Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2016-10-10T12:25:39Z No. of bitstreams: 1 DissFGC.pdf: 13101829 bytes, checksum: d22d882649fb3d1c83e504e4bdb1de2e (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2016-10-11T14:09:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissFGC.pdf: 13101829 bytes, checksum: d22d882649fb3d1c83e504e4bdb1de2e (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2016-10-11T14:09:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissFGC.pdf: 13101829 bytes, checksum: d22d882649fb3d1c83e504e4bdb1de2e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-11T14:16:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissFGC.pdf: 13101829 bytes, checksum: d22d882649fb3d1c83e504e4bdb1de2e (MD5) Previous issue date: 2015-07-07 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / The aircraft industry search for light weight materials to produce lower density parts for increased energy efficiency of fuels was focused in recent years in searching new alloy systems with high mechanical strength and with the ability of producing low-density coatings. The objective of this work was to select a promising system for manufacturing alloys with high mechanical strenght but also capable of forming high hardness samples, for different compositions. The chosen system was mapped in a matter of microstructures formed under different cooling rates, thereby determining the formation region of each phase depending on the cooling rate required for their production. The Al-rich compositions in Al-Mn-Ce system were chosen and their solidification was studied under various cooling rates, from high to low. For high cooling rates, the formation of the crystalline phase Al20Mn2Ce was observed, this is a metastable phase that forms in these Al-rich samples under high cooling rates. The results presented here allow a reinterpretation of the literature data about the phases present in other studies, it is clear that in all cases, the phase present is Al20Mn2Ce, this phase may even coexist with a quasicrystalline phase, the binary Al-Mn quasicrystal, however there is no beneficial effect by adding Ce to the formation of quasicrystals. This phase can also form in copper mold cast samples, in this work produced in the form of cylinders with different diameters, whose yield strength can exceed 800MPa. This phase is relatively thermal stable due to a layer of the Al6Mn phase formed on decomposition of the ternary phase that constitutes a protective cover. Solidification of samples produced under lower cooling rates were also studied. This part of the study enabled the development of a new fraction of the phase diagram of this system. / Nos últimos anos, a demanda da indústria aeronáutica por peças de menor densidade, com o objetivo de aumentar a eficiência energética de combustíveis, se focou na busca de novos sistemas de ligas com alta resistência mecânica e com a capacidade de produzir recobrimentos de baixa densidade. O objetivo deste trabalho foi selecionar um sistema promissor para a fabricação de peças de alta resistência mecânica, capaz de formar amostras de alta dureza, para diferentes composições. O sistema escolhido foi mapeado de acordo com as microestruturas formadas para diferentes taxas de resfriamento, determinando, desta forma, a região de formação de cada fase presente neste sistema em função da taxa de resfriamento necessária para a sua produção. As composições ricas em Al do sistema Al-Mn-Ce foram escolhidas e sua solidificação foi estudada sob diversas taxas de resfriamento, englobrando tanto altas taxas quanto baixas. Para altas taxas de resfriamento, observou-se a formação da fase cristalina Al20Mn2Ce, uma fase metaestável que se forma em composições ricas em Al para altas taxas de resfriamento. Os resultados aqui apresentados possibilitam uma reinterpretação dos dados presentes na literatura sobre as fases presentes nos outros trabalhos. Em todos os casos, é possível perceber que a fase presente é a Al20Mn2Ce, que pode até coexistir com uma fase quasicristalina, a binária Al-Mn. Entretanto, não há efeitos benéficos ao se adicionar Ce para a formação de quasicristais. Esta se mantém presente em amostras solidificadas na forma de cilindros maciços, cujo limite de escoamento pode exceder 800MPa. Esta fase é relativamente estável termicamente por conta de uma camada da fase Al6Mn que se forma na sua decomposição na forma de uma capa protetora. A solidificação sobre baixas taxas de resfriamento também foi estudada. Esta parte do estudo possibilitou a elaboração de uma nova fração do diagrama de fases deste sistema.

Made available in DSpace on 2015-05-08T15:00:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 parte1.pdf: 1433244 bytes, checksum: 450e0c72891fe31b3b0fdd8deba7244b (MD5) Previous issue date: 2009-10-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This paper intends to obtain a composite having a polymer matrix as inorganic-based materials with natural geological occurrence - silicates and aluminates, resistant to high temperatures, high initial resistance and curable at room temperature, called geopolymer. For the formulation of composite particles were added quasicrystalline alloy system Al-Cu-Fe. It discussed the method for obtaining of quasicrystals and the preparation of composites. The training phase icosaedral Al65, Fe11 3Cu 22.8, 9, by conventional fusion air, was accompanied by fluorescence spectroscopy x-ray (EFRX) to monitor the composition of the melt and thereby promote the levels Corrections components of the chemical elements combine to keep its nominal composition. Alloys, then processed, were subjected to heat treatment for homogenization and stabilization phase icosaedral. The microstructure control was conducted by x-ray diffraction (XRD) (KαCu = 1.5406 A) and scanning electron microscopy (SEM) before and after heat treatment. Geopolymer matrix composites with volume fractions of quasicrystalline alloy particles equal to 5, 10, and 17% were prepared. Also, we evaluated the influence of adding different amounts of water in the resistance of the composites. The geopolymer matrix composites were characterized structurally and mechanically and the analysis results by SEM indicate that there is good adhesion between the matrix and dispersed phase, and therefore the capability to produce the composite material studied. The results of mechanical tests showed that the composite best performance was the one with 5% by volume of quasicrystalline phase, without adding water. / Este trabalho propõe-se à obtenção de um compósito, tendo como matriz um polímero inorgânico à base de materiais com ocorrência geológica natural - silicatos e aluminatos, resistentes a altas temperaturas, de alta resistência inicial e curável a temperatura ambiente, chamado geopolímero. Para formulação dos compósitos foram adicionadas partículas da liga quasicristalina do sistema Al-Cu-Fe. É abordado o método de obtenção dos quasicristais e a preparação dos compósitos. A formação da fase icosaedral Al65,3Cu22,8Fe11,9 por fusão convencional ao ar, foi acompanhada por espectroscopia de fluorescência de raios-x (EFRX) a fim de monitorar a composição do fundido e, assim, promover correções nos teores dos elementos químicos componentes da liga para manter sua composição nominal. As ligas, então processadas, foram submetidas a tratamentos térmicos para homogeneização e estabilização da fase icosaedral. O controle microestrutural foi realizado por difração de raios-x (DRX) (KαCu = 1,5406A) e por microscopia eletrônica de varredura (MEV), antes e após tratamento térmico. Compósitos de matriz geopolimérica com frações volumétricas de partículas da liga quasicristalina iguais a 5, 10, e 17% foram preparados. Também, avaliou-se a influencia da adição de diferentes teores de água na resistência dos compósitos. Os compósitos com matriz geopoliméricas obtidos foram caracterizados mecânica e estruturalmente e os resultados das análises por MEV indicam que há uma boa aderência entre a matriz e a fase dispersa, e, portanto, a potencialidade para a produção do material composto estudado. Pelos resultados das análises mecânicas o compósito que apresentou melhor desempenho mecânico foi aquele com 5% em volume de fase quasicristalina, sem a adição de água.

Submitted by Automação e Estatística (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-04-11T21:04:12Z No. of bitstreams: 1 FranciscoAdrianoDeLimaSantiago_TESE.pdf: 69694068 bytes, checksum: e93c3a9e9df48e10198d801693037647 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-04-17T21:16:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 FranciscoAdrianoDeLimaSantiago_TESE.pdf: 69694068 bytes, checksum: e93c3a9e9df48e10198d801693037647 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-17T21:16:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FranciscoAdrianoDeLimaSantiago_TESE.pdf: 69694068 bytes, checksum: e93c3a9e9df48e10198d801693037647 (MD5) Previous issue date: 2018-01-25 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Nesta tese apresentamos um estudo teórico da propagação de magnons no regime magnetostático e de ondas eletromagnéticas em super-redes aperiódicas de terras raras formadas pelo disprósio (Dy) e o hólmio (Ho). As super-redes estudadas são a quasiperiódica de Fibonacci e as aperiódicas determinísticas de Thue-Morse e Período-Duplo, sendo todas elas construídas através do empilhamento periódico de células unitárias, as quais são formadas por uma regra substitucional de duas camadas do tipo A/B, em que essa regra depende do tipo de sequência considerada para construção da super-rede. Em consequência do empilhamento das células unitárias ser periódico é possível aplicar nestas estruturas o teorema de Bloch, que junto com o método da matriz-transferência, nos permite encontrar os modos Magnetostáticos de volume e superfície. Estes modos apresentam um comportamento auto-similar das bandas de volume, assim, no limite do número de geração N ser muito grande, esses espectros se tornam um conjunto fractal do tipo Cantor. Também foi verificado propriedades de escala e localização desses modos, que são diferentes para o Dy e Ho. Na propagação de ondas eletromagnéticas analisamos o espectro óptico de reflexão (ou reflectância) para as mesmas super-redes de terra rara. Usamos aqui o modelo de Drude para determinar a função dielétrica das terras raras, que são metais, portanto temos que a reflexão é dominante para esses sistemas. Também usamos as equações de Maxwell e o método da matriz-transferência, que nos permite obter os coeficientes de reflexão. Portanto, analisamos nessas estruturas os espectros para a incidência normal de ondas s-polarizadas (ondas TE) e p-polarizadas (ondas TM), onde observou-se que apresentam um comportamento auto-similar e uma simetria espelho nos seus espectros na região do infravermelho próximo, com a reflectância coincidindo para ambas polarizações. Já na incidência oblíqua verificou-se que a reflectância é sensível à variação do ângulo, variando também com o tipo de super-rede e com a geração da mesma, onde os espectros são diferentes para o Dy e Ho. Na região do infravermelho distante vimos que a reflectância é dominante nas terras raras, como é esperado para os metais.

Orientadora: Profa. Dra. Raquel de Almeida Ribeiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Física, 2017. / Em Física da Matéria Condesada, as terras raras apresentam um papel importante em várias aplicações tecnológicas. Suas camadas 4f incompletas possuem enumeras con- gurações diferentes possibilitando o desenvolvimento e melhoramento de propriedades interessantes. Materiais supercondutores, lasers de estado sólido, radares e ímãs permanentes são bons exemplos de dispositivos que utilizam materiais desenvolvidos com terras raras. Quando terras raras são colocadas em um material matriz, as interações entre esses elementos ou entre a matriz e as terras raras fazem com que os seus estados eletrônicos mudem. Estruturas cristalinas apresentam campo elétrico cristalino, cuja teoria desenvolvida no século passado foi amplamente estudada e aplicada à vários grupos de simetria em cristais bulk. Até o momento, porém, muito pouco tem sido estudado a respeito de como o campo elétrico de estruturas não convencionais, como quasicristias e nanocristais, afeta os autoestados das terras raras. Portanto, o objetivo desse projeto foi analizar o efeito de campo elétrico cristalino em dois tipos de materiais: Nanopartículas cúbicas com tamanho de 8 nm e quasicristais icosaédricos, bem como seu aproximante. Para isso, nanopartículas de NaY1..xRExF4 (RE = Yb, Er, Dy, Gd) foram sintetizadas pelo método de termo-decomposição e quasicristais de Au-Al-Yb foram crescidos em forno a arco. Para a determinação parâmetros de campo elétrico cristalino Bm n , foram feitos ajustes das curvas de magnetização dependentes da temperatura e do campo magnético aplicado. Além disso, para os quasicristais foi encontrado um grupo de simetria pontual equivalente e seus parâmetros de campo elétrico cristalino foram comparados com os de seus aproximantes. Com isso, observou-se que somente parâmetros de segunda ordem apresentaram uma diferença signicativa quando comparados entre essas duas estruturas; B0 2 é 20 vezes maior para a estrutura quasicristalina. Para as nanopartículas cúbicas, uma Hamiltoniana total foi proposta e com isso foi feita um simulação para determinar a separação total dos níveis de energia da camada incompleta 4f das terras raras. Além disso, o espectro de Up conversion foi medido e comparado com a simulação teórica. A largura de linha do espectro teórico, 470 20 K, para a transição 4S3=2 ! 4I15=2 , é comparável aos resultados empíricos, 650 50 K. O estado fundamental dos sistemas foi conrmado pela técnica de Ressonância Eletrônica de Spin. Dessa forma, foi estabelecida uma realação de como a separação total dos multipletos-J afeta a emissão de Up conversion destas NP's. / In Condensed Matter Physics, rare earth elements play an important role in several technological applications. Their complex 4f unfullled shell presents numerous dierent congurations, making possible to engineer or tune interesting properties. Superconductors, solid state lasers, radars and permanent magnets are some examples of cutting edge devices using materials developed with rare earth elements. When a rare earth ion is placed in a host material, their interactions with each other or with the host lattice are responsible for the arrangement of their electronic state. Crystalline structures exhibit the crystal eld eect, whose theory developed in the last century has been largely applied and studied to various point group symmetries in bulk crystals. However, there is a lack of researches in how the electric eld of non-conventional host lattices, such as quasicrystals and nanocrystals, aect rare earth's eigenstates. Therefore, the aim of this project was to analyze the crystal eld eect in two dierent kind of materials: Cubic nanoparticles with 8 nm in size and icosahedral bulk quasicristals, as well as their crystal approximant. For that, NaY1..xRExF4 (RE = Yb, Er, Dy, Gd) nanoparticles were synthesized by temperature decomposition and Au-Al- Yb quasicrystals were grown by arc-melting. Fittings of the thermal and eld dependent magnetization were used to determine the crystal electric eld parameters Bmn . In the quasicrystal material case, an equivalent point group symmetry was obtained and their crystal electric eld parameters were compared with the ones of their approximant. Only parameters of second order substantially diered between both structures, B02 was found out to be around 20 times larger than that for the approximant. Moreover, in the cubic nanostructures case, the overall splitting of the 4f unfullled shell of the RE elements was determined diagonalizing a proposed total Hamiltonian, whose terms include the Crystal Electric Field parameters. In addition, the up-conversion light emission signal was acquired and compared with a theoretical simulation. The theoretical up-conversion light emission line-width found out as 471 20 K, for the transition 4S3=2 ! 4I15=2 , is comparable to empirical results, 650 50 K. The ground state of the systems was conrmed by Electron Spin Resonance analysis. In this case, a relation with how the overall energy splitting of the J-multiplets aect the UC conversion light emission of theses NP's was established.

Submitted by PPG Engenharia e Tecnologia de Materiais (engenharia.pg.materiais@pucrs.br) on 2017-10-26T16:09:28Z No. of bitstreams: 1 Tese Eng. Piedade.pdf: 6225051 bytes, checksum: c7f77823a538300959734acada65a861 (MD5) / Rejected by Caroline Xavier (caroline.xavier@pucrs.br), reason: Devolvido devido a 1) Arquivo PDF sem capa institucional. 2) Na primeira e segunda folha do arquivo PDF, o nome do autor est? incompleto. Na ficha catalogr?fica e publica??o enviada est? completo. 3) Nome e descri??o do arquivo na publica??o est?o em desacordo com o manual enviado. on 2017-11-07T13:03:14Z (GMT) / Submitted by PPG Engenharia e Tecnologia de Materiais (engenharia.pg.materiais@pucrs.br) on 2017-11-08T17:01:40Z No. of bitstreams: 1 final para entrega com capa.pdf: 6291908 bytes, checksum: a447082574d55fe4709b55f1c2da38fb (MD5) / Approved for entry into archive by Caroline Xavier (caroline.xavier@pucrs.br) on 2017-11-17T12:16:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 final para entrega com capa.pdf: 6291908 bytes, checksum: a447082574d55fe4709b55f1c2da38fb (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-17T12:20:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 final para entrega com capa.pdf: 6291908 bytes, checksum: a447082574d55fe4709b55f1c2da38fb (MD5) Previous issue date: 2017-08-18 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Quasicrystals are materials that have unusual characteristics, they can not be described as crystalline, for not having long-range order, or as amorphous, have medium-range structure. Some Al-Cu-Fe family alloys presents quasicrystalline phases when have rapidly solidification. In order to obtain this alloy, ingots of the Al65Cu35-xFex family were casted with x=6 (atomic), initially in a standard mold with solidification equilibrium. To provide samples with different cooling rates, the alloy was cast in a stepped mold, containing six different steps, resulting in samples out of equilibrium state (rapidly solidification). For the analysis of the cooling curves, the CACC-TA technique was used, with cooling rates varying from170 to 540?C / s, which were obtained by dT/dt. Analyzes by optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM), dispersive energy spectrometry (EDS), show microstructure with faceted dendrites, lamellar interdendritic formations and pentagonal precipitates (IQC). The Vickers microhardness ranged from 4.09 to 7.22 GPa and the X-ray diffraction (XRD) proved by characteristic diffractograms the icosahedral quasicrystalline phase formation. / Os quasicristais s?o materiais que apresentam caracter?sticas incomuns, pois n?o podem ser descritos como cristalinos, por n?o apresentarem ordem de longo alcance, nem como amorfos, apresentam estrutura de m?dio alcance. Algumas ligas da fam?lia Al-Cu-Fe apresentam fases quasicristalinas quando rapidamente solidificadas. Para obter-se esta liga, foram fundidos lingotes da fam?lia Al65Cu35-xFex com x=6 (at?mico), inicialmente em um molde padr?o com solidifica??o em estado de equil?brio. Para proporcionar amostras com taxas de resfriamento variadas, a liga foi vazada em um molde escalonado, contendo seis cavidades diferentes, resultando em amostras solidificadas fora do estado de equil?brio (solidifica??o r?pida). Para an?lise das curvas de resfriamento utilizou- se a t?cnica CACC-TA, com taxas de resfriamento variando entre 170 e 540?C/s, que foram obtidas por meio de dT/dt. An?lises por microscopia ?ptica, microscopia eletr?nica de varredura (MEV), espectrometria por energia dispersiva (EDS), mostram microestrutura com dendritas facetadas, forma??es interdendr?ticas lamelares e precipitados pentagonais (IQC). A microdureza Vickers variou entre 417 HV e 736 HV (4,09 e 7,22 GPa) e a difra??o de raios X (DRX) comprovou por meio de difratogramas caracter?sticos a forma??o de fase quasicristalina icosa?drica.