar difíceis situações resultantes do transporte, estoque e voo. O elastômero de etileno-propileno-dieno-monômero, EPDM, caracteriza-se por sua alta resistência à oxidação e intempéries, baixa densidade, excelentes propriedades a baixas temperaturas e baixa energia de superfície e, assim, sua aplicação como revestimento interno de motor-foguete vem sendo estudada com o intuito de substituir as proteções-térmicas à base de borracha nitrílica, utilizada atualmente. Neste trabalho, é proposto o desenvolvimento de formulações à base de EPDM, com propriedades mecânicas, térmicas e físico-químicas para uso como proteção-térmica de motor-foguete. Os materiais propostos para estudo e que devem atender aos requisitos necessários, tem como características: ser à base de borrachas de EPDM; não conter plastificante; ser vulcanizado com peróxido e ter como cargas, sílica e a aramida Technora . Apesar de certa dificuldade para incorporação de cargas às formulações, a proposta do trabalho foi alcançada, de forma que foi desenvolvido um elastômero, extremamente carregado, com as características propostas, processável e com propriedades adequadas para uso como proteção-térmica à motor-foguete.