Orientador: Maria Aparecida Mauro / Coorientador: Keila de Souza Silva / Banca: Carolina Castilho Garcia / Banca: Vânia Regina Nicoletti Telis / Resumo: Este trabalho teve como objetivo principal investigar métodos de desidratação de manga em pedaços a partir da combinação de revestimentos comestíveis e secagem intermitente, com o intuito de reduzir o tempo e o consumo energético da operação e melhorar a qualidade do produto desidratado em relação à secagem convencional. Primeiramente buscou-se estudar a intermitência térmica aplicada ao processo de secagem convectiva de fatias de manga (Mangifera indica L.), fruta tropical de elevado conteúdo nutricional e que apresenta ampla aceitação no mercado. A intermitência térmica consistiu em utilizar uma temperatura maior no início da secagem, enquanto a superfície da fruta encontra-se predominantemente saturada, o que fez sua temperatura permanecer baixa devido à intensa evaporação da água. As configurações foram combinações de 95 °C (40 min) e 80 °C (40 min) no primeiro estágio com 70 °C e 60 °C no segundo estágio. O tempo do primeiro estágio foi estabelecido de tal forma que as mangas não ultrapassaram 60 °C durante o período. As secagens controle foram contínuas, a 70 °C e 60 °C. Avaliou-se a influência dessas configurações sobre cinética de secagem, taxas de secagem, consumo energético (calculado através de balanço de entalpia), retenção de cor e de carotenoides. A intermitência aumentou as taxas de secagem, reduzindo o tempo e o consumo energético do processo total. As secagens intermitentes com temperatura de 95 °C no primeiro estágio apresentaram os menores consumos energéticos... / Abstract: The main objective of this work was to investigate the methods of drying mango into pieces from the combination of edible coatings and intermittent drying, in order to reduce the time and energy consumption of the operation and to improve the quality of the dried product in relation to the conventional drying. Firstly, we aimed to study the thermal intermittence applied to the convective drying process of mango slices (Mangifera indica L.), a tropical fruit with a high nutritional content and that has wide acceptance in the market. The thermal intermittent consisted of using a higher temperature at the beginning of the drying, while the surface of the fruit is predominantly saturated, which made its temperature remain low due to the intense evaporation of the water. The configurations were combinations of 95 °C (40 min) and 80 °C (40 min) in the first stage with 70 °C and 60 °C in the second stage. The time of the first stage was set in such a way that the sleeves did not exceed 60 °C during the period. Control dryings were continuous at 70 °C and 60 °C. The influence of these configurations on drying kinetics, drying rates, energy consumption (calculated by enthalpy balance), color retention and carotenoids were evaluated. The intermittency increased drying rates, reducing the time and energy consumption of the total process. Intermittent drying at 95 °C in the first stage showed the lowest energy consumption and similar values for the 60 °C and 70 °C temperatures applied to ... / Mestre

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3852.pdf: 6300005 bytes, checksum: 84c75c05126555f93fac2d43f164e72b (MD5) Previous issue date: 2011-08-12 / Universidade Federal de Sao Carlos / The presence of iron oxide in ceramic tile mass contributes to the reddish color firing of the products leading to a lower aggregate value, not to be regarded as a "noble" ceramic. However, the use of raw materials with low levels of iron oxides (Fe2O3) is economically unfeasible in Brazil, since most of the deposits have iron compounds as mineral component. Thus, the objective of this work was that of studying the interaction of the iron element in the final color mechanism of the ceramic tile mass. For this purpose, we have employed several compositions of stoneware tile mass making use of natural raw materials, and a synthetic flow. This flow is constituted of a vitreous phase of the silicates family obtained by fusion/solidification of oxides and carbonates. Such flow influences the color ceramic mass during the process of sinterization modifying the red color firing into whiteness. That occurs when added in compositions containing clays with high levels of iron oxides. Beyond the physical properties obtained from the different employed compositions, we have also used other characterization techniques in order to study the phenomenon, such as: X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Mössbauer spectroscopy, Xray diffraction (XRD), quantitative analysis of phases by Rietveld method and scanning electron microscopy (SEM). The results have shown that the synthetic flow acts as a modifying agent for color when incorporated with values above 33%wt. in the compositions and temperature at 1,100°C . The color firing modification occurs because the chemical composition of the synthetic flow assists to form new iron compounds, thus making the final color firing light. By using this mechanism in the ceramic substrates, the stoneware tiles can be manufactured using low cost clays with high levels of iron oxides. This method proved to be an economical as well as commercial strategy for the ceramic tile industries. / A presença do óxido de ferro nas massas de revestimentos cerâmicos contribui para a cor de queima avermelhada dos produtos, levando a depreciação do seu valor agregado, por não ser considerado como um produto nobre . Porém, o uso de matérias-primas com baixos teores de óxidos de ferro (Fe2O3) é economicamente inviável no Brasil, pois a maior parte das jazidas brasileiras tem o ferro como componente mineral. Nesse sentido, o objetivo do trabalho foi estudar a interação do elemento ferro no mecanismo de coloração final das massas de revestimentos cerâmicos. Para esse propósito, foram empregadas várias composições de massas de porcelanatos, fazendo uso de matérias-primas naturais e de um fundente sintético. O fundente sintético é constituído de uma fase vítrea da família dos silicatos, obtido por fusão/solidificação de óxidos e carbonatos. Esse fundente influencia na coloração da massa cerâmica durante o processo de sinterização, modificando a cor de queima de vermelha para clara. Isso ocorre quando ele é adicionado em composições contendo argilas com elevado teor de óxido de ferro. Além das propriedades físicas obtidas das diferentes composições propostas, também foram utilizadas outras técnicas de caracterização com o intuito de estudar o fenômeno, tais como: espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X (XPS), espectroscopia Mössbauer, difratometria de raios X (DRX), análises quantitativas das fases presentes pelo método de Rietveld e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados mostraram que o fundente sintético atua como agente modificador de cor quando incorporado com valores acima de 33% em peso nas composições, e com temperatura a partir de 1100°C. A alteração da cor de queima ocorre porque a composição química do fundente auxilia a formar novos compostos ferrosos durante a queima, tornando a coloração de queima final clara. Usando esse mecanismo nos suportes cerâmicos, é possível fabricar porcelanatos fazendo uso de argilas com elevados teores de óxidos de ferro e de baixo custo, tornando-se uma estratégia tanto econômica quanto comercial para as indústrias de revestimentos cerâmicos.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3927.pdf: 5908139 bytes, checksum: 5b55d9e7dbda145e1fb386b7f749e343 (MD5) Previous issue date: 2011-09-20 / Universidade Federal de Minas Gerais / Considering the growth of the Brazilian ceramic tiles sector and its expressivity in the global setting, the present work has been developed in order to evaluate the main differences related to the preparation of bodies compositions by dry and wet route technologies and then to contribute to the viability of the porcelain tiles fabrication by dry route. The dry route can be considered the greatest technological innovation of the Brazilian ceramic tiles industry. However, despite the importance of this route to ceramic tiles fabrication, just few scientific studies were performed in order to identify its advantages and disadvantages. At the same time, in the last ten years, the porcelain tiles production showed a large growth, related to the global tendency in the sector to the diversification of production. The porcelain tiles present excellent technical properties and aesthetics effects to allow the development of ceramic products with high added value. These products have shown good penetration on market segments that are not achieved by traditional ceramic tiles. To the development of the study, it was evaluated the influence of the technology of preparation of bodies compositions on several technological parameters of relevance to the ceramic tiles production, like the medium size and the particle and granules sizes distribution, the particle and granules shapes and the degree of mixture. After that, tests were performed related to the bodies chemical compositions, the conditions of milling and granulation by dry route, to identify the necessary adjustments to feasible the porcelain tile production by this route. The results interpretation allowed to understand the importance of the technological parameters evaluated, contributing for a critical evaluation of the feasibility of producing porcelain tiles by the dry route. / Dado o crescimento do setor de revestimentos cerâmicos no Brasil e a expressividade do mesmo no cenário mundial, o presente trabalho teve por objetivo avaliar as principais diferenças decorrentes da preparação de massas pelas tecnologias de via úmida e via seca e, a partir de então, contribuir para a viabilização da fabricação de porcelanatos de cor de queima clara através do processamento a seco. A tecnologia de preparação de massas por via seca pode ser considerada a maior inovação tecnológica ocorrida no setor de revestimentos cerâmicos no Brasil. Todavia, apesar da importância desta rota de processamento para a fabricação revestimentos cerâmicos, poucos estudos científicos foram realizados buscando identificar suas vantagens e desvantagens. Paralelamente, nos últimos dez anos a fabricação de porcelanatos no Brasil experimentou grande crescimento, seguindo a tendência mundial de diversificação da produção do setor. Os porcelanatos apresentam excelentes características técnicas combinadas com efeitos estéticos característicos, que permitem o desenvolvimento de produtos cerâmicos de maior valor agregado, os quais têm apresentado boa penetração em segmentos do mercado que não são atingidos pelos revestimentos cerâmicos tradicionais. Para a realização do estudo, foi avaliada a influência da tecnologia de preparação de massas sobre diversos parâmetros tecnológicos relevantes para a fabricação de revestimentos cerâmicos, tais como o tamanho médio e a distribuição de tamanhos de partículas e grânulos, o formato das partículas e dos grânulos e o grau de intimidade de mistura. A seguir, foram realizados testes envolvendo a composição química da massa, as condições de moagem e granulação por via seca , de modo a identificar os ajustes necessários para a preparação de massas de porcelanato por esta rota. A interpretação dos resultados permitiu compreender a importância dos parâmetros tecnológicos avaliados, contribuindo para uma avaliação crítica da viabilidade da fabricação de porcelanatos por via seca .

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:11:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissCG.pdf: 2415650 bytes, checksum: 6d4f3400b231efd1461031a9b05312e8 (MD5) Previous issue date: 2004-08-27 / Universidade Federal de Minas Gerais / Amongst the various types of ceramic tiles, the porcelainized stoneware tile stands out due to its technical properties (low water absorption, high mechanical strength and high abrasion, chemical attack and frost resistance). In this work, five compositions prepared by mixing ball clay, kaolin, feldspar, quartz and talc (a typical porcelainized stoneware tile composition, as found in the literature, and three new compositions) were studied, to observe the effect on the phase formation and final characteristics, of partial and total replacement of the feldspar by a lab-made vitreous phase former (flux agent). Samples were characterized in terms of physical properties (firing shrinkage, water absorption and flexural strength). The results obtained show that a typical porcelainized stoneware product can be made by replacing the feldspar by the alternative flux agent: partial replacement led to rather satisfying results in terms of apparent porosity, water absorption and mechanical strength; total replacement led to low apparent porosity and water absorption, and high flexural strength. These are very promising results, as they mean a 50 ºC reduction in the firing temperature (relative to the average 1200 ºC, commonly used in industrial practice), which translates into reduced energy consumption. Furthermore, a costly raw material the feldspar could be replaced by a lab-made inert vitreous phase former, with no sacrifice to the processing or the physical and aesthetical properties of the final product. / Dentre os vários tipos de placas para revestimentos cerâmicos, o grês porcelanato se destaca devido às suas propriedades técnicas (baixa absorção de água, alta resistência mecânica e à abrasão, elevada resistência química e ao gelo). Neste trabalho, foram preparadas cinco composições a partir da mistura de argila plástica, caulim, feldspato, quartzo e talco (uma composição típica de grês porcelanato, encontrada em literatura, uma composição obtida a partir da análise química de um produto comercial e três novas composições) com a finalidade de se estudar o efeito na formação de fases e características finais, da substituição parcial e total do feldspato por uma fase vítrea previamente obtida (fluxo). A caracterização das amostras foi realizada por análises físicas (retração linear de queima, absorção de água, resistência mecânica à flexão e à abrasão profunda). Os resultados obtidos mostram que um grês porcelanato típico pode ser produzido a partir da substituição do feldspato por um fundente alternativo: a substituição parcial permite a obtenção de resultados satisfatórios em termos da porosidade aparente, absorção de água e resistência mecânica; a substituição total resulta em uma baixa porosidade e baixa absorção de água e alta resistência mecânica à flexão. Os resultados foram muito promissores, pois se referem a uma diminuição de 50 ºC na temperatura de queima (relativamente a 1200 ºC, a temperatura genérica utilizada industrialmente), com a conseqüente redução no consumo de energia. Alem disso, a matéria-prima de maior custo o feldspato pode assim ser substituída por uma fase vítrea aparentemente inerte, sem comprometimento do processamento nem das propriedades físicas e estéticas do produto final.

Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-10-06T12:39:07Z No. of bitstreams: 1 DissAVL.pdf: 1821668 bytes, checksum: 42db42e0bbdf294d1344ec7943e5d40d (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-14T14:29:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissAVL.pdf: 1821668 bytes, checksum: 42db42e0bbdf294d1344ec7943e5d40d (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-14T14:30:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissAVL.pdf: 1821668 bytes, checksum: 42db42e0bbdf294d1344ec7943e5d40d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-14T14:30:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissAVL.pdf: 1821668 bytes, checksum: 42db42e0bbdf294d1344ec7943e5d40d (MD5) Previous issue date: 2016-03-10 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Brazil plays an important role in the consumption and production of ceramic tiles nowadays. The decoration of tiles by digital inkjet printing, due to its technical and aesthetic advantages, is a spreading technology and has already been adopted in the national industry. Ink sets acquired from different manufacturers differ in their extension behavior on the ceramic surface, in the definition of the printed pattern, in the range of printable colors, and in the ink yield, square meters of a same decoration that can be printed for unit volume of ink. Due to the peculiarities of this technology, there is still no methodology for evaluating the performance of the inks and there is very little published on this topic. This paper proposes a methodology for a comparative evaluation of the performance of industrial inks, aiming to help in the selection of these inputs by ceramic tiles producers. Drops of the evaluated inks were applied on a defined ceramic substrate. The colorimetric behavior and the extension of the ink were assessed as indicative parameters of the image quality and yield of the inks. The colorimetric characteristics and the size of the points produced with inks from different suppliers were significantly different for all the four colors of the inks evaluated. For all these colors, the results point to similar conclusions, demonstrating the validity of the method. Some technical characteristics of the inks were studied to identify the reasons for the different behaviors observed. The color differences between inks of different suppliers are explained by the different pigment phases in each composition of ink. The extension of the inks were greatly influenced by its viscosities. The more viscous inks, due to greater difficulty in penetrating the ceramic substrate, expanded more over it. / O Brasil, atualmente, assume um papel de destaque no consumo e na produção de revestimentos cerâmicos. A decoração de revestimentos por impressão digital por jato de tinta, devido às vantagens técnicas e estéticas que apresenta, já foi adotada na indústria do país e se difunde cada vez mais. Conjuntos de tintas adquiridos de fabricantes distintos apresentam diferenças em seu comportamento de extensão na superfície da peça, na definição do desenho impresso, na paleta de cores fornecida e no seu rendimento (metros quadrados de uma mesma decoração impressos por unidade de volume da tinta). Devido às peculiaridades dessa tecnologia, ainda não há uma metodologia para a avaliação do desempenho das tintas e muito pouco foi publicado a respeito do tema. O presente trabalho propõe uma metodologia para avaliar comparativamente o desempenho de tintas industriais, visando auxiliar na seleção desses insumos pelos produtores de revestimentos. Gotas das tintas avaliadas foram aplicadas em um substrato fixo e o comportamento colorimétrico e o índice de extensão dos pontos resultantes foram avaliados como parâmetros indicativos da qualidade da imagem e do rendimento das tintas. As diferenças colorimétricas e o tamanho dos pontos para tintas de fornecedores distintos foram bastante significativas, e os resultados apontam para conclusões equivalentes para todas as cores avaliadas, o que demonstra a validade do método. Algumas características técnicas das tintas foram estudadas para identificação das razões para as diferenças de comportamento observadas. As diferenças de cor entre tintas de fornecedores diferentes são explicadas pelas diferentes fases pigmentantes em cada uma delas. Os índices de extensão foram bastante influenciados pelas viscosidades das tintas. As tintas mais viscosas, devido a maior dificuldade de penetração no substrato cerâmico, se estenderam mais sobre o mesmo.

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2016-10-20T11:09:05Z No. of bitstreams: 1 TeseFF.pdf: 27812047 bytes, checksum: d614c00f45e5022ae17e6304ed5531be (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-11-08T18:34:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseFF.pdf: 27812047 bytes, checksum: d614c00f45e5022ae17e6304ed5531be (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-11-08T18:34:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseFF.pdf: 27812047 bytes, checksum: d614c00f45e5022ae17e6304ed5531be (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-08T18:35:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseFF.pdf: 27812047 bytes, checksum: d614c00f45e5022ae17e6304ed5531be (MD5) Previous issue date: 2015-11-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A major problem in the production of ceramic tiles for coating is the variation of tonality. The determination of their origin within the entire production process and to minimize its occurrence by the manufacturer is essential. In 2014 the production was 903.3 million square meters, with an estimate production for 2015 of 969.3 million square meters, which justifies studies of varying shades in production lines ceramic tiles. For the execution of this work, some variables will be fixed without any loss in accuracy of the results to be obtained, if only because some of them are already inherent in the product development flow: ink (formulation); type of glaze and engobe, decorating cylinder characteristics (type of silicone, incisions, cylinder size), basic design, set-up decoration equipment and operating condition. The variables studied were: Density and viscosity of silkscreen ink; Temperature of the ceramic carrier; Production speed; Cylinder pressure on the tile; Blade Pressure on the cylinder; Blade angle of attack and support surface humidity. It was observed that the variables density and viscosity; Decorating speed and variation of blade height on the cylinder are the variables that most affect the tone variation factor within a production. For the three cases studied, none of the incisions resulted in filling and form an ideal decorated dot regarding to the expected geometry and desired for an ideal decoration (spherical points or ellipse) in any of the tested variables. In all cases there is a maximum point reached by the variables studied, which gave a better discharge and consequently a better decoration. In each tone range studied there is a combination of variables which best accomplishes the deposition points on the enamel. / Um dos principais problemas na produção de placas cerâmicas para revestimento é a variação de tonalidade. A determinação de sua origem dentro de todo o processo de produção e a minimização de sua ocorrência pelo fabricante é fundamental. Em 2014 a produção foi de 903,3 milhões de metros quadrados, com estimativa para 2015 de 969,3 milhões de metros quadrados, o que justifica a realização de estudos sobre variação de tonalidades em linhas de produção de revestimentos cerâmicos. Para a execução deste trabalho, algumas variáveis serão fixadas sem qualquer prejuízo na veracidade dos resultados que se pretende obter, mesmo porque algumas delas já são inerentes ao fluxo de desenvolvimento de produtos: tinta (formulação); tipo de esmalte e engobe, características do cilindro de decoração (tipo de silicone, incisões, dimensão do cilindro), desenho base, ajustes (set up) do equipamento de decoração e condição de operação. As variáveis testadas foram: densidade e viscosidade da tinta serigráfica; temperatura do suporte cerâmico; velocidade de produção; pressão do cilindro sobre a peça; pressão da lâmina sobre o cilindro; ângulo de ataque da lâmina e umidade superficial do suporte. Foi observado que as variáveis densidade e viscosidade; velocidade de decoração e variação da altura da lâmina sobre o cilindro são as que mais afetam o fator de variação de tonalidade dentro de uma produção. Para os três casos estudados, nenhuma das incisões apresentou o preenchimento e a formação de pontos com a geometria esperada e desejada para uma decoração ideal (pontos esféricos ou em elipse) em nenhuma das variáveis testadas. Em todos os casos existe um ponto máximo atingido pela variável estudada, o qual proporcionou uma melhor descarga e consequentemente uma melhor decoração. Em cada faixa de tons estudado existe uma combinação de variáveis que melhor realiza a deposição de pontos sobre o esmalte.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-05-30T14:03:26Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3595054 bytes, checksum: 5660310170d823982bf9be6c6ce622e0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-30T14:03:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3595054 bytes, checksum: 5660310170d823982bf9be6c6ce622e0 (MD5) Previous issue date: 2015-07-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / By the excellent properties that present, the quasicrystals come if showing excellent protectors of metallic surfaces and their study as surface coatings is growing increasingly. In this work, was sprayed quasicrystals for methods HVOF an HVOF, in Steel substrata 1020, covers and aluminum.. In some samples, a Cu9Al4 alloy was sprayed between the substratum and the quasicristalino covering, to try to improve the adherence of the covering to the substratum and to protect the Quasicrystalline layer of contaminations. The coverings were characterized by the technique of DRX, optical microscopy and SEM. The study of microhardness and nanohardness in the surfaces of sprayed coverings was made. Finally, a tribological study of coatings was accomplished to evaluate the behavior of wear and friction of the layers and the adherence between them and substrata. These results will provide the basis for the use of these materials in parts and equipment used in industries. The layers obtained for LVOF had showed to one high degree of oxidation and a bad adherence with the substratum. The coverings obtained for HVOF had showed one high micro-hardness, with values between of 600 and 800HV. The values of nano hardness and modulus of elasticity that was found in the coatings are in accordance with the values found in literature. For the test of risk with spherical tip of 800μm, the critical loads of the risks were of 20N, for all the samples with exception of the Al-Qc sample. It did not have pullout in respect to substrate of coverings with 100μm of thickness and the results of the risk essays, was the same, independent of its nature, indicating that, for a thickness of 100μm, the quasicrystalline coatings behave as a massive material, facilitating the protection of the interfaces. Through the simulation tests, we could see that during the tests, for coatings with thicknesses of 100μm, the interfaces practically remain intact and they do not suffer plastic deformations. The simulation results corroborate with the tests of risks confirming that for a thickness of 100μm, the coverings behave as a massive material, independent of the nature of the substratum. / Pelas excelentes propriedades que apresentam, os quasicristais vem se mostrando ótimos protetores de superfícies metálicas e seu estudo como revestimentos superficiais vem crescendo cada vez mais. Neste trabalho aspergimos quasicristais pelos métodos LVOF e HVOF, em substratos de Aço 1020, cobre e alumínio. Em algumas amostras, um intermetálico de Cu9Al4 foi aspergido entre o substrato e o revestimento quasicristalino, para tentar melhorar a aderência do revestimento ao substrato e proteger os revestimentos quasicristalinos de contaminações. Os revestimentos foram caracterizados pela técnica de DRX, microscopia ótica e MEV. Foi feito o estudo de micro e nanodureza nos revestimentos aspergidos. Por último, foi realizado um estudo tribológico nos revestimentos, para se avaliar o comportamento de atrito, desgaste das camadas e aderência entre elas e os substratos. Estes resultados darão base para o uso desses materiais em peças e equipamentos utilizados nas indústrias. As camadas obtidas por LVOF mostraram um alto grau de oxidação e uma aderência ruim com o substrato. Os revestimentos obtidos por HVOF mostraram uma elevada microdureza, com valores entre 600 e 800HV. Os valores de nanodureza e módulo de elasticidade encontrados nos revestimentos estão de acordo com os valores encontrados na literatura. Pelo ensaio de risco com ponta esférica de 800μm, a carga crítica dos riscos foi de 20N, para todas as amostras com exceção da amostra Al-Qc. Não houve descolamento em relação aos substratos, dos revestimentos com 100μm de espessura e os resultados dos ensaios de risco foram os mesmos, independentemente da sua natureza, indicando que, para uma espessura de 100μm, os revestimentos quasicristalinos se comportam como um material maciço, facilitando a proteção das interfaces. Através dos ensaios de simulação, pudemos ver que, para revestimentos com espessuras de 100μm, as interfaces não sofreram deformações plásticas. Os resultados de simulação confirmaram que, para uma espessura de 100μm, os revestimentos se comportam como um material maciço, independente da natureza do substrato.

A utilização cada vez mais severa de ferramentas de corte pela indústria metal-mecânica e a exigência de aumentar a vida útil dessas frente a atrito, desgaste e corrosão em altas temperaturas, fez com que técnicas de tratamentos de superfície ganhassem um papel preponderante, com destaque para os revestimentos protetores. Um dos tratamentos utilizados mais modernos é o duplex, que consiste em nitretação a plasma seguido de deposição de um revestimento duro, como o TiN. Nesse tipo de estrutura, verifica-se um aumento significativo da adesão do revestimento ao substrato de aço. Uma das hipóteses sobre a causa deste efeito é a migração de nitrogênio através das interfaces das estruturas formadas, aumentando a adesão pelo relaxamento das tensões de interface, as quais são originadas em mudanças abruptas da composição, defeitos de rede cristalina e ligações incompletas. Para a avaliação dessa hipótese foram construídas estruturas do tipo TiN/aço nitretado a plasma e TiN/Ti/aço nitretado a plasma. Para investigar a mobilidade das espécies envolvidas, foi utilizado um traçador isotópico para o nitrogênio (15N) e técnicas de perfilometria de alta resolução e análise de superfícies e interfaces. Nos resultados obtidos constatou-se migração de nitrogênio através das interfaces TiN/aço nitretado, TiN/Ti e Ti/aço nitretado, bem como migração de Ti para o aço utilizado. Outras espécies químicas existentes na região nitretada do aço, tais como Fe, Cr e Si, migraram para a superfície do filme de TiN. A presença de uma camada intermediária de Ti entre o revestimento protetor de TiN e o aço nitretado parece ser uma contribuição adicional para o aumento da adesão porque aumenta a migração de átomos através das interfaces, sem aumentar as tensões de interface. Isto é comprovado pelo fato de, durante o processo de deposição, todo Ti da camada intermediária (nanoscópica) ter sido convertido em compostos de nitretos e oxinitretos. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-05-28T16:09:32Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Cesar Aguzzoli.pdf: 7538958 bytes, checksum: 5439d5677356363e6356e1977bbd624c (MD5) / Made available in DSpace on 2014-05-28T16:09:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Cesar Aguzzoli.pdf: 7538958 bytes, checksum: 5439d5677356363e6356e1977bbd624c (MD5) / The use of cutting tools in progressively more severe conditions in the metal-mechanics industry and the requirement to increase tool life against friction, wear and high temperature corrosion made of surface treatments an important protection method. One of the most modern treatments is the so-called duplex, that consists of plasma nitriding and deposition of hard coatings, as TiN. In duplex coatings, the adhesion is increased, probably due to the diffusion of nitrogen through the interface of these structures, most probably by decreasing interface stresses originated in abrupt composition changes in this region. To investigate this hypothesis, structures like TiN/Ti/nitrided steel and TiN/nitrided were produced. Samples of high speed steel M2 were plasma nitrided and thin films were deposited by magnetron sputtering. An isotopic tracer (15N) was used to observe eventual nitrogen migration. The results revealed effectively nitrogen migration through the TiN/nitrided steel and TiN/Ti/nitrided steel interfaces, as well as migration of Ti to steel. Other chemical species existing in the nitrided region of the steel, such as, Fe, Cr, Si, migrated to the surface of the films. The presence of an intermediate layer of Ti between the protective coating of TiN and the nitrided steel seems to be an additional contribution to adhesion, because it increases the migration of atoms through the interface, without increasing the interface stress. This is proven by the fact that during the deposition process, all the intermediate layer of Ti has been converted into nitride and oxynitrides.

Dentre os métodos empregados para a proteção à corrosão de materiais metálicos os revestimentos orgânicos vêm sendo muito utilizados devido a sua facilidade de aplicação e custos razoáveis. A propriedade de barreira dos revestimentos orgânicos pode ser melhorada com a incorporação de cargas adequadas, tais como nanocargas que, mesmo em baixas concentrações, apresentam propriedades de barreira superiores às cargas convencionais. A montmorilonita (MMT) é a fase inorgânica mais utilizada na obtenção de nanocompósitos poliméricos. Para melhorar a compatibilidade e dispersão da argila na resina polimérica, muitos pesquisadores têm realizado o processo de funcionalização da argila utilizando silano. O presente trabalho tem como objetivo desenvolver e caracterizar uma tinta em pó base poliéster contendo diferentes teores da argila montmorilonita sódica (MMT-Na+) modificada com o silano 3-aminopropiltrietoxisilano (γ-APS). A argila modificada com silano (S-MMT) ou a MMT-Na+ foi incorporada numa formulação padrão de tinta em pó base poliéster nas proporções de 2, 4 e 8% (m/m). A incorporação da argila na tinta ocorreu no estado fundido (extrusão). As argilas, a tinta em pó e o revestimento após a cura foram analisados empregando diferentes técnicas de caracterização, tais como difração de raios X (DRX), espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica (TGA), calorimetria exploratória diferencial (DSC), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia óptica (MO). As tintas em pó foram aplicadas sobre painéis de aço carbono por pulverização eletrostática. O efeito da incorporação de diferentes teores da argila modificada e não modificada nas propriedades físicas e de proteção à corrosão das tintas foram avaliadas empregando ensaios de medida de brilho, aderência, flexibilidade, resistência ao impacto, potencial de circuito aberto (OCP), imersão, impedância eletroquímica (EIS) e exposição à névoa salina. Através do DRX foi confirmada a modificação e a intercalação de uma bicamada de moléculas de aminopropil no espaçamento interlamelar da argila. A S-MMT apresentou uma maior perda de massa do que a MMT-Na+ devido à presença de silano na sua estrutura. A MMT-Na+ se apresentou na forma de grandes aglomerados irregulares que se tornaram menores e mais finos após sua modificação com silano. Nas tintas contendo os diferentes teores de argila (MMT-Na+ ou S-MMT) não foi constatada a esfoliação da argila, sendo obtido um microcompósito. A partir da caracterização térmica da tinta em pó constatou-se que os revestimentos contendo a S-MMT apresentaram menor estabilidade térmica que os demais revestimentos devido à presença do modificador orgânico. A presença da argila MMT-Na+ ou S-MMT (com exceção de 4% (m/m) da S-MMT) reduziu a energia liberada no processo de reticulação. Para todos os revestimentos contendo argila foi constatado o aumento da dureza superficial do revestimento e a redução de brilho com o aumento do teor de argila, sendo este efeito mais pronunciado com a adição de 8% (m/m) de MMT-Na+. A aderência do revestimento ao substrato e a flexibilidade do revestimento não foram alteradas pela presença da argila, porém os revestimentos contendo a S-MMT apresentaram melhores resultados quanto à resistência ao impacto que os revestimentos contendo a argila MMT-Na+. Tanto nos ensaios eletroquímicos como no de exposição à névoa salina a modificação da argila com o silano resultou em revestimentos com melhor desempenho à corrosão que os revestimentos contendo a argila não modificada. Contudo, a propriedade de proteção à corrosão dos revestimentos contendo argila não foi superior ao revestimento isento de argila. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2014-08-25T19:29:58Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Paula Tibola Bertuoli.pdf: 5722201 bytes, checksum: cbb4f785db0e5a8566d49614c04b7264 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-25T19:29:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Paula Tibola Bertuoli.pdf: 5722201 bytes, checksum: cbb4f785db0e5a8566d49614c04b7264 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul, FAPERGS / Among the methods used for corrosion protection of metal materials the organics coatings have been widely used due to their ease of application and reasonable costs. The barrier property of the organic coatings can be improved by incorporation of appropriate fillers such as nanofillers that even in low concentrations show superior barrier properties to conventional fillers. The montmorillonite (MMT) is the inorganic phase more used to prepare polymer nanocomposites. To improve the compatibility and dispersion of the clay in a polymer resin, many researchers have performed the functionalization process of the clay using silane. This study aims to develop and characterize a polyester based powder coating containing different amounts of sodium montmorillonite (MMT-Na+) modified with the silane 3-aminopropyltriethoxysilane (γ-APS). The clay modified with silane (S-MMT) or MMT-Na+ clay were incorporated into a standard commercial formulation of a polyester based powder coating on the ratios of 2, 4 and 8 wt%. The incorporation of clay into the paint was in the molten state (extrusion). The clays, the powder coating and coating after curing were analyzed using different characterization techniques such as X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermal gravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), scanning electron microscopy (SEM) and optical microscopy (MO). The powder coatings were applied on carbon steel panels by electrostatic method. The effect of incorporating different amounts of modified and unmodified clay on the physical properties and corrosion protection of the coatings obtained were evaluated using techniques such as gloss measurement, adhesion, flexibility, impact resistance, open circuit potential (OCP), immersion and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in sodium chloride solution and exposure to salt spray. XRD results confirmed the modification and intercalation of a bilayer of aminopropyl molecules in the interlayer spacing of the clay. By thermal analysis the S-MMT clay showed greater loss greater than the MMT-Na+ clay due to the presence of silane in their structure. The MMT-Na+ are presented in the form of large irregular agglomerates that have become smaller and thinner after its modification with silane. In the coatings obtained by incorporating different concentrations of MMT-Na+ or S-MMT it was not detected the exfoliation of clay, characterizing a microcomposite. Through of the thermal characterization of the powder paint it was found that the coatings containing S-MMT clay showed lower thermal stability than other coatings due to the presence of the organic modifier. The presence of MMT-Na+ or S-MMT clay (except 4 wt% of S-MMT clay) reduced the energy released in the process of crosslinking. The surface hardness of the coating was increased and the brightness was decreased with increasing clay content and this effect was most pronounced with the addition of 8 wt% of MMT-Na+. The adhesion of the coating to the substrate and the flexibility of the coating were not changed by the presence of clay, but the clay coatings containing S-MMT showed better results than coatings containing MMT-Na+ regarding the impact resistance. Both electrochemical and exposure to salt spray tests the silane modified clay resulted in coatings with better corrosion performance than those coatings containing the unmodified clay. However, the corrosion protection of the coatings containing montmorillonite was not superior to the coating free of clay.

Orientador: Maria Aparecida Mauro / Coorientador: Cristina Maria Ribeiro Rocha Soares Vicente / Banca: Fabio Yamashita / Banca: Silvia Pimentel Marconi Germer / Banca: Javier Telis Romero / Banca: Roger Darros-Barbosa / Resumo: Neste trabalho, propôs-se combinar tecnologias e avaliar sua influência sobre a cinética de secagem e sobre características nutritivas e físico-químicas de abacaxi, com intuito de melhorar a qualidade dessa fruta desidratada. Abacaxis cortados no formato de trapézio foram desidratados osmoticamente em solução ternária de sacarose (40 e 50%), lactato de cálcio (2 e 4%) e água, por diferentes tempos (0, 1, 2, 4 e 6 horas) em temperatura e agitação constante (27°C e 1850 rpm), com o objetivo de avaliar a eficiência do processo, a atividade de água e as alterações na composição, cor e textura do produto, durante o processo, bem como a difusividade dos três componentes, água, sacarose e cálcio, no abacaxi. Observou-se que a impregnação de cálcio foi maior em amostras submetidas a soluções com maiores concentrações de sacarose e lactato de cálcio. A adição de cálcio acentuou a perda de água do produto e reduziu o ganho de sacarose, aumentando a eficiência do processo e diminuindo a atividade de água no produto. As difusividades da sacarose e da água decresceram com a adição de cálcio na solução osmótica. Por outro lado, os coeficientes de difusão de cálcio aumentaram com a elevação de sua concentração na solução. Nem a adição de lactato de cálcio na solução e nem o tempo de processo alteraram a claridade e a cromaticidade das amostras. As mudanças observadas na cor do produto foram devido ao aumento da concentração de sacarose. Apesar da efetiva impregnação de cálcio nas amostras, não foi possível perceber aumento na firmeza em relação às frutas frescas. Todavia, o processo foi eficiente quanto à impregnação de cálcio, cujo conteúdo encontrado em 100 g de abacaxi tratado por 6 horas em soluções de sacarose adicionadas de 4% de lactato de cálcio correspondeu a 10% da ingestão diária recomendada. Investigou-se também a impregnação ... / Abstract: In this work, we proposed to combine technologies and evaluate their influence on the drying kinetics and on nutritional characteristics and physicochemical pineapple, with the aim of improving quality of dried fruit. Pineapples cut in the shape of a trapezoid were osmotically dehydrated in ternary solution of sucrose (40 to 50%), calcium lactate (2 and 4%) and water for different times (0, 1, 2, 4 and 6 hours) at room temperature constant stirring (27°C and 1850 rpm), in order to evaluate the efficiency of the process, the water activity and changes in the composition, color and texture of the product during the process, as well as the diffusivity of the three components, water, sucrose, and calcium, on pineapple. It was observed that calcium impregnation was higher in the samples submitted at solutions with higher concentrations of sucrose and calcium lactate. Calcium addition accentuated the water loss on the product and reduced the sucrose gain, increasing the efficiency of the process and reducing the water activity of the product. Sucrose and water diffusivity decreased with calcium addition in the osmotic solution. Moreover, the diffusion coefficients of calcium increased with increasing its concentration in the solution. Neither calcium lactate addition in the solution and neither the process time changed the brightness and chromaticity of the samples. The observed changes in the color of the product were due to the increasing sucrose concentration. Despite the effective uptake of calcium in the samples, it was not possible to see an increase in firmness compared to fresh fruit. However, the process has been efficient regarding to calcium impregnation, whose content found in 100 g of pineapple treated for 6 hours in solution of sucrose added 4% of calcium lactate corresponding to 10% of the recommended daily intake. It was also investigated the uptake of calcium together with vitamin C ... / Doutor