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Produção e caracterização de modificações superficiais em titânio para aplicação biomédicaSzesz, Eduardo Mioduski 14 April 2011 (has links)
Resumo: O titanio e um material biocompativel e que apresenta boa resistencia a fadiga e a corrosao. Essas caracteristicas levam-no a ser muito utilizado na fabricacao de proteses ortopedicas e implantes dentarios. Entretanto, o titanio nao e bioativo. Existem varios metodos para tornar o Ti bioativo, e que resultam em diferentes superficies com diferentes propriedades. O presente estudo teve como objetivo a avaliacao de tres diferentes modificacoes na superficie do titanio comercialmente puro, grau 2, com a intencao de torna-lo bioativo; sendo estas, a oxidacao anodica, o jateamento e o tratamento alcalino. Foram avaliadas a morfologia (MEV e perfil), a estrutura cristalina (DRX), as propriedades mecanicas (indentacao instrumentada e testes de riscamento) e a bioatividade in vitro (imersao em solucao SBF) das superficies obtidas, com o intuito de indicar as diferencas entre as superficies obtidas e discutir os beneficios que cada modificacao superficial resulta para a aplicacao biomedica do titanio. A oxidacao anodica foi empregada utilizando eletrolito de NaOH 0,1 mol/L e densidade de corrente constante de 150 mA/cm2 por um minuto. O jateamento foi realizado por 6s com po de alumina de 280 ƒÊm, pressao de 20 bar e distancia de 10 cm. O tratamento alcalino foi realizado atraves da imersao do Ti em uma solucao de NaOH 5 mol/L a 60 ‹C por 24 horas. Apos isso foi realizado um tratamento termico a 600 ‹C por uma hora. Cada tipo de modificacao superficial resultou em uma morfologia propria, mas que, no entanto, guardam uma caracteristica em comum: o aumento da rugosidade. Com respeito as fases cristalinas, no caso das superficies ateadas, foi detectada a presenca da alumina na superficie do Ti. O Ti submetido a oxidacao anodica e ao tratamento alcalino apresentaram, em sua superficie, uma estrutura cristalina e composicao quimica avoraveis a nucleacao de apatita, sendo isso um indicativo de sua bioatividade. Em relacao as propriedades mecanicas, a camada superficial do Ti submetido ao tratamento alcalino apresentou os menores alores de modulo de elasticidade e dureza. No caso do jateamento, a dureza da superficie apresentou uma pequena elevacao, em comparacao com o Ti polido, e o modulo de elasticidade apresentou reducao. Isso indica que certa fragilizacao da superficie ocorreu apos o tratamento. O maior aumento da dureza entre as superficies tratadas foi obtido para o Ti apos a oxidacao anodica. Resultados dos testes de riscamento ndicam que o filme de TiO2 obtido possui maior dureza do que o substrato de Ti. Quanto a bioatividade, apenas o Ti submetido ao tratamento alcalino apresentou a nucleacao de apatita em sua superficie apos mersao em SBF.
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Propriedades mecânico/metalúrgicas de juntas soldadas de DP1000 e o efeito de bake hardeningRocha, Ianto Cáceres Leite January 2014 (has links)
O presente trabalho focou no estudo das propriedades mecânico/metalúrgicas de juntas do aço DP 1000 soldadas a topo (1G) pelo processo MAG e efeito do tratamento de bake hardening sobre as mesmas, tendo sido dividido em duas etapas. Na primeira foi analisado isoladamente o efeito de diferentes energias de soldagem (isto é, promovendo-se diferentes taxas de resfriamento). Neste estágio ainda foi avaliada a influência de dois distintos metais de adição sobre as propriedades mecânicas finais das juntas. Na segunda etapa, algumas das juntas foram tratadas termicamente por bake hardening, para então terem suas propriedades mecânico/metalúrgicas também analisadas. Foi constatada uma queda visível de dureza na zona afetada pelo calor (ZAC), em virtude do revenido da martensita do metal base; coincidentemente as fraturas de todos os ensaios de tração (em qualquer condição) ocorreram invariavelmente na vizinhança desta região. Uma vez que as fraturas das juntas como soldadas ocorreram na ZAC, ficou implícito não ter havido nenhuma diferença substancial entre as propriedades mecânicas finais das juntas dos dois metais de adição. As quedas dos limites de escoamento e de resistência do metal base foram inerentes às juntas como soldadas (levando em conta as condições de soldagem utilizadas); contudo, quando a mínima energia de soldagem foi aplicada, esta perda de propriedades mecânicas foi minimizada, em razão do grau de abrandamento da ZAC ter sido menor. Os parâmetros escolhidos para bake hardening (duas corridas de 150 oC por 30 min) permitiram que as juntas soldadas com taxas de resfriamento máximas (isto é, soldadas com mínima energia de soldagem) obtivessem limite de escoamento e resistência 16% e 17% superiores, respectivamente, às mesmas juntas no estado como soldado. Este resultado recomenda o tratamento de bake hardening como alternativa à perda de resistência das juntas de DP 1000 pós soldagem. Contudo, as juntas soldadas com taxas de resfriamento menores (isto é, soldadas com maiores energias de soldagem) não apresentaram incremento em suas propriedades mecânicas após baking. / The present work focused on the study of mechanical/metallurgical properties of DP 1000 joints welded in flat position (1G) and the effect of bake hardening heat treatment over them, being divided in two stages. At the first stage it was primarily analyzed the effect of different heat inputs (i.e. different cooling rates were promoted). In this stage was also evaluated the effect of two different filler metals on final mechanical properties of these joints. At the second stage, some of these joints were heat treated by bake hardening, and then they also had their mechanical/metallurgical properties analyzed. It was found a drop of hardness in heat affected zone (HAZ) due to martensite tempering; coincidently fractures of all tensile tested joints (at any condition) always occurred in the vicinity of this region. Since all as welded joints fractured in HAZ, it was concluded that there was no substantial difference between the final mechanical properties of both filler metals. It was noticed, that the decrease of base metal's yield and tensile strength were inherent to the as welded joints (considering the welding conditions used); however, when minimal heat input was used, these drop of mechanical properties were less pronounced, once the degree of HAZ softening was smaller. The chosen bake hardening parameters (two runs of 150 oC for 30 min) allowed welded joints with maximum cooling rates (i.e. welded with. minimal heat input) to have yield and tensile strength 16% and 17% higher, respectively, when compared to same joints in as welded conditions. This result recommends bake hardening as an alternative to minimize strength loss of DP welded joints. However, joints welded with lower cooling rates (i.e. welded with higher heat inputs) did not have their mechanical properties increased after bake hardening.
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Desenvolvimento e avaliação da qualidade de suspensões farmacêuticas contendo hidroclorotiazidaTagliari, Monika Piazzon January 2008 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde. Programa de Pós-Graduação em Farmácia. / Made available in DSpace on 2012-10-23T21:20:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1
249942.pdf: 1740195 bytes, checksum: 89e1df89c652d3e9548a467c3f1dbdb3 (MD5) / A hidroclorotiazida (HCTZ) é um diurético tiazídico, muito utilizado em pacientes pediátricos em casos de hipertensão e doenças edematosas, apesar de não haver uma forma farmacêutica líquida disponível comercialmente. Deste modo, o objetivo do presente trabalho foi o desenvolvimento e o controle de qualidade de suspensões farmacêuticas e a avaliação de pacientes pediátricos internados no Hospital Infantil Joana de Gusmão (HIJG) que fizeram uso da suspensão desenvolvida. Foi realizada a caracterização físico-química da HCTZ e dos polímeros, de acordo com os compêndios oficiais, comprovando a identidade dos mesmos. O teor de HCTZ (matéria-prima) obtido através do método cromatográfico foi 99,8 % ± 0,6 % (n = 6) , confirmando a adequada pureza da amostra. A água utilizada na preparação das formulações foi considerada adequada para uso após a caracterização físico-química e microbiológica. As suspensões contendo 0,4 e 0,6 % de Carboximetilcelulose sódica (F1 e F2) e 0,6 e 0,8 % de Hidroxipropilmetilcelulose (F3 e F4) foram preparadas e analisadas quanto ao potencial zeta, tamanho de partícula, volume de sedimentação e redispersibilidade. Os valores encontrados diferiram dependendo do polímero utilizado, sendo que a formulação F2 apresentou os melhores resultados, com potencial zeta de -22,6 ± 1,6 mV, tamanho de partícula de 44,1 µm ± 4,9, volume de sedimentação de 0,11 mL ± 1,8 após 24 h e tempo de redispersão de 13,3 s ± 2,3, resultando em partículas floculadas e com sedimento frouxo. O pH das formulações foi corrigido para 3,3, e estas apresentaram-se turvas devido ao material suspenso, com ausência de odores e com sabor ácido característico. Na análise de viscosidade, todas as formulações apresentaram fluxo não-newtoniano pseudoplástico. Para as formulações F1 e F2 o valor de viscosidade aparente a 300 s-1 e 25 °C foi de 161,6 mPa.s ± 1,5 e 322 mPa.s ± 2,5, enquanto que para F3 e F4 o valor encontrado foi 230,3 mPa.s ± 0,57 e 441,6 mPa.s ± 2,8, respectivamente. O grau de pseudoplasticidade foi dependente da concentração de polímero utilizada. A metodologia de doseamento por CLAE desenvolvida demonstrou ser específica, linear, exata, precisa e robusta dentro das condições experimentais testadas. A análise quantitativa das formulações F1, F2, F3 e F4 resultou em teores na faixa de 99,8 - 100,7 %. Na caracterização microbiológica, todas as formulações apresentaram contagem de microrganismos viáveis totais < 10 UFC/mL e ausência de patógenos. O teste do desafio foi utilizado para avaliar a eficiência do conservante nas formulações F2 e F4. Após 28 dias de teste as suspensões desafiadas apresentaram redução de 90 % de todos os microrganismos patogênicos testados. Os estudos de estabilidade acelerada demonstraram que todas as formulações apresentaram degradação química e queda da viscosidade aparente inicial em valores crescentes com a temperatura. O prazo de validade calculado para as formulações F1, F2, F3 e F4 foi de 190, 188, 185 e 124 dias, respectivamente, armazenadas a 25 °C. Para avaliar a ação diurética das suspensões contendo HCTZ em ratos, foram testadas as formulações F2 e F4. As formulações contendo HCTZ e as soluções de controle negativo foram administradas na dose de 10 mg/kg e 10 ml/kg, respectivamente. Os animais foram mantidos em gaiolas metabólicas e a urina eliminada foi coletada ao final de 8 h. Foi observado um aumento do volume urinário e da excreção de eletrólitos (Na+, K+, Cl-) nos animais que receberam tratamento em comparação com os grupos controle. A formulação F2 apresentou os melhores resultados com relação à ação diurética em ratos. Esta foi utilizada no ensaio clínico com pacientes pediátricos internados no HIJG, onde foram avaliados o efeito diurético e a pressão arterial. A dose de HCTZ administrada foi dependente da prescrição médica. A evolução tratamento/eficácia foi satisfatória em atingir níveis pressóricos normais em relação à altura, peso, idade e sexo, assim como no aumento da diurese dos pacientes. Assim, a formulação F2 foi a de escolha neste trabalho, devido a sua maior estabilidade e eficácia clínica comprovada.
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Síntese e caracterização de pós-cerâmicos do sistema Ca1-xSrxCu3Ti4O12 /Saska Junior, Luiz Antonio. January 2017 (has links)
Orientador: Miguel Angel Ramirez / Coorientador: Anderson André Felix / Banca: Mario Cilense / Banca: Máximo Siu Liu / Resumo: Ceramics made of CaCu3Ti4O12 (CCTO) create great scientific interest after the discovery of its giant dielectric constant (κ), the high non-ohmic property and photolumenescence. In this study were prepared polycrystalline ceramics in the form of powder with the following composition: Ca1-xSrxCu3Ti4O12 (0.0 ≤ x ≤ 1.0), in which Ca2+ (site A) was gradually replaced by a cation Sr2+. The effects of this graduated replacement were analyzed in the structural and microstructure properties of polycrystalline powders. By the thermogravimetric analysis of the powders, produced by solid state reaction, determined the calcination temperature at 1223K. Analyzing the phases present in the material by the diffraction technique of X-rays its observed that the crystal structure formed is perovskite. When conducting semi-quantitative studies, by the scanning electron microscope with energy dispersive spectroscopy, it was obtained the morphology and chemical composition of the ceramics powders. By the techniques of spectroscopy (infrared, ultraviolet-visible absorption and photoluminescence) were obtained the values 548 cm-1, 500 cm-1 and 415 cm-1, for the vibrational modules of the bonding O-Ti-O, the band gap of 2,85 eV for the studied samples and the optical properties of the powder polycrystalline ceramics were determined / Abstract: Ceramics made of CaCu3Ti4O12(CCTO) create great scientific interest after the discovery of its giant dielectric constant (k), the high non-ohmic properly and photolumenescence. In this study were prepared polycrystalline ceramics in the form of powder with the following composition. Ca1-xSrxCu3Ti4O12 (0.0 < x < 1.0), in which Ca2+ (site A) was gradually replaced by a cation Sr2+. The effects of this graduated replacement were analyzed in the structural and microstructure properties of polycrystalline powders. By the thermogravimetric analysis of the powders, produced by solid state reaction, determined the calcination temperature at 1223K. Analyzing the phases present in the material by the diffraction technique of X-rays its observed that the crystal structure formed is perovskite. When conducing semi-quantitative studies, by the scanning electron microscopy with energy dispersive spectroscopy, it was obtained the morphology and chemical composition of the ceramics powders. By the techniques of spectroscopy (infrared, ultraviolet-visible absorption and photoluminescence) were obtanied the values 548 cm-1, 500 cm-1 and 415 cm-1, for the vibrational modules of the bonding O-Ti-O, the band gap of 2,85 eV for the studied samples and the optical properties of the powder polycrystalline ceramics were determined / Mestre
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Síntese e propriedades do ZnO: correlação entre propriedades estruturais e atividade fotocatalíticaFeltrin, Carlos Willian January 2010 (has links)
O objetivo deste estudo é desenvolver e caracterizar as propriedades eletrônicas, estruturais e fotocatalíticas do ZnO micro e nano estruturado. As amostras foram preparadas pela reação de hidrólise do Zn2+ em meio aquoso ou em n-pentanol. Foi investigado o efeito do tratamento térmico e da introdução de Ag na atividade fotocatalítica do ZnO frente à degradação do azul de metileno. Foram utilizadas as técnicas de DRX (Difração de raios-X), MEV (Microscopia Eletrônica de Varredura), MET (microscopia Eletrônica de Transmissão) e EXAFS (do inglês: Extended X-ray Absorption Fine Structure) como técnicas de caracterização. O método BET também foi utilizado para caracterizar a área específica das amostras. Foi observado que a morfologia e o tamanho das partículas de ZnO são bastante afetados pelas condições de síntese. A prata não exerceu influência na atividade fotocatalítica do ZnO. A atividade fotocatalítica foi influenciada pela área especifica das amostras de ZnO. O tratamento térmico das amostras conduziu a um aumento da atividade fotocatalítica das amostras que foram sintetizadas com poliacrilamida. / The aim of this study is to develop and characterize the electronic, structural and photocatalytic properties of micro and nanostructured ZnO. The samples were prepared by the Zn+2 hydrolysis reaction in aqueous or in n-pentanol medium. The effect of thermal annealing and the Ag introduction in ZnO was investigated toward the photocatalytic activity to methylene blue decomposition. XRD (X-ray Diffraction), SEM (Scanning Electron Microscopy), TEM (Transmission Electron Microscopy), EXAFS (Extended X-ray Absorption Fine Structure) were used as characterization techniques. The BET method was used to obtain the surface area of the samples. It was observed that the morphology and size of the ZnO particles are strongly affected by the synthesis conditions. It was observed that the presence of Ag did not have any effect in the photocatalytic activity. However, the ZnO surface area was the dominant effect. The thermal annealing improved the photocatalytic activity of the samples that were prepared in the presence of polyacrylamide.
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Estudo das propriedades de algumas dinâmicas em P(X) : o push forward e a convoluçãoRodrigues, Fagner Bernardini January 2012 (has links)
Este trabalho contitui-se de duas partes: na primeira consideramos X, espaço métrico compacto e uma aplicação T : X ->X. Esta induz uma aplicação (1) : P(X) P(X) dada por (I)(p,) = Tt (p,), e chamada de push forward de T. Temos então que (I) é contínua, e assim, obtemos um sistema dinâmico. Nosso objetivo então &estudar as propriedades topológicas desta dinâmica, assim como as propriedades ergódicas. Na segunda parte passamos a estudar dinâmicas que não são do tipo push forward. Os nossos principais resultados são a respeito da dinâmica dada pela convolução de medidas em um grupo topológico. Mais precisamente, dado G grupo topológico e v E P(G) temos uma aplicação ez, : P(G) r(c) dada por = v. pt. Nossos principais resultados concentram-se no caso em que G é um grupo abeliano finito. De fato, caraterizamos as órbitas da dinâmica. / This work is about two dynamics: the first one is the dynamic given by the push forward of a continuous map T : X —> X on a compact metric space. The push forward map is a map on P(X) and is given by V(μ) = 7-¡(//,). The mai) (I) is continuous, theri we have a topological dynamical system. 1) : P(X) P(X). We studied the properties of this dynamic and proved, for example, we proved that if the entropy of the map T is positive the the'entropy of (1. is infinity. We also studied the ergodic properties of the map The second dynarnic is given by the convolution of measures on a topological group G. The main results were obtained when G is a finite abelian group. The dynamic is defined as follows: take v E P(G) and define the map p, E.P(G) 1-4 v * u. When G is a finite abelian group is possible to characterize completely the orbits of this dynamic.
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Omeprazol sódicoMurakami, Fábio Seigi January 2009 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde. Programa de Pós-Graduação em Farmácia. / Made available in DSpace on 2012-10-24T10:40:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1
263783.pdf: 3588007 bytes, checksum: 27b3a681de9e8a9ddf8acfd33c43dbe7 (MD5) / O omeprazol é o fármaco de primeira escolha para o tratamento de desordens ácido-pépticas. A terapia a base de omeprazol é disponibilizada geralmente na forma de cápsulas contendo microgrânulos (pellets) gastro-resistentes e, em casos de crise aguda, na forma de pó extemporâneo para injetáveis. O fármaco é altamente instável em soluções ácidas, portanto, para garantir sua eficácia terapêutica o omeprazol necessariamente deve ser liberado na região proximal do intestino delgado. A partir do omeprazol sódico (matéria-prima) foi proposta uma alternativa farmacotécnica para o desenvolvimento de uma formulação inovadora na forma de comprimidos gastro-resistentes. Primeiramente, foi realizado um estudo de caracterização das propriedades físico-químicas da matéria-prima no estado sólido através de diversas metodologias analíticas. Foi observado que o omeprazol sódico não apresenta ponto de fusão e quando sofre processo de desidratação se transforma em uma forma instável amorfa. Através de ressonância nuclear magnética foi permitido elucidar as interações intermoleculares e as ligações do fármaco com a molécula de água. Um estudo de pré-formulação foi realizado para avaliar a compatibilidade entre o omeprazol sódico e excipientes farmacêuticos. De acordo com os resultados obtidos, foi possível evidenciar incompatibilidade com os seguintes excipientes: ácido cítrico, acryl-eze® e ácido esteárico. Assim, foram obtidos núcleos por compressão direta contendo 20 mg de omeprazol, que subsequentemente foram revestidos. As formulações denominadas R1 e R2 foram revestidas com diferentes concentrações de pré-revestimento (Opadry® YS) e polímero entérico (Acryl-eze®). Os comprimidos gastro-resistentes foram obtidos com sucesso e através dos parâmetros de controle de qualidade observou-se que a forma farmacêutica preservou as características físico-químicas do fármaco. Um método analítico por CLAE foi desenvolvido e validado para o doseamento das formulações. Através do estudo de estabilidade foi possível verificar que a formulação mais adequada, e que preservou melhor as características do fármaco foi a R2, com ganho de peso teórico de pré-revestimento de 8 % (Opadry® YS) e revestimento gastro-resistente de 12 % (Acryl-eze®).
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Síntese e estudo das propriedades estruturais e dielétricas de matrizes cerâmicas compósitas (CMC) baseadas em: (Fe1/4Cu1/8Ti3/8)2O3 / (Fe5/8Cr3/8)2O3 / Pb(Fe1/2Nb1/2)O3 / CaTiO3 para uso em dispositivos eletrônicos / Synthesis and study of the structural and dietectil properties of ceramic matrix composites the base of: for use in eletronic devicesFreire, Francisco 24 January 2008 (has links)
FREIRE,F.N.A. Síntese e estudo das propriedades estruturais e dielétricas de matrizes cerâmicas compósitas (CMC) baseadas em: (Fe1/4Cu1/8Ti3/8)2O3 / (Fe5/8Cr3/8)2O3 / Pb(Fe1/2Nb1/2)O3 / CaTiO3 para uso em dispositivos eletrônicos . 2008. 168 f. Tese (Doutorado em Química Inorgânica) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008 / Submitted by irlana araujo (irlanaaraujo@gmail.com) on 2011-11-25T19:16:19Z
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2008_tes_Fran Freire.pdf: 21853243 bytes, checksum: 806a52bbbcd5d3ef54ef64697b3d49e5 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Nascimento(vieiraaline@yahoo.com.br) on 2011-11-26T11:53:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1
2008_tes_Fran Freire.pdf: 21853243 bytes, checksum: 806a52bbbcd5d3ef54ef64697b3d49e5 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-11-26T11:53:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1
2008_tes_Fran Freire.pdf: 21853243 bytes, checksum: 806a52bbbcd5d3ef54ef64697b3d49e5 (MD5)
Previous issue date: 2008-01-24 / In this work the solid state procedure was used, with success, in the production of ceramic matrix composites based in Cr0,75Fe1,25O3(CRFO100), Fe0,5Cu0,75Ti0,75O3 (FCTO100), Pb(Fe0,5Nb0,5O3) (PFN100) e CaTiO3 (CTO), for the study of the structural and electrical properties of these composites for the possible use in electronic, radio-frequency and microwave circuitry. The first two series Cr0,75Fe1,25O3(CRFO100)--Fe0,5Cu0,75Ti0,75O3 (FCTO100), and Pb(Fe0,5Nb0,5O3) (PFN100)--Cr0,75Fe1,25O3 (CRFO100), were studied by the X-ray, MEV, EDSX, Mössbauer spectroscopy and electrical properties as a function of temperature . The study of the electrical properties at the microwave region was done using the Hakki-Coleman technique and operating the samples as a dielectric resonator antenna. The series Cr0,75Fe1,25O3 (CRFO100)--CaTiO3 (CTO) was studied by all the mentioned techniques, except for the techniques MEV, EDSX and Mössbauer spectroscopy. This work has the objective to synthesize and to characterize new composite materials for use in electronic, microwave and radio-frequency devices. After the synthesis of the samples the formation of the composites in the following series: (CRFO)x-(FCTO)100-x, with x = 0, 17, 34, 50, 66, 83 and 100% in mass; (PFN)x - (CRFO)100-x, with x = 0, 10, 50, 90 and 100 in mass % and xCRFO - (1-x)CTO with x = 0, 10, 50, 90 and 100 in mol %. The identification and the subsequent refinement of the data for the first series revealed a trigonal structure for the CRFO100 and a cubic structure for the FCTO100. In the case of the second series, the PFN100 present a tetragonal structure and in the third series, the CTO present an ortorhombic structure. The Mössbauer spectroscopy confirmed in the case of the first two series, the state of oxidation of the iron (Fe3+) and it´s coordination in all composites. Except for the PFN100, the morphology of the grains in the samples was characterized by the diversity in the form and size for all the samples of the first two series. The elementary chemical analysis supplied quantitative results concerning of the present elements in the investigated samples. It was observed by the RF measurements a dispersion which is characteristic of the process of dipolar polarization. The dielectric properties with temperature was also studied. The TCC (Temperature Coefficient of Capacitance) and activation energy associated to the modulus formalism was obtained in a temperature interval of 25oC to 100oC. Measurements in the microwave region (300 MHz / Neste trabalho utilizou-se reações do estado sólido com sucesso na produção de matrizes cerâmicos compositas a base de Cr0,75Fe1,25O3(CRFO100), Fe0,5Cu0,75Ti0,75O3(FCTO100), Pb(Fe0,5Nb0,5O3) (PFN100) e CaTiO3 (CTO), para o estudo de suas propriedades estruturais e elétricas visando o seu possivel uso em circuitaria eletrônica, de rádio-frequencia e microondas. Os procedimentos envolvidos para obtenção das amostras seguiram a rota de produção de cerâmicas, sendo que numa primeira etapa realizou-se a homogeneização dos pós com o objetivo de tornar a reação mais eficaz, pois a promoção do contato por igual dos reagentes facilita a formação da substância desejada. Após o procedimento de homogeneização, a obtenção de cada série de amostras seguiram suas características operacionais, como por exemplo: tempo e temperatura de reação. As duas primeiras séries Cr0,75Fe1,25O3(CRFO100)-- Fe0,5Cu0,75Ti0,75O3 (FCTO100), e Pb(Fe0,5Nb0,5O3) (PFN100)--Cr0,75Fe1,25O3 (CRFO100), foram estudadas por raios-X, MEV, EDSX, espectroscopia Mössbauer, propriedades elétricas em função da temperatura, caracterizações na faixa de micoondas com a técnica Hakki-Coleman e por último a caracterização das amostras como antenas ressoadoras dielétricas. A última série Cr0,75Fe1,25O3 (CRFO100)-- CaTiO3 (CTO) foi estudada por todas as técnicas mencionadas, com exceção das técnicas MEV, EDSX, espectroscopia Mössbauer. Este trabalho tem como objetivo sintetizar, caracterizar novas materiais ceramicos compositos para uso em dispositivos eletrônicos, microondas e radio-freqüência. Foram sintetizadas e caracterizadas amostras com as seguintes estequiometrias: Cr0,75Fe1,25O3 (CRFO100), Fe0,5Cu0,75Ti0,75O3 (FCTO100), Pb(Fe0,5Nb0,5O3) (PFN100) e CaTiO3 (CTO). Mediante a síntese das amostras anteriomente relatadas procedeu-se a formação dos compósitos em diferentes concentrações e consequente formação das séries na seguinte ordem: (CRFO)x-(FCTO)100-x, com x= 0, 17, 34, 50, 66, 83 e 100% em massa; (PFN)x -(CRFO)100-x, com x = 0, 10, 50, 90 e 100% em massa e xCRFO- (1- x)CTO com x= 0, 10, 50, 90 e 100% em mol. A identificação e o subsequente refinamento dos dados para a primeira série revelaram uma estrura trigonal para o CRFO100 e uma estutra cúbica para o FCTO100. no caso da segunda série o PFN100 apresentou uma estrutura tetragonal e na terceirasérie o CTO uma estrutura ortorrômbica. Pela espectrosocopia Mössbauer foram confirmados no caso das duas primeiras séries, o estado de oxidação do ferro (Fe3+) presente nas amostras analisadas e sua coordenação no sítio cristalino em função da quantidade de ferro presente nos compósitos. Com exceção do PFN100, a morfologia das amostras em geral foi caracterizada pela diversidade de formas e tamanho para todas as amostras das duas primeira séries. A análise química elementar forneceu resultados quantitativos acerca dos elementos presentes nas amostras investigadas. Pelas respostas observadas na faixa de radio-freqüência, ficou evidenciada uma região de dispersão, caracteristica de processo de polarização dipolar. Experimentos foram realizados com variação de temperatura e as propriedades dielétricas foram medidas (permissividade e perda dielétrica). Foi obtido o TCC (Coeficiente de Temperatura da Capacitância), numa faixa de temperatura de 250C a 1000C, observando que as duas primeiras séries apresentaram relaxação ativada pela temperatura. Medidas na região de microondas (300 MHz < f < 30 GHz) foram realizadas, no caso da primeira série para as amostras CRFO100, CRFO50 e FCTO100. Os resultados apresentados são promissores para aplicações como dispositivos em microondas. No caso da segunda série apenas em duas amostras (CRFO100 e PFN10) foi possível determinar a freqüência ressonante, permissividade dielétrica e a perda dielétrica pelo o método utilizado neste estudo (método Hakki-Coleman), provalvelmente devido a elevada perda dielétrica apresentada pelas amostras. Para a terceira série, em todas as amostras foi possível a localização da frequencia ressonante, permissividade dielétrica e a perda dielétrica. Para a serie CRFO-CTO foi observada a possibilidade de obtenção de um composito com TCC=0. Amostras nas tres series estudadas apresentam permissividades dieletricas altas (10) e algumas com baixas perdas podendo ser usadas na miniaturização em dispositivos de microndas e aplicações em telecomunicações
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Estudo das propriedades térmicas e da cinética de cristalização de compósitos de polipropileno com grafite e negro de fumoPrevedello, André Luis Almeida January 2014 (has links)
O desenvolvimento de materiais compósitos e tecnologias relacionadas ao design e fabricação tem possibilitado a introdução destes materiais em áreas pouco viáveis anteriormente. Compósitos são materiais multifuncionais com propriedades físicas e mecânicas sem precedentes que podem ser adaptados de modo a satisfazer as exigências de uma aplicação específica. Atualmente, há um crescente número de aplicações nas quais as propriedades físicas de compósitos são de extrema importância. Por exemplo, a alta condutividade térmica e baixo coeficiente de expansão térmica de alguns compósitos poliméricos de matriz termoplástica têm possibilitado sua utilização em áreas como microeletrônica, trocadores de calor e energia renovável, e em aplicações como o desenvolvimento de coletores solares poliméricos. Materiais condutores térmicos de alto desempenho são desenvolvidos através da combinação de matrizes poliméricas e materiais particulados de elevada condutividade térmica, tais como, particulados metálicos, particulados cerâmicos, grafite e negro de fumo. Neste trabalho foi analisada a influência da incorporação de grafite e negro de fumo nas propriedades térmicas e na cinética de cristalização isotérmica no polipropileno. Foram empregados teores de grafite e negro de fumo entre 1 e 10% (em volume) e três granulometrias diferentes de grafite. Ensaios morfológicos e térmicos foram realizados nos compósitos processados para avaliação da dispersão e da influência das cargas em propriedades como: condutividade térmica, temperatura de deflexão térmica e temperatura de fusão, além do comportamento cinético de cristalização. A incorporação das cargas influenciou significativamente as propriedades térmicas do sistema e a cinética de cristalização isotérmica. Foi observado um incremento de aproximadamente 50% na condutividade térmica em relação ao polímero puro. O aumento da temperatura de deflexão térmica foi da ordem de 20%, enquanto que não foi constatada influência significativa na temperatura de fusão. Foi observado que a incorporação de grafite e negro de fumo influencia a cinética de cristalização isotérmica provocando aumento da taxa de cristalização e, consequentemente, diminuindo o tempo para que a cristalização ocorra na maioria dos compósitos analisados. / Composite materials development and related technologies in design and manufacturing has enabled the introduction of these materials in areas not previously viable. Composites are multifunctional materials with unprecedented physical and mechanical properties that can be tailored to meet the requirements of a particular application. Currently, the physical properties of composites are becoming very important in a large range of applications. For example, high thermal conductivity and low thermal expansion coefficient of thermoplastic composites have enabled their application in areas such as microelectronics, heat exchangers and renewable energy by the development of polymeric solar collectors. Composites materials with high thermal performance are developed by combining polymer matrices and high thermal conductivity materials, such as metal particles, ceramic particles, graphite and carbon black. In this study was analyzed the influence of graphite and carbon black incorporation on the thermal properties and isothermal crystallization kinetics of the polypropylene matrix. Graphite (in three different particle size) and carbon black content between 1 and 10% by volume were incorporated in the PP matrix. Morphological tests and thermal analyzes were performed on the composites to evaluate the dispersion and the filler’s influence in properties such as thermal conductivity, heat deflection temperature and melting temperature, and also on the crystallization kinetic behavior. The thermal properties and the isothermal crystallization kinetics were significantly affected by the incorporation of graphite and carbon black. It was observed an increase of approximately 50% in the thermal conductivity while the heat deflection temperature has increased around 20%. At the same time no significant influence was observed in the melting point temperature. Regarding to isothermal crystallization kinetics, the incorporation of graphite and carbon black increased the crystallization rate and hence the crystallization time was reduced for most composites analyzed.
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Avaliação de propriedades mecânicas de concretos produzidos com agregados reciclados de resíduos de construção e demoliçãoLeite, Mônica Batista January 2001 (has links)
A preocupação com o meio ambiente e a escassez de recursos naturais têm levado à busca por alternativas de crescimento mais sustentáveis, por parte de todos os segmentos da sociedade. Dentro desta corrida pelo bem estar ambiental, a reciclagem de resíduos tem se mostrado uma boa alternativa na redução do impacto causado pelo consumo desordenado de matéria-prima e pela redução das áreas de disposição, em virtude do grande volume de resíduos descartados a cada ano em todo mundo. Neste contexto se inserem os resíduos da construção civil. Transformá-los em fonte alternativa de matéria-prima dentro do próprio setor constitui um desafio para o meio técnico-científico. Neste sentido, tem se tentado incorporar os resíduos de construção e demolição na produção de concretos convencionais, o que aumentaria seu potencial de utilização. Assim, este trabalho foi desenvolvido com objetivo de estudar a influência da utilização de agregados reciclados de resíduos de construção e demolição para produção de concretos. O estudo apresenta resultados da investigação das características granulométricas e físicas dos agregados miúdo e graúdo reciclados obtidos a partir do beneficiamento de resíduos de construção e demolição, coletados no Aterro de Inertes da Zona Sul de Porto Alegre. Para produção dos concretos foram consideradas cinco relações a/c (0,40; 0,45; 0,60; 0,75 e 0,80) e cinco níveis de substituição tanto do agregado miúdo reciclado (AMR), quanto do agregado graúdo reciclado (AGR), (0%, 11,5%, 50%, 88,5%, 100%), sendo que os níveis das variáveis e as combinações a serem executadas foram definidas através de um projeto estatístico. A influência do agregado reciclado foi avaliada sobre propriedades do concreto no estado fresco (massa específica e trabalhabilidade) e propriedades do concreto no estado endurecido (resistência à compressão, resistência à tração na flexão e tração por compressão diametral, e módulo de deformação). A partir dos resultados foram obtidos modelos matemáticos para estimar cada uma das propriedades avaliadas, e também, foram estabelecidas as relações entre resistência à tração e módulo de deformação em função da resistência à compressão dos concretos. Os resultados mostraram a viabilidade na utilização do agregado miúdo e graúdo reciclado para produção do concreto. / The worry about environment and natural resources shortage has led to seek after a sustainable alternative. The recycling process appears as a good way to minimize this natural resources use and the shortage of proper disposal sites caused by the large amount of waste discarded around the world. The building rubble is in this context. However, the technical-scientific sector is trying to use it as an alternative source of raw materials. The main idea is to incorporate recycled aggregate in conventional concrete to improve its potential use. So, this research focuses on the study of the influence of recycled aggregates from construction and demolition waste on concrete production. This work presents the results of grading characteristics and physical properties of the recycled fine and coarse aggregates obtained from construction and demolition waste. This residue was collected at an inert landfill from Porto Alegre (a big city at the South of Brazil). Five water/cement ratio - 0,40; 0,45; 0,60; 0,75 e 0,80 - and five substitution proportion from fine and coarse recycled aggregate - 0%, 11,5%, 50%, 88,5%, 100% - were considered to produce concrete mixtures. The levels of the variables and the combinations between them were defined by a statistical project. The recycled aggregate influence was analyzed in fresh concrete properties (specific gravity and workability), and in hardened concrete properties (compressive strength, flexural and split tensile strength and modulus of elasticity). Some mathematical models were obtained to estimate the properties evaluated. Also, the relationship between tensile strength and modulus of elasticity in function of compressive strength were achieved at the end of the analysis. Finally, it was found that recycled aggregate has different influence on concrete properties, at different levels.
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