O crescente aumento dos preços de carvões de alta qualidade para a coqueificação e sua escassez em todo o mundo tem levado produtores de coque a buscar novas alternativas para a composição de suas misturas. No entanto, mudanças na matriz das misturas de carvões devem ser acompanhadas pela manutenção da qualidade do coque. O presente estudo teve como objetivo geral avaliar a influência do uso de um carvão colombiano médio volátil com alta heterogeneidade, bem como carvões de baixo e alto volátil americanos na qualidade do coque. Para isso esses três carvões e mais dois carvões médio volátil, tipicamente utilizados na produção de coque, foram caracterizados e submetidos a carbonização. Assim foram produzidos em forno piloto (250 kg) coques a partir dos carvões individuais e de três séries de misturas. A caracterização dos coques produzidos foi realizada através de sua análise química, (análises imediata e enxofre), textura óptica, porosidade, resistência mecânica a frio (DI e tambor “I”) e reatividade (CRI e termobalança). Os resultados obtidos apontam que nas condições avaliadas o uso de carvão colombiano em detrimento de carvões de médio volátil teve pouca influência sobre a qualidade do coque até percentuais de 30%, enquanto aumentos maiores afetaram de forma negativa a qualidade do coque. Os limites máximos encontrados para a substituição dos carvões de médio volátil pelos carvões de alto e baixo volátil foram de 30 e 10%, respectivamente. Além disso, foram encontradas e discutidas as relações entre a textura óptica dos coques e sua reatividade, onde a reatividade dos coques aumentou com a diminuição do tamanho da textura óptica dos coques. Verificou-se também que o teste de reatividade em termobalança é uma boa alternativa para a caracterização da reatividade de coques, podendo ser correlacionado a testes padronizados (CRI). O modelo aditivo para a estimativa da textura óptica do coque,com base nos parâmetros dos coques individuais, mostrou uma boa correlação entre os dados experimentais e calcula dos e pode ser usado como uma ferramenta para ajudar na otimização de misturas de carvões. / The increasing price of prime coking coals and their scarcity worldwide have leaded the coke producers to look for alternative ways to compose their coal blends. However, any changes in coal blends should be done follow by the maintenance of the coke quality. The main objective of the present study was to assess the influence of a medium volatile Colombian coal of high heterogeneity, as well as low and high volatile American coals on coke quality. For this propose one Colombian coal of high heterogeneity and four coals typically used as components of coking blends were characterized and submitted to carbonization. Thus, cokes from single coals and three different series of coal blends were produced in a pilot scale coke oven (250kg). Coke characterization was performed by chemical analysis (proximate and sulfur analysis) ,determination of coke optical texture , porosity, mechanical strength tests (DI and I-Type Coke Tumbler) and reactivity tests (thermobalance and CRI)conditions evaluated using. The results showed that the substitution of medium volatile coals by Colombian coal had slight influence on coke quality for percentages equal to or below 30%, whilst further additions had a negative effect on coke quality. The maximum limits found for the replacement of medium volatile for low and high volatile coals were 10 and 30%, respectively. Moreover, the relationship between coke optical texture and reactivity was found and discussed, where coke reactivity increased with decreasing size of the optical texture components. It was also found that the reactivity test carried out in thermobalance is a good alternative for the characterization of coke reactivity and it can be correlated with standardized tests (CRI). The additive model to estimate coke texture, based in individual cokes, showed a good agreement between experimental and calculated data and can be used as a tool to help in the blend composition process.

A lenha é o principal combustível utilizado por diversos setores econômicos do estado e do país, gerando grande quantidade de cinza, sendo a maior parte descartada sem um mínimo controle, com risco de contaminação do solo e lençol freático, e parte dispersa na atmosfera poluindo o ar. Este trabalho teve por objetivo iniciar os estudos da viabilidade de utilização da cinza coletada em filtro multiciclone pela combustão de lenha de eucalipto em caldeira fumotubular para produção de vapor, visando sua incorporação ao concreto. O estudo compreendeu três fases experimentais. Na primeira foi realizada a caracterização da cinza através de ensaios químico, físico, mineralógico, microestrutural e impacto ambiental, concluindo-se que o resíduo indicava seu uso no concreto como fíler. Realizou-se um estudo estatístico com o teor de CaO e o diâmetro médio, concluindo-se que estas variáveis ocorrem de forma estável ao longo do processo de produção. Numa segunda fase estudou-se os efeitos da adição da cinza em teores de adição de 0%, 15%, 30% e 45% nos ensaios de temperatura de hidratação do cimento em pastas e nos ensaios de resistência à compressão e absorção por capilaridade e aspecto econômico em concretos com valores de m de 6,0, 7,5 e 9,0. Pela avaliação dos resultados o teor de adição de 15% e m=7,5 se apresentaram como os que melhor otimizaram as propriedades estudadas nas pastas e concretos ensaiados. Numa fase final realizou-se ensaios complementares em pastas, argamassas e concretos com teor de adição de 15% de cinza e m=7,5. Os resultados mostraram que a cinza de lenha de eucalipto pode ser utilizada como adição ao concreto, com efeito predominante de fíler, em percentual de 15%, trazendo benefícios econômicos, técnicos e ambientais. / Firewood is the main fuel used by various economic sectors of the state and the country, generating large amounts of ash, with most being discarded without a minimum control with risk of contamination of soil and groundwater, and partly dispersed in the atmosphere polluting the air. This study aimed to initiate studies of the feasibility of using the ash collected in the filter multicyclone wood-burning eucalyptus fumotubular boiler to produce steam, for their incorporation into the concrete. The study involved three phases. On the first characterization was carried out by testing the ash chemical, physical, mineralogical, microstructural and environmental impact, concluding that the residue indicated its use as filler in concrete. We performed a statistical analysis with the CaO content and the average diameter, ending up those variables that occur in a stable manner over manufacturing process. A second step we studied the effects of adding the ash levels of addition of 0%, 15%, 30% and 45% in the assays temperature of hydration of the cement pastes and the resistance of the compression and absorption by capillarity and in economics with specific values of m of 6,0, 7,5 and 9,0. For the evaluation of the results the addition content of 15% and m = 7,5 are presented as ones that best optimized properties studied in specific folders and tested. In a final stage took place in testing pastes, mortars and concretes with addition content of 15% ash and m = 7,5. The results showed that ash firewood eucalyptus can be used as an addition to concrete, with predominant effect of fillers, a percentage of 15%, bringing economic, technical and environmental.

Os processos de soldagem Metal Inert Gas (MIG) e Tungsten Inert Gas (TIG) são utilizados na soldagem de estruturas de alumínio. Este estudo tem como objetivo geral desenvolver um processo otimizado para soldagem em estruturas de alumínio, com qualidade e produtividade. Especificamente busca determinar os parâmetros de soldagem e obter, assim, o melhor desempenho possível no que se refere à produtividade, a qualidade na soldagem e propriedades mecânicas. Foram feitos corpos de prova de estruturas de alumínio 6351 T6 NBR ISO 209-2010 pelos processos de soldagem TIG e MIG, sendo caracterizadas por macrografia e resistência à tração. Com base na análise do software minitab foram obtidos os melhores parâmetros para o processo TIG sendo 180 A, vazão de 12 l/min e para o processo MIG, foram 170A e 23 Volts. Com esses novos parâmetros conseguiu-se aumentar a produtividade em 30%. Para o critério de resistência, tanto o processo MIG como o processo TIG, atenderam a especificação da norma AWS D1.2. / The welding processes Metal Inert Gas (MIG) and Tungsten Inert Gas (TIG) are used in the welding of aluminum structures. This study aims to develop an overall optimized process for welding aluminum structures, with quality and productivity. Specifically, attempts to determine the welding parameters and thus obtain the best possible performance in terms of productivity, quality welding and mechanical properties. Specimens were made of aluminum structures 6351 T6 NBR ISO 209-2010 by the welding processes TIG and MIG, being characterized by Macrography and tensile strength. Based on the analysis of the minitab software best parameters were obtained for the process being TIG 180 A and flow rate 12 l / min and the MIG were 170A and 23 Volts. Through these new parameters we were able to increase productivity by 30%. For the criterion of resistance, both process the MIG and TIG, attended the specification of AWS D1.2 norm.

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-05-03T13:47:37Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação Parcial (Cap. IV, V) - Henry C. B. Costa.pdf: 6733497 bytes, checksum: 817a53e0079fe88996c880cc201d0dbd (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-05-03T13:47:52Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação Parcial (Cap. IV, V) - Henry C. B. Costa.pdf: 6733497 bytes, checksum: 817a53e0079fe88996c880cc201d0dbd (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-03T13:47:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação Parcial (Cap. IV, V) - Henry C. B. Costa.pdf: 6733497 bytes, checksum: 817a53e0079fe88996c880cc201d0dbd (MD5) Previous issue date: 2017-11-07 / The metal packaging for finishing paints, such as PVA, they are usually discarded in dumps, taking about five years for their natural degradation, causing an impact on the environment. Without any kind of reuse. It is estimated that only in the city of Porto Velho 648,000 units are discarded per year. In order to do so, it was tried to show its use as a metallic fiber added in the concrete, subjecting the composite to the tests of mechanical resistance to axial compression, diametral compression resistance, and tensile strength in bending in prismatic bodies. The results obtained are, although still early, promising mainly in the results of the tests that are obtained at the 28th day of the test specimens with the addition of fibers subjected to axial compression, diametral traction and flexural traction. The addition of metallic fibers increased the resistance, in relation to the reference concrete, of up to 20.28%, in the flexural traction in prismatic bodies, being a good indicator so that the studies can continue, in the case of a material low cost and high index present in solid waste from construction. It was observed the importance of the adjustment in the form factor, of the steel fiber, necessary to further improve the performance of the concrete. In the tests carried out by Scanning and Optical Electron Microscopy, the evident reduction of fractures is verified as the percentage of fibers in the cement matrix increases and the fiber incorporates in the concrete. These results gain social and environmental interest, inserts the steel containers in the selective collection adding an economic value to the material and the income of the people who work in recycling, while at the same time reducing the number of cans of PVA paint discarded in the landfills. / As embalagens metálicas de acondicionamento de tintas de acabamento, como as de PVA, em geral são descartadas em lixões, levando cerca de cinco anos para a sua degradação natural, causando um impacto ao meio ambiente. Sem qualquer tipo de reaproveitamento. Estima-se que somente na cidade de Porto Velho são descartadas 648.000 unidades por ano, segundo a Associação Comercial de Rondônia. Para tanto, procurou-se mostrar a sua utilização como uma fibra metálica adicionada no concreto, submetendo o compósito, aos ensaios de resistência mecânica à compressão axial, resistência de compressão diametral, e a resistência à tração na flexão em corpos prismáticos. Os resultados obtidos são, embora que ainda iniciais, promissores principalmente nos resultados dos ensaios que se obtém aos 28º dias, dos corpos de prova com a adição de fibras submetidos a compressão axial, a tração diametral e a tração à flexão. A adição de fibras metálicas promoveu um aumento de resistência, em relação ao concreto de referencia, de até 20,28%, na tração à flexão em corpos prismáticos, sendo um bom indicador para que os estudos possam continuar, em se tratando de um material de baixo custo e de alto índice presente nos resíduos sólidos provenientes da construção civil. Observou-se a importância do ajuste no fator de forma, da fibra de aço, necessário para melhorar ainda mais o desempenho do concreto. Nos ensaios realizados através de Microscopia Eletrônica de Varredura e Óptica, verifica-se a evidente diminuição das fraturas a medida que se aumenta o percentual de fibras na matriz cimentícia e a boa incorporação das fibras no concreto dosado. Esses resultados ganham interesse social e ambiental, insere as embalagens de aço na coleta seletiva agregando um valor econômico ao material e a renda do catador, e ao mesmo tempo que diminui o numero de latas de tinta PVA descartadas nos “lixões”.

O objetivo deste estudo foi a Y-TZP odontológica submetida ao envelhecimento hidrotérmico acelerado (EH). Especificamente: a) determinar a curva cinética de transformação de fase tetragonal para monoclínica; b) calcular a velocidade de crescimento da frente da camada transformada durante o EH; c) avaliar a relação entre a porcentagem de fase monoclínica e profundidade da transformação de fase com a resistência à flexão biaxial (FB); d) avaliar o efeito da associação do EH e fadiga na resistência à FB. Discos sinterizados (YZ- Vita YZ, LP-Lava Plus) foram submetidos ao EH a 120°C, 130°C e 150°C e analisados por difração de raios X (DRX). Uma amostra por grupo foi analisada por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e tomografia de coerência óptica (OCT) para calcular a profundidade de transformação de fase e a velocidade da frente de transformação. Grupos de (YZ, LP e LA-Lava) foram submetidos ao EH (150°C) por (n=10): 0, 5, 25, 70 e 140 horas. Após o EH os grupos de YZ foram novamente divididos (n=10): com e sem ciclagem mecânica, todas as cerâmicas foram submetidas ao teste de flexão biaxial (ISO 6872) e análise de variância 1 fator (ANOVA) (α=0,05) para comparar os resultados. Os resultados de DRX indicam que a Y-TZP apresenta um comportamento sigmoidal de transformação de fase devido à limitação da profundidade de penetração dos raios X (~6,3 μm). As análises de MEV e OCT confirmaram o crescimento linear da frente de envelhecimento em função do tempo para todas as temperaturas. O ANOVA 1-fator demonstrou redução de 10-19% da resistência à FB após 140 horas de envelhecimento (150°C) para todas as cerâmicas, havendo correlação negativa entre profundidade da camada transformada e resistência à FB. Extrapolando os resultados de profundidade para 37°C foi calculado que a frente de transformação de fase levaria 1053 e 2104 anos para atingir a profundidade de 62,67μm e 85,55μm responsáveis pela diminuição da resistência mecânica da YZ e LP, respectivamente. A associação do EH com a ciclagem mecânica não apresentou efeitos deletérios para a YZ. O OCT foi validado como método preciso, fácil e rápido para avaliação da camada transformada e estudos de cinética. / The aim of this study was to evaluate the aging behavior of a dental Y-TZP submitted to an accelerated hydrothermal aging (HA). Specifically: a) determine the kinetic curve of tetragonal to monoclinic phase transformation (t-m); b) calculate the speed of the front of phase transformation zone growth during the HA; c) evaluate the relationship between percentage of monoclinic phase and depth of phase transformation with the biaxial flexural strength (BF); d) evaluate the effect of the association of HA and fatigue at the BF. Sintered discs of dental Y-TZP (YZ- Vita YZ, LP- Lava Plus) were submitted to HA at 120°C, 130°C and 150°C and analyzed by X-ray diffraction analysis (XRD). One specimen of each group was submitted to scanning electron microscopy (SEM) and optical coherence tomography (OCT) to calculate the phase transformation depth and the speed of the front transformation zone. Groups (YZ, LP and LA-Lava) were divided according to the aging time (n=10): 0, 5, 25, 70 and 140 hours (150°C/3.01 bar). After the HA the YZ group was divided once again (n=10): with and without mechanical cycling, all ceramics were submitted to biaxial flexural strength test (ISO 6872) and one way analysis of variance (ANOVA) (α=0.05) to compare the results. XRD results indicated that YTZP presented a sigmoidal behavior due to the limited depth of XRD penetration (~6.3 μm). SEM and OCT analysis confirmed a linear growth of the front as function of the time to all temperatures One way ANOVA showed a decrease in mechanical strength (10-19%) after 140 hours of HA (150°C) for all ceramics. Extrapolating the depth of the transformed zone results to 37°C it was calculated that the front of the transformed zone would take around 1053 and 2104 years to reach 62.67μm and 85.55μm, depth that decreased the mechanical strength of the YZ and LP, respectively. The association of HA and mechanical cycling did not present a deleterious effect for the YZ. The OCT was validated as a precise, easy and fast method to evaluate the depth of the transformed zone and for kinetics studies.

A indústria de ferro e aço corresponde a cerca de 8% das emissões globais de CO2. O carvão vegetal é uma alternativa existente ao uso de carvão fóssil e coque na indústria metalúrgica e é utilizado em alguns altos fornos no Brasil. Embora possua algumas vantagens em termos de maior reatividade e menor teor de cinzas em relação ao coque, o carvão vegetal possui baixa resistência mecânica e alta friabilidade, dificultando o transporte, manuseio e os processos. Não existem normas para avaliar a resistência à compressão de carvão vegetal, e os métodos existentes empregados em outras pesquisas consistem em preparar corpos de prova livres de defeitos e comprimi-los na direção das fibras. Por se tratar de um material com formato irregular, granular e anisotrópico, estes ensaios podem não revelar o comportamento de um leito de carvão vegetal, como um todo, quando sujeito a cargas compressivas. Isto pode não representar condições industriais, onde a carga sobre o carvão não é aplicada exclusivamente na direção das fibras, mas é aplicada de maneira aleatória. Esta dissertação propõe uma abordagem para se quantificar os efeitos da aplicação de cargas compressivas sobre um leito de carvão vegetal distribuído aleatoriamente. Isto representa uma tentativa de simular condições mais próximas das industriais, como ocorreria em um alto forno, em vez de fazer a análise de pedaços individuais de carvão. Foi montado um aparato consistindo em um tubo contendo um leito de carvão e com um êmbolo empurrado por máquina de ensaio universal. As experiências consistem em utilizar o aparato para realizar repetições de ensaios de compressão de carvão de tamanho inicial controlado. Assim, é obtida uma distribuição granulométrica em função da carga aplicada, que é classificada por peneiramento e pesagem. A partir disto, a distribuição granulométrica é analisada de forma qualitativa e quantitativa com uso de ferramentas estatísticas. Através dos índices de quebra e sobrevivência, o método produz resultados reprodutíveis com número de repetições suficiente. Desta forma, é possível prever o comportamento de um leito de carvão vegetal sob compressão. / The iron- and steel industry is responsible for about 8% of the total global CO2 emissions. Charcoal is an existing alternative to the use of coal and coke in the metallurgical industry and is used in some blast furnaces in Brazil. Although it has some advantages against coke in terms of higher reactivity and lower ash contents, charcoal has inherently low mechanical strength and high friability, imposing difficulties to its transportation, handling and use in processes. There are no standards to evaluate charcoal compression strength, and the existing methods used in other researches consist in using prepared specimens and compressing them in the direction of the fibres. As charcoal is irregular shaped, granular and anisotropic, these tests may not reveal the behaviour of a charcoal bed, as a whole, when undergoing compressive loads. This may not relate to industrial conditions, where the load on charcoal is not exclusively applied on the direction of the fibres, but is randomly applied instead. This dissertation proposes an approach to quantify the effects of applying load on randomly distributed bulk charcoal. This represents an attempt of simulating conditions similar to what is expected in the industrial practice, such as in a blast furnace, rather than analysing individual pieces of charcoal. An apparatus has been prepared consisting of a tube and a piston that is pushed by an universal test machine. The experiments consist in carrying out repeated tests of compression of controlled sized charcoal with the apparatus. A particle size distribution is obtained as a function of the applied load, which is then classified by screening and weighing. Based on that, the particle size distribution is analysed both qualitative and quantitatively by using statistical tools. By means of the friability and survivability indexes, the method generates reproducible results with a sufficient number of repeats. In this way, it is possible to predict the behaviour of charcoal bulk under compression.

Orientador: José Angelo Camilli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-19T19:59:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Soares_EveliseAline_D.pdf: 3197082 bytes, checksum: ca95784093e801f419ec02ca8aea5020 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Introdução: O tecido ósseo pode sofrer alterações em suas propriedades bioquímicas, morfológicas, bioquímicas e biomecânicas sob a influência de determinadas doenças. Níveis elevados de colesterol e hiperlipidemia podem causar alterações no osso, comprometendo a osteogênese e resistência mecânica. A sinvastatina é um medicamento do grupo de estatinas mais comumente utilizado para o tratamento d hiperlipidemia, reduzindo o nível de colesterol. Além disso, estudos com estatinas têm demonstrado bons resultados na prevenção e tratamento da osteoporose. Objetivos: Avaliar o efeito da hiperlipidemia e da utilização de sinvastatina sobre as propriedades biomecânicas, a estrutura do osso cortical e trabecular e osteogênese em camundongos LDLr(-/-) e selvagens. Métodos: Neste estudo foram utilizados camundongos do tipo selvagem (C57BL6) (Grupo W) e camundongos homozigotos para a ausência do gene receptor LDL (LDLr-/-) (Grupo L), todos do sexo masculino com 3 meses de idade. Os animais foram divididos em dois grupos experimentais, que foram subdivididos em quatro grupos de 12 animais cada: Experimento I (grupo W - ração padrão; Grupo WH - dieta hiperlipídica; Grupo L - ração padrão e Grupo LH - dieta hiperlipídica) e Experimento II tratados com sinvastatina (S) (Grupo WS - ração padrão; Grupo WHS - dieta hiperlipídica; Grupo LS - ração padrão e Grupo LHS - dieta hiperlipídica). Após 15 dias de experimentação um defeito ósseo de 3mm de diâmetro foi produzida cirurgicamente no osso parietal direito em cada animal. No final de 60 dias de experimentação os animais foram sacrificados. O sangue foi coletado e os fêmures e o osso parietal direito foram retirados para estudo histológico e mecânico. Resultados: Os dados obtidos neste estudo originou três artigos. O primeiro artigo "Efeitos da hiperlipidemia sobre as propriedades biomecânicas e morfológicas do fêmur de camundongos LDLr(-/-)" aceito para publicação no Journal of Bone and Mineral Metabolism, o segundo "Efeitos da sinvastatina sobre as propriedades morfométricas e mecânicas no fêmur de camundongos" formatado para submissão ao Journal of Orthopaedic Research e o terceiro artigo "Efeitos da hiperlipidemia e sinvastatina na reparação óssea de defeitos na calvária de camundongos LDLr-/-" esta sendo preparado para a publicação. Conclusão: A dieta hiperlipídica causa alterações na integridade óssea e que o uso da sinvastatina foi eficaz para preservar as propriedades biomecânicas do fêmur nos animais tratados com dieta comercial, no entanto, seu efeito sobre o tecido ósseo pode ser comprometido pela ingestão de uma dieta rica em gorduras. A osteogênese foi restrita nos camundongos LDLr-/-, principalmente nos grupos alimentados com dieta rica em gorduras / Abstract: Introduction: The bone tissue can suffer alterations in their biochemical morphological and biomechanical properties under influence of certain diseases. High levels of cholesterol and hyperlipidemia can cause changes in the bone, compromising osteogenesis and mechanical strength. The simvastatin is a drug of the statins group most commonly used for the treatment of hyperlipidemia, reducing the cholesterol level. Additionally, studies with statins have demonstrated good result in the prevention and treatment of osteoporosis. Objectives: Evaluate the effect of hyperlipidemia and the use of simvastatin on the biomechanical properties, structure of cortical and trabecular bone and osteogeneses in LDLr(-/-) and wild-type mice. Methods: In this study were used wild-type (W) mice (C57BL6) and homozygous mice for the absence of the LDL receptor gene LDLr-/- (L), all male with 3 months of age. The animals were divided into two experimental groups that were subdivided into four groups of 12 animals each: Experiment I (Group W - standard ration; Group WH - high-fat diet; Group L - standard ration; Group LH - high-fat diet) and Experiment II with simvastatin (S) (Group WS - standard ration; Group WHS - high-fat diet; Group LS - standard ration; Group LHS - high-fat diet). After 15 days of experimentation a bone defect measuring 3mm in diameter was surgically produced in the right parietal bone in each animal. At the end of 60 days of experimentation the animals were euthanatized. Blood was collected and the femurs and the right parietal bone were removed for mechanical and histological study. Results: The data obtained in this study originated three articles. The first article "Effect of hyperlipidemia on femoral biomechanics and morphology in LDLr-/- mice" was accepted for publication in the Journal of Bone and Mineral Metabolism, the second "Effects of simvastatin on morphometric and mechanical properties in the femur of mice" was submitted to Journal of Orthopaedic Research and the third article "Effect of hyperlipidemia and simvastatin on bone repair of the calvaria of the LDLr-/- mice" is being prepared for publication. Conclusions: The high-fat diet caused alteration in bone integrity and the treatment with simvastatin was effective in preserving the biomechanical properties and structure of the femur in the animals treated with low-fat diet, however, its effect on bone tissue can be compromised by a high-fat diet. Osteogenesis was reduced in LDLr-/- mice, especially in the high-fat diet groups / Doutorado / Anatomia / Doutor em Biologia Celular e Estrutural

Nos últimos anos, novas tecnologias têm sido desenvolvidas para a redução da emissão de gás carbônico, um dos principais causadores do efeito estufa. Na indústria de ferro e aço, grande emissora de gás carbônico, tecnologias para uso mais eficiente de carvão fóssil tem sido desenvolvidas. Uma dessas tecnologias é o produto chamado de CCB (Carbon Composite Iron Ore Hot Briquette), um composto de minério de ferro e carbono briquetado a quente que usa a plasticidade térmica do carvão fóssil como aglomerante para aumento da resistência mecânica do aglomerado. Esse produto tem como vantagens a alta velocidade de reação e alta resistência mecânica a altas temperaturas, diferentemente das pelotas autorredutores que usam aglomerantes inorgânicos. Os objetivos deste trabalho foram: (a) propor um método para a fabricação de aglomerados autorredutores de minério de ferro e carvão fóssil via briquetagem a frio seguida de tratamento térmico; (b) identificar a principais variáveis de processo de fabricação; e (c) estudar o comportamento cinético durante a redução dos briquetes produzidos. Para fabricar os briquetes foram utilizados dois métodos de briquetagem, um em matriz cilíndrica de compressão uniaxial, e outro em prensa de rolos. Foram identificadas as principais variáveis de processo na fabricação dos briquetes: temperatura de tratamento térmico; tamanho de partícula dos componentes da mistura; características do carvão fóssil; pressão de compressão na conformação dos briquetes; proporção dos componentes; e taxa de aquecimento do tratamento térmico. A qualidade dos briquetes foi mensurada por sua resistência à compressão. Foi observado que a obtenção de um briquete autorredutor comparável com os CCBs, deve levar em conta as seguintes condições de fabricação: (a) tamanho de partícula do carvão fóssil entre 0,105 e 0,053 mm (150 e 270 mesh); (b) quantidade de carvão fóssil na mistura entre 25 e 30% em peso; e (c) temperatura de tratamento térmico de 500°C. Além disso, quanto maior a taxa de aquecimento do tratamento térmico, maior a resistência à compressão dos briquetes. A cinética de redução dos briquetes autorredutores tratados termicamente é bastante sensível à temperatura (E = 369 kJ/mol), principalmente quando comparada a pelotas autorredutoras de minério de ferro e carvão vegetal (E 200 kJ/mol). / In recent years, new technologies have been developed to reduce carbon dioxide emissions, one of the main causes of the greenhouse effect. Innovative energy saving technologies have been developed to improve the efficiency of coal usage, especially in the iron making industry, which emits large amounts of carbon dioxide. One of these technologies is a product known as CCB (Carbon Composite Iron Ore Hot Briquette), a self-reducing carbon composite iron ore that uses the thermal plasticity of coking coals as a binder to enhance the mechanical strength of the agglomerate. This product has advantages such as high reaction rate and high mechanical strength at high temperatures when compared against self-reducing pellets that uses inorganic binders. The objectives of this study are: (a) to propose a method for manufacturing composite briquettes of iron ore and coal hardened by heat treatment; (b) to identify the main process variables of the fabrication; and (c) to study the agglomerate reduction kinetics. Two methods of briquetting have been employed, one using a cylindrical die and the other using a laboratory roller press. The main process variables for manufacturing the briquettes have been identified: the heat treatment temperature; the particle size of the components; the coal characteristics; the briquetting pressure; the proportion of the components; and the heating rate. Compressive strength tests have been performed. It was observed that obtaining a self-reducing briquette as strong as the CCB should consider the following fabrication conditions: (a) coal particle size between 0,105 and 0,053 mm (150 and 270 mesh); (b) coal amount in the mixture between 25 and 30 wt%; and (c) heat treatment temperature of 500°C. Also, higher heating rates showed higher briquette compressive strengths. The self-reducing briquettes reduction kinetics are very sensitive to temperature (E = 369 kJ/mol), especially when compared against self-reducing pellets of iron ore and charcoal (E 200 kJ/mol).

A aplicação de chapas de aço como revestimento em matrizes de forjamento a quente tem sido estudada como uma alternativa inovadora, dentro de um projeto de cooperação internacional titulado “Evaluation of Sheet Metal Covers to Improve Tool Life in Forging”. Pesquisa realizada em parceria com a Alemanha pelo programa BRAGECRIM. Essas chapas serviriam como um metal de sacrifício em matrizes de forjamento a quente, que pretende substituir tratamentos superficiais de alto custo. As limitações geométricas e propriedades mecânicas das chapas garantiriam o sucesso ou não da gravura conforme o design exigido pela ferramenta, como também o número de ciclos de forjamento mantendo-se a integridade. Desta forma, o conhecimento das propriedades mecânicas em chapas e ductilidade torna-se fundamental para garantir os limites de aplicabilidade. Portanto, este trabalho tem como objetivo avaliar as propriedades mecânicas e os aspectos metalúrgicos em diferentes temperaturas de duas chapas de alta resistência DP600 e Hardox450®, os quais possuem diferentes microestruturas e ductilidade. Esta escolha se deve as diferentes aplicações que ambos os materiais possuem na indústria automobilística, devido as suas propriedades físicas, com a hipótese que influenciará na aplicação como máscaras que irão proteger as matrizes. Para isso foram realizados ensaios de dureza após ciclos de aquecimento e tração em diferentes temperaturas, com taxa de deformação controlada, simulando as condições térmicas que o material irá suportar durante o processo de forjamento. Para avaliar a ductilidade das chapas foi realizado o ensaio de estiramento biaxial. Uma análise pelo método de elementos finitos foi utilizada no ensaio de estiramento de punção esférico Erichsen, o qual foi possível pela análise de laboratório validar os experimentos e então a realização da simulação de estampagem de uma geometria bi radial em formato de copo. Os resultados de tração e dureza mostram que o DP600 possui considerável resistência mecânica em altas temperaturas com boa ductilidade, porém não maior que o Hardox450®, que perde em termos de ductilidade devido a fenômenos de fragilização em altas temperaturas. A simulação numérica permitiu avaliar como seria o produto estampado em uma geometria 3D, sobre os aspectos geométricos da chapa e os efeitos de anisotropia do DP600, como também suas tensões. / The application of sheet metal cover in hot forging dies has been studied as an innovative alternative, within an international project titled "Evaluation of sheet metal covers to improve tool life in forging". Research carried out in partnership with Germany under the BRAGECRIM program. The sheet metal would apply as a sacrificial membrane in the hot forging die, which intended to replace expensive surface treatments. The geometrical limitations and mechanical properties of the plates would guarantee the success or failure of the engraving according to the design required by the tool, as well as the number of forging cycles maintaining the integrity. In this way, the knowledge of the mechanical properties of the sheet metals and ductility becomes fundamental to guarantee the limits of applicability. Therefore, this work has as objective to evaluate the mechanical properties and the metallurgical aspects in different temperatures of two advanced High Strength Steel Sheets DP600 and Hardox450®, which have different microstructures and ductility. This choice is due to the different applications that both materials have in the automotive industry due to their properties, with the hypothesis that will influence the application as masks that will protect dies. Therefore, a hardness test has performed after heating cycles and tensile tests at different temperatures, with a controlled strain rate, simulating the thermal conditions that the material will withstand during the forging process. Biaxial stretching test to evaluate the ductility of the plates were performed. An inverse analysis by the finite element method was used in the Erichsen biaxial stretching test, in which it has been possible to validate the experiments and then to perform the stamping simulation of a bi-radial geometry in a cup format. The results show that the DP600 has considerable mechanical resistance at high temperatures with good ductility, but not higher than the Hardox450®, which is inferior in terms of ductility due to embrittlement phenomena at high temperatures. The numerical simulation allowed an evaluation of how the product can be stamped in a 3D geometry, the geometric aspects of the plate, the anisotropy effects of the DP600, as well as stress distributions.

Neste trabalho são estabelecidas uma proposta de método de ensaio e também sugestões para o dimensionamento da ligação entre peças de madeira por anéis metálicos fechados de 64 mm (2 1/2\") e 102 mm (4\"), sob a ótica do método dos estados limites. Para alcançar esta finalidade foram realizados estudos bibliográficos e avaliações experimentais. Foram determinadas algumas propriedades físicas e mecânicas das espécies estudadas e realizados ensaios de ligações com anéis metálicos fechados submetidas à compressão paralela às fibras e à compressão normal às fibras. / In this work a method is proposed to test timber structural joints with split-ring connectors, 64 mm (2 1/2\") and 102 mm (4\") diameters. Some suggestions are also registered to the design of such joints, under the Limit States Method principles. To reach these subjects bibliographical studies and laboratorial experiments were carried out. Some physical and mechanical properties of the studied essences were determined and tests of joints with split-ring connectors were conducted in compression parallel and perpendicular to the grain.