Made available in DSpace on 2017-06-01T17:57:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lavinia Coelho.pdf: 21119629 bytes, checksum: 89b5130ab72b3882a88c26e5c42ccaad (MD5) Previous issue date: 2006-04-05 / A facade coating is, by itself, a system of complex solution. It envelops a series of variables such as project conception, material specification, execution and maintenance. And, even with all aspects well attended, one can not determine the system useful life, because the environment has a strong influence in its durability. The use of dimension stones as coating element is another item that needs attention, since rocks have an uncontrollable composition, are anisotropic regarding resistance, are normally unstable before inclemency of the weather and being tile its thickness has been reduced, weakening them and diminishing protection to the building body. This work is about a case study where granite tiles (200x400xl0 mm), commercially named "cinza andorinha" have been used, fixed by chemical anchorage, held by clamps, in a region with high humidity, high isolation, subjected to sea mist and pollution, Recife (PE) metropolitan region. Through the method proposed by Lichtenstein (1986) it was made a facade inspection and several pathologies were found, such as tiles fall, infiltration and clamps oxidations and the granite tiles preseting chemical physical and biological alteration such as change in color, salt crystallization, efflorescence, mineral oxidation, disagregation, cracking, and microorganism aggression. As a result, the following cosiderations were done about the facade; constructive method, emphasizing the project importance (specially the constructive detail): material specification in compatibity with the situation subdued; execution and maintenance. Likewise, the granite alteration was analyzed. Features as change in composition (biotite oxidation) and in microstructure (salt crystallization) were studied aiming to contribute for a more rational use of this specific building material / o revestimento de uma fachada é em si um sistema de complexa resolução. Envolve uma série de variáveis como concepção de projeto, especificação de materiais, execução e manutenção. E, mesmo com todos os aspectos bem atendidos, não se pode determinar a vida útil do sistema, pois o meio tem forte interferência na sua durabilidade. O uso de rochas ornamentais como elemento de revestimento é outro item que necessita de atenção, uma vez que as rochas têm composição não controlável, são anisotrópicas em relação à resistência, são normalmente instáveis frente às intempéries e, quando em placas, suas espessuras têm sido reduzidas, fragilizando-as e diminuindo a proteção ao corpo da edificação. O presente trabalho trata de um estudo de caso onde foram usadas placas de rocha (200x400xl0 mm) do granito 'cinza andorinha', fixadas por ancoragem química com auxílio de grampos, em uma região com alta umidade, grande insolação, sujeita à névoa marinha e a poluição, Região Metropolitana de Recife. Através do método proposto por Lichtenstein (1986) foi feita a vistoria da fachada, na qual foram encontradas diversas patologias como desplacamento, infiltração e oxidação de grampos, e as placas de granito apresentavam alteração química, física e biológica, como mudança de tonalidade, cristalização de sais, eflorescência, oxidação de minerais, desagregação, fissuração e ataque por microorganismos. Como resultado, foram tecidas as seguintes considerações sobre a fachada: método construtivo, enfatizando a importância do projeto (especialmente do detalhe construtivo); especificação de materiais compatíveis às situações as quais são submetidos; execução e manutenção. Também a alteração do granito foi analisada. Aspectos como mudança de composição (oxidação da biotita) e da microestrutura (cristalização de sais) foram estudados com o intuito de contribuir para um uso mais racional deste material de construção específico

Orientador: Peter Hammer / Banca: Assis Vicente Benedetti / Banca: Katia Jorge Ciuffi / Resumo: Revestimentos anticorrosivos híbridos siloxano-PMMA reforçados por nanotubos de carbono, óxido de grafite e óxido de grafite reduzido foram sintetizados utilizando-se o processo sol-gel. Inicialmente as nanoestruturas de carbono foram caracterizadas por espectroscopia de fotoelétrons induzidos por raios X (XPS), espectroscopia Raman, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de transmissão (TEM). Os híbridos siloxano-PMMA foram preparados a partir da polimerização radicalar do monômero metacrilato de metila (MMA) com o 3-metacriloxipropiltrimetoxisilano (MPTS), utilizando o iniciador térmico peróxido de benzoíla (BPO), seguida da hidrólise e condensação do tetraetoxisilano (TEOS) catalisada por ácido. Os nanotubos de carbono de parede única foram dispersos utilizando-se o surfactante dodecil sulfato de sódio (SDS) e ácido palmítico, e então foram adicionados na concentração molar de C/Si = 0,018%. O óxido de grafite (GO) foi adicionado tanto na forma de pó quanto na forma de solução disperso em água/etanol, nas concentrações 0,01%, 0,05%, 0,1% e 0,5% (razão molar C/Si). A amostra contendo 0,05% de solução dispersa de óxido de grafite foi utilizada para estudo da redução do óxido de grafite, utilizando o agente redutor ácido ascórbico em três concentrações (razão molar ácido ascórbico/GO: 0,24, 2,4 e 24). A análise estrutural e morfológica dos híbridos foi realizada por ressonância magnética nuclear de 29Si (RMN), espectroscopia de fotoelétrons induzidos por raios X (XPS), espectroscopia Raman, microscopia de força atômica (AFM) e medidas de molhabilidade. Termogravimetria foi realizada para análise das propriedades térmicas e medidas de microdureza e microscratch para análise das propriedades mecânicas dos híbridos. Espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) foi usada para avaliar a eficiência anticorrosiva dos... / Abstract: Anticorrosive coatings siloxane-PMMA hybrid reinforced by carbon nanotubes, graphite oxide and reduced graphite oxide were synthesized using the sol-gel process. Initially, the carbon nanostructures were characterized by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Raman spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The siloxane-PMMA hybrids were prepared from the radical polymerization of methyl methacrylate monomer (MMA) with 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (MPTS) using the thermal initiator benzoyl peroxide (BPO), followed by hydrolysis and condensation of tetraethoxysilane (TEOS) acid catalyzed. The single-walled carbon nanotubes were dispersed using the surfactant sodium dodecyl sulfate (SDS) and palmitic acid, and then they were added in a molar concentration of C/Si = 0.018%. Graphite oxide (GO) was added both in powder form and in the form of dispersed solution in water/ethanol at 0.01%, 0.05%, 0.1% and 0.5% concentrations (molar ratio C/Si). The sample containing 0.05% of dispersed graphite oxide solution was used to study the reduction of graphite oxide using the ascorbic acid reducing agent in three concentrations (molar ratio of ascorbic acid/GO: 0.24, 2.4 and 24). The structural and morphological analysis of the hybrids were performed by 29Si nuclear magnetic resonance (NMR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Raman spectroscopy, atomic force microscopy (AFM) and wettability measurements. Thermogravimetric analysis was performed for analysis of thermal properties, and hardness measurements and microscratch for analysis of mechanical properties of the hybrids. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) was used to evaluate the coatings anticorrosion efficiency after long-term exposure in saline environment. The presence of low concentrations of graphite oxide and carbon nanotubes led to increased thermal stability, hardness, scratch... / Mestre

Orientador: Peter Hammer / Resumo: Este trabalho relata uma investigação detalhada das propriedades estruturais e eletroquímicas de revestimentos de polimetilmetacrilato (PMMA)-sílica. Espectroscopia Raman e análise térmica mostraram que o ajuste da quantidade de peróxido de benzoíla (BPO), como um parâmetro crítico de síntese, melhora a eficiência de polimerização do metilmetacrilato (MMA), levando a uma estrutura híbrida altamente reticulada. A espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) mostrou para revestimentos depositados sobre aço carbono (A1020) e liga de Al (AA7075) uma resposta de impedância capacitiva quase ideal, mantendo o módulo de impedância de baixa frequência de até 10 GΩ cm2 essencialmente inalterado durante 19 meses de imersão em NaCl 3,5%. Embora revestimentos passivos de alto desempenho tenham sido desenvolvidos, pites de corrosão podem afetar significativamente sua durabilidade. Assim, a inibição da corrosão ativa induzida por íons lítio e cério em revestimentos de sílica sol-gel de PMMA foi investigada. A adição de carbonato de lítio produziu revestimentos com melhor conectividade dos nós de sílica nanométricos e forte adesão ao substrato de alumínio. Os resultados de EIS mostraram que as concentrações de lítio mais altas resultam em um aumento no módulo de impedância e induzem a autorregeneração que aumenta significativamente sua vida útil dos revestimentos. Time-of-flight secondary ion mass spectrometry (ToFSIMS) e a espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X (XPS) suger... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work reports on a detailed investigation of the structural and electrochemical properties of poly(methyl methacrylate) (PMMA)-silica coatings. Raman spectroscopy and thermal analysis showed that the fine-tuning of the benzoyl peroxide (BPO) amount, as a critical synthesis parameter, improves the polymerization efficiency of methyl methacrylate (MMA), leading to a highly cross-linked hybrid structure. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) showed for coatings deposited on carbon steel (A1020) and Al alloy (AA7075) a quasi-ideal capacitive impedance response, maintaining the low frequency impedance modulus of up to 10 GΩ cm2 essentially unchanged during 19 months of immersion in 3.5% NaCl. Although high performance passive coatings have been developed, pitting can significantly affect their durability. Hence, active corrosion inhibition induced by lithium and cerium ions in PMMA-silica sol-gel coatings was investigated. The addition of lithium carbonate yielded coatings with improved connectivity of nanometric silica cross-link nodes and stronger adhesion to the aluminum substrate. EIS results showed that higher lithium concentrations result in an increased impedance modulus and induce the self-healing ability, extending significantly the service life of the coatings. Time-of-flight secondary ion mass spectrometry (ToF-SIMS) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) suggest that the regeneration process occurs by means of lithium ions leaching from the adjacent coat... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Assis Vicente Benedetti / Resumo: Os revestimentos de poliuretano (PU) foram preparados a partir de óleos vegetais (crambe e mamona) e modificados pela incorporação de inibidores de corrosão (tanino condensado). A reação foi monitorada caracterizando os produtos intermediários (poliéster e pré-polímero). O poliéster foi caracterizado pela solubilidade em metanol, índice de acidez, grupos hidroxila e espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier com refletância total atenuada (FTIR), e o pré-polímero foi caracterizado por teor de sólido, teor de solvente, isocianato livre (NCO) e FTIR. Os revestimentos de PU foram caracterizados por FTIR e absorção de água. Esses revestimentos foram aplicados sobre as ligas de alumínio com extensômetro. O processo de cura foi conduzido em temperatura ambiente (~25 oC). A espessura dos revestimentos foi determinada por microscopia eletrônica de varredura (SEM) e a adesão foi avaliada pela Norma ASTM D3359. Após a caracterização química e morfológica dos revestimentos foi realizado o estudo eletroquímico. A resistência à corrosão e o processo de degradação do filme (longevidade da ação do revestimento), foram estudadas por medidas de potencial em circuito aberto (EOCP) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) em solução aquosa 0,6 mol L-1 NaCl com o tempo de imersão. Foram empregadas técnicas eletroquímicas localizadas como espectroscopia de impedância eletroquímica local (LEIS) em solução aquosa 0,005 mol L-1 NaCl e as técnicas de varredura com eletrodo ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Polyurethane (PU) coatings were prepared from vegetable oils (crambe and castor) and modified by the incorporation of corrosion inhibitors (condensed tannins). The reaction was monitored by characterizing the intermediate products (polyester and prepolymer). Polyester was characterized by solubility in methanol, acidity index, hydroxyl groups and attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and the prepolymer was characterized by solid content, solvent content, free-isocyanate (NCO) groups and FTIR. PU coatings were characterized by FTIR and water uptake. These coatings were applied on aluminum alloys with an extensometer. The curing process was carried out at room temperature (~25 oC). The thickness of the coatings was determined by scanning electron microscopy (SEM) and the adhesion was assessed using the ASTM D3359 standard. After the chemical and morphological characterization of the coatings, the electrochemical study was carried out. The corrosion resistance and the film degradation process (longevity of the coating action) were studied by open circuit potential measurements (EOCP) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in 0.6 mol L-1 NaCl aqueous solution with the immersion time. Localized electrochemical techniques were also used, such as local electrochemical impedance spectroscopy (LEIS) in 0.005 mol L-1 NaCl aqueous solution and scanning techniques with vibrating electrode (SVET) and with ion-selective electrode (SIET), in ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

[pt] No presente trabalho foi realizada a síntese do anatásio nanométrico partindo de um precursor comercial de baixo custo, passando pelo estágio intermediário de nanotubos de titanatos (TTNTs). Após a síntese alcalina hidrotérmica os TTNTs foram tratados termicamente a 550 graus Celsius em atmosferas de ar (Amostras AM-1) e em vácuo (Amostra AM-2). As amostras AM-1 e AM-2 foram caracterizadas pelas técnicas de MET, DRX, BET, XPS, EPR, Potencial Zeta, TG, como também foram testadas as propriedades fotocataliticas para o gás inorgânico NO e o corante orgânico têxtil Rodamina B. A amostra AM-1 foi imobilizada em suportes de vidro de soda-cal por meio das técnicas de impregnação, fazendo uso de uma solução contendo o precursor em etanol e imersão através da solução feita com PVA em água. Os revestimentos também foram caracterizados pelas técnicas de MET, DRX, MEV-FEG, UV-Vis, Ângulo de contato, testes de aderência, qualitativo e quantitativo de acordo com a norma ASTM D3359 - 09, além das suas propriedades fotocatalíticas terem sido testadas para o gás NO e o corante Rodamina B. A caraterização das amostras AM-1 e AM-2 conferiu a formação do anatásio nanométrico nas condições de síntese empregadas. A amostra AM-1 exibe uma excepcional atividade fotocatalítica para a degradação do gás NO em relação às amostras AM-2 e especialmente ao padrão fotocatalítico internacional, P-25 (Degussa). Foi possível imobilizar o nanopó AM-1em substratos de vidro de soda-cal em condições de tratamento térmico em atmosfera de ar, obtendo-se revestimentos de ótima aderência, alta uniformidade, porosidade e elevada super-hidrofilicidade. / [en] In the present work the synthesis of nanometric anatase was carried out from a low cost commercial precursor, which passes through an intermediary stage of titanate nanotubes (TTNTs). After the alkaline hydrothermal synthesis, the TTNTs were thermal treated at 550 celsius in air atmosphere (AM-1 sample) and vacuum (AM-2 sample). AM-1 and AM-2 samples were characterized by TEM, XRD, BET, XPS, EPR, zeta potential and TGA as well as the photocatalytic degradation of NO gas and Rhodamine B organic textile dye were studied. AM-1 sample was immobilized onto soda-lime glass substrates by impregnation and immersion techniques using solutions of PVA-ethanol and PVA-water, respectively. The coatings were also characterized by TEM, XRD, SEM-FEG, UV-Vis spectroscopy, contact angle measurements and both qualitative and quantitative adherence tests based on ASTM D3359-09. Furthermore, the catalytic properties of the coatings were evaluated for NO and Rhodamine B dye degradation. The characterization of AM-1 and AM-2 samples confirmed the formation of nanometric anatase under the synthesis conditions used in this work. The AM-1 sample showed an exceptional photocatalytic activity for the NO degradation when compared with AM-2 sample and especially with the international photocatalytic standard: Degussa P-25. AM-1 nanopowder were immobilized on soda-lime glass substrates by the thermal treatment performed in an air atmosphere leading to the formation of coatings with excellent adherence, homogeneity, porosity and super-hydrophilicity.

O Brasil, no mercado mundial, ocupa lugar de destaque na extração e comercialização das rochas ornamentais e de revestimento, demonstrado pela produção mensal de chapas que é da ordem de 4 milhões de metros quadrados. Dentre suas as diversas formas de aplicações na construção civil, observa-se um incremento do uso em revestimentos de fachadas de edifícios, principalmente nos grandes centros urbanos. A forma de fixação das placas nas fachadas dos edifícios é feita com o auxílio de inserts metálicos, técnica desenvolvida na Alemanha e nos Estados Unidos. O presente trabalho trata da especificação e normatização das rochas ornamentais e, no caso específico dos revestimentos de fachadas, são apresentados diversos aspectos da seleção das placas de rocha e dos inserts metálicos e também o cálculo estrutural de um sistema de revestimento / Brazil procedures more than 4 million 'M POT.2'/month of dimension stones panels. Façades applications increases in last years. The stone façades cladding is accomplished with the use of metallic anchor, that was developed in German and U.S.A. The present work presents the requirements for selection of the stones and the anchor system, a methodology for the calculation of the stone and the anchor and main aspects of standardization regarding dimension stone

O milho é uma das culturas de maior importância econômica e mais estudadas. Apesar do alto potencial produtivo da cultura, o que se observa na prática é que sua produção é muito baixa e irregular devido a problemas de manejo, como o uso incorreto de fertilizante. Uma das formas de aumentar a eficiência de aproveitamento dos fertilizantes é o uso destes revestidos com polímeros. No presente experimento objetivou-se avaliar a volatilização de amônia, os teores de amônio e nitrato no solo, aspectos nutricionais e biométricos do milho e a produtividade da cultura, em função da aplicação de uréia revestida com polímeros. A área experimental foi localizada no município de Uberlândia, em um Latossolo Vermelho-Amarelo de textura argilosa. Os tratamentos consistiram na aplicação em cobertura no milho de uréia revestida com polímeros e uréia convencional nas doses de 45; 67,5 e 90 kg ha-1 de N e um tratamento controle sem aplicação do nutriente, dispostos em blocos casualizados com quatro repetições. Foi avaliado volatilização de amônia, teor no solo de amônio e nitrato, concentração de N na folha e no grão, medida indireta de clorofila, aspectos biométricos e produtividade de grãos, da cultura além de análise econômica. As perdas de nitrogênio por volatilização foram determinadas pelo método do coletor semi-aberto. Os teores de amônio e nitrato no solo foram avaliados nas profundidades 0- 20, 20-40 e 40-60 cm. A medida indireta de clorofila foi realizada com clorofilômetro, modelo Minolta-SPAD 502®. Os aspectos biométricos consistiram na mensuração do diâmetro de colmo e altura de inserção de espiga. A análise econômica consistiu na relação entre o custo do fertilizante nitrogenado aplicado em cobertura e a receita gerada pela venda dos grãos produzidos em função da aplicação do fertilizante. A aplicação de uréia revestida não influenciou as taxas de volatilização de amônia e o teor de amônio e nitrato no solo em relação à aplicação do fertilizante convencional. Para produtividade de grãos, não houve diferença significativa entre os tratamentos fertilizados com N em cobertura, independente do tipo de uréia e a dose de N aplicada. Os tratamentos com aplicação de 45 e 67, 5 kg ha-1 de N com uréia convencional foram os únicos que não diferiram do controle para esta característica. Nas doses de 67,5 e 90 kg ha-1 de N, não houve diferença entre os tratamentos com fertilizante revestido e convencional nos aspectos biométricos e concentração de N na folha e grão. Na dose 45 kg ha-1 de N, entretanto, observouse maior diâmetro de colmo e medida indireta de clorofila no tratamento com uréia revestida, dose na qual, este fertilizante tornou-se economicamente viável. / Corn is one of the most economically important crops as well as the most studied one. Although its high potential of productivity, it is observed a low and irregular production because of management problems, like, for example, the incorrect use of fertilizers. This work aimed to study a better way to use fertilizers, coated with polymers. It was evaluated the volatilization, levels of ammonium and nitrate on soil, nutritional value and biometric aspects of corn and also corns productivity, due the application of polymer coated urea. The experimental field was located in Uberlândia, Minas Gerais State, in Oxisoil. The treatments consisted on application in the coverage of the corn crop, of coated and conventional urea in doses of 45; 67,5 and 90 kg ha - 1 of nitrogen and a control treatment without nutrient application, designed in randomized blocks with four replications. It was evaluated the volatization of ammonia, the level of ammonium and nitrate in the soil, the nitrogen concentration in leaf and grain, the indirect measurement of chlorophyll, the biometric aspects, the productivity of grain in the crop and the economical analysis. The loss of nitrogen by volatization were determined by semi-open collector method. The level of ammonium and nitrate in the soil were evaluated in depth of 0-20, 20-40, and 40-60 cm. The chlorophyll portable, model Minolta-SPAD 502®, was used to verify the indirect measurement of chlorophyll. The biometric aspects was evaluated through measuring culm diameter and ear height. The economical analysis consisted in the relation between the cost of the nitrogen fertilizer applied in the coverage and the revenue from the sale of grain produced on the basis of fertilizer applied. The application of the coated urea has not changed the rate of volatization of ammonia and the level of ammonium and nitrate in the soil when compared to the application of the conventional fertilizer. Concerning the grain productivity, there was no difference showed among the fertilized treatments using nitrogen in coverage, independent of the doses of urea nitrogen applied. The treatments with the application of nitrogen in doses of 67.5 and 45 kg ha -1 with conventional urea were the ones which showed difference from the control treatment for this characteristic. In doses of 67,5 and 90 kg ha-1, there was no difference observed between treatments with conventional and coated fertilizers for biometric aspects and nitrogen concentration in leaf and grain. However, in dose of 45 kg ha-1, the corn showed a higher culm diameter and indirect measurement clorophyll when treated with coated urea, making this fertilizer suitable for the market.

Aspersão térmica é um processo de produção de revestimentos com ampla aplicação industrial, utilizado na proteção de superfícies contra a corrosão e/ou o desgaste. Os setores aeronáutico e de moldes plásticos estão entre os que utilizam essa técnica para ampliação da vida útil de seus componentes. Este trabalho teve como objetivo avaliar a influência do processo de deposição de revestimentos metálicos (1248 T - Co-28,5%Mo-17,5%Cr-3,4%Si e 1256 F - Co-28%Cr-4%W-3%Ni-3%Fe), cerâmicos (CRO 192 - Cr2O3-5%SiO2-3%TiO2 e 25030 - TiO2-8%Al2O3) e composto (1342 - WC-12%Co), aspergidos pelas técnicas de combustão por chama convencional (cerâmicos) e HVOF (metálicos e composto), no substrato constituído de uma liga de alumínio AA 7475 endurecida por precipitação, visando o melhoramento de suas características tribológicas (desgaste e corrosão), sem alterar as propriedades mecânicas. A influência do processo no substrato foi avaliada por meio de ensaios de microdureza Vickers, microestruturais e de composição química. A resistência ao desgaste foi avaliada por meio de ensaios de desgaste microabrasivo com esfera, com o uso de uma solução abrasiva de alumina (Al2O3). A avaliação da resistência à corrosão de revestimentos e substrato foi realizada por meio de ensaios de polarização potenciodinâmica em meio de NaCl 3,5%. A deposição dos revestimentos por aspersão térmica não afetou significativamente a dureza, composição química e microestrutura do substrato constituído pela liga de alumínio, tornando viável a aplicação dessa técnica a essa classe de ligas. Os revestimentos foram altamente eficientes na proteção do substrato contra o desgaste microabrasivo, sendo que o revestimento constituído de WC-Co (1342) apresentou o melhor desempenho dentre eles. Quanto à corrosão, todos os revestimentos apresentaram resistênciassuperiores a do substrato, tendo o revestimento Co-Cr-W-Fe-Ni (1256 F) apresentado o melhor desempenho geral. Portanto, os revestimentos produzidos por aspersão térmica são alternativas altamente promissoras para o melhoramento tribológico das ligas de alumínio envelhecidas, sem o comprometimento de suas características mecânicas. / The thermal spray process is used in the production of coatings with a wide range of industrial application such as protection of surfaces against corrosion and/or wear. The aircraft and plastic molds industries are among the ones that use this technique to increase the useful life of components. This work aimed to evaluate the influence of the deposition process of metallic (1248 T Co-28.5%Mo-17.5%Cr-3.4%Si and 1256 F Co-28%Cr-4%W-3%Ni- 3%Fe), ceramic (CRO 192 Cr2O3-5%SiO2-3%TiO2 and 25030 TiO2-8%Al2O3) and composite (1342 WC-12%Co) coatings, deposited by flame spray (for the ceramic) and HVOF (for the metallic and composite) techniques, on the substrate of precipitation-hardened AA 7475 aluminum alloy, intended to improve the tribological characteristics (wear and corrosion), without changing its mechanical properties. The influence of the process on the substrate was measured by Vickers microhardness, microstructural tests and chemical analyses. The wear resistance was evaluated by the calowear microabrasive test, using abrasive slurry of alumina (Al2O3). The corrosion resistance evaluation of coatings and substrate was carried out using the potentiodynamic polarization test in NaCl 3.5%. The coating deposition by thermal spray did not significantly affect the hardness, chemical composition and microstructure of the aluminum alloy substrate, establishing the feasibility of using this technique on this class of alloys. Coatings were highly efficient in protecting the substrate against microabrasive wear, where of the WC-Co (1342) coating showed the best performance among them. Also, the corrosion resistance of all coatings was higher than that of the substrate of which the Co-Cr-W-Fe-Ni (1256 F) coating presented the best overall performance. Therefore, the coatings produced by thermal spray are a highly promising alternative for the improvement of the tribological properties of aged aluminum alloys, without compromising its mechanical characteristics.

Tratamentos de metais contra a corrosão usando formulações contendo derivados de cromo hexavalente (Cr6+) tem sido padrão na indústria de tratamento de superfície durante muitas décadas. Esses tratamentos oferecem excelente proteção contra a corrosão, fornecem boa base para pinturas, são baratos e relativamente fáceis de aplicar. Além do mais oferecem proteção ativa ao substrato devido à capacidade de autorregeneração. Porém, restrições ambientais e de saúde, tornadas mais severas a partir das últimas décadas, requerem a substituição destes tratamentos por processos que sejam ambientalmente corretos e não agressivos à saúde humana. Neste contexto, a indústria aeroespacial, amplamente dependente de ligas de alumínio com elevada resistência mecânica para a construção das aeronaves, é uma das mais atingidas, visto que várias das etapas do tratamento superficial e dos processos de proteção contra a corrosão destas ligas utilizam compostos de Cr6+. Dentro dessa nova realidade, a utilização de revestimentos híbridos derivados de silanos, obtidos pelo processo sol-gel, tem se apresentado como uma das alternativas mais investigadas para a substituição dos pré-tratamentos à base de cromato. Estes revestimentos formam uma cadeia polimérica compacta sobre a superfície do metal constituindo uma barreira efetiva contra espécies agressivas, podendo também ser funcionalizados para apresentarem compatibilidade com revestimentos orgânicos. Entretanto os mesmos não exibem proteção ativa contra a corrosão. Nesse trabalho o comportamento anticorrosivo, em solução de NaCl 0,1 M, de um revestimento híbrido produzido pela hidrólise e condensação do 3-glicidóxipropiltrimetóxisilano (GPTMS) e do tetraetil ortosilicato (TEOS) aplicado sobre a liga AA2024-T3 foi investigado por espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) e analisado por SEM/EDX. Com a finalidade de melhorar o desempenho dos revestimentos, as soluções de hidrólise foram modificadas pela introdução de 0,005 M de inibidores de corrosão derivados de triazol (benzotriazol (BTAH) e toliltriazol (TTA)) ou de organofosfonatos (ácido trimetileno fosfônico (ATMP) e ácido 1-hidróxietileno 1,1-difosfônico (HEDP)). Os resultados dos ensaios eletroquímicos mostraram que, apesar de eficientes para a proteção contra a corrosão da liga, o BTAH e o TTA interferem negativamente nas propriedades anticorrosivas do revestimento híbrido. Por sua vez, a modificação do híbrido com o ATMP ou HEDP melhorou a resposta de impedância do revestimento e aumentou sua estabilidade, se mostrando como um enfoque promissor para aumentar o desempenho do revestimento. A espectroscopia por emissão de fotoelétrons (XPS) e a espectroscopia Raman foram utilizadas para caracterizar o híbrido modificado com os organofosfonatos. Através da primeira técnica foi possível evidenciar a interação das moléculas de inibidor com a superfície metálica. Já os resultados de espectroscopia Raman indicaram a incorporação dos inibidores no revestimento, tendo sido mais eficaz para esta finalidade que as análises por XPS. Entretanto, para evidenciar esse processo, foi necessário aumentar a concentração dos inibidores em 10 vezes com relação à quantidade empregada nos ensaios eletroquímicos. / Anticorrosion metals treatments using formulations containing derivatives of hexavalent chromium (Cr6+) have been standard in the surface treatment industry for many decades. These treatments afford excellent corrosion protection, offer good base for paintings, are inexpensive and relatively easy to apply. Besides, they provide active protection to the substrate due to their selfhealing abilities. However, environmental and health restrictions, made more severe from the end of the eighties, require replacement of these treatments by processes that are environmentally friendly and not aggressive to human health. In this context, the aerospace industry, which is strongly dependent on high strength aluminium alloys, is one of the most heavily affected, as (Cr6+) compounds are used in several steps of the surface treatment and corrosion protection processes. Within this new reality, the use of hybrid coatings derived from silanes and obtained by the sol-gel process, has emerged as one of the most investigated alternatives to replace the chromate based pre-treatments. These coatings form a compact polymer network on the metal surface providing an effective barrier against aggressive species, they may also be tailored to present compatibility with organic coatings. However they do not exhibit active corrosion protection. In this study the corrosion behavior, in 0.1 M NaCl, of a hybrid coating produced by hydrolysis and condensation of 3glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS) and tetraethyl orthosilicate (TEOS) applied on AA2024-T3 alloy was investigated by means of electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and analysed by SEM/EDX. Aiming to improve the coatings performances, the hydrolysis solutions were modified by the addition of 0.005 M of triazoles (benzotriazole (BTAH) and tolyltriazole (TTA)) or organophosphates (trimethylene phosphonic acid (ATMP) and 1hydroxyethylidene-1 1-diphosphonic acid (HEDP)) based corrosion inhibitors. The results of the electrochemical tests showed that, although effective for corrosion protection of the alloy, BTAH and TTA adversely impacted the anticorrosive properties of the hybrid coating. In turn, the modification of the hybrid with ATMP or HEDP improved the impedance response of the coating and increased its stability, proving to be a promising approach to enhance the coating performance. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Raman spectroscopy were used to characterize the hybrid modified with organophosphates. With the first technique it was possible to demonstrate the interaction of the inhibitor molecules with the metal surface. Raman spectroscopy results indicated the incorporation of the inhibitors in the coating, being more effective for this purpose than the XPS analysis. However, to demonstrate this process, it was necessary use the concentration of the inhibitors 10 times more than the amount employed in the electrochemical tests.

Revestimentos finos de carboneto de nióbio (NbC) puro e dopados com níquel (Ni) foram obtidos mediante a técnica de deposição reativa por magnetron sputtering, utilizando metano (CH4) como fonte de carbono (C). O filme de NbC usado como referência foi depositado aplicando uma potência de 2500 W ao alvo de Nb e, os revestimentos de NbxNiyCz foram depositados diminuindo a potência aplicada ao alvo de Nb e aumentando a potência aplicada ao alvo de Nb-Ni, dando origem à seis revestimentos com teores de Ni crescentes. As caracterizações microestrutural e estrutural dos revestimentos de NbC e NbxCyNiz foram realizadas por meio das técnicas de difração de raios-X (DRX), Espectroscopia Fotoeletrônica de Raios X (XPS), Espectroscopia Raman, Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). As propriedades mecânicas dos revestimentos foram estudas mediante a técnica de nanoindentação instrumentada, com o intuito de avaliar a dureza (H) e o módulo de elasticidade (E). A adesão dos revestimentos ao substrato foi avaliada usando ensaios Rockwell C e esclerometria linear instrumentada. A estabilidade térmica dos revestimentos foi realizada em forno com atmosfera controlada em temperaturas de 600 °C e 800 °C por 2h. Finalmente, a resistência à oxidação dos revestimentos foi estudada por meio de ensaios de Termogravimetria (TGA - \"Thermogravimetric Analysis\") de aquecimento contínuo e isotérmicos. Os resultados de adesão obtidos mostraram boa aderência (modo de falha HF1) dos filmes de NbC e NbxNiyCz ao substrato de aço AISI M2, nas condições como recém depositado e revenido a 600 °C, indicando que a deposição do gradiente de intercamadas de Cr, CrC e do gradiente CrC / NbC foi efetiva evitando falhas adesivas. A adição de Ni na estrutura dos revestimentos de NbC promoveu a formação de estruturas nanocompósitas, composta de nanocristalitos de NbC e NiCx. Adicionalmente, a introdução de níquel causou um aumento na dureza nos revestimentos como recém depositados, aumentando de 17 para 25 GPa para teores de Ni de 0 para 13 at. %, respectivamente, e, na resistência à oxidação sobre o revestimento puro de NbC, de 380 °C para 480 °C nos revestimentos com níquel. Finalmente, as análises de estabilidade térmica permitiram observar que os precipitados de NiCx se decompõem durante os tratamentos de recozimento a 600 e 800 °C, o que promoveu um aumento nos valores de dureza e módulo de Young para todos os revestimentos, atribuído ao aumento da cristalinidade dos revestimentos. / Niobium carbide (NbC) coatings doped with Nickel (Ni) were deposited by reactive DC - magnetron sputtering using methane (CH4) as carbon (C) source. Reference NbC coating was deposited with a total power of 2500 W and NbxNiyCz coatings were deposited by decreasing the power applied to the Nb target and increasing the power applied to the Nb-Ni target, giving rise to coatings with increasing Ni content. Structural and microstructural characterizations of NbC and NbxNiyCz coatings were performed using X-ray diffraction (XRD), X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), Raman Spectroscopy, Transmission Electron Microscopy (MET) and Scanning Electron Microscopy (MEV). Mechanical properties of the coatings were studied using the instrumented nanoindentation technique, in order to evaluate the Hardness (H) and Elastic modulus (E). The adhesion between coatings and substrate was evaluated using Rockwell C test and instrumented linear scratch tests. The tests for studying the thermal stability of the coatings were carried out in a controlled atmosphere chamber furnace at temperatures of 600 °C and 800 °C for 2h. Finally, the oxidation resistance of the coatings was studied by means of Thermogravimetric Analysis (TGA) tests of continuous and isothermal heating. The NbC and NbxNiyCz films in the as-deposited condition and annealed at 600 °C, showed good adhesion (failure mode HF1) to the AISI M2 steel substrate, indicating that the adhesion interlayer of the Cr, CrC and a gradient CrC/NbC layer was effective in avoiding adhesive failures. The increasing of Ni content in the structure of NbC coatings promoted the formation of nanocomposite structures, composed of a mixture of NbC and NiCx nanocrystallites. Additionally, the introduction of nickel allows increasing the hardness for the coatings in the as-deposited condition, from 17 to 25 GPa for Ni contents from 0 to 13 at. %, respectively, and, improving the oxidation resistance over the pure NbC coating, from 380 °C to 480 °C for the Ni-rich coatings. Finally, the thermal stability analyses showed that the NiCx precipitate decompose during the annealing treatments at 600 °C and 800 °C, which promoted an increase in the hardness and Young\'s modulus values for all coatings. These behaviors were attributed to the increase of crystallinity of the coatings.