Orientadores: Sara T. O. Saad, Carlos Lenz Cesar / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-03T17:05:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Brandao_MarceloMendes_D.pdf: 5903908 bytes, checksum: 0c74a8c1fd4bd94885347577c4ae2bde (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Lasers têm sido uma ferramenta cada vez mais utilizada na área da Biologia Celular e Medicina para medidas, diagnóstico e manipulação. Dentre essas utilizações destaca-se o trabalho pioneiro de A. Ashkin e colaboradores em 1986 que demonstraram o uso de uma técnica baseada na transferência de momentum dos fótons para capturar partículas dielétricas. Logo a seguir eles utilizaram essa técnica para capturar e manipular partículas biológicas com tamanhos variando de décimos a centenas de micra, demonstrando, desta forma, que este sistema funciona como uma "pinça óptica" para realizar manipulações intra e extracelulares sem causar prejuízo algum ao organismo vivo. Neste trabalho, a pinça óptica foi empregada para a análise do comportamento mecânico de hemácias normais, portadoras de hemoglobina 5 (homozigotos e heterozigotos) no estado normal e em crise falcêmica, esferocitose hereditária e anemia ferropriva. Foi ainda estudada a ação da hidroxiureia na reologia dos eritrócitos, da irradiação gama e da heterozigose para hemoglobina 5 em células estocadas em bolsas de doação de sangue. As análises foram feitas com um feixe de laser fortemente focado por uma objetiva de x100 de um microscópio, acoplado a um sistema de vídeo utilizado para gravar as imagens e posteriormente envia-Ias para análise em um computador. Pelo menos 20 células de cada participante foi pinçada pelo laser e arrastada contra plasma humano AS + com viscosidade conhecida em 6 velocidades constantes variando de 150 J.1m1s a 250J.1m1s (150, 170, 190, 210, 230, 250J.1m1s). A análise da deformação celular em razão da velocidade nos permitiu ter uma visão da elasticidade celular. A pinça óptica apresenta uma vantagem em relação as técnicas comumente utilizadas para aferir a deformabilidade celular, a análise das células é individual, levando em consideração a interação do citoplasma e da membrana. Os resultados sugerem que alterações na membrana da hernácia ou da hemoglobina causam um distúrbio no comportamento mecânico normal dos eritrócitos,. tomando-os mais rígidos, algumas vezes ultrapassando a capacidade de medida da metodologia. Com a pinça foi possível caracterizar a ação da HU no comportamento mecânico das células HbSS. A metodologia de pinça óptica pode ser muito útil para se verificar o efeito de outras drogas na deformabilidade de hemácias normais ou em pacientes com alterações da hemoglobina ou da membrana celular e também, estudar o efeito de diferentes conservantes para estocagem de hemácias / Abstract: The deformability of erythrocytes is a critical determinant of blood flow in microcirculation. By capturing red blood cells with optical tweezers and dragging them through a viscous fluid we were able to measure their overall elasticity. Laser optical tweezers, based on photon momentum transfer, have been used successfully in a variety of biological applications. This technique is capable of measuring the whole red blood cell elasticity and viscosity. The optical trap was performed with a Nd:YAG laser strongly focused in a microscope connected to a CCD camera. A computer captured the images, where they were quantitatively and qualitatively analyzed. The elasticity measurement was obtained by dragging the RBC with the optical tweezers through the plasma fluid with a known viscosity. It should be pointed out that the laser does not exert any pressure or photo-damage on the cell. The analysis of the cell deformation vs velocity allowed us to obtain cell elasticity expressed in dyn/cm. The model we used to extract the values for the membrane elasticity and viscosity assumed that the cell is a parallelepiped with length lo, width W and negligible thickness which is located at distance Z1 trom the bottom of the Neubauer chamber and Z2 trom the cover slip. We assumed that the elastic response to an applied force is given by F=J.1(WILo)~L, where F is the force, J.1 is the elasticity and ~L is the cell length deformation. We assumed a drag force F given by F=TI(Wl.o(kq)V, where TI is the plasma viscosity, (1/Zeq)= (11Z1)+ (11Z2) and Vis the drag velocity. The equilibrium occurs when one force cancels the other. Therefore the elongation ~L as a function of drag velocity is given by ~L= (Tllo 1(J.1Zeq)] V, which can be used to extract a value for J.1 provided by the plasm viscosity TI, length lo and Zeq which are easily measured. We measured, and compared, the red blood cell deformability trom normal contrais (HbAA) , patients with: homozygous (HbSS) and heterozygous (HbAS) sickle hemoglobin, HbSS subjects on sickling crisis, hereditary spherocytosis and with iron deficiency anemia. We also studied ,the action of hydroxyurea on rheologic behavior of HbSS cells, the gamma irradiation and the heterozygosis for sickle hemoglobin on cells storage on blood donation bags. Our results showed that the red blood cell deformability was significantly lower in HbS subjects (HbSS and HbAS) , except for HbSSIHU cells, whose deformability was similar to the normal controls. Our data showed that the laser optical tweezers technique is able to detect differences in HbS red blood cells trom subjects taking hyd,roxyurea as well as to differentiate red blood cells trom normal controls and HbAS, indicating that this is a very sensitive method and can be applied for detection of drug-response in sickle cell disease. The sensitivity of the laser optical tweezers method showed that there is no significant change in elasticity over time up to 14 days of storage, regardless of whether the unit was irradiated or not. However, beyond 21 days of storage, irradiated units demonstrate decreased elasticity. RBCs elasticity trom AS units stored for 1, 14 and 21 days presented significantly lower elasticity when compared to HbAA cells stored for the same period. Mostly of RBcs trom HbAS units stored for 28 and 35 days, Hereditary spherocytosis cells and sickle crisis cells were very rigid or escaped trom the optical trapo So these cells did not stay in the trap when the velocities were increased. Hence, the accuracy of elasticity measurement was impaired. / Doutorado / Clinica Medica / Doutor em Clínica Médica

Orientador: Paulo Roberto Ribeiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-25T06:46:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Blanco_LisaBeatriz_M.pdf: 10719993 bytes, checksum: 35b30fd4be41f528a359712cdebe867e (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: o trabalho trata da investigação dos diferentes métodos de elevação de óleos pesados, enfatizando-se o sistema de Bombeio por Cavidades Progressivas (BCP). A caracterização reológica de três óleos ultra-viscosos de campos petrolíferos brasileiros foi realizada, considerando-se o comportamento dinâmico das amostras, bem como o efeito da temperatura nos ensaios. A simulação do escoamento laminar, isotérmico, em regime permanente, do óleo com comportamento não-Newtoniano, através do anular concêntrico formado entre o revestimento de produção e a coluna de hastes de acionamento da bomba, foi realizada através do Método de Elementos Finitos. Foi utilizado um modelo bidimensional para representação do escoamento axi-rotacional, com formulação mista de velocidade-pressão e Método de Newton com um esquema incremental de carregamento. Os resultados mostraram que as perdas de carga no espaço anular são significativas no dimensionamento do sistema BCP, sendo o conhecimento das propriedades reológicas do material de fundamental importância nesse tipo de análise / Abstract: This work is about the investigation of different methods of heavy of lifting, with emphasis in the Progressive Cavity Pumping system (PCP). The rheological characterization of three ultra-viscous oils of Brazilian's fields was accomplished, considering the dynamic behavior of the samples, as well as the effect of the temperature in the tests. The simulation of the steady, laminar and isothermal flow, of oil with non-Newtonian behavior, through the concentric annulus formed between the production tubing and the rod string which drives the pump, was accomplished by applying the Finite Element Method. A bidimensional model was used for the representation of the axi-rotational flow, with mixed formulation of velocity-pressure and the Newton's Method with an incremental loading scheme. The results showed that the pressure drop in the annular space is significant in the PCP system design, and the knowledge of the rheological properties of the material is of fundamental importance in this type of analysis / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2015-11-20T10:46:01Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2910295 bytes, checksum: 9a7e7c9ae390d4a7d46056c297b1e9dd (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-20T10:46:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2910295 bytes, checksum: 9a7e7c9ae390d4a7d46056c297b1e9dd (MD5) Previous issue date: 2015-02-25 / Os hidrocoloides são empregados há muito tempo pelas indústrias, sendo em alguns casos os principais promotores das características reológicas do material. A avaliação das fontes de variação presentes em alimentos que possam causar impacto estrutural (químico e espacial) permite um controle adequado do desempenho do hidrocoloide na modificação do perfil reológico do sistema. Neste trabalho foram estudados dois hidrocoloides, goma gelana e goma tara, sendo caracterizado o perfil reológico dos sistemas onde estes eram empregados e feita a caracterização dos hidrocoloides por técnicas físico- químicas. Foram avaliados o perfil de sistemas com a adição de cloreto de sódio de O a 150 mmol/L e de pH entre 3,5 a 5,5 e a interação entre estes fatores e o hidrocoloide. Foram avaliados o perfil reológico dos sistemas com relação ao comportamento ao escoamento, tixotropia e viscoelasticidade, variando também a concentração de hidrocoloide no meio. Já o volume específico parcial e o raio hidrodinâmico foram avaliados somente com relação ao pH e força iônica para os diferentes hidrocoloides. As técnicas de viscosidade intrínseca e calorimetria foram utilizadas na caracterização da goma gelana no meio. Os resultados demonstraram para a goma gelana a importância da interação do cloreto de sódio com esta goma, alem da importância dos fatores isoladamente na construção do perfil reológico do meio. Para as condições de pH 4,5 e 5,5 foi observada pouca diferença com relação aos resultados reológicos, porém para pH 3,5 verificou-se grande modificação de perfil frente aos outros. Estruturalmente o pH 3,5 tende a protonar a molécula, ocasionando maior aproximação das estruturas, porém a presença do cloreto de sódio permite até determinada concentração uma maior interação do polímero com a água. Após a concentração crítica, esta interação diminuiu e uma maior interação polímero-polímero foi formada, aumentado mais intensamente o módulo elástico do que o viscoso. Já os sistemas com goma tara apresentaram um perfil reológico muito dependente da concentração do hidrocoloide, com pouca dependência entre os fatores de pH e cloreto de sódio. O pH tem uma importância associada à temperatura, onde, nas emperaturas utilizadas, a preparação ocasionou uma despolimerização do hidrocoloide. Esta despolimerização foi associada a uma interação do pH com a concentração de hidrocoloide, onde uma maior concentração de hidrocoloide acarretou em maior grau de despolimerização. O aumento da concentração de cloreto de sódio tendeu a afetar negativamente o módulo elástico, mas de forma modesta. Estruturalmente o volume específico parcial foi afetado pelo cloreto de sódio, mas não pelo pH. A diminuição do volume específico parcial esteve associada a uma diminuição do covolume do hidrocoloide, mas de forma a não alterar o raio hidrodinâmico. Provavelmente esta alteração do volume esteja associada a uma maior interação intramolecular. Assim podemos observar que a importância dos fatores pH e cloreto de sódio e dependente da estrutura observada, sendo que o seu grau de importância esteve associado não só ao fator isolado, mas à sua interação, sobretudo, com o hidrocoloide. / Hydrocolloids have been applied by factories for a long time and in some cases they are the main substances that modifies rheological characteristics of a material. The evaluation of variation sources contained in food that may cause structural impact (chemical or spatial), allow a suitable control of the hydrocolloid performance in modifying the system rheological profile. In this present work, two different hydrocolloids were studied, gellan and tara gum, and the systems which had these gums applied were characterized according to their rheological properties. Hydrocolloids were characterized by physic- chemical techniques. System profile was evaluated according to the addition of sodium chloride (0 to 150 mg/L), to the adjust of pH (3.5 to 5.5) and to the interaction between these factors and the hydrocolloid. Besides these variables, concentration of hydrocolloid was also studied in the rheological behavior. The evaluation of the systems was performed analyzing their flow behavior, tixotropy and viscoelasticity. However, the partial specific volume and hydrodynamic radius were evaluated only in relation to the pH and ionic strength for both hydrocolloids. Techniques of intrinsic viscosity and calorimetry were applied to characterize gellan gum in the medium. Results pointed out an important interaction between gellan gum and sodium chloride, besides the importance of the isolated factors in the building of medium rheological profile. Rheological results were slightly different in pH 4.5 and 5.5. However, for pH 3.5, huge difference in the profile was observed. Molecules tend to be protonated in pH 3.5, leading to the approximation of the structures. When sodium chloride is present, it allowed until a certain concentration, a higher interaction between the polymer and water. Beyond the critical concentration, this interaction decreased, and the interaction polymer-polymer was formed more intensively, what resulted in the increase of the G' in relation to the G”. When tara gum was used, the systems showed a rheological profile very dependent on the hydrocolloid concentration, presenting low dependence with the factors pH and sodium chloride. The pH has an importance associated with temperature. Temperatures used in these experiments caused a hydrocolloid depolymerization, which was associated to an interaction pH and hydrocolloid concentration, where high hydrocolloid concentration Ieaded high depolymerization. G” was slightly and negatively affected by increasing sodium chloride concentration. Partial specific volume was affected by sodium chloride, but it was not affected by the pH. The decrease of partial specific volume was associated to the decrease of the hydrocolloid co-volume, however it occurred with no effect in the hydrodynamic radius. This variation in the volume is likely associated to a stronger intramolecular interaction. Therefore, it is possible to observe that the importance of the factors pH and sodium chloride is structurally dependent and the degree of importance is associated not only to an isolated factor, but it is also associated to the interaction of these variables with the hydrocolloid.

Orientadores: Florencia Cecilia Menegalli, Rosiane Lopes da Cunha / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-14T14:28:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CiroVelasquez_HectorJose_D.pdf: 3600504 bytes, checksum: efd0571f00b5ea398f5836590f0165bb (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Suspensões de gomas xantana e de l-carragena foram secas usando um secador de leito de jorro fluidizado com partículas inertes de vidro e plásticas de ABS (acrylonitrile butadine styrene). O processo de secagem foi avaliado quanto ao desempenho do secador (eficiência de produção de pó e retenção de sólidos), características fluidodinâmicas (velocidades da partícula inerte no jorro e ânulo, queda de pressão no leito, largura da fonte, altura máxima de jorro, distribuição de temperaturas no leito) e qualidade do produto final obtido (propriedades reológicas e teor de umidade). Um planejamento fatorial 23 com 2 pontos centrais e 6 pontos axiais e superfícies de resposta foi usado para determinar o efeito das condições de secagem (temperatura de ar, vazão de suspensão e vazão de ar no jorro e ânulo) sobre o processo e na qualidade do produto final. Os resultados mostraram que foi possível obter produto reconstituído de pó de xantana usando vidro ou ABS como inerte. No entanto, para suspensões de l- carragena não foi possível a secagem com partículas esféricas de vidro devido à alta tensão superficial e baixo ângulo de contato. De acordo com os resultados do planejamento experimental, a eficiência de produção média de pó de goma xantana usando vidro como inerte foi de 28% com uma retenção de sólidos de 65%, enquanto que usando ABS a produção média foi de 45% e a retenção de sólidos de 49%, ou seja, o melhor desempenho do secador ocorreu quando ABS foi empregado como partícula inerte. Para a secagem de suspensões de l-carragena com partículas de ABS a eficiência de produção média de pó foi de 23% e a retenção media foi de 71%. A variável mais relevante na secagem das suspensões de gomas xantana e carragena foi a vazão de suspensão, sendo que um aumento desta variável produziu um baixo rendimento de pó e aumentou a retenção de sólidos dentro do leito. A queda de pressão do leito apresentou uma variação periódica indicando uma instabilidade fluidodinâmica. A distribuição de temperatura no leito mostrou uma operação quase isotérmica e que o processo evaporativo ocorreu principalmente na zona do jorro e base do ânulo. A velocidade da partícula no jorro foi dependente da vazão de ar na região do jorro, enquanto que a velocidade da partícula dentro no ânulo foi função da vazão de suspensão e também da vazão de ar que passava pelo jorro. A xantana obtida pela secagem em jorro fluidizado formou suspensões de natureza altamente pseudoplástica e com propriedades viscoelásticas de gel fraco. A vazão de alimentação da suspensão (=1 g/min) foi um fator importante para a preservação da qualidade reológica. A secagem de suspensões de goma xantana realizada em condições ótimas, tanto em leitos com partículas de ABS quanto de vidro, não mostrou efeito na qualidade reológica do produto. O produto reconstituído de l-carragena obtido nas condições otimizadas de secagem também formou suspensões de natureza altamente pseudoplástica, porém com propriedades viscoelásticas características de suspensões altamente diluídas (G''>G'), mostrando valores de viscosidade, módulos elástico (G') e de perda (G'') menores que o produto comercial e portanto uma perda de qualidade do produto. Nas condições de melhor desempenho do secador, as suspensões de l-carragena foram mais susceptíveis a sofrer mudanças em sua estrutura molecular que a goma xantana / Abstract: Xanthan and l-carrageenan suspensions were dried using a two dimensional spouted fluidized bed dryer with inert particles of glass and ABS (acrylonitrile butadine styrene).The dryer performance (powder production and solid retention), fluid flow characteristics (particle velocity in the spout and annulus, pressure drop, fountain width, maximum spout height, distribution of temperatures inside the bed) and quality properties of final product (rheological properties and moisture content) were evaluated. A complete 23 factorial design with 2 central points and 6 axial points together with response surfaces analysis was used to determine the effect of the drying conditions (drying temperature, suspension mass flow and air flow in the spout and annulus) on the drying process and final product. The results showed that it is possible obtain a reconstituted powder of xanthan gum using glass and ABS as inert particles. However, for suspensions of l- carrageenan was not possible the drying with glass spherical particles due to high superficial tension (low angle of contact). According to results of experimental design the mean powder production of xanthan gum using glass as inert was of 28% with a solid retention of 65%, whereas using ABS the mean powder production was of 45% with a solid retention of 49%, thus the best performance of the drier occurs when the bed with ABS is operated. In addition, the drying of l carrageenan suspensions with ABS particles showed a me n production of 23% with a solids retention of 71%. The most significant variable in the drying of the suspensions of xanthan and l carragena gum was the suspension mass flow rate where an increases produces a diminishing of the powder production increasing the solids retention in the bed. The pressure drop in the bed presented a periodic variation with the processing time indicating a hydrodynamics instability. The temperature distribution in the bed showed that annulus zone operated almost isothermally and that the spout zone and the annulus base are the zones where occurs the evaporative process. The particle velocity in the spout depends upon of the air flow in the spout, whereas the particle velocity in the annulus is function of the aeration and suspension mass flow rate. The reconstituted xanthan powder produced suspensions of highly pseudoplastic nature and with viscoelastic weak gel properties. The suspension mass flow rate (=1 g/min) was a factor important to preserve its rheological quality. To xanthan gum the drying operating conditions evaluated in the optimum point showed that the inert particle (ABS and glass) not influenced on the rheological quality of the reconstituted product. The l-carrageenan suspensions evaluated in the drying optimum conditions formed suspensions of highly pseudoplastic nature with viscoelastic properties of suspensions highly diluted (G''>G'). Also, the rheological and viscoelastic characteristics as viscosity, storage (G') and loss moduli (G'') are lower than commercial gum indicating a severe loss of product quality. In the conditions of better performance of the dryer, the suspensions of l- carrageenan were more sensitive to suffer changes in its molecular structure than the xanthan gum / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador: Edvaldo Sabadini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-27T01:55:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Simoes_ThiagoAugusto_M.pdf: 2543594 bytes, checksum: 7e559c17b32f95f43db82455a855492b (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Materiais nanoestruturados apresentam-se em muitas formas diferentes. Um grupo de compostos ainda pouco investigado é o grupo dos organogéis, especialmente aqueles cuja estrutura tridimensional de rede é baseada na auto-organização de compostos orgânicos de baixa massa molecular, capazes de promover a gelificação no meio em que se encontram. São os chamados "Low Molecular Organic Gelators ¿ LMOG". Esses materiais termorreversíveis consistem de uma pequena quantidade de LMOG e um líquido orgânico. O presente trabalho visa esclarecer os mecanismos de auto-organização dos LMOG na escala supramolecular. Os LMOG estudados são derivados em moléculas que podem ser divididas em três partes. A parte central é constituída por um anel fenílico. Em uma das partes está ligado um grupo glicosídeo, e em outro ponto do anel uma cadeia alquílica. Procurou-se estudar as características estruturais e cinéticas de géis formados em um solvente aromático (para-xileno) e em um solvente formador de ligações de hidrogênio (n-propanol). Avaliaram-se, então, os efeitos relacionados com o balanço polar-apolar da molécula de LMOG, analisando os géis com 8, 4 e 3 unidades metilênicas da cadeia alquílica, bem como os efeitos de solvatação. A investigação dos fenômenos foi realizada utilizando a reologia rotatória e oscilatória nos regimes diluído e concentrado, aliada às técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), difratografia de raios-X e difusão dinâmica da luz (DDL) / Abstract: Nanostructured materials exist in many different ways. A group of compounds which has not been much investigated is the group of organogels, especially those whose three-dimensional network structure is based on the self-assembly of low molecular weight organic compounds. They promote gelation in the medium in which they are. These compounds are titled as "Low Molecular Mass Organic Gelator - LMOG" and they form thermoreversible materials constituted by a small amount of a LMOG and an organic liquid. The work presented in this dissertation aimed to clarify the mechanisms of self-assembly in a supramolecular scale. The LMOG molecules studied have a phenyl ring with a glycoside group bonded in one side and an alkyl chain bonded in the other part of the aromatic ring. The kinetic and structural characteristics of the gel formed in an aromatic solvent (para-xylene) and in a solvent donator of hydrogen bonding (propanol) were investigated. Therefore, the effects emerged from the polar-nonpolar balance of the LMGO molecule with 8, 4 and 4 methyl groups in the alkyl chain, as well as the solvation effect. The investigations were performed using the rotational and oscillatory rheology in dilute and concentrated regimes combined with the techniques of Scanning Electron Microscope (SEM), X-RAY diffraction and Dynamic Light Scattering (DLS) / Mestrado / Físico-Química / Mestre em Química

Orientador: Eugênio José Zoqui / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-27T09:38:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Peluso_TomaisGoncalves_M.pdf: 4698944 bytes, checksum: 3430f71d5bf40358338cef1d992df4fc (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: O objetivo desse estudo é avaliar a tixoconformabilidade da liga A318 sob três pontos de vista: o termodinâmico, o metalúrgico, e o reológico. Esse trabalho é motivado pela falta de estudos sobre a tixoconformabilidade desse material em ambientes industriais. Foram realizadas análises DSC e simulações utilizando o software Thermo-calc® para verificar a viabilidade do ponto de vista termodinâmico. Foram feitas comparações entre o material fundido com e sem agitação eletromagnética para decidir qual seria usado como material de estudo para o tratamento térmico de globularização, e em seguida análises para determinar tamanhos de glóbulo de fase primária, tamanhos de grão e fatores de forma, o que resultou no material fundido com agitação sendo escolhido. O material então passou pelo tratamento térmico de globularização, a fim de observar a evolução morfológica do material. Foram utilizadas micrografias para determinar os tamanhos de glóbulo primário e fator de forma, e micrografias coloridas para determinar os tamanhos de grão, para cada condição de ensaio proposta. O tratamento térmico globularizou com sucesso a microestrutura do material, obtendo fatores de forma de até 0,64, e tamanhos de glóbulo e grão de apenas 76 e 115 µm respectivamente. O material tratado termicamente passou então por ensaios de compressão a quente, para que fosse observado seu comportamento reológico. O maior valor de tensão obtido durante os ensaios foi de apenas 1,95 MPa, e a viscosidade aparente se manteve na ordem de grandeza de 105 Pa.s, o que de acordo com a literatura é semelhante à do vidro fundido, e apresentam ótima conformabilidade. De maneira geral, observou-se pouca variação na morfologia e na reologia do material para as condições de estudo propostas, mostrando que o material é viável para ser utilizado no estado semissólido em ambientes industriais / Abstract: The objective of this study is to evaluate the thixoformability of the A318 alloy under three points of view: the thermodynamic one, the metallurgic one, and the rheologic one. This work is motivated by the lack of that support the thixoformability of this material in industrial environment. DSC analyses, and simulations using the Thermo-calc® software were run in order to verify the viability from the thermodynamical point of view. Comparisons were made between the materials as-cast and electromagnetically stirred in order to decide which would be the feedstock material for the globularization heat treatment, analyzes to determine globule size, grain size and shape factor resulted in the stirred material being chosen. Material then went into globularization heat treatment in order to observe the evolution of the material¿s microstructure. The heat treated material then went through hot pressing tests in order to observe its rheologic behavior. Micrographs were used to determine average primary globule size and shape factor, and macrographs to determine grains size. The heat treatment successfully globularized the microstructure, giving shape factors as high as 0.64, and primary globule and grains sizes only as high as 76µm and 115µm respectively. The material then went through hot pressing tests in order to observe its rheologic behavior. The highest stress shown during the tests was only as high 1,95 MPa, and the apparent viscosity was in the order of magnitude of 105 Pa.s, which according to specialized literature is similar to that of the molten glass, which shows great conformability. In general, there was close to no variation in morphologic and rheologic behavior for the intended test conditions, showing the material¿s processing in the semisolid state in industrial environments to be viable / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Edvaldo Sabadini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-27T18:09:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Creatto_EduardoJose_M.pdf: 2495128 bytes, checksum: 6912961c15614521a8e45f4e9139f99f (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: A química supramolecular envolve estruturas mantidas por interações intermoleculares. Neste contexto, sistemas que apresentam estruturas auto organizadas são de interesse devido importância como ciência de base bem como aplicabilidade. Neste trabalho foram utilizadas micelas de brometo de hexadeciltrimetilamônio (CTAB) como reticulantes de hidroxietilceluloses hidrofobicamente modificadas. Como as micelas estão em constante quebra e recombinação, reticulações transientes são obtidas. Tais sistemas apresentam comportamento reológico característico, dependente da concentração do surfactante. Obervou-se que a celulose que apresenta maior ramificação hidrofóbica resulta em aumento mais efetivo da viscosidade como consequência do maior grau de reticulação. A Técnica de calorimetria de titulação isotérmica (ITC) foi utilizada de modo a compreender os processos energéticos envolvidos na agregação. Com esta pôde-se obter parâmetros do sistema como cmc, cac e ?H°mic . Elucidou-se também que as interações polímero-surfactante são de origem hidrofóbica. A adição de salicilato de sódio (NaSal) em solução de CTAB leva a formação de micelas gigantes. Determinou-se por ITC a razão, [CTAB]/[NaSal], em que ocorre a formação de micelas gigantes, bem como a variação de entalpia deste processo. Sistemas contendo micelas gigantes e na presença de celulose hidrofóbicamente modificada foram estudados por reologia. Variações em seu comportamento foram claramente observadas / Abstract: Supramolecular chemistry involves structures maintained by the intermolecular interactions. In this context, systems that have self-assembled structures are of interest because of importance as basic science as well as applicability. In this study, we used micelles formed by hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB) as crosslinking agents of hydrophobically modified hydroxyethylcelluloses. As the micelles are constantly breaking and recombination, transient crosslinks are obtained. Such systems have characteristic rheological behavior, dependent on the surfactant concentration. It was observed that the cellulose which is more hydrophobic branching results in more effective increase in viscosity as a result of the higher degree of crosslinking. Isothermal titration Calorimetry (ITC) technique was used to understand the energy involved in the aggregation process. With this it was possible to obtain system parameters such as cmc, cac and ?H°mic. It is also elucidated that the interaction polymer-surfactant are of hydrophobic origin. The addition of sodium salicylate (NaSal) into CTAB solutions leads to formation of giant micelles. It was determined by ITC the ratio [CTAB]/[NaSal] in what occurs the formation of giant micelle, and the enthalpy change of the process. Systems containing giant micelles in the presence of hydrophobically modified cellulose were studied by rheology. Variations in their behavior were clearly observed / Mestrado / Físico-Química / Doutor em Ciências

O cromito de lantânio (LaCrO3) é atualmente o material mais indicado e estudado para utilização como interconector em células a combustível de óxido sólido (HTSOFC). Devido às várias configurações possíveis para este tipo de célula e a complexidade de formas, a utilização de técnicas de conformação envolvendo suspensões cerâmicas concentradas torna-se adequada, pois, se bem controladas, auxiliam na obtenção de peças homogêneas, reprodutivas e de geometrias complexas. Deste modo, os estudos envolvendo o comportamento superficial, as condições de estabilidade das suspensões e o comportamento frente às condições de conformação, ou seja, quanto ao escoamento, fornecem importantes subsídios para controle dos processos na fabricação dos interconectores, onde as configurações mais aplicadas apresentam sulcos e canais para a passagem dos gases. Desta forma realizou-se estudos sobre o comportamento superficial, de estabilidade e reológico de suspensões preparadas com água e etanol, a partir do LaCrO3 dopado com estrôncio e cobalto (La0,80Sr0,20Cr0,92Co0,08O3), sintetizados no IPEN/SP, pela rota de síntese por combustão. A influência dos parâmetros: pH (água), concentração de dispersante, tempos e condições de homogeneização, concentração de sólidos, distintas relações ligante:plastificante, na estabilidade e no comportamento ao fluxo das suspensões cerâmicas preparadas, foram avaliadas. As peças de La0,80Sr0,20Cr0,.92Co0,08O3, obtidas por colagem em moldes porosos a partir de suspensões aquosas utilizando-se pH alcalino e polieletrólito aniônico e, as fitas obtidas utilizando-se etanol como meio dispersor após sinterização a 1600ºC/4 horas apresentaram densidade teórica > 94%, adequadas para utilização como interconector em HTSOFC. / Lanthanum chromite (LaCrO3) is currently the most studied material for applications such as solid oxide fuel cell interconnector (HTSOFC). The complexity of microstructures and geometries of HTSOFC devices, require a precise control of processing parameters to get the desired combination of properties and this, the use of techniques involving concentrated ceramic slips conformation are appropriate, therefore, is well controlled, assist in obtaining homogeneous parts, reproductive and complex geometries. Thus, studies involving the surface chemistry, the stability conditions and slips flow behaviour in the forming conditions, provide important elements for processes control in the interconnectors manufacture, where more applied settings have slots and channels for the gases passage. Thus, surface chemistry, stability and rheological behaviour of strontium and cobalt doped LaCrO3 (La0.80Sr0.20Cr0.92Co0.08O3) slips prepared with ethanol and water, were studied. The doped lanthanum chromite was produced by combustion synthesis in the IPEN/SP labs. The influence of parameters: pH (water), dispersant concentration, homogenization times and conditions, solid concentration, different ratios binder:plasticizer in the stability and the flow behavior of ceramic suspensions prepared were evaluated. The La0.80Sr0.20Cr0.92Co0.08O3 products obtained by casting aqueous slips in a plaster mould, using alkaline pH and anionic polyelectrolyte and tapes obtained by using ethanol as a dispersant medium, after sintering at 1600ºC/4hours presented theoretical density > 94%, suitable for use as HTSOFC interconnector. SUMÁRIO

Submitted by Daniel Fialho Madureira (daniel.fialho01@gmail.com) on 2015-03-06T22:35:06Z No. of bitstreams: 1 viscosidade_emulsoes.pdf: 1828480 bytes, checksum: 77a4926687a6e5e766bedf0f444d191b (MD5) / Approved for entry into archive by Janete de Oliveira Feitosa (janete.feitosa@fgv.br) on 2015-06-16T14:06:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 viscosidade_emulsoes.pdf: 1828480 bytes, checksum: 77a4926687a6e5e766bedf0f444d191b (MD5) / Approved for entry into archive by Marcia Bacha (marcia.bacha@fgv.br) on 2015-06-19T11:59:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 viscosidade_emulsoes.pdf: 1828480 bytes, checksum: 77a4926687a6e5e766bedf0f444d191b (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-19T12:00:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 viscosidade_emulsoes.pdf: 1828480 bytes, checksum: 77a4926687a6e5e766bedf0f444d191b (MD5) Previous issue date: 2014-12-17 / A formação de emulsão de água-em-óleo gera um significativo incremento na viscosidade, o que afeta diretamente a produção do poço, pois aumenta a perda de carga ao longo da linha de produção, dificultando o escoamento e diminuindo a produção de óleo. A presença e natureza da emulsão, e seu impacto na reologia do petróleo, podem determinar a viabilidade econômica e técnica dos processos envolvidos. A medida que a fração de água aumenta e a temperatura é reduzida, o comportamento das emulsões se torna cada vez mais não-Newtoniano. A decorrência disso, é que a temperatura e a taxa de cisalhamento passam a ter maior impacto na variação da viscosidade das emulsões. Nesse estudo são propostos novos métodos que levam em conta essas variáveis. Os dados reológicos experimentais de 15 petróleos leves foram utilizados para avaliar o desempenho dos modelos existentes na literatura e compará-los com os novos métodos propostos nesse estudo. / The formation of water-in-oil emulsion produces a significant increase in viscosity, which directly affects the production from the well as it increases the pressure drop along the production line, thus hindering the flow and reducing oil production. The presence and nature of the emulsion, and its impact on oil rheology, can determine the economic and technical feasibility of the processes involved. As the water fraction rises and the temperature is reduced, the behavior of the emulsions becomes increasingly non-Newtonian. The result of this is that the temperature and shear rate have more impact on the variation in the viscosity of emulsions. In this study are proposed new methods that take into account these variables. The experimental rheological data of 15 light oil were used to evaluate the performance of existing models in the literature and compare them with the new methods proposed in this study.

Neste trabalho propomos uma nova formulação micromecânica para descrever escoamentos monofásicos em meios porosos viscoelásticos. Na abordagem proposta consideramos o meio poroso por dois níveis de porosidade (micro e macroporos), onde os efeitos de relaxação e fluência da matriz porosa são advindos da drenagem secundária do fluido residente nos microporos. A derivação do modelo macroscópico é obtida via técnicas de homogeneização de estruturas periódicas aplicadas à mudança a partir do modelo micromecânico composto por uma matriz poroelástica circundada por uma rede conexa de macroporos. Neste contexto o nosso principal resultado consiste na conjugação do modelo de suas escalas com a análise assintótica da formulação variacional do problema micromecânico posto no domínio da célula unitária periódica. Mostramos que esta combinação de técnicas fornece o decaimento dos núcleos de convolução das equações constitutivas homogeneizadas para as tensões efetivas da fase sólida e para a porosidade viscosa além de estabelecer a dependência constitutiva para o tempo de relaxação do processo de compactação secundária da matriz. Simulações numéricas são obtidas descretizando os problemas de célila locais via métoco de elementos finitos e ilustram as taxas de decaimento obtidas na análise