O principal objetivo deste estudo é contribuir para uma maior compreensão da interação de aditivos magnéticos com a onda eletromagnética, na faixa de micro-ondas (2-18 GHz), de materiais absorvedores de radiação eletromagnética (MARE). Nesse sentido, este trabalho mostra o comportamento eletromagnético de diferentes tipos de MARE à base de ferrita de MnZn, ferro carbonila e suas misturas em uma matriz de silicone. Ênfase foi dada na determinação dos parâmetros permissividade e permeabilidade complexas, na faixa de 2 a 18 GHz e refletividade entre 8,2 - 12,4 GHz. Para a determinação dos parâmetros complexos foi estabelecida uma metodologia de medidas via técnica de guia de ondas coaxial. A partir dos resultados obtidos observa-se, por exemplo, que no caso da permissividade, a ferro carbonila interage prioritariamente com o campo elétrico da onda incidente, por meio do componente de armazenamento, já que o componente de perdas do campo elétrico é desprezível. Já, a ferrita de MnZn estudada mostra variação dos componentes de armazenamento e de perdas com o aumento da concentração de aditivo no MARE e da frequência de medida. Quanto à permeabilidade, verifica-se que a amostra de MARE à base de ferro carbonila apresenta os maiores valores (1,0 a 2,2), ou seja, este aditivo interage mais intensamente com o campo magnético da onda do que a ferrita MnZn (0,7 a 1,8). Medidas de refletividade de amostras de MARE, experimentais ou simuladas, obtidas pelo uso dos aditivos puros como das suas misturas apresentam bons resultados (70 - 99% de atenuação da radiação incidente). Verifica-se, ainda, que esses materiais comportam-se como absorvedores de micro-ondas do tipo ressonante. Os resultados também confirmam que a atenuação da radiação incidente é dependente da proporção dos aditivos magnéticos, da espessura da amostra e da frequência. Estudos comparativos de medidas de refletividade experimentais e simuladas mostram boa concordância, indicando que a simulação é uma ferramenta de apoio à otimização do processamento de MARE, contribuindo para a redução de custos e de tempo de processamento.

Filmes cerâmicos têm sido usados para a proteção de estruturas metálicas como alternativas aos processos de cromação, os quais foram proibidos em muitos países por serem prejudiciais ao meio ambiente e à saúde humana. Além da minimização dos efeitos nocivos, o emprego desses filmes contribui para o prolongamento da vida útil das estruturas metálicas, pois apresentam grande resistência à oxidação, corrosão e erosão, além de demonstrarem boa resistência térmica e mecânica. Um dos métodos de obtenção de recobrimentos cerâmicos é o processo conhecido como sol-gel que possibilita a formação de materiais a baixas temperaturas de processamento, com controle microestrutural e boa adesão em substratos metálicos. Neste trabalho, um óxido misto de sílica/zircônia foi sintetizado por sol-gel, a partir da mistura de tetraeltilortossilicato (TEOS), isopropanol, água, HNO3 e acetato de zircônio (ZrAc), na razão molar 1:0,9:1:0,3:0,1, respectivamente. A homogeneização do sol foi realizada de duas formas, uma por agitação magnética e outra por sonicação. As misturas foram mantidas em estufa a 30 C para a formação do gel e posterior secagem. Análises de FT-IR, DRX e MEV foram realizadas em amostras de gel secas e sinterizadas a 1000, 1100 e 1200 C. Estas análises indicaram a presença de a-SiO2 (cristobalita) pouco cristalina e de ZrO2 tetragonal homogeneamente distribuídos nas amostras. Os dois métodos de homogeneização apresentaram resultados semelhantes em relação à distribuição das fases, porém a sonicação resultou em um gel mais transparente, indicando a presença de partículas de menores dimensões. Filmes de SiO2/ZrO2 foram obtidos por imersão de ligas de Al-2024 em uma mistura do sol homogeneizado por sonicação com um surfactante não iônico (Renex-100), na razão em massa de 1:0,2. Medidas de polarização potenciodinâmica dos substratos revestidos mostraram que seis camadas de filme de sílica/zircônia aumentam o potencial de corrosão da liga e diminuem as densidades de corrente dos processos anódicos e catódicos, indicando uma melhora na proteção do substrato contra o processo de corrosão. Análise de MEV mostrou a homogeneidade na distribuição dos átomos de Si e Zr depositados no substrato.

Sistemas mecânicos propulsivos, como as turbinas a gás estacionárias, operam em elevadas pressões (da ordem de 30 atm) e temperaturas (800C). Estes dois parâmetros são fundamentais no rendimento de motores térmicos que hoje exige uma demanda em aumentar e melhorar as condições destes motores para operarem em regimes de temperatura e pressão ainda mais elevados. Neste tipo de motores (turbinas a gás) coexistem sofisticados sistemas de refrigeração e revestimentos do tipo barreiras térmicas, as assim chamadas TBCs, os quais permitem que as superligas que compõem os componentes do motor possam responder adequadamente às solicitações mecânicas e térmicas durante a operação da turbina. A utilização dos revestimentos de barreiras térmicas, em conjunto com sistemas de refrigeração, permite que estes engenhos operem em temperaturas acima da temperatura de fusão de alguns dos metais das superligas que compõem os elementos do motor, que são da ordem ou superiores a 250C. Como exemplo pode-se citar os primeiros estágios de palhetas de turbinas de alta pressão. Além disso, o emprego destas barreiras térmicas, reduzem a temperatura de trabalho do metal, e como resultado há um aumento da vida útil dos componentes do motor . Durante a operação, as palhetas das turbinas a gás são expostas a tensões térmicas e processos de oxidação e corrosão a altas temperaturas pelos gases provenientes da câmara de combustão do motor. Para proporcionar proteção contra a oxidação e corrosão das super ligas que compõem estas palhetas, entre outros componentes do motor, são aplicadas barreiras térmicas sob a forma de depósitos de filmes finos ou, de outra forma, interdifusão metálica. Por exemplo, a difusão de alumínio metálico na superliga é atualmente um dos processos mais empregados na formação desta barreira tendo sido estimado que o produto da reação do alumínio com o níquel da superliga, denominado Aluminide, é utilizado em cerca de 80% dos perfis aerodinâmicos destes motores revestidos. Os componentes mecânicos destas turbinas são ligas de titânio, denominadas superligas. Estas ligas contém níquel em sua estrutura que reagem com o alumínio formando NiAl. Aumentando, desta forma, a atividade do alumínio, que é o elemento fonte para a camada protetora de alumina (Al2O3) na superfície do componente da turbina. Convencionalmente, a difusão do revestimento do aluminide é formada pelo processo de cementação em caixa, onde um pacote contendo alumínio metálico, finamente dividido (pó), reage à alta temperatura com o próprio componente da superliga (Ni). Normalmente, forma-se um revestimento exterior a região inter-metálica ?-NiAl e uma inter-difusão na região de interface do revestimento/substrato. O objetivo deste trabalho de pesquisa consiste em investigar os benefícios da aplicação de duas camadas de revestimento do tipo difusão de alumínio pela superliga nas palhetas de alta pressão de turbinas aeronáuticas com o propósito de reforçar a resistência das ligas formadas, a base de níquel, aos processos de oxidação e a corrosão à altas temperaturas e pressão, e desta forma, estimar a vida útil destes motores aeronáuticos. Como resultado, observou-se que a duplicação da espessura da barreira térmica em amostras de aerofólios a base de uma liga denominada IN-738, submetidas a teste de vôo em um mesmo motor, retiradas para análise após 25.000 horas de operação, praticamente não houve corrosão da peça. O aerofólio assim revestido não apresentou formas de desgaste na sua superfície, apesar de ter apresentado uma diminuição da espessura.

Os materiais absorvedores de radiação (RAM) quando atingidos por uma onda eletromagnética têm sua estrutura molecular excitada e parte da energia da radiação incidente é convertida em calor. Exemplos de uso bem sucedido desses materiais podem ser enocntrados na aeronáutica clássica e nas áreas de telecomunicações, de eletrodomésticos e médica. O presente trabalho consiste no processamento e caracterização de revestimentos absorvedores, utilizando-se como matérias-primas um poliuretano contendo quantidades variáveis de ferritas de MnZn, MgZn e NiZn e de negro de fumo. Medidas de refletividade na faixa de 2 - 18 GHz, utilizando-se arco NRL, mostraram que o revestimento mais eficiente na absorção da onda incidente foi obtido com a ferrita de MnZn de maior granulometria. Uma maior eficiência foi, também, observada pelo efeito sinérgico entre as partículas de ferritas de NiZn e MnZn e de negro de fumo, quando utilizadas em conjunto na preparação do revestimento. Pela combinação adequada do negro de fumo com ferritas de NiZn e MnZn foram obtidos revestimentos absorvedores do tipo banda larga, com espessura de 1,0 mais ou menos 0,2 mm, com eficiência na absorção média da radiação de até 75%.

Os materiais absorvedores de radiação podem se apresentar como tintas, mantas de borracha, espumas poliméricas, entre outros tipos, sendo utilizados com sucesso em diferentes áreas, podendo-se citar a aeronáutica, telecomunicações e médica. O uso de polímeros condutores na formulação desses materiais tem sido estudado, devido à combinação de propriedades como condutividade modulada, baixa densidade e facilidade de processamento em relação a outros materiais. Neste trabalho, foram preparadas tintas absorvedoras de radiação eletromagnética (na faixa de 8 a 12 GHz) utilizando-se blendas de poliuretano (PU) contendo polianilina (PAni) dopada, via solução e processamento reativo, com os ácidos dodecilbenzeno sulfônico (DBSA) e cânfor sulfônico (CSA). As formulações de blendas foram caracterizadas quanto aos seus comportamentos reológico e térmico, suas morfologias e as condutividades elétricas. As pinturas obtidas foram caracterizadas quanto à atenuação da radiação incidente, via medidas de refletividade, utilizando-se a técnica do guia de ondas. As formulações que apresentaram os melhores resultados de absorção da radiação foram as que possuíam a PAni dopada com DBSA e CSA via processamento reativo, apresentando características mais condutoras, atuando, assim, como centros absorvedores mais eficientes. Foi verificado, também, que a atenuação da radiação eletromagnética incidente depende da formulação da tinta e do tipo de substrato (alumínio ou compósitos de fibra de carbono/poliamida 6,6) aonde as tintas são aplicadas. As formulações contendo a PAni dopada com CSA em substratos de compósitos favoreceram a atenuação da radiação em até 30 dB, correspondendo a cerca de 99,9% de absorção da radiação eletromagnética incidente, em torno de 12 GHz.

O uso de compósito carbono-carbono reforçado com fibras de carbono (CRFC) em altas temperaturas e ambientes antioxidantes pode ser viabilizado pela aplicação de um recobrimento cerâmico com gradiente de composição entre carbeto de boro (B4C) e carbeto de silício (SiC).A aplicação do recobrimento com gradiente de composição fornece a proteção em uma ampla faixa de temperaturas. Em temperaturas intermediárias esta ocorre pelo mecanismo de auto proteção, que envolve a oxidação de fases ricas em boro abaixo da superfície do recobrimento, formando vidros de boro e borosilicatos que selam as trincas inerentes ao tipo de recobrimento, e em altas temperaturas pela formação de uma fina camada de SiO2 resultante da oxidação do SiC na superfície. A conversão do carbono em carbetos cerâmicos, na superfície do compósito, se dá pela reação deste com as espécies gasosas oriundas das reações entre os componentes da mistura cementante, SiC + ZrB2 + Al2O3, que ocorrem em altas temperaturas com a conseqüente liberação de SiO, B2O e Al. Os gases reativos formam com o carbono as fases B4C, Al4C3, SiC e Al8B4C7 em temperaturas que vão de 1300 a 1600oC. As prováveis reações de formação dos gases reativos e as reações de conversão do carbono são propostas com base em analises por difração de raios-x e considerações termodinâmicas. A alumina (Al2O3) da mistura cementante é responsável pelas reações de dissociação e oxidação de SiC e ZrB2, atuando como elemento essencial para a formação do recobrimento funcionalmente ativo.

Este trabalho visa a obtenção de um filme polimérico condutor para ser utilizado como protetor contra corrosão em ligas de alumínio utilizadas em latas de embalagens de cerveja. Utilizou-se o copolímero ácido poli (metilmetacrilato-co-ácido acrílico)-PMMA-co-AA, o qual foi preparado pela mistura de metacrilato de metila, ácido acrílico e peróxido de benzoíla, para dopar o polímero condutor polianilina (PAni). Os materiais precursores e a PAni-PMMA-co-AA foram caracterizados por espectroscopia infravermelha (FTIR), e bandas de absorção em 1707 e 1107 cm-1 confirmaram a presença do dopante PMMA-co-AA na polianilina. Análises térmicas, DSC e TG, mostraram, respectivamente, picos endotérmicos em torno de 280 - 360 C e perda de massa em torno de 300 C, que foram atribuídos à perda do dopante. A condutividade elétrica obtida para o material foi de 0,1 S.cm-1. Foram utilizados dois tipos de ligas de alumínio, 3104-H19 e 2024-T3, empregadas na indústria de latas e aeronáutica, respectivamente. A impregnação das ligas com o polímero condutor PAni-PMMA-co-AA foi realizada por imersão das placas de alumínio em solução de acetato de etila saturada com PAni-PMMA-co-AA. A determinação da condição ideal de tratamento superficial, recobrimento e temperatura de evaporação do solvente através de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e FTIR mostrou que o pré-tratamento superficial denominado limpeza, recobrimento com duas camadas de filme de PAni-PMMA-co-AA e evaporação do solvente à temperatura ambiente é a condição ideal para esse tipo de polímero. Foram realizados ensaios de salt spray em ligas recobertas com o polímero condutor e com um filme comercial (ICI 640C692) e verificou-se o aparecimento dos primeiros pits na superfície recoberta com filme ICI 640C692 e PAni-PMMA-co-AA após decorrido 48 e 120 h de exposição à névoa salina, respectivamente. Testes de corrosão eletroquímica foram realizados nas superfícies sem recobrimento e recobertas com o filme comercial e do polímero condutor e expostas em solução aquosa de NaCl 0,5 mol L-1, pH 5,8. Verificou-se que a resistência à polarização da superfície recoberta com polianilina dopada foi bem maior que para a superfície sem recobrimento, porém inferior a apresentada pelo filme comercial. Ensaios de espectroscopia de impedância eletroquímica (IES) mostraram que a impedância total do filme de polianilina é superior a obtida para o filme comercial, exceto em regiões de freqüências intermediárias. Para determinação da eficiência de recobrimento da liga de alumínio 3104-H19, latas de cerveja foram recobertas internamente com PAni-PMMA-co-AA e ICI 640C692 aplicado por borrifamento. As latas foram preenchidas com cerveja, armazenadas e monitoradas periodicamente utilizando espectroscopia de emissão óptica acoplado a plasma (ICP-OES). A cerveja envasada em latas recobertas com filme de polianilina apresentou maior concentração de alumínio. Foram realizados alguns testes para a liga 2024-T3 impregnada com PAni-PMMA-co-AA para verificar a viabilidade de seu uso na indústria aeronáutica e verificou-se bons resultados quanto a ensaios de dureza, impacto, compatibilidade com o primer (filme de poliuretano), flexibilidade e adesão. Entretanto, quanto a testes de imersão em fluidos hidráulicos verificou-se a remoção do filme.

Neste trabalho, filmes a base de silício e zircônio obtidos via sol-gel foram avaliados como substitutos às camadas de conversão de cromo comumente empregadas como pré-tratamentos, na proteção de ligas de alumínio AA2024-T3 contra corrosão. O sistema sol-gel foi preparado a partir de tetraetoxissilano e acetato de zircônio, em meio ácido, usando álcool isopropílico como solvente. Características do sistema sol-gel associados à qualidade do filme depositado foram avaliadas, como a viscosidade do sol, adição de tensoativo, técnica de deposição do filme (dip coating e spray coating) e modo de secagem do filme em sistemas de multicamadas. Verificou-se que o filme mais homogêneo foi obtido adicionando-se 5% (m/m) de tensoativo não iônico Ultrol-L80 e deposição realizada em baixa condição de viscosidade do sol (~10cP). Tanto a deposição do filme via dip coating quanto via spray coating apresentaram-se eficazes para a deposição de uma camada homogênea de filme. A eficiência dos filmes depositados em relação à proteção contra corrosão foi avaliada em ensaios eletroquímicos (polarização potenciodinâmica e EIS), tendo-se verificado que uma camada de filme a base de silício e zircônio é suficiente para tornar a superfície da liga AA-2024 termodinamicamente mais estável e, portanto, menos propensa à corrosão, apresentando potencial de corrosão mais positivo e densidade corrente de corrosão menor que a liga de alumínio pura. Os ensaios de EIS indicaram que o filme depositado por spray coating aparentemente apresenta menor porosidade, resultando em maiores resistências do filme à transferência de carga, comparado ao substrato com uma camada de filme depositado por dip coating. Além disso, comparação com sistema de pré-tratamento convencional (alodine) mostrou que o filme de silício e zircônio apresenta eficiência comparável, podendo ser usado em substituição ao pré-tratamento e ao primer, pois confere boa adesão tanto ao substrato quanto à tinta do acabamento, atuando como barreira de proteção passiva.

A corrosão é um processo eletroquímico espontâneo e, sabendo que diversos metais estão sujeitos a este fenômeno, a sua deterioração é inevitável, o que impõe à comunidade científica desafios para retardar tal efeito. A literatura sobre o tema aponta como uma das ações mais recorrentes para alcançar esse retardo a aplicação superficial de películas poliméricas, dentre as quais destaca-se o desenvolvimento de revestimentos inteligentes. A incorporação na tinta de formadores de filmes encapsulados confere ao revestimento a característica de autorreparação, e a escolha de silanos como agentes reticulantes se destaca positivamente, uma vez que o filme gerado pela molécula apresenta caráter hidrofóbico. Nesse contexto, o objetivo deste estudo é verificar, primeiro, a melhor condição de reticulação do silano na presença de radiação ultravioleta e, segundo, se a adição de microcápsulas de poli(ureia-formaldeído-melamina) contendo metacriloxissilano em uma tinta epóxi base solvente confere a este revestimento proteção contra a corrosão, pelo efeito de autorreparação. Para isso, estudou-se a cinética de polimerização do formador de filme e o seu encapsulamento em microcápsulas de poli(ureia-formaldeído-melamina). Determinada a melhor condição de encapsulamento, corpos de prova de aço carbono foram pintados com a tinta contendo as microcápsulas produzidas. O efeito de autorreparação - desencadeado pela ruptura das microcápsulas ao se provocar um defeito mecânico no revestimento - foi comprovado pelas técnicas de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE), técnica de varredura por eletrodo vibratório (SVET) e por ensaio acelerado de corrosão em câmara de névoa salina. / Corrosion is a spontaneous electrochemical process and, knowing that several metals are subjected to this phenomenon, its deterioration is inevitable, which imposes challenges for scientific community to delay this effect. The literature on this subject points out, as one of the most recurrent actions to achieve this delay, the superficial application of polymer films, which stands out the development of smart coatings with self-healing properties. The incorporation of encapsulated film formers gives to coatings the self-healing ability, and the choice of silanes as film-forming agent stands out positively since the film has a hydrophobic character. In this context, the aims of this study are, firstly, verify the best crosslinking condition of silane induced by UV light and, secondly, investigate whether the addition of poly(urea-formaldehyde-melamine) microcapsules containing methacryloxysilane into the solvent-based epoxy coating brings protection to this coating against corrosion by self-healing effect. For this purpose, the polymerization kinetics of the film former by ultraviolet radiation and their encapsulation in poly(urea-formaldehyde-melamine) microcapsules were studied. Given the best encapsulation condition, carbon steel panels were coated with the self-healing paint. The self-healing effect - triggered by the rupture of the microcapsules caused by an induced mechanical defect in the coating - was demonstrated by techniques as electrochemical impedance spectroscopy (EIS), scanning vibrating electrode technique (SVET) and by accelerated corrosion tests in salt spray chamber.

O revestimento de argamassa de fachada é utilizado em praticamente todos os edifícios residenciais;assim, sua importância é caracterizada tanto pelo uso intenso, quanto por desempenhar importantes funções estéticas e de proteção do edifício, além de representar importante parcela do custo direto de construção e de manutenção das fachadas. O presente trabalho busca caracterizar, analisar e propor melhorias ao processo de produção dos revestimentos de argamassa de fachada de edifícios, particularmente quanto às etapas de projeto, execução e controle, através de levantamentos realizados em quatro obras de importantes empresas de construção na cidade de Santos. A metodologia utilizada consistiu em revisão bibliográfica, e posterior aplicação dos conceitos levantados nos estudos de caso. Com base neste estudo, foi possível identificar as condições locais de produção e os principais problemas enfrentados ao longo do processo, tendo sido possível à elaboração de sugestões de melhoria ao processo analisado. Além disso, espera-se que se possa contribuir também para a disseminação de ações de racionalização do processo de produção dos revestimentos de argamassa de fachada de edifícios; e, por conseqüência, contribuir para diminuir os problemas patológicos e os custos de produção das empresas construtoras. / The façade mortar covering is used in practically all residential buildings; thus, its importance is characterized by its intense use and also for playing important esthetic functions in building protection. Besides the fact, that it represents an important parcel of the direct cost of construction and façade\'s maintenance. The present work searches to characterize, analyze and consider improvements in the process of production of mortar covering, particularly related to each stage of the project, execution and control by surveys carried through four construction sites of important construction companies in the city of Santos. The methodology used consisted of bibliographical revision, and posterior application of the concepts researched in the case studies. Based on this study, it was possible to identify local conditions of production and the main problems faced throughout the process, having been possible to elaborate suggestions of improvement to the analyzed process. Moreover, it is expected that it can also contribute to the dissemination of façade\'s production management. Consequently, contributing to diminish the pathological problems and lowering the cost of production for contractors.