Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6243.pdf: 18142395 bytes, checksum: 97db798d226a0777a207cf83fc5a4e14 (MD5) Previous issue date: 2014-06-27 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this work was studied the influence of interpass time on the recrystallizationprecipitation interaction occurring during the thermomechanical processing of ISO 5832-9 austenitic stainless steel, which has high contents of niobium (0.28%) and nitrogen (0.35%). The simulation of the industrial processing was carried out through hot torsion testing with multiple deformations in continuous cooling, in which the interpass time ranged between 5 and 50 s. The obtained plastic flow curves showed that shortest interpass times lead to increased levels of stress during straining and that the non-recrystallization temperature for this steel is close to 1100°C. The microstructural evolution was investigated by interrupting the tests on certain deformations before and after Tnr, and for this it was used the microscopy techniques of optical, transmission electron and scanning electron associated with electron backscattered diffraction. Small interpass times resulted in a larger volume fraction of small precipitates (< 50 nm) and smaller grain sizes. It was observed that dynamic recrystallization also occurs, and that these smaller precipitates were effective in pinning grain boundaries and dislocations (continue...). / No presente trabalho foi avaliada a influência do tempo entre passes na interação recristalização-precipitação durante o processamento termomecânico de um aço inoxidável austenítico com altos teores de nióbio (0,28%) e nitrogênio (0,35%), o ISO 5832-9. A simulação do processamento industrial foi realizada por meio de ensaios de torção a quente com múltiplas deformações em resfriamento contínuo e com tempo entre passes variando entre 5 e 50 s. As curvas de escoamento plástico obtidas mostraram que menores tempos entre passes conduzem ao aumento dos níveis de tensão durante a deformação e que a temperatura de não recristalização deste aço está próxima de 1100°C. Investigou-se a evolução microestrutural interrompendo os testes em determinadas deformações antes e depois da Tnr e para tal foram utilizadas técnicas de microscopia ótica, eletrônica de transmissão e eletrônica de varredura associada com difração de elétrons retroespalhados. Tempos entre passes menores produziram maiores porcentagens de precipitados pequenos (< 50 nm) e tamanhos de grãos menores. Foi observado que a recristalização dinâmica também acontece e que estes precipitados menores foram eficientes no ancoramento dos contornos de grãos e discordâncias (continua...).

O preenchimento dos atuais requisitos industriais para as propriedades das ligas Al-Si exige o controle dos processos de fundição e o conhecimento das relações entre as variáveis de processo e as propriedades finais desejadas. Sabe-se que as propriedades finais dependem fortemente da macroestrutura, especificamente da forma e tamanho dos grãos e da distribuição de porosidade. Embora se conheça a importância do estudo da formação da macroestrutura bruta de solidificação, existem diversos aspectos que foram pouco estudados. O presente trabalho tem como objetivo principal estudar o efeito da adição de inoculante na macroestrutura de grãos, particularmente na transição colunar-equiaxial, formada durante a solidificação unidirecional das ligas Al-3%Si e Al-7%Si. Foram realizados diversos ensaios de solidificação unidirecional ascendente em um forno de aquecimento resistivo adicionando-se diferentes quantidades de inoculante na forma de uma liga-mãe comercial de composição nominal Al-3%Ti-1%B. A solidificação unidirecional foi realizada num cadinho de aço inoxidável com base refrigerada a água e com topo e paredes laterais isolados termicamente. A macroestrutura da seção longitudinal dos lingotes obtidos foi revelada e parâmetros térmicos foram calculados a partir de curvas de resfriamento coletadas por termopares posicionados no interior do cadinho durante a solidificação. O aumento da quantidade de inoculante adicionada resultou em um conjunto de lingotes que apresentaram macroestruturas compostas quase completamente de grãos colunares até estruturas completamente equiaxiais. Sem a adição de inoculante, as macroestruturas mostraram uma transição colunar-equiaxial que não ocorre abruptamente, ao passo que a adição de inoculante resultou no aparecimento de uma região mista contendo simultaneamente grãos colunares e equiaxiais. O aparecimento desta região mista e a diminuição do tamanho dos grãos equiaxiais ocorreram na liga Al-7%Si para maiores quantidades de inoculante do que na liga Al-3%Si. / The development of various industrial sectors, such as the automotive and the aerospace industry, demand premium aluminum castings with strict control of mechanical properties. To fulfill these requirements, the control of solidification processes and the knowledge of relations between the processing variables and the casting properties are necessary. The mechanical properties of a cast part depend strongly on its macrostructure, which are directly related to the grain size and distribution of porosity. Although the study of the macrostructure formation is important to establish the relationship between processing variables and properties, some important effects were not studied thoroughly. The main objective of the present work is to study the effect of inoculant addition on the grain macrostructure, particularly the columnar-to-equiaxial transition, of Al-3%Si and Al-7%Si alloys solidified directionally. Several experiments of directional upwards solidification have been carried out in a electric resistance furnace. Different contents of a master-alloy (Al-3%Ti-1%Ti) traditionally used for grain refining in the aluminum industry were added to the melt before solidification. The directional solidification occurred in a stainless steel crucible with a water-cooled base and with lateral walls and top with thermal insulation. The macrostructures of the longitudinal section of ingots were revealed and thermal parameters, such as isotherm velocity and temperature gradients were calculated from the cooling curves measured during solidification by thermocouples inserted within the crucible. An increase in the inoculant addition resulted in a series of different ingot macrostructures that ranged from completely columnar to completely equiaxed grain structures. Without inoculant addition, the columnar-to-equiaxed transition region was abrupt, whereas the addition of inoculant gave rise to a mixed structure of columnar and equiaxed grains. The amount of inoculant that had to be added to the Al-7%Si to cause this mixed structure and decrease the equiaxed grain size was nearly one order o magnitude larger than the amount of inoculant added to the Al-3%Si alloy.

A demanda do silício de grau solar (SiGS) utilizado na indústria fotovoltaica cresce atualmente em uma média de 35% ao ano e a projeção para a próxima década é de constante crescimento. Entretanto, a disponibilidade de matéria-prima para a produção do SiGS não tem crescido na mesma taxa, resultando em uma elevação de seu custo. Logo, a obtenção de rotas alternativas menos onerosas para a produção do SiGS torna-se crucial, principalmente sendo o Brasil o 3o maior produtor mundial de silício de grau metalúrgico. Tendo como objetivo a purificação do silício, o presente trabalho de pesquisa apresenta um estudo detalhado da solidificação direcional do silício, que é uma das etapas utilizadas em todas as rotas alternativas atualmente pesquisadas com o objetivo de purificação. Este estudo foi realizado em um forno do tipo Bridgman vertical, onde o silício líquido contido em um molde foi extraído da região quente do forno, resultando em uma solidificação direcional controlada e ascendente. Dois tipos de silício foram escolhidos como material de entrada para o processo de refino: o silício de grau metalúrgico e o silício de grau metalúrgico pré-refinado por lixiviação. Quatro velocidades de extração do molde entre 5 a 110 mm/s foram empregadas nos ensaios. A macrossegregação de impurezas nos lingotes obtidos foi medida através de análises químicas e a estrutura metalúrgica observada através de macro e micrografias. Os lingotes solidificados com menor velocidade de extração, onde se observa evidências de uma interface sólido-líquido plana, apresentam um grau de refino superior aos de maior velocidade, que mostram evidências de uma interface celular ou dendrítica. As análises químicas mostram que, após a solidificação direcional, os teores de Fe, Al, Cr e Ti medidos nas regiões da base e central dos lingotes atingem níveis especificados para o SiGS por alguns autores. / The demand for solar grade silicon (SiGS) in the photovoltaic industry has grown 35% per year and a constant growth rate is predicted for the next decade. The availability of feedstock to produce SiGS, however, has not grown at the same rate, resulting in increasing SiGS cost. Consequently, the development of less expensive alternative processing routes is of paramount importance to the photovoltaic industry in general, and particularly to Brazil, which is the 3rd largest producer of metallurgical grade silicon. The objective of the present work is to study the directional solidification of silicon, which is a step adopted in virtually all alternative processing routes under development to refine silicon. The directional solidification of silicon was carried out in a vertical Bridgman furnace, where liquid silicon was poured into a quartz mold, which was extracted at constant velocity from the hot region of the furnace, resulting in ascending directional solidification. Two types of feedstock silicon were used, namely, a metallurgical grade silicon that was refined by leaching prior to directional solidification and metallurgical grade silicon as-received from the manufacturer. The quartz molds with liquid silicon were extracted at four different velocities in the range from 5 to 110 mm/s. In the solidified silicon ingots, the macrosegregation of elements were measured using accurate analytical techniques, whereas the metallurgical structures were observed in macro and micrographs. The ingots solidified at lower extraction velocities, at which evidences of a planar solidliquid interface were observed, showed greater refining effect than those solidified at larger velocities, which showed evidences of a cellular or dendritic solid-liquid interface. The contents of Fe, Al, Cr, and Ti measured at the base and center portions of the solidified ingots comply with the specifications of SiGS proposed by some authors.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Este trabalho propÃs descrever e apresentar, em forma de dicionÃrio, com uma versÃo impressa e outra eletrÃnica, a linguagem tÃcnica do ciclo de produÃÃo do alumÃnio primÃrio no Estado do ParÃ, distribuÃda em trÃs atividades: a mineraÃÃo da bauxita, refino da alumina e a metalurgia do alumÃnio. Para tanto, investigamos a linguagem das trÃs maiores empresas que desempenham essas atividades, respectivamente a MineraÃÃo Rio do Norte S.A. (MRN), a HYDRO ALUNORTE e a AlumÃnio Brasileiro S.A. (ALBRAS). A pesquisa foi fundamentada teÃrica e metodologicamente em duas correntes teÃricas terminolÃgicas - a Socioterminologia e Teoria Comunicativa da Terminologia. A coleta dos dados foi feita a partir de um corpus constituÃdo de 173 textos especializados e 18 DVDs institucionais distribuÃdos de acordo com as trÃs atividades desenvolvidas pelas empresas. Com este trabalho de coleta, extraÃmos os termos tÃcnicos, as definiÃÃes e contextos de ocorrÃncia dos termos. Esses dados foram digitalizados em um programa computacional chamado Lexique Pro, que automaticamente organizou a macro e as microestruturas do dicionÃrio. ApÃs uma versÃo provisÃria do dicionÃrio, checamos as informaÃÃes contidas no dicionÃrio junto a alguns especialistas das atividades envolvidas para verificar se tais informaÃÃes estavam corretas. A versÃo definitiva do dicionÃrio possui 1.110 termos que representam um amplo universo da linguagem tÃcnica atual do ciclo de produÃÃo do alumÃnio, das quais 362 se relacionam à mineraÃÃo da bauxita, 228 se relacionam ao refino da alumina e 693 se relacionam à metalurgia do alumÃnio. Quanto Ãs categorias gramaticais, o dicionÃrio apresenta 564 substantivos masculinos, 516 substantivos femininos, 22 verbos e 8 adjetivos. Ao todo, 97% dos termos sÃo substantivos. O dicionÃrio apresenta ainda, observando o modelo variacionista de Faulstich (2010) adotado para esta pesquisa, 214 variantes formais (variantes concorrentes), 164 sinÃnimos (variantes coocorrentes) e 50 emprÃstimos (variantes competitivas). O DicionÃrio que apresentamos tem como meta sistematizar a linguagem tÃcnica dessas trÃs principais atividades o ciclo de produÃÃo de alumÃnio. Nessa perspectiva, o principal intuito deste trabalho foi produzir um dicionÃrio tÃcnico que favoreÃa a comunicaÃÃo entre os interessados por essa atividade, entre o publico objeto da pesquisa, pesquisadores, docentes e estudantes. / This study aimed to describe and present, in dictionary form, with a printed and an other electronics version, the technical language of the primary aluminum production cycle in Parà State, distributed in three activities: bauxite mining, alumina refining and metallurgy of aluminum. Therefore, we investigated the language of the three largest companies that develop these activities, respectively the MineraÃÃo Rio do Norte S.A. (MRN), HYDRO ALUNORTE and the AlumÃnio Brasileiro S.A. (ALBRAS). The research was based theoretically and methodologically in two terminological theoretical currents - the Socioterminology and Communicative Theory of Terminology. The data collection was taken from a corpus of 173 specialized texts and 18 institutional DVDs distributed according to these three activities developed by the companies. With this collection work, we extract technical terms, definitions and contexts of occurrence. These data were introduced into a computer program called Lexique Pro, which automatically organized the macro and microstructure of the dictionary. After a provisional version of the dictionary, we check the information contained in the dictionary with some experts of the activities involved to verify if the informations were correct. The final version of the dictionary has 1,110 terms that represent a broad universe of current technical language of the aluminum production cycle, of which 362 are related to the mining of bauxite, 228 relate to the refining of alumina and 693 relate to the metallurgy of aluminum. As for the grammatical categories, the dictionary has 564 masculine nouns, 516 feminine nouns, 22 verbs and 8 adjectives. Altogether, 97% of the words are nouns. The dictionary presents, according to the variationist model developed by Faulstich (2010), 214 formal variants (concurrent variants), 164 synonyms (coocorrentes variants) and 50 loanwords (competitive variants). The Dictionary that we present aims to systematize the technical language of these three main activities of the aluminum production cycle. In this perspective, the main purpose of this work was to produce a technical dictionary that favour communication between interested by this activity, between the public object of the research, researchers, teachers and students.

As ligas Al-Si hipoeutéticas têm grande importância na indústria de fundição de peças devido às excelentes propriedades de fundição, como baixo ponto de fusão e alta fluidez. A análise térmica das curvas de resfriamento medidas durante a solidificação destas ligas pode ser utilizada para controlar a formação da macroestrutura de grãos. Esta análise envolve a determinação das temperaturas de início e final de solidificação, bem como a evolução da fração de sólido com o tempo a partir da chamada análise térmica de Fourier. Apesar desta técnica ter sido aplicada a diversas ligas comerciais, existem poucos dados referentes às ligas Al-Si binárias. Os dados são ainda mais escassos quando se deseja examinar o efeito do tratamento de inoculação do metal líquido para refino de grão. O objetivo do presente trabalho é investigar o efeito do tratamento de inoculação nas ligas binárias Al-3%Si, Al-7%Si e Al-11%Si através da análise térmica e metalográfica. Foram obtidos lingotes cilíndricos a partir do vazamento da liga Al-Si líquida com ou sem a adição de inoculante na forma da liga mãe Al-3%Ti-1%B, adicionada para se obter um teor nominal de 0,05%Ti. Curvas de resfriamento foram medidas a partir de termopares inseridos no interior da cavidade do molde, composto de areia de sílica ligada com resina fenólica. Os lingotes foram seccionados e as suas micro e macroestruturas examinadas por metalografia óptica. A análise térmica das curvas de taxa de resfriamento e a análise térmica de Fourier foram aplicadas para determinar os instantes de início e final de solidificação, a magnitude da recalescência, a evolução da fração de sólido com o tempo e a fração de sólido no momento da coesão dendrítica. Os resultados mostram que o inoculante, apesar de adicionado na mesma quantidade em todas as ligas, é mais efetivo em diminuir o tamanho de grão da liga Al-3%Si do que das ligas Al-7%Si e Al-11%Si. Esta perda de eficiência é chamada de envenenamento do inoculante pelo Si. A evolução da fração de sólido mostra que a fração de coesão diminui com o aumento do teor de Si, como observado por alguns autores. A adição do inoculante diminui a fração de sólido durante a solidificação, diminuindo também a fração de coesão. Este efeito contraria dados da literatura para o ponto de coesão medido através de métodos mecânicos. / The hypoeutectic Al-Si alloys are extremely important to the foundry industry owing to their excellent fluidity and castability. The thermal analysis of the cooling curves measured during solidification of these alloys can be used to control the formation of the grain macrostructure. This analysis consists of the determination of the temperatures at the beginning and end of solidification, as well as the calculation of the time evolution of the solid fraction by more elaborate techniques, such as, the Fourier thermal analysis. Although this technique has been applied to several aluminum commercial alloys, there are very few data about binary Al-Si alloys. Available data related to the effect of melt inoculation to decrease grain size are even scarcer. The objective of the present work is to study the effect of the inoculation treatment of the binary alloys Al-3%Si, Al-7%Si, and Al-11%Si by thermal analysis and metalography. Cylindrical ingots were cast by pouring Al-Si melts with or without the addition of inoculant in the form of Al-3%Ti-1%B to obtain 0,05%Ti. Cooling curves were measured by thermocouples located within the mold cavity, made of silica sand and phenolic resin. The ingots were sectioned and their micro and macrostructures examined by optical metalography. The simple thermal analysis and the Fourier analysis were used to determine the time of beginning and end of solidification, the size of the recalescence, the time evolution of solid fraction and the solid fraction at the dendrite coherency point. The results show that, although the same amount of inoculant is added to all melts, it is more effective to decrease the grain size of the Al-3%Si than that of the Al7%Si and Al-11%Si alloys. This fading of efficiency is referred to as poisoning of the inoculant by Si. The evolution of solid fraction shows that the solid fraction at the coherency point decreases with an increase in the Si content, as observed by other authors. The addition of inoculant also causes a decrease in the solid fraction at dendrite coherency, which disagrees with some published coherency fraction obtained by mechanical methods.

As ligas de cobre têm grande importância na fabricação de produtos metálicos que necessitam de boa resistência à corrosão e/ou alta condutividade térmica e elétrica. A sua estrutura de grãos bruta de solidificação define diversas propriedades requeridas em serviço/processamento e o refino desta estrutura pode ser realizado a partir da inoculação do banho metálico antes do início da solidificação, aumentando o número de núcleos sólidos formados. A inoculação e os mecanismos de refino de grão em ligas de cobre foram pouco investigados e não são entendidos suficientemente para permitir o projeto de inoculantes. O presente trabalho tem como principal objetivo identificar os mecanismos fundamentais de inoculação e refino de grão das ligas do sistema Cu-Sn a partir de adições de Zr aos banhos líquidos antes da solidificação. Amostras cilíndricas foram produzidas a partir da solidificação das ligas a uma taxa de resfriamento de ~ 0,8 ?C/s. Estas amostras foram analisadas por diferentes técnicas: (a) observação da macroestrutura de grãos; (b) análise térmica das curvas de resfriamento obtidas durante a solidificação; (c) análise química; (d) exame da microestrutura em microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura (MEV) com emissão de campo (FEG), microscopia eletrônica de transmissão (MET) com e sem o feixe de íons (FIB) e (e) microanálise por espectroscopia de energia dispersiva (EDS). Observa-se que adições de Zr na faixa de 0,04 a 0,4% a banhos da liga Cu-8%Sn com cobertura de pó de grafita reduzem o tamanho médio de grão em até 90%, mas não causam efeito significativo sem a cobertura de grafita. Este efeito da diminuição do tamanho de grão com a adição de Zr torna-se significativo somente para teores de Sn >=4%. Esta redução de tamanho médio de grão é acompanhada do aparecimento de partículas facetadas na microestrutura, identificadas como ZrC a partir de padrões de difração de elétrons e microanálises EDS. Uma análise teórica mostra desajustes entre os reticulados do ZrC e do Cu? tão pequenos quanto 1,9%, indicando que estas partículas podem funcionar como centros efetivos para a nucleação heterogênea e causar o refino de grão em ligas de Cu. Parâmetros extraídos da recalescência das curvas de resfriamento, como a diferença entre as temperaturas mínima e máxima da recalescência, apresentaram boa correlação com o tamanho médio de grão final, indicando a possibilidade do controle do tamanho de grão em ligas Cu-Sn com adições de Zr a partir da análise térmica. / Copper alloys are important to the production of metallic parts with good corrosion resistance and high thermal and electrical conductivity. The as-cast grain structures of these alloys are closely related to the properties required in service or during processing. The refining of the grain structure can be achieved by inoculation of the metallic melt, before the beginning of solidification, increasing the number of solid nuclei. The inoculantion and grain refining of copper alloys have been poorly investigated and are not sufficiently understood to enable the design of inoculants. The objective of the present work is to identify the fundamental mechanisms underlying the inoculation and grain refining of Cu-Sn alloys by additions of Zr to the melt prior to solidification. Cylindrical samples of these alloys were cast at a cooling rate of ~0,8 ?C/s. These samples were analyzed using different techniques: (a) observation of the grain macrostructure; (b) thermal analysis of the cooling curves collected during solidification; (c) chemical analysis; (d) observation of the microstructure in the optical microscope, scanning electron microscope (SEM) with field emission gun (FEG), trasmission electron microscope (TEM) with and without the focused ion beam (FIB) for sample preparation and (e) energy dispersive spectroscopy (EDS) microanalysis. The results show that additions of Zr in the range between 0,04 and 0,4% to melts of a Cu-8%Sn alloy with a graphite powder cover decrease the average grain size by up to 90%, but have no effect without the graphite cover. The decrease in grain size obtained with Zr additions become significant only for alloys with %Sn >==4 and is followed by the appearance of faceted particles in the microstructure, identified as ZrC after examining electron difraction patterns and EDS microanalyses of the particles.

A demanda por energia fotovoltaica vem aumentando a razão de mais de 20% ao ano no mercado internacional nos últimos dez anos. O silício com pureza entre 99,999% e 99,99999% é utilizado na fabricação de células fotovoltaicas. O silício metalúrgico tem pureza entre 98,5% e 99%. Este estudo visa investigar o refino a vácuo como um processo alternativo de menor custo para se obter o silício para células fotovoltaicas. Este processo pode remover o fósforo do silício, que é um dos elementos prejudiciais à célula fotovoltaica. Isso permitiria agregar valor à produção brasileira de silício metalúrgico, que alcança um preço de aproximadamente US$2,5 por quilo, enquanto o silício para células fotovoltaicas varia entre US$20 e 60 por quilo. Foram realizados experimentos de fusão em forno de indução a vácuo, variando parâmetros como temperatura, tempo e pressão. O teor de fósforo caiu de 33 ppm para cerca de 0,1 ppm e os resultados foram comparados com um modelo matemático da literatura. Conclui-se que o refino por este processo é tecnicamente viável. / The demand for photovoltaics is increasing at a ratio over 20 % per year in the international market in the last ten years. Silicon with purity of 99.999 % and 99.99999 % is used in the manufacture of photovoltaic cells. The purity of metallurgical silicon is between 98.5% and 99%. This study aims to investigate the vacuum refining process as a lower cost alternative to obtain silicon for photovoltaic cells. This process can remove phosphorus from silicon, which is a harmful element to the photovoltaic cell. This would add value to Brazilian production of metallurgical silicon, that reaches a price of approximately U.S.$ 2.5 per kilogram, while the silicon for photovoltaic cells varies between U.S.$ 20 and 60 per kilo . Melting experiments were performed in a vacuum induction furnace by varying such parameters as temperature, time and pressure. The phosphorus content dropped from 33 ppm to about 0.1 ppm and the results were compared with a mathematical model from literature. It is concluded that refining of this process is technically feasible.

Novas rotas para obtenção de silício grau solar a partir de silício grau metalúrgico estão em desenvolvimento e a solidificação direcional é uma etapa presente em todos os processos propostos. O refino de silício por solidificação direcional baseia-se no fenômeno de macrossegregação das impurezas. Experimentos de solidificação direcional transiente foram realizados em condições estáticas utilizando um equipamento projetado no âmbito desse trabalho. A partir de um experimento de referência, foram avaliadas as influências da alteração do material da base do cadinho, altura do lingote e condição de resfriamento do forno. Para estudo das condições de solidificação e dos mecanismos envolvidos no fenômeno de macrossegregação de solutos foi proposto e implementado um modelo matemático. Esse modelo considera as equações gerais de transporte no caso unidirecional e o transporte de espécies químicas por difusão macroscópica e convecção. A convecção foi tratada a luz da teoria da camada estagnada a frente da interface sólido-líquido. Variáveis como velocidade da interface sólido-líquido, gradiente de temperatura, perfis de concentração de soluto e de fração de sólido foram obtidos com o modelo matemático utilizando as temperaturas medidas no silício durante os experimentos de solidificação como condições de contorno do modelo. Os resultados experimentais mostraram que sob algumas condições foram obtidos lingotes com macroestrutura típica de solidificação unidirecional e, além disso, as microestruturas mostraram evidências de macrossegregação de solutos. Os resultados do modelo matemático mostraram que a solidificação ocorreu em diferentes condições de velocidade da interface sólido-líquido e gradiente de temperatura nos experimentos. Os resultados obtidos com a utilização do modelo matemático mostraram que a convecção teve papel fundamental no fenômeno de macrossegregação de solutos. / New process routes are under development to obtain solar grade silicon from metallurgical grade one, and the directional solidification is an essential step in all proposed process routes. The silicon refining by directional solidification is based on the impurities macrosegregation phenomena. Transient solidification experiments were conducted under a static condition in a furnace projected for this work. From a reference experiment it was analyzed the effects of the changing the material of the crucible base, the ingot height and the cooling condition of the furnace. A mathematical model was proposed and implemented in order to study the solidification conditions and the main mechanisms regarding the macrosegregation phenomena. The mathematical model considers the conservation equations in one direction and the transport of chemical species occurs by diffusion and convection. The convection was treated using the diffusion layer theory. The velocity of solid-liquid interface, temperature gradient and profiles of solute concentration and solid fraction were obtained using the temperatures on silicon during the solidification experiments as boundaries conditions of the model. The experimental results showed that under some conditions it was obtained ingots with typical unidirectional macrostructure and, besides, showed in the microstructure evidences of macrosegregation. The mathematical model results showed that the solidification took place under different conditions of solid-liquid interface velocities and temperature gradient in the experiments. The results from the mathematical model showed that convection plays an essential role in the macrosegregation phenomena.

O presente trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos de celulases comerciais na superfície de fibras celulósicas branqueadas de eucalipto, bem como o impacto destes efeitos durante o refino. Após tratamento enzimático realizado em laboratório sob condições controladas, as polpas de fibra seca foram submetidas a refino em moinho PFI em vários níveis de energia e os resultados foram avaliados por meio dos ensaios físico-mecânicos realizados em folhas manuais formadas em laboratório e ensaios de morfologia de fibra, que tinham como objetivo evidenciar alguns efeitos provocados pelas enzimas utilizadas como auxiliar de refino. As análises dos dados obtidos mostraram que para a fibra seca tratada com produto denominado Maxymize 2530, foi possível obter valores 31% maiores de resistência à tração e 21% maiores de resistência interna (Scott Bond), valores estes sem refino mecânico. Estes valores foram similares aos encontrados para a fibra nunca seca, o que mostrou que a enzima pôde compensar o efeito \"Hornification\" causado pelo processo de secagem da fibra. Para a fibra seca pré-tratada com celulase e refinada em moinho PFI, foi possível obter um valor de Scott Bond de 100 lb.ft/in² com um consumo específico de energia 36% menor quando comparado com a fibra seca refinada em moinho PFI sem pré-tratamento enzimático. O mesmo aconteceu para os valores de resistência a tração, onde se obteve um valor de 70 kNm/kg com consumo específico de energia 57% menor. O planejamento experimental realizado contribuiu para a otimização de dosagem e variáveis do pré-tratamento enzimático, e com isso tornou possível a viabilização financeira da aplicação de celulases como auxiliar de refino. Todos os resultados foram ilustrados por imagens de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), que evidenciou o aumento do nível de fibrilação externa das fibras tratadas com enzimas. / This study aimed to evaluate the effects of commercial cellulases on the surface of bleached eucalyptus fibers, as well as the impact of these effects during refining. After enzymatic treatment performed in the laboratory under controlled conditions, the dried pulps were subjected to refining in PFI mill at various energy levels and the results were evaluated by physical-mechanical tests performed on handsheets formed in laboratory and morphology fiber tests, which were intended to show some effects caused by the enzymes used as an aid to refining. The data analysis showed that for the dry fiber treated with compound Maxymize 2530, it was possible to obtain values 31% higher tensile strength and 21% higher Scott Bond test, these values without mechanical refining. These values are similar to those found for the never dried fiber, which showed that the enzyme could compensate the \"Hornification\" caused by the drying process of the fiber. To the dried fiber pre-treated with cellulase and refined in a PFI mill, it was possible to obtain a value of Scott Bond 100 lb.ft /in² with a specific energy consumption was 36% lower when compared to the dried fiber refined in a PFI mill without pre -enzymatic treatment. The same happened to the values of tensile strength, which presented a value of 70 kNm/kg with a specific energy consumption with 57% lower. The experimental design carried out contributed to the optimization of dosage and variables of enzymatic pre-treatment, and thereby made possible the financial feasibility of the application of cellulases as an aid to refining. All results are illustrated by images of scanning electron microscopy (SEM), which showed an increase in the level of external fibrillation of fibers treated with enzymes.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:02:39Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6471_1.pdf: 2262349 bytes, checksum: 1ce8f421d9404bf7ff35ecff02b534f5 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Este trabalho tem como propósito identificar e analisar as políticas e iniciativas deflagradas pelos diversos atores sociais com interesse sobre a Refinaria Abreu e Lima, ora em construção em Suape - tanto aqueles vinculados ao setor público quanto aqueles ligados ao setor privado - com vistas a caracterizar suas respostas frente às perspectivas que a presença desse empreendimento representa para as organizações individualmente consideradas, bem como o seu potencial em termos de desenvolvimento socioeconômico da região. Utilizaram-se como referencial teórico os estudos sobre a expansão da empresa capitalista assim como teses sobre desenvolvimento regional. Os procedimentos metodológicos envolveram uso extenso da análise documental, bem como entrevistas semi-estruturadas realizadas junto a representantes de empresas de diversos segmentos do setor secundário e de outras organizações de caráter econômico, político, social e acadêmico locais. A análise dos dados realizou-se através de leituras repetidas dos documentos coletados ou produzidos, em que se buscou localizar categorias recorrentes nos discursos dos diversos atores sociais. Concluiu-se que, apesar dos esforços da Petrobrás e de outros organismos institucionais envolvidos, o empresariado e a sociedade local ainda se encontram distanciados, longe de estabelecer uma sinergia positiva com o empreendimento