O presente trabalho teve como motivação investigar a viabilidade na utilização de polióis, produzidos a partir da oxidação induzida de óleo de soja comercial e utilizar estes como precursores na síntese de revestimentos híbridos de poliuretano-ureia. O óleo de soja foi escolhido por ter baixo custo, ser oriundo de fontes renováveis e apresentar em sua molécula locais com potencialidade para modificação química. Os polióis produzidos por oxidação induzida foram caracterizados por titulometria, espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia de ressonância magnética nuclear do próton 1H (RMN 1H), cromatografia por permeação em gel (GPC) para identificar a formação de grupos hidroxila em sua molécula e determinar o tempo adequado de oxidação do óleo. Após serem caracterizados, os polióis foram utilizados na síntese de revestimentos híbridos de poliuretano-ureia para serem utilizados na proteção de superfícies metálicas. Os precursores utilizados na síntese foram o óleo de soja oxidado durante 24 h (OSO-24h), óleo de soja oxidado durante 48 h (OSO-48h), 4,4'-difenil metano diisocianato (MDI), 3-aminopropil trimetoxisilano (APTMS). As análises de FTIR dos revestimentos híbridos revelaram a presença de grupos Si-O-Si, indicando a formação de uma rede híbrida, a qual também foi identificada pela análise de espectroscopia de ressonância magnética nuclear do próton 29Si (RMN 29Si), quando foi verificada a presença de estruturas T0, T1, T2 e T3 (onde o índice 0, 1, 2 ou 3 indica o número de grupos de siloxanos ligados ao átomo de silício). O mapa composicional obtido por espectroscopia de energia dispersiva (EDS) revelou que as amostras contendo aminosilano apresentam estruturas com separação de fase; isto aconteceu devido à diferença na taxa relativa de formação dos grupos ureias frente aos grupos uretanos. As análises de difração de raios X (DRX) exibem um perfil típico de materiais amorfos e a técnica de espalhamento de raios X a baixo ângulo (SAXS) revela que os domínios rígidos possuem formatos esféricos com tamanhos entre 1-6 nm. Os revestimentos aplicados em substratos metálicos foram aprovados nos testes de adesão, resistência ao impacto e flexibilidade segundo as normas da sociedade americana de testes e materiais (ASTM), entretanto, o ensaio de névoa salina revelou que os revestimentos sem o aminosilano apresentam maior resistência à corrosão, em comparado com os materiais híbridos, em virtude da formação de uma fase rica em silício, a qual atua como inicializadora da reação de corrosão. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2016-10-17T15:37:27Z No. of bitstreams: 1 Tese Pedro Antonio Ourique.pdf: 4145729 bytes, checksum: 0326f707659828778e2d95c67c9e81c9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-17T15:37:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Pedro Antonio Ourique.pdf: 4145729 bytes, checksum: 0326f707659828778e2d95c67c9e81c9 (MD5) Previous issue date: 2016-10-17 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul, FAPERGS. / Motivation of the work was to investigate the synthesis of polyols obtained from air induced oxidation of the commercial soybean oil and use these as precursors in the preparation of polyurethane-urea hybrid coatings. Soybean oil is a feedstock that has low cost, and it comes from renewable sources. This molecule has the potential for chemical modification and use in different applications. The synthesized polyols were characterized by titration, FTIR, 1H NMR and GPC for evaluation formation of hydroxyl groups in oxidized soybean oil. After characterization polyols, were used in the synthesis of polyurethane-urea hybrid coatings for use in metal surfaces protection. The monomers used in the synthesis of hybrid coatings were oxidized soybean oil for 24 h (OSO-24), oxidized soybean oil for 48 h (OSO-48h), 4,4'-diphenyl methane diisocyanate (MDI), 3-aminopropyl trimethoxysilane (APTMS). FTIR analysis of the hybrid coatings revealed the presence of Si-O-Si bands, indicating the formation of a hybrid network, which was also identified by 29Si NMR, showing the formation of structures T0, T1, T2 and T3. SEM analysis and compositional map generated by EDS indicate that the samples with APTMS presented phase separated structures; this occurred during the difference in the relative rate of formation of urea groups when compared to urethane groups. On the other hand, the synthesized materials were amorphous and had rigid spherical shape domains with sizes between 16 nm. The films produced, when used as coatings, exhibited satisfactory mechanical behavior and excellent adhesion to metal substrates. However, its corrosion resistance is limited during of the formation of silicon rich phases.

Considerações ambientais têm aumentado a pesquisa e o desenvolvimento de sistemas poliméricos aquosos para diversos tipos de aplicações, principalmente como revestimentos. Nesta dissertação, foram sintetizadas formulações não-poluentes à base de poliuretanos dispersos em água (PUDs), com 40% de teor de sólidos, na ausência de solventes orgânicos. Os monômeros empregados foram copolímeros em bloco à base de poli(glicol etilênico) e poli(glicol propilênico) (EG-b-PG), com teor de 25% de segmento hidrofílico EG, poli (glicol propilênico) (PPG), ácido dimetilolpropiônico (DMPA), diisocianato de isoforona (IPDI) e hidrazina (HYD), como extensor de cadeia. Foram variadas as razões entre o número de equivalente-grama de grupamentos isocianato e hidroxila (NCO/OH) e a proporção em equivalente-grama de PPG e dos copolímeros em bloco (EG-b-PG). Foi observado que a incorporação de altas quantidades de copolímero dificultou a síntese dos poliuretanos dispersos em água, levando à formação de géis. O tamanho médio de partícula e a viscosidade das dispersões foram determinados. Os filmes vazados a partir dessas dispersões foram avaliados quanto à capacidade de absorção de água, resistência mecânica, termogravimetria (TG), e caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho (FTIR). As dispersões poliuretânicas produzidas se mostraram satisfatórias quando aplicadas como revestimento para madeira, metais e vidro / Environmental considerations are increasing the research and development of waterborne polymeric systems for many different applications, particularly as coatings. In this dissertation, non-polluting formulations based on waterborne polyurethanes (WPU), with 40% solids content, were synthesized in the absence of organic solvents. The monomers (polyols) employed were block copolymers of ethylene glycol and propylene glycol (EG-b-PG), with 25% of EG hydrophilic segments, poly(propylene glycol) (PPG), dimethylolpropionic acid (DMPA), isophorone diisocyanate (IPDI) and hydrazine (HYD), as chain extender. The ratio between the number of equivalent-grams of isocyanate and hydroxyl groups (NCO/OH) and the ratio between the equivalent-grams of PPG and (EG-b-PG) were varied. It was observed that the incorporation of high quantities of the copolymer resulted in gels instead of dispersions. The average particle size and the viscosity of the resins were determined. Thermal and mechanical resistances and water absorption of cast films produced from the dispersions were evaluated. The chemical structure of the chains was characterized by infrared spectroscopy (FTIR). The waterborne polyurethanes showed to be suitable as coatings for wood, metals and glass

Mudanças causadas pela industrialização dos canteiros de obra geram incompatibilidades executivas entre sistemas conflitantes e ininterrupção de controles com significativa variabilidade, tal como o uso do fio de prumo para controle geométrico das estruturas de concreto, responsável por acúmulo de erros com reflexo no consumo de matérias e no aumento de defeitos em revestimentos de fachada. Como alternativa, este trabalho busca colaborar com a ampliação do uso das técnicas não destrutivas no controle preventivo e corretivo das edificações em substituição aos tradicionais ensaios destrutivos, tornando o processo mais simples e confiável, além de proporcionar uma recuperação mais rápida e econômica. Para isso, analisou - através de um estudo de caso - a aplicação da tecnologia de escaneamento 3D laser para mapear a planicidade superficial da fachada de um edifício e, de forma inédita, para quantificar o volume de argamassa por intermédio da análise dos modelos 3D gerados por softwares de mercado; e através das etapas experimentais de laboratório, campo e in situ, analisou o potencial da termografia infravermelha na identificação e no mapeamento de fissuras e descolamentos ocultos nos revestimentos de argamassa e cerâmico, aplicando abordagens de aquecimento ativa ou passiva e resfriamento natural ou forçado. Os resultados do escaneamento mostraram a viabilidade da técnica como solução para identificar com precisão as áreas críticas da fachada sobre a estrutura de concreto periférica e alvenaria e, a partir da volumetria, calcular o impacto financeiro associado às sobrespessuras de argamassa nas áreas críticas comparativamente a reduções de espessura após tratamento dessas áreas. Por fim, a termografia identificou quanto à forma, tamanho e posição os defeitos de fissura e descolamento estudados, identificou influências intrínsecas ao processo de uso da tecnologia in situ e uso de recursos do equipamento para melhor visualização dos defeitos. / Changes caused by industrialization of construction sites generate executive incompatibilities between conflicting systems and uninterrupted controls with significant variability, such as the use of a plumb line for geometric control of concrete structures, responsible for error buildup with reflection in the consumption of materials and the increase of defects on facade coatings. Alternatively, this work seeks to collaborate with the expanded use of non-destructive techniques in preventive and corrective control of buildings to replace the traditional destructive testing, making the most simple and reliable process, in addition to providing a faster and economic recovery. For this analyzed by a case study the application of 3D laser scanning technology to map the surface flatness of the facade of a building, and unprecedentedly to quantify the amount of mortar through the analysis of 3D models generated by software market; and through the experimental stages of laboratory, field and in site, examined the potential of infrared thermography in the identification and mapping of hidden cracks and detachments in mortar coatings and ceramic tile, applying active or passive heating and natural cooling or forced cooling. The results of the scan showed the technical viability as a solution to accurately identify the critical areas of the facade on the peripheral concrete structure and masonry and from the volumes, calculate the financial impact associated with extra thick grout in critical areas compared the thickness reductions after treatment of these areas. Finally, thermography identified as the shape, size and position the cleft defects and detachment studied, identified influences the use of technology in situ and use of equipment resources to better visualization of defects.

No Brasil, a quase totalidade dos edifícios habitacionais empregam revestimentos de argamassa em suas fachadas. Este revestimento vem passando por alterações significativas ao longo do tempo, dentre as quais se destaca a substituição do lançamento manual de argamassas pela projeção, por meio de equipamentos mecânicos, em especial a aplicação mecanizada contínua, com bombas helicoidais. Acredita-se que este sistema, por possibilitar o fluxo contínuo na etapa de aplicação e promover a diminuição da interferência das habilidades dos operários durante a execução, permite alcançar maior produtividade e melhorar a qualidade dos revestimentos, mas as diferentes técnicas de execução empregadas para a produção dos revestimentos de argamassa aplicados com projeção mecânica contínua ainda não foram avaliadas sistemicamente quanto à sua interferência no comportamento destes revestimentos. Sendo assim, o objetivo deste trabalho é avaliar a influência de algumas variáveis empregadas na execução dos revestimentos de fachada de argamassa aplicados com projeção mecânica contínua, no seu comportamento, mais especificamente na adesão inicial, fissuração e aderência. Estas variáveis foram selecionadas através de um levantamento bibliográfico e aplicadas a um estudo experimental, no qual foram executados vinte e sete painéis de revestimento, para verificação da influência das variáveis no comportamento destes revestimentos. Ao final, foram apresentados e avaliados os resultados obtidos, por meio de análises qualitativas (adesão inicial e fissuração) e quantitativas (no caso de resistência de aderência). Os resultados obtidos permitiram concluir que, apesar de haver um acréscimo significativo da resistência de aderência à tração com a projeção mecânica contínua da argamassa, em comparação à aplicação manual, o teor de água das argamassas, associado à condição de umidade do substrato e ao tempo entre demãos, e as técnicas de acabamento da superfície do revestimento podem influenciar significativamente o comportamento dos revestimentos, aumentando ou diminuindo a resistência de aderência. / In Brazil, almost all residential buildings make use of exterior cement-based rendering. This rendering has been going through significant changes over time, among which the substitution of hand application of the mortar by mechanical methods of application, in particular the wet spraying method using rotor type machines. It is believed that this system, by allowing the continuous flow in the application step and reducing user skill interference, promotes greater productivity and helps to increase the quality of the rendering, but the different execution techniques employed in its production still havent been systematically evaluated regarding their interference in the renderings behavior. Hence, the objective of this study is to evaluate the influence of some variables related to the execution techniques of exterior cement-based rendering applied with the wet spraying method using rotor type machines on their behavior, more specifically on initial bonding, cracking and adhesion. These variables were selected through bibliographic data gathering, and then applied to an experimental study on which twenty seven rendering panels were executed for the verification of the influence of the variables on their behavior. The results were presented and evaluated by qualitative (in the case of initial bond and cracking) and quantitative analyses (in the case of adhesion). The results obtained allowed to conclude that, despite a significant increase in adhesion with the mechanical projection of the mortar compared to manual application, the water content of the mortar, associated with substrate moisture condition and time between coatings, as well as the techniques of surface finishing of the coating may affect the rendering quality by increasing or decreasing the adhesion strengths.

Nas últimas décadas, o policloreto de vinila (PVC) tem sido cada vez mais utilizado na Construção Civil, em razão de suas propriedades que o condiciona a substituir outros materiais na execução das obras. Neste caso, tais propriedades são conferidas pela ação de aditivos incorporados na formulação deste polímero, que o torna capaz de ser utilizado em diferentes aplicações, sendo uma delas os revestimentos vinílicos para o recobrimento de superfícies no interior dos edifícios. Entretanto, em pesquisas internacionais, ocorridas a partir dos anos 1990, ficou comprovado que havia a presença de substâncias químicas, denominadas compostos orgânicos voláteis (COV), nestes revestimentos. Diante destes fatores, na presente pesquisa, propôs-se a identificação e quantificação destas substâncias químicas em revestimentos vinílicos para aplicação em pisos e paredes, e nos adesivos de contato (colas), por meio de técnicas analíticas: micro-extração de fase sólida e cromatografia gasosa acoplada a espectrômetro de massas e termogravimetria acoplada ao espectroscópio de infravermelho. Os resultados das análises qualitativas indicaram a presença de compostos pertencentes às classes químicas dos ésteres, éter glicólicos, alcanos, álcoois, cetonas, antioxidantes, ésteres de acetato, terpenos, tióis, organoclorados, solventes hidrocarbonetos e ácido cloreto, encontrados em sua maior parte nas amostras de linhas de piso vinílico e de adesivo de contato, pertencentes à uma das empresas líderes de mercado. Enquanto que as amostras de revestimentos vinílicos de parede não indicaram a presença de COV. Os resultados mais significativos nas análises quantitativas foram obtidos com as amostras de revestimentos, aplicados com adesivo de contato (cola), que indicaram concentrações de 216,41 mg/m³ e de 403,33 mg/m³ do composto 2-etil-1-hexanol, cujos valores estavam acima do limite máximo de 110 mg/m³ estipulado pela norma internacional MAK. Este e outros COVs identificados nesta pesquisa foram analisados quanto aos efeitos que podem causar na saúde humana, se ultrapassarem os limites máximos estabelecidos pelas normas internacionais, que vão desde os efeitos agudos, como irritações de pele, membranas mucosas dos olhos, nariz, garganta e trato respiratório, aos efeitos graves, como doenças neurológicas, distúrbios no ritmo cardíaco, depressão do sistema nervoso, asfixia e câncer. Além de ser verificado se os compostos orgânicos identificados podem contribuir para a redução da qualidade do ar interno das habitações. / In recent decades, the polyvinyl chloride has been increasingly used in civil construction, because of its properties that giving them conditions to replace other materials in the works of buildings. In this case, these properties are conferred by the incorporated additives in the formulation of the polymer, which makes it able to be used in different applications, being part of them the vinyl coverings, inside buildings. However, in international research that took place from the 1990s, it was proved that existed chemicals called volatile organic compounds (VOCs) in these coatings. Given these factors, in the present study aimed to identify and quantify these chemicals in vinyl coatings for use on floors and walls, and contact adhesives (glues), by means of analytical techniques: phase micro-extraction and solid gas chromatography coupled to mass spectrometry and thermogravimetry coupled with infrared spectroscopy. In this case, the additives are incorporated into the formulation of this polymer gives it properties which make it able to be used in different applications, as is the case of vinyl floorings and the vinyl wallpapers, which feature flexible and semi-flexible behavior, due to presence of plasticizers (phthalates) in their formulations. The results of the qualitative analysis showed the presence of compounds belonging to the chemical classes of esters, glycol ether, alkanes, alcohols, ketones, antioxidants, acetate esters, terpenes, thiols, chlorinated, hydrocarbon solvents and acid chloride, found mostly in samples of floor lines and vinyl contact adhesive, both sold in Brazil. While samples of vinyl wall coverings do not indicate the presence of VOC. The most significant results was obtained in quantitative analysis with samples of coatings applied with contact adhesive (glue), which indicated concentrations of 216.41 mg / m³ and 403.33 mg / m³ of the 2-ethyl-1-hexanol compound, whose values were above the upper limit of 110 mg / m³ stipulated by international standard MAK. This and other VOCs identified in this study were analyzed about the effects that can cause human health, if they exceed the limits set by international standards, ranging from the acute effects such as skin irritation, mucous membranes of the eyes, nose, throat and respiratory tract, to the chronic effects such as neurological disorders, heart rhythm disorders, nervous system depression, asphyxia and cancer. In addition to it is verified if the identified organic compounds may contribute to the reduction of the indoor air quality of the houses.

O desempenho de componentes de engenharia está intimamente ligado a fenômenos de superfície, pois esta funciona como a interface entre o componente e o ambiente que o cerca. A escolha de um material com propriedades superficiais adequadas é fundamental para a sua funcionalidade. Neste trabalho as propriedades físico-químicas, estruturais e mecânicas do filmes de nitreto de silício depositados por magnetron sputtering reativo com uma fonte de radiofreqüência, antes e após tratamento térmico em 18O2, foram analisadas por diferentes métodos, tais como nanodureza, difração de raios X, perfilometria por reação nuclear ressonante, nanoindentação, espectrometria de retroespalhamento Rutherford, espectroscopia de fotoelétrons induzidos por raios X e reflectometria de raios X. Os filmes de Si3N4 depositados são essencialmente amorfos, estequiométricos e livres de contaminantes para vários parâmetros de deposição, com valores de dureza que variam de 16,5 GPa 22 GPa, dependendo principalmente da temperatura de deposição dos filmes. Depois de realizado o tratamento térmico em 18O2 a 1000 °C, a dureza de filmes converge para 21 GPa, independentemente da temperatura de deposição o que é explicado com base na cristalização dos filmes nesta temperatura de tratamento térmico. Além disso, o oxigênio é incorporado apenas 7,5 nm do filme de Si3N4, formando oxinitreto de silício na superfície do filme, indicando uma boa resistência à oxidação em altas temperaturas. Finalmente, a deformação elástica até a fratura H3/E2, que é um bom indicador da resistência ao desgaste do filme, dobra após o tratamento térmico a 1000 °C. Estas observações mostram o grande potencial do nitreto de silício como um revestimento duro para aplicações em altas temperaturas. / The performance of engineering components is closely tied to surface phenomena, because it acts as an interface between the component and the environment that surrounds it. The choice of a suitable material with surface properties is critical to its functionality. In this study the physicochemical, structural and mechanical properties of silicon nitride films deposited by radio frequency reactive magnetron sputtering before and after thermal annealing in 18O2 were analyzed using different methods, such as nanohardness, X-ray diffraction, profilometry resonant nuclear reaction, nanoindentation, Rutherford backscattering spectrometry, photoelectron spectroscopy and X-ray induced X-ray reflectometry The Si3N4 films deposited are essentially amorphous, stoichiometric and free of contaminants for various deposition parameters, with hardness values ranging from 16.5 GPa 22 GPa, depending mainly on the deposition temperature of films. After 18O2 annealing at 1000°C, films hardness converged to 21 GPa, independently of the deposition temperature, which is explained on the basis of crystallization of the films at this annealing temperature. Furthermore, oxygen is incorporated only in the 7.5 nm film of Si3N4, forming silicon oxynitride on the surface of the film, indicating good oxidation resistance at high temperature. Finally, the elastic strain to failure H3/E2, which mimics the wear resistance of the film, doubles after the 1000°C annealing. These observations show the great potential of silicon nitride as a hard coating for high temperature applications.

O presente trabalho teve como motivação investigar a viabilidade na utilização de polióis, produzidos a partir da oxidação induzida de óleo de soja comercial e utilizar estes como precursores na síntese de revestimentos híbridos de poliuretano-ureia. O óleo de soja foi escolhido por ter baixo custo, ser oriundo de fontes renováveis e apresentar em sua molécula locais com potencialidade para modificação química. Os polióis produzidos por oxidação induzida foram caracterizados por titulometria, espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia de ressonância magnética nuclear do próton 1H (RMN 1H), cromatografia por permeação em gel (GPC) para identificar a formação de grupos hidroxila em sua molécula e determinar o tempo adequado de oxidação do óleo. Após serem caracterizados, os polióis foram utilizados na síntese de revestimentos híbridos de poliuretano-ureia para serem utilizados na proteção de superfícies metálicas. Os precursores utilizados na síntese foram o óleo de soja oxidado durante 24 h (OSO-24h), óleo de soja oxidado durante 48 h (OSO-48h), 4,4'-difenil metano diisocianato (MDI), 3-aminopropil trimetoxisilano (APTMS). As análises de FTIR dos revestimentos híbridos revelaram a presença de grupos Si-O-Si, indicando a formação de uma rede híbrida, a qual também foi identificada pela análise de espectroscopia de ressonância magnética nuclear do próton 29Si (RMN 29Si), quando foi verificada a presença de estruturas T0, T1, T2 e T3 (onde o índice 0, 1, 2 ou 3 indica o número de grupos de siloxanos ligados ao átomo de silício). O mapa composicional obtido por espectroscopia de energia dispersiva (EDS) revelou que as amostras contendo aminosilano apresentam estruturas com separação de fase; isto aconteceu devido à diferença na taxa relativa de formação dos grupos ureias frente aos grupos uretanos. As análises de difração de raios X (DRX) exibem um perfil típico de materiais amorfos e a técnica de espalhamento de raios X a baixo ângulo (SAXS) revela que os domínios rígidos possuem formatos esféricos com tamanhos entre 1-6 nm. Os revestimentos aplicados em substratos metálicos foram aprovados nos testes de adesão, resistência ao impacto e flexibilidade segundo as normas da sociedade americana de testes e materiais (ASTM), entretanto, o ensaio de névoa salina revelou que os revestimentos sem o aminosilano apresentam maior resistência à corrosão, em comparado com os materiais híbridos, em virtude da formação de uma fase rica em silício, a qual atua como inicializadora da reação de corrosão. / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul, FAPERGS. / Motivation of the work was to investigate the synthesis of polyols obtained from air induced oxidation of the commercial soybean oil and use these as precursors in the preparation of polyurethane-urea hybrid coatings. Soybean oil is a feedstock that has low cost, and it comes from renewable sources. This molecule has the potential for chemical modification and use in different applications. The synthesized polyols were characterized by titration, FTIR, 1H NMR and GPC for evaluation formation of hydroxyl groups in oxidized soybean oil. After characterization polyols, were used in the synthesis of polyurethane-urea hybrid coatings for use in metal surfaces protection. The monomers used in the synthesis of hybrid coatings were oxidized soybean oil for 24 h (OSO-24), oxidized soybean oil for 48 h (OSO-48h), 4,4'-diphenyl methane diisocyanate (MDI), 3-aminopropyl trimethoxysilane (APTMS). FTIR analysis of the hybrid coatings revealed the presence of Si-O-Si bands, indicating the formation of a hybrid network, which was also identified by 29Si NMR, showing the formation of structures T0, T1, T2 and T3. SEM analysis and compositional map generated by EDS indicate that the samples with APTMS presented phase separated structures; this occurred during the difference in the relative rate of formation of urea groups when compared to urethane groups. On the other hand, the synthesized materials were amorphous and had rigid spherical shape domains with sizes between 16 nm. The films produced, when used as coatings, exhibited satisfactory mechanical behavior and excellent adhesion to metal substrates. However, its corrosion resistance is limited during of the formation of silicon rich phases.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work appears as an experimental attempt to verify the validity of the theoretical model used to interface ratio proposed by Chicot and Lesage. For this, we present a study on the mechanical properties of interface from the instrumented penetration tests. One of the important points of the study is related to the characteristics of materials with micro deformations and influence of defects on the mechanical properties. Discussions are developed concerning the intrinsic properties, especially the behavior of elastic modulus for different situations in which the materials are. Were used for development work, specimens taken from oil pump stem, which are used in oil production equipment. These stems were coated with two types of materials, the basis of a NiCr alloy and another with Al, both obtained by thermal spray process (arc spray). Using instrumented penetration test was carried out indentations in the coatings, substrate and interface of each sample. With these results, we applied the theoretical model interfacial and later tried to verify itsvalidity. / O presente trabalho configura-se como uma tentativa experimental de verificação da validade do modelo teórico utilizado para relação de interface proposto por Chicot e Lesage. Para isso, é apresentado um estudo sobre as propriedades mecânicas de interface a partir de ensaios de penetração instrumentada. Um dos pontos relevantes do estudo está relacionado com as características dos materiais com micro deformações e a influência dos defeitos sobre as propriedades mecânicas. São desenvolvidas discussões referentes às propriedades intrínsecas, sobretudo o comportamento do módulo de elasticidade para diferentes situações nas quais os materiais se encontram. Foram utilizados para o desenvolvimento do trabalho, corpos de prova retirados de hastes de bombeio, que são equipamentos utilizados na produção petrolífera. Essas hastes foram revestidas com dois tipos de materiais, um a base da liga NiCr e outro com Al, ambos obtidos pelo processo de aspersão térmica (arc spray). Com a utilização de testes de penetração instrumentada realizou-se indentações nos revestimentos, substrato e interface de cada amostra. Com os resultados obtidos, aplicou-se no modelo interfacial teórico e posteriormente tentou-se verificar a sua validade.

Orientador: Rodnei Bertazzoli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-13T22:40:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Machado_CarlosHenriquedeCampos_M.pdf: 20350934 bytes, checksum: 9d0ed15edcf31e375ad6d36587a7ca3f (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: o processo de deposição das ligas de zinco vem encontrando aplicações cada vez maiores na indústria de galvanoplastia, especificamente na produção de auto peças destinadas às empresas montadoras de veículos. Neste trabalho, o processo de deposição da liga Zn-Co foi estudado através da técnica de voltametria cíclica para kientificar as regiões de potenciais para a deposição dos constituintes da liga. A seguir, foram simuladas variações composicionais e operacionais do eletrólito para deposição da liga Zn-Co, normalmente observadas em linhas de produção. Adicionalmente, além das variações do eletrólito, foram estudadas amostras de peças (ferro fundido nodular como substrato) obtidas em condições adversas de processamento. O objeti,vo foi estudar a influência desses parâmetros na composição final do depósito, e na resistência à corrosão através de ensaios acelerados em câmara de névoa salina. O processo para deposição da líga Zn-Co apresentou boa estabilidade e', baixa sensibilidade às variações de concentração que podem ocorrer no cotidiano de uma linha de produção. Os ensaios em célula de Hull mostraram que variações deliberadas de 2 g.L-1 a 8 g.L-1 de Co (II) no banho produzem depósitos com 0,6 % a 1,6 % de Co na liga. Na faixa recomendada de trabalho de 4 g.L-1 a 6 g.L-1. obtém-se 0,9 % a 1,2 %. Os ensaios acelerados de corrosão em câmara de névoa salina mostraram que, mesmo nas condições mais improváveis de funcionamento, onde o teor de cobalto pode cair para 0,6 %, a camada resiste a mais de 500 horas de ensaio. Tempo de ensaio de 720 horas foi obtido quando [Zn(II)]=46 g.L-1 e [Co(II)]=4,6 g.L-1. ou seja, [Zn(II)]/[Co(II)]=10 / Abstract: Zinc alloy coatings have found large application in the metal finishing índustry, particularly for coatíng automotive parts. In thís work, the deposítíon of Zn-Co process was characterízed by cyclic voltammetry in order to identify the rangCe of deposition potential of the alloy and its constituents. Then, variations of deposition parameters and bath composition were símulated in order to study their influence on the coating properties. In addition, beside plating variation, samples produced under qnideal process condítion were studied. The plating bath presented good stability and low sensibility to variations usually observed in the industrial production. Hull-cell, experiments shown that, despite the deliberated changes in bath composítion, ,cobalt concentration in the alloy is always wíthín the range of 0,6 % to 1,6 %. Recommended values are from 0,9 % to 1,2 %. Salt spray tests shown that the Zn-Co coating lasted 500 h of test and, in the optimum deposition conditions, 720 h was obtained / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Gladis Camarini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-10T20:33:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moreira-Lima_MariaMargaridaTeixeira_M.pdf: 1594548 bytes, checksum: 38f498b14a56cd02f47e608c6fa62728 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A poeira gerada no processo de fabricação de materiais cerâmicos pode ser um agente de risco à saúde dos trabalhadores, em especial quando em sua composição houver a presença de polimorfos da sílica nas formas cristalinas do a-quartzo e da cristobalita. A exposição ocupacional à poeira respirável desses polimorfos pode ocasionar o aparecimento da silicose e de outras doenças associadas. Na indústria de revestimentos cerâmicos as informações sobre as características da poeira gerada nos seus processos e sobre a prevalência da silicose no setor são insuficientes para definir a magnitude do risco da exposição ocupacional à sílica. Este estudo de campo busca identificar parâmetros físicos e a concentração em sílica cristalina do material particulado suspenso no ar em indústrias de revestimentos cerâmicos para pisos e paredes. Foram selecionadas nove indústrias no município de Santa Gertrudes, no estado de São Paulo, com processo de fabricação por via seca, onde a matéria-prima principal é a argila vermelha proveniente da Formação Corumbataí. O estudo realizou-se por meio da observação sistemática das etapas do processo industrial, da coleta e análise de amostras da poeira presente nos ambientes de trabalho e da análise mineralógica da massa cerâmica manufaturada. As amostras de poeira foram analisadas por ravimetria e por difratometria de raios-X (DRX). Foi determinada a presença na poeira de partículas com tamanho na fração respirável (< 10 µm), sendo identificado o a-quartzo em 72% das amostras de poeira respirável analisadas. Não se encontraram outros polimorfos da sílica cristalina na poeira coletada. As avaliações realizadas indicaram concentrações de a-quartzo respirável entre 0,01 mg/m³ e 0,16 mg/m³, sendo a concentração média de a-quartzo respirável nos setores de moagem e de recepção de massa de 0,06 mg/m³, nos setores de prensas de 0,03 mg/m³, nas linhas de esmaltação de 0,02 mg/m³ e na preparação dos esmaltes e engobe de 0,09 mg/m³. Foi caracterizada por DRX a presença de minerais do grupo das micas, dos feldspatos e da esmectita na composição das massas cerâmicas analisadas, juntamente com a hematita e o quartzo, como mineral predominante / Abstract: Dust generated in the process of manufacturing ceramic materials may be a hazardous agent to the health of workers, especially when silica polymorphs in crystal forms of a-quartz and cristobalite are present in its composition. Occupational exposure to respirable dust of such polymorphs may lead to the onset of lung disease named silicosis and other associated diseases. In the ceramic wall and floor tiles industry data on the characteristics of dust generated in their processes and on the prevalence of silicosis in the sector are not sufficient to define the magnitude of occupational exposure risk to silica in this industry. This field study aims to identify physical parameters and the mass concentration and the composition in crystalline silica of airborne particulate material in industries of glazed ceramic tiles for floors and walls. Nine plants in Santa Gertrudes Municipality, São Paulo State, with dry manufacturing process, where the main raw material is red clay from the Corumbataí Formation have been selected. The study was conducted through systematic observation of the industrial process steps with dust generation, the collection and analysis of air samples from the environments and the mineralogical analysis of the raw ceramic bodies manufactured. Dust samples were analyzed with gravimetric and X-ray diffractometry (XRD) techniques. The air samples indicated that there was dust in the respirable fraction (< 10 µm) and the a-quartz was identified in 72% of the analyzed respirable dust samples. Other polymorphs of the crystalline silica were not found in the collected dust. The dust samples indicated concentrations of respirable a-quartz between 0.01 mg/m³ and 0.16 mg/m³ in the main stages of the process. The mean concentration of respirable a-quartz in the sectors of clay grinding was 0.06 mg/m³, in the pressing sectors it was 0.03 mg/m³, in the glazing lines it was 0.02 mg/m³ and in the preparation of enamels and engobe sectors it was 0.09 mg/m³. Minerals of the group of the micas, feldspars and smectite had been identified by XRD in the composition of all the ceramic masses, together with hematite and quartz, as the predominant mineral / Mestrado / Arquitetura e Construção / Mestre em Engenharia Civil