Orientador: Rodrigo Fernando Costa Marques / Coorientador: Denis Ricardo Martins de Godoi / Banca: Cecilio Sadao Fugivara / Banca: Jose Clayston Melo Pereira / Banca: Ana Paula Ramos / Banca: Everton Bonturim / Resumo: A capacidade de alguns polímeros de mudar suas propriedades devido ao aumento da temperatura tornou-se uma possibilidade de aplicação para entrega de medicamentos. Polímeros compostos de n-isopropilacrilamida ou n-vinilcaprolactama são conhecidos pelo comportamento termoresponsivo devido a mudanças de estrutura com aumento de temperatura. Esses polímeros têm menor temperatura de solução crítica (LCST), acima da qual ocorrem mudanças nas interações intramoleculares e intermoleculares. Em temperaturas abaixo da LCST, os polímeros apresentam solubilidade em água e, acima da LCST, a estrutura colapsada resultará em uma fase insolúvel. Essa propriedade de transição estrutural permite que esses polímeros sejam aplicados no fornecimento de drogas, uma vez que, tornando-se insolúvel, o polímero irá expulsar moléculas de água em posições intercadeias e, consequentemente, um fármaco que esteja junto com essa água. Este trabalho combinou a característica de polímeros termosensíveis com nanopartículas magnéticas. O sistema estudado consiste em nanopartículas magnéticas revestidas com polímero, esterificados ou não, impregnados com solução medicamentosa (metotrexato ou diclofenaco de potássio). O revestimento polimérico nas nanoparticulas magnéticas foi detectado por FTIR, curvas termogravimétricas e análise do potencial zeta. A propriedade termossenssivel foi detectada em ambos os revestimentos utilizando poli (N-isoproprilacrilamida ou poli (N-vinilcaprolactama) com ácido acrílico. Atra... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The ability of some polymers to change their properties due to the increase in temperature has become a possibility of application in drug delivery. Polymers composed of n-isopropylacrylamide or n-vinylcaprolactam are known as thermoresponsive due major structure changes with temperature increase. These polymers present a lower critical solution temperature (LCST) caused by a change in intramolecular interactions. At temperatures below the LCST the polymers present solubility in water and above the collapsed structure will results in an insoluble phase. This property of structural transition is closely observed by studies focused on drug delivery, since by becoming insoluble, the polymer expel water from structure and, consequently, any drug in solution. This work had the objective of combining the characteristic of thermosensitive polymers with magnetic nanoparticles. Magnetic nanoparticles were coated with these polymers, acting as substrates, and were able to provide heat through magnetic hyperthermia. The studied system consists in magnetic nanoparticles coated with polymer, esterified or not, impregnated with drug solution (methotrexate or potassium diclofenac). This work showed the general properties of the polymer coating by using Fourier transformed IR spectroscopy, zeta potential, dynamic light scattering. As results, the coating was made successfully, there is a decrease in the hydrodynamic diameter as the temperature has increased. The coated nanoparticles were sub... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Submitted by Nathalya Silva (nathyjf033@gmail.com) on 2017-04-24T19:54:44Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AnaliseMicrostruturalPropriedades.pdf: 4234343 bytes, checksum: fc5079f04aaf29c62da1c3dc38e8396d (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-04-25T22:23:31Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AnaliseMicrostruturalPropriedades.pdf: 4234343 bytes, checksum: fc5079f04aaf29c62da1c3dc38e8396d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-25T22:23:31Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AnaliseMicrostruturalPropriedades.pdf: 4234343 bytes, checksum: fc5079f04aaf29c62da1c3dc38e8396d (MD5) Previous issue date: 2016-01 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas / Revestimentos depositados por soldagem tem sido largamente empregados em diversas areas da industria da mineração. Os processos de soldagem a arco, gas e metal ou metal inert/active gas (MIG/MAG) ou gas metal arc welding (GMAW), a arco, gas e metal com adição do arame frio ou gas metal arc welding and cold wire (GMAW-CW) e soldagem a arco submerso submerged arc welding (SAW), têm sido estudados com foco na aplicação de revestimentos resistentes ao desgaste. O uso de processos com alta produtividade e com exibilidade para alteração da composição química mostra-se no caso do processo SAW como viavel, e promissor no caso do processo GMAW-CW, na aplicação de revestimentos resistentes ao desgaste. Neste trabalho foram investigados a microestrutura e as propriedades mecânicas de revestimentos resistentes ao desgaste obtidos pelo processo SAW e GMAW-CW em revestimentos de carbetos de cromo primario (RCC) e revestimentos ferrticos de segunda fase (RFe-SF). As tecnicas de caracterização estrutural convencionais como microscopia optica (MO) e espectroscopia de emissão optica (EEO), e avancadas como difração de raios X (DRX) e difração de eletrons retroespalhados (DERE) ou electron backscattered di raction (EBSD), identicaram as fases (M7C3, M23C6, austenita e ferrita), defeitos (trincas, pos não-dissolvidos e porosidades) e mecanismos de formação de defeitos (trincas de solidicação e falhas de fabricação) nestes revestimentos. As tecnicas de caracterização de propriedade mecânicas convencionais como microdureza e não convencionais como o teste de impacto abrasão compacto (TIAC) apresentaram-se como importantes ferramentas no estudo do desgaste de revestimentos depositados por soldagem. Os RFe-SF's e RCC apresentaram um crescimento da perda de massa ao longo do tempo de ensaio. O RCC apresentou a menor taxa de perda massa, 48,1 % menor que o RFe-SF de maior razão de arame frio (rAF) e 61,4% menor que o RFe-SF de menor rAF. A taxa de perda de massa aumentou com a rAF. A taxa de perda de massa do RFe-SF de menor rAF e 34,6 % maior que a do do RFe-SF de maior rAF. A taxa de perda de massa em relação a rAF , comportou-se de forma inversa em relação a microdureza, ou seja, quanto maior a microdureza menor a perda de massa. / Welded deposited overlays have been widely used in various areas of the mining industry reltaed to wear. The welding processes as Metal Inert/Active Gas (MIG/MAG) or Gas Metal Arc Welding (GMAW), Gas Metal Arc Welding with Cold Wire (GMAW-CW) and Submerged Arc Welding (SAW) have been studied focusing on the application of wear resistant overlay's. The use of processes with high productivity and exibility that allow changes in chemical composition as SAW is viable, and promising in the case of GMAW-CW. The present study investigated the microstructure and mechanical properties of wear resistant overlays obtained by the SAW and GMAW-CW processes on primary chromium carbides overlay's (CCO's) and ferritic second phase overlays (Fe-SF). Conventional techniques of structural characterization as optical microscopy and optical emisson spectroscopy (OES) and advanced as X ray di raction (XRD) and electron backscatter di raction (EBSD), identied the main phase and defect formation mechanisms in these overlays. Characterization techniques of mechanical property such as microhardness and unconventional as the compact impact abrasion test (CIAT), were also presented as important tools, in the study of welded deposited wear resistant overlays. The Fe-SF and CCO showed an increase in mass loss over time CIAT testing. The CCO had the lowest mass loss rate, 48.1 % less than the Fe-SF higher cold wire rate (rAF) and 61.4 % less than the Fe-SF lower rAF. The mass loss rate raised as rAF increased. The mass loss rate for Fe-SF lower rAF is 34.6 % higher than the largest rAF Fe-SF. The mass loss rate compared to rAF, behaved in an inverse manner with respect to hardness, i.e. the higher the hardness the lower mass loss rate.

Deep water oil production imposes several challenges to the oil companies. One of the greatest difficulties is related to the damages that the flexible riser pipes are subjected. These pipes conduct the produced oil to the platform. They are also used to inject water in the well in order to recover its production capacity. Among the damages mentioned, its worth to mention the abrasive wear that takes place at the touchdown point (TDP). In order to reduce this tribological degradation, PU coats have been used at the TDP region. Considering the diversity of PU that can be used in this application, it is highly desired that the PU plaques quality are controlled before its installation. Based on this demand, a portable apparatus was designed and constructed in the Laboratory for Friction and Wear at the Federal University of Uberlândia to simulate the tribological interactions between the riser pipe and the sea bed. So this work aims to produce WC-Co indenter for this test apparatus. To accomplish that, the following steps were proposed: a) equipment preparation for wear tests; b) determination of test parameters (cycle number and load) through a full factorial design; c) geometric and dimensional control of the indenters before and after machining processes; d) realization of wear tests before and after machining the indenters; e) machining of indenters using honing and lapping and f) analysis of the improvements achieved on the wear results. The results obtained allowed the following conclusions: 1) the proposed machining processes and parameters for are appropriate to manufacture the indenter In accordance with their selected dimensional and geometric tolerances. Roughness values of about 2.0 μm has been reduced by at least 60%, while for values lower than 2.0 μm this reduction was at least 33%, and 2) abrasion tests using the new indenters provide more precise and reliable results. / A extração de petróleo em águas profundas impõe diversos desafios às empresas petrolíferas. Um dos principais são os danos que os dutos flexíveis, as tubulações que levam o petróleo do poço de extração até a plataforma flutuante, sofrem ao serem expostos ao hostil ambiente subaquático. Dentre estes danos, destaca-se o desgaste abrasivo na região onde o duto toca o solo marinho, chamada de touchdown point (TDP). Para prolongar a vida útil do duto e evitar vazamentos de óleo no mar, são empregados revestimentos protetores poliméricos, usualmente chamados de calhas. A partir de uma necessidade da indústria petrolífera de testar e controlar o recebimento destes revestimentos foi projetado e construído um equipamento denominado de Simulador de Interações Marítimo-Mecânicas em Calhas (SIMMC) no Laboratório de Tecnologia em Atrito e Desgaste UFU que visa à realização de testes em campo. Assim sendo, o objetivo deste trabalho foi fabricar, controlar e testar penetradores de metal duro visando à realização de ensaios de desgaste por abrasão que permitam avaliar a resistência ao desgaste abrasivo de materiais poliméricos usados na proteção de risers. Para tanto, foram propostas as seguintes etapas: a) preparação do SIMMC Portátil para realização dos ensaios de desgaste; b) determinação dos parâmetros de teste ideais para o SIMMC Portátil (número de ciclos, carga externa e velocidade de rotação) por meio de um planejamento fatorial completo; c) controle dimensional e geométrico dos penetradores antes e após a usinagem; d) realização de testes de desgaste antes e após a retífica; e) usinagem dos penetradores utilizando afiação e lapidação e f) análise da influência das melhorias trazidas por esses processos para os resultados dos testes de desgaste. Os resultados obtidos permitem concluir que: 1) os processos de usinagem propostos são adequados para fabricação dos penetradores dentro das tolerâncias dimensionais e geométricas definidas no projeto. Valores de rugosidade da ordem de 2,0 μm foram reduzidos em pelo menos 60%, enquanto que para valores menores que 2,0 μm esta redução foi pelo menos de 33% e 2) os ensaios de abrasão utilizando os penetradores fabricados fornecem resultados mais precisos e confiáveis. / Mestre em Engenharia Mecânica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Lately, we have witnessed a growing concern about determining energy consumption and pollutant emissions. Large part of the energy spent is directly related to the friction and wear. Likewise, there a growing demand for production of mechanical systems of high efficiency. To develop systems that are more economical, noiseless and not harmful to the environment, there is a limit imposed by materials and conventional surface treatment. Thus, critical tribological contacts and possible new materials have been intensively investigated. Solid lubrication and solid lubricants are emerging as a promising alternative to control friction and wear in mechanical systems modern. The use of multifunctional coatings have been studied and used in modern mechanical systems, so that the final properties depend on the system composed of substrate - coating - environment. This study aims to optimize the thickness of multifunctional coatings with potential for use in mechanical systems of high efficiency, particularly on soft substrates. The aim is an optimization using the principles of contact mechanics, together with strength criteria to analyse stress and strain. Efficient techniques to characterize the coatings, and powerful simulation tools in the stress analysis of multifunctional coatings were used. The results showed that the thickness of the coating plays an important role on coating properties. / Ultimamente, tem-se presenciado uma preocupação cada vez mais determinante quanto ao consumo energético e emissões de poluentes. Grande parte da energia gasta está relacionada diretamente com o atrito e o desgaste. Há igualmente uma demanda crescente por produção de sistemas mecânicos de alta eficiência, mas, também, para desenvolver sistemas cada vez mais econômicos, silenciosos e não prejudiciais ao meio ambiente, havendo um limite imposto por materiais e tratamento de superfícies convencionais. Assim, a tribologia de contatos críticos e possíveis novos materiais estão sendo amplamente pesquisados. A lubrificação sólida e lubrificantes sólidos estão aparecendo como uma alternativa promissora para controlar o atrito e o desgaste nos sistemas mecânicos modernos. A utilização de revestimentos multifuncionais tem sido estudada e aplicada nos sistemas mecânicos modernos, de modo que as propriedades finais resultantes sejam dependentes do sistema substrato-revestimento-ambiente. O presente trabalho busca a otimização de tribo revestimentos multifuncionais com potencial para a aplicação em sistemas mecânicos de alta eficiência, particularmente sobre substratos macios. Busca-se essa otimização por meio da análise de tensões e deformações, as quais são compreendidas através do princípio da mecânica do contato, juntamente com os critérios de resistência. Usam-se técnicas de caracterização de revestimentos amplamente usadas e eficientes, como também ferramentas de simulação poderosas na análise de tensões de revestimentos multifuncionais. Os resultados demonstram que a espessura do revestimento tem um papel importante na origem das propriedades do revestimento. / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Gláucia Aparecida Prates / Coorientador: Antonio Francisco Savi / Banca: Fernando de Lima Caneppele / Banca: Lesley Carina do Lago Attadia Galli / Resumo: Este trabalho de pesquisa amplia a novas áreas de negócio a experiência de aplicação do método de avaliação de sistema de gestão de segurança e saúde no trabalho (MASST) com foco em engenharia de resiliência, para além das que já foram aplicadas, as empresas das áreas de metalurgia, de eletricidade e de construção civil, e se propõe a dar continuidade no estudo de adequações e atualização da aplicação do mesmo. Este estudo tem caráter de pesquisa aplicada, com abordagem do problema na forma qualitativa, seu objetivo geral é exploratório e descritivo, sendo o procedimento técnico o estudo multicaso, a aquisição de conhecimento se dá com vistas à aplicação de uma situação específica que é o tema de segurança e saúde do trabalho (SST), foco do objetivo do mesmo. O estudo é efetuado pela aplicação do MASST em dois processos produtivos de área econômica distintas, sendo uma empresa de cerâmica de revestimento e uma empresa de nutrição animal. Em ambas empresas, a aplicação do MASST mostrou um resultado ainda abaixo dos padrões de excelência, mas que corroboram com a realidade da SST das empresas, também foi observado ganhos de maior atenção desta área pelas empresas. O intuito é poder medir a eficácia de um sistema de gestão de segurança e saúde do trabalho (SGSST), que se tornou um tópico central para os pesquisadores e gestores da área de administração, principalmente pelas propostas de adoção da padronização mundial sobre o tema que está sendo dialogado, sendo que a legislação ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This research work extends to new business areas the experience of applying the method of evaluation of occupational safety and health management system (MASST) with a focus on resilience engineering, in addition to those already applied, companies in the areas metallurgy, electricity and civil construction, and proposes to continue the study of adjustments and updating the application of the same. This study has the character of applied research, approaching the problem in qualitative form, its general objective is exploratory and descriptive, being the technical procedure the multicaso study, the acquisition of knowledge is given with a view to the application of a specific situation that is the subject occupational safety and health (OSH), the focus of the objective. The study is carried out by the application of MASST in two distinct economic production processes, being a ceramic coating company and an animal nutrition company. In both companies, the application of MASST showed a result still below the standards of excellence, but that corroborate with the reality of the companies' OSH, also was observed gains of greater attention of this area by the companies. The aim is to be able to measure the effectiveness of a system of occupational health and safety management (OSHMS), which has become a central topic for researchers and managers in the area of administration, especially for proposals to adopt world standardization on the subject that is being discussed, and legisl... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Celso Valentim Santilli / Banca: Cecílio Sadao Fugivara / Banca: Léo Ricardo Bedore dos Santos / Resumo: Nesse trabalho desenvolveu-se um método de síntese baseado na rota sol-gel para preparar materiais híbridos orgânico-inorgânicos formados por poliuretano e siloxano. Na síntese do poliuretano foi utilizado o 4,4'-metileno bis(isocianato de fenila) (4,4'-MDI), um diisocianato que contem dois anéis aromáticos em sua estrutura e o glicerol, um poliol derivado da produção do biodiesel que contém três grupos hidroxilas em sua estrutura. Utilizou-se também o (3-Aminopropil) trietoxisilano (APTES), um organo silano que interliga o poliuretano e tetraetoxisilano (TEOS) promovendo a ligação covalente entre as fases orgânica e inorgânica do material. Avaliou-se o efeito da razão entre as fases orgânica e inorgânica a partir da variação da proporção de APTES + TEOS em relação aos demais reagentes. Para caracterizar a eficiência da rota de síntese na obtenção do material hibrido com cadeias reticuladas de poliuretano, utilizou-se a espectroscopia vibracional no infra-vermelho por transformada de Fourier (FTIR), ressonância magnética nuclear (RMN), difração de raios X (DRX) e o espalhamento de raios X a baixo ângulo (SAXS). Para avaliar as propriedades térmicas, macroestruturais e de barreira dos materiais realizou-se análises de termogravimetria (TG), microscopia óptica, molhabilidade, microscopia de forças atômicas (AFM) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS). Com base nas técnicas de FTIR, RMN, DRX, SAXS, foi confirmada a formação das cadeias polimérica reticuladas de PU e ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work a synthesis method based on the sol-gel route was developed to prepare hybrid organic-inorganic materials formed by polyurethane and siloxane. In the synthesis of the polyurethane, 4,4'-methylene bis (phenyl isocyanate) (4,4'-MDI) was used, a diisocyanate containing two aromatic rings in its structure and glycerol, a polyol derived from the production of biodiesel that Contains three hydroxyl groups in its structure. Was also used (3-Aminopropyl) triethoxysilane (APTES), an organosilane interleaving the polyurethane and tetraethoxysilane (TEOS) promoting covalent attachment between the organic and inorganic phases of the material. The effect of the ratio between the organic and inorganic phases was evaluated from the variation of the APTES + TEOS ratio in relation to the other reagents. To characterize the efficiency of the synthesis route in obtaining hybrid material with polyurethane crosslinked chains, was used, Fourier transform infra-red spectroscopy (FTIR), nuclear magnetic resonance (NMR), X-ray diffraction (XRD) and low angle X-ray scattering (SAXS). The thermogravimetry (TG), optical microscopy, wettability, atomic force microscopy (AFM) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) analyzes were performed to evaluate the thermal, macrostructural and barrier properties of the materials. Based on the techniques of FTIR, NMR, XRD, SAXS, the formation of the crosslinked polymer chain of PU and silicon conjugation was confirmed. From TG the good thermal s... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

A Dissertação de Mestrado em questão consiste na avaliação do uso de revestimentos cerâmicos de fachada fundamentada no estudo de caso para edifícios residenciais multifamiliares, caracterizado por prédios de apartamentos, no Município de São Paulo, região Sul, cujos lançamentos ocorreram entre 1994 e 1998. Para tanto, abordam-se inicialmente antecedentes do uso destes materiais em fachadas de edifícios no Brasil. Posteriormente são abordadas as principais características dos materiais componentes dos revestimentos cerâmicos, enfatizando suas características quando aplicados em fachadas. São explicitadas, ainda, considerações para a elaboração de projetos de revestimentos cerâmicos de fachadas, bem como para sua execução, destacando também as principais patologias que os afetam. Finalmente, é realizada uma análise do uso dos revestimentos cerâmicos em fachada, no cenário definido, acompanhada de registros fotográficos, apresentados na forma de fichas para cada bairro levantado. Acompanha também esta análise uma pesquisa realizada entre os escritórios de arquitetura responsáveis pelos projetos arquitetônicos dos edifícios em questão, visando as condicionantes de projeto para o uso dos revestimentos cerâmicos. Conclui-se com abordagens vinculadas ao estado da arte sobre o uso dos Revestimentos Cerâmicos de Fachadas baseado na pesquisa de campo e opiniões dos arquitetos. / This Dissertation is about an evaluation of the use of ceramic tiles in facades of buildings, based on the study of housing buildings located at the southern region of the city of Sao Paulo, which were built between 1994 and 1998. At the beginning, the historic aspects of use of ceramic tiles in facades are reviewed, specifically in Brazil. Later on, the main characteristics of the components of ceramic tiles in coverings are studied, emphasizing the resulting characteristics when applied to facades. The study also describes considerations for both the elaboration and implementation of projects of ceramic tile facade coverings including the main pathologies that may affect them. An analysis on the use of ceramic tile facade coverings in a specific scenery is included. Photographic files of each neighborhood are attached to this section as well as a research among architecture offices who were responsible for the projects of those buildings. Finally you will find approaches related to the state -of-art when using ceramic tile facade coverings based on an in situ research and on architect’s opinions.

Nos últimos anos, as indústrias têm mostrado muito interesse em procurar sistemas de pinturas que possam ser mais eficientes na proteção do substrato metálico. Os sistemas comuns de pinturas criam uma barreira passiva sobre substrato que evita o contato com a água e outras espécies agressivas. No entanto, a degradação do revestimento pode ocorrer como consequência de fatores externos como radiação UV, temperatura ou ação mecânica. Por este motivo, pesquisadores têm buscado sistemas de pintura com proteção ativa que sejam capazes de se autorreparar (self-healing), levando o substrato a um tempo de vida em serviço mais prolongado. Uma maneira para atingir este efeito ativo é a incorporação de sistemas de nanocontainers ou nanorreservatórios com material ativo encapsulado (inibidores de corrosão) na matriz do revestimento. O objetivo deste trabalho é avaliar o efeito na resistência à corrosão do aço carbono ABNT 1020 numa solução de NaCl 0,01 mol/L quando seja submetido a um prétratamento com camada de tinta alquídica aditivada com nanocontainers contendo o inibidor de corrosão dodecilamina. Três tipos de nanocontainers foram avaliados: 1) nanocontainers a base de nanopartículas de sílica revestida com diferentes camadas de polieletrólitos. 2) nanocontainers a base do mineral haloisita. 3) nanocontainers a base de uma sílica mesoporosa com arranjo ordenado hexagonal tipo SBA-15. Também foi estudada a cinética de liberação do inibidor dodecilamina dos diferentes tipos de nanocontainers usando a técnica de impedância eletroquímica. Os métodos eletroquímicos utilizados para avaliar a resistência a corrosão e o efeito de autorreparação ou self healing foram a técnica de varredura do eletrodo vibratório (SVET) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS), obtidas em solução aerada de NaCl 0,01 mol/L para chapas de aço carbono revestidas. Testes acelerados de corrosão numa câmara de névoa salina (SSC) foram realizados seguindo a norma ASTM B 117-11. As imagens de microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura e microscopia eletrônica de transmissão foram obtidas para conhecer a estrutura e morfologia dos nanocontainers e o aspecto dos corpos de prova pintados. A caracterização da sílica mesoporosa foi realizada por termogravimetria (TGA), adsorção e dessorção de nitrogênio e difração de raios-X. Os estudos de cinética de liberação do inibidor foram realizados numa solução de NaCl 0,1 mol/L a diferentes valores de pH (2, 9 e 6.2) e contendo 1% m/m de nanocontainers carregados com inibidor dodecilamina, onde foi possível demonstrar que a pH 2 a velocidade de liberação do inibidor foi maior para os três tipos de nanocontainers estudados. Com relação aos resultados de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) e técnica de varredura com eletrodo vibratório (SVET) para os corpos de prova revestidos com uma tinta alquídica contendo 10 % m/m de nanopartículas de sílica obtidas por Lb-L ou haloisita e 15 % m/m de sílica mesoporosa foi comprovado o efeito selfhealing da tinta pela liberação do inibidor dodecilamina encapsulado dentro da estrutura do nanocontainer. Este efeito também foi notado nos testes de névoa salina, onde o inibidor de corrosão é liberado pelo abaixamento do pH nas regiões anódicas ou de corrosão retardando o processo de corrosão na região do defeito. / In the last years, the industries have shown much interest in searching painting systems that may be more effective in protecting the metallic substrate. Common painting systems create a passive barrier over the substrate that avoids contact with the water and other aggressive species. However, degradation of the coating may occur as a result of external factors such as UV radiation, temperature or mechanical action. For this reason, researchers have sought paint active protection systems that are able to self-repair (self-healing) leading to a longer lifetime of the substrate. One way to achieve this active effect is the incorporation of nanocontainer systems with encapsulated active material (corrosion inhibitors) to the coating matrix. The objective of this study is to evaluate the effect on corrosion resistance of carbon steel ABNT 1020 in aerated 0.1 mol/L NaCl solution when it is subjected to a pretreatment with alkyd paint layer doped with nanocontainers containing dodecylamine as corrosion inhibitor. Three types of nanocontainers were evaluated: 1) SiO2 nanoparticles coated with polyelectrolytes multilayers. 2) halloysite nanoparticles. 3) type SBA-15 mesoporous silica particles of. The kinetics of release of the inhibitor dodecylamine from the different types of nanocontainers was also determined indirectly using electrochemical impedance spectroscopy technique. Electrochemical measurements were performed to evaluate the self-healing effect of coated carbon steel panels after a provoked defect with scanning vibrating electrode technique (SVET) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS), all measurements were performed in an aerated NaCl 0.01 mol/L solution. Accelerated corrosion tests in salt spray chamber (SSC) were also carried out following the prescriptions of ASTM B 117-11 standard. The images from optical, scanning electron and transmission electron microscopy were obtained to show the morphology and structure of the nanocontainers and the aspect of coated samples. The characterization of mesoporous silica was made by transmission electron microscopy, thermogravimetry (TGA), adsorption/desorption of N2 and X-ray diffraction. Kinetic studies of the release of encapsulated corrosion inhibitor were performed in NaCl 0.1 mol/L solution at different pH values (2, 9 and 6.2) containing 1 wt. % of dispersed nanocontainers loaded with dodecylamine inhibitor, and it was possible to confirm that at pH 2 condition the release of inhibitor was more efficient in comparison to other pH conditions (9 and 6.2). On the other hand, the results obtained by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and scanning vibrating electrode technique (SVET) of the coated carbon steel panels with alkyd paint loaded with 10 wt. % (SiO2 nanoparticles or halloysite) and 15 wt. % (mesoporous silica) has proven the self-healing effect by the release of corrosion inhibitor from nanocontainers on the defect area triggered by the pH decrease typical of anodic or corroding areas. This self-healing and protective effect was also noticed in salt spray tests, where the corrosion inhibitor was released slowing down the corrosion process on the defective region.

A corrosão nos materiais metálicos causa sérias perdas financeiras e impactos ambientais. Apesar de eficientes, os revestimentos orgânicos podem gerar fissuras com o tempo, propiciando locais favoráveis à corrosão. Diante disso, o conceito de autorreparação em revestimentos tem sido estudado, para que este tipo de dano seja minimizado, sem necessitar da intervenção humana. O método de encapsulamento de formadores de filme em microcápsulas poliméricas é bastante utilizado nos sistemas de autorregeneração. Neste trabalho, estudou-se o processo de emulsificação do óleo de linhaça, etapa determinante para a obtenção das microcápsulas, que serão posteriormente aditivadas em um primer de epóxi base água. Inicialmente, foi necessário aperfeiçoar o preparo da emulsão, analisando-se para isso três tipos diferentes de tensoativos em termos de propriedades e composições. Foi feito um planejamento estatístico no qual se adotou o modelo de projeto fatorial completo para cada um dos tensoativos, onde os fatores analisados foram a variação da fração mássica do tensoativo, a aplicabilidade do ultrassom ou dispersor Ultra-Turrax® e a adição ou não de cloreto de sódio. O pequeno número de ensaios envolvidos e a simplicidade para se analisar e interpretar os dados justificam a escolha deste modelo. As variáveis resposta foram a determinação do diâmetro médio volumétrico das gotículas e a medida do potencial zeta das emulsões para analisar a estabilidade das mesmas. Além disso, observou-se a forma, tamanho e característica das gotículas com o auxílio de um microscópio óptico. A estabilidade da emulsão também foi avaliada pela observação e registro fotográfico da separação de fases, depois de certo tempo em repouso, em um tubo de ensaio. Após a determinação do melhor tensoativo e condições de preparo da emulsão na obtenção das microcápsulas, estas foram obtidas e adicionadas no primer e o mesmo foi aplicado sobre corpos de prova de aço carbono. O efeito de autorreparação proporcionado pela ruptura das microcápsulas ao se provocar um defeito foi avaliado pelas técnicas de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS), técnica de varredura com eletrodo vibratório (SVET) e pelo ensaio acelerado de corrosão em câmara de névoa salina (SSC). As microcápsulas foram caracterizadas por microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura (SEM). / The corrosion of metallic materials causes serious financial losses and environmental impacts. Although efficient, organic coatings may generate cracks over time, generating potential sites for corrosion. Hence, the self-healing concept on coatings has been studied in order to minimize this type of damage, without requiring human intervention. The encapsulation method of film formers in polymeric microcapsules is widely used in self-healing systems. In this study, the emulsification process of linseed oil was investigated, since it is a determining step to obtain the microcapsules that will later be doped in a water based epoxy primer. Initially, it was necessary to improve the emulsion preparation, by analyzing three types of surfactants with different properties and compositions. A statistical planning adopting the full factorial design model was conducted for each of the surfactants, in which the factors considered were the variation of the weight fraction of surfactant, and the use or not of ultrasound, Ultra-Turrax® disperser and sodium chloride. The small number of trials involved and the simplicity to analyze and interpret the data justify the choice of this statistical model. The response variables were the determination of the droplet volumetric mean diameter and the measurement of the zeta potential of the emulsions to assess its stability. Moreover, the shape and characteristics of the droplets were observed with the aid of an optical microscope. The emulsion stability was also evaluated by observation and photographic register of phase separation after some rest time in a test tube. After determining the best surfactant and conditions for the emulsification to obtain the microcapsules, they were produced and added to the primer, which was applied on carbon steel specimens. The self-healing effect provided by the rupture of the microcapsules after an intentional defect was evaluated by electrochemical impedance spectroscopy (EIS), scanning vibrating electrode technique (SVET) and accelerated corrosion tests in a salt spray chamber (SSC). The microcapsules were characterized by optical and scanning electron microscopes (SEM).

A operação de uma turbina hidráulica para hidrogeração alocada em um rio com sedimentos pode levar ao desgaste erosivo e, consequentemente, manutenção prematura do componente. Visando mitigar esse problema, em geral, aplicam-se revestimentos que aumentam a vida útil das turbinas, mas não eliminam o desgaste erosivo ocorrido, o que leva à necessidade de reparo do componente. O reparo se inicia com a remoção do revestimento remanescente e reconstituição da geometria por solda, para então, reaplicação de um novo revestimento. Nem sempre as regiões afetadas são grandes, o que possibilitaria a aplicação de um reparo por soldagem e também reparo de revestimento localizado na turbina. O reparo sobre o revestimento pode ser aplicado tanto na recuperação de componentes que sofrem desgaste erosivo, bem como, para consertar problemas ocorridos durante o processo de revestimento anterior. O presente trabalho visa compreender e verificar a possibilidade de reparo em um revestimento de WC-10Co-4Cr executado pelo processo de aspersão térmica HVOF (high velocity oxy fuel), bem como, suas limitações em desgaste erosivo. O estudo foca na preparação sobre um revestimento existente (remoção eletroquímica) e aplicação de uma nova camada. Como avaliação inicial o trabalho considerou o ensaio de desgaste erosivo, onde foi encontrado aumento de 22% na quantidade de material erodido nos corpos de prova com reparo. A observação e comparação dos corpos de prova com e sem reparo, utilizando microscopia eletrônica de varredura (MEV), mostra que a diferença em desgaste está na delaminação entre camadas devido à falha coesiva, a qual pôde ser observada através do ensaio de adesão. A falha coesiva pode ser explicada com base em análise por EDS dos corpos de prova, por intermédio da qual foi verificado um aumento na quantidade de oxigênio e, consequentemente, presença de óxido na preparação superficial por remoção eletroquímica. / The operation of a hydraulic turbine for hydropower generation located in a river with sediments can lead to erosive wear, and, as a consequence, premature maintenance of the component. In order to minimize such problem, coatings are applied to increase turbine lifetime, but they do not eliminate erosive wear, which leads to the necessity of component repair. The repair starts with the removal of the remaining coating and reconstitution of the geometry by welding, and then reapplication of a new coating. The affected regions are not necessarily large, which would allow the application of a localized repair by welding and localized repair by coating. The coating repair can be applied in two situations: recovery of components with erosive wear and to fix problems during coating manufacturing. The present work aims to understand and verify the possibility of repair in a WC-10Co-4Cr coating performed by the thermal spraying HVOF process (high velocity oxy fuel), as well as, its limitations in erosive wear. This study focuses in the preparation of an existing coating (electrochemical removal) and application of new coating layers. The start point was an evaluation using an erosion test rig, which indicated an increase of 22% in material removal for the test samples with repair. Using scanning electron microscope (SEM), the test samples with and without repair were compared and showed a wear difference related to delamination between layers due to cohesive failure, which was also observed in the adhesion test. The cohesive failure can be explained by EDS, where it was found a high content of oxygen in the repaired zones, and, as a consequence, presence of oxide in the surface preparation by electrochemical removal.