O objetivo do presente trabalho foi avaliar diferentes tratamentos na remineralização do esmalte desmineralizado em situação de alto desafio cariogênico. Foram utilizados 55 fragmentos de esmalte bovino (4mmX4mmX2mm) planificados e polidos. Os espécimes foram cobertos com resina composta ficando exposta apenas a metade da superfície externa (2mmX4mm) e então, foram imersos em solução tampão de acetato (pH 4,7) por 43 horas para formar a lesão de desmineralização. Os espécimes foram divididos aleatoriamente em 5 grupos (n=11), de acordo com os tratamentos preventivos: 1- Controle (sem tratamento); 2- Verniz fluoretado a 5% Duraphat®; 3- Flúor-gel 1,23%; 4- MI PasteTM; e 5- MI Paste PlusTM. Os tratamentos foram realizados uma vez por semana durante 3 semanas. Nos intervalos das aplicações os espécimes foram submetidos a ciclos de pH (DES/RE) num total de 21 dias. Após a finalização da ciclagem os fragmentos foram seccionados longitudinalmente, sendo que em uma metade foi analisada a microdureza longitudinal, pelo cálculo da variação percentual da dureza e na outra metade foi avaliada a profundidade de desmineralização do esmalte através de microscopia óptica. Para a análise em FTIR, pó do esmalte foi obtido dos espécimes em três diferentes momentos: inicial sem desmineralização da superfície, após a desmineralização por 43 horas e após o tratamento. Para análise da microdureza longitudinal empregou-se a variação da dureza. Os dados foram analisados quanto a sua distribuição, porém como não foram normais realizou-se uma análise não paramétrica comparando grupo contra grupo pelo Mann Whitney test com &alpha;=5%. Para análise da profundidade de desmineralização, como os dados se apresentaram normais e homogêneos, realizou-se a análise de variância a 1 critério e teste Holm- Sidak para comparação das médias com &alpha;=5%. Para análise em FTIR fez-se apenas uma análise descritiva dos dados. Na análise dos dados pode-se observar que houve diferença estatística significante entre o grupo controle (G1) com o grupo flúor-gel (G3) (p<0,05), o qual apresentou menor perda de dureza e menor profundidade de desmineralização. Os grupos 2, 4 e 5 foram similares entre si e com o G1 para as duas propriedades analisadas. Na análise da absorbância nos diferentes comprimentos de onda pode-se observar um padrão similar em todas as amostras; a banda de fosfato inicial foi mais larga e posicionada em número de ondas menores. Após a desmineralização, esta banda ficou mais estreita e deslocada para número de ondas maiores. Esse comportamento se repetiu e foi similar para todos os grupo. Baseado nos resultados obtidos pode-se concluir que nenhum dos tratamentos preventivos realizados foi capaz de inibir o processo de desmineralização ou promover a remineralização em situações de alto risco a cárie, embora o flúor-gel tenha permitido uma evolução mais lenta da desmineralização / The aim of this study was to evaluate different treatments on remineralization of demineralized enamel in a high cariogenic challenge. 55 enamel fragments (4mmX4mmX2mm) flat and polished were used. The specimens were covered with composite exposed only half of the outer surface (2mmX4mm) and then were immersed in acetate buffer solution (pH 4.7) for 43 hours to form the demineralization lesion. The specimens were randomly divided into 5 groups (n = 11) according with the preventive treatments: 1 - Control (no treatment); 2 - 5% fluoride varnish Duraphat ®; 3 - Fluoride-gel 1.23%; 4 - MI PasteTM; and 5 - MI Paste PlusTM. The treatments were carried out once a week for 3 weeks. During intervals and among applications the specimens were subjected to pH cycles (DES / RE) for a total of 21 days. After finished of the cycling, the samples were longitudinally sectioned, and one half in the longitudinal microhardness was analyzed and the other half the depth of enamel demineralization using optical microscopy was evaluated. For data analyzed was calculate the percentage change in the hardness. For FTIR analysis, the enamel powder was obtained from specimens at three different times: without demineralization of the surface, after demineralization for 43 hours and after treatment. Data were analyzed for their distribution, but they were not normal there was a non-parametric analysis comparing group versus group by t test (Mann- Whitney test) with &alpha;= 5%. To analyze the depth of demineralization, as the data were normal and homogeneous, we performed analysis of variance criterion 1 and Holm-Sidak test for comparison of means with &alpha;= 5%. For FTIR was realized of descriptive analysis of the data. Data analyzed showed statistically significant difference between the control group (G1) with the fluoride gel group (G3) (p <0.05), which showed less loss of lower hardness and depth of demineralization. Groups 2, 4 and 5 were similar among them and with G1 for two properties analyzed. The analysis of the absorbance at different wavelengths can be observed a similar pattern in all samples; band initial phosphate was wider and placed on the number of smaller waves. After demineralization, this band became narrower and shifted to higher wave number. This behavior was similar for all groups and it is repeated for every group. Based on the results this study it can be concluded that none of the preventive treatment carried out was able to inhibit the demineralization or promote remineralization in high caries risk situations, although fluoride gel has allowed a slow evolution of demineralization

As ceramicas a base de zirconia (Y-TZP) apresentam propriedades mecanicas superiores as das demais ceramicas odontologicas. Entretanto, o aumento do conteudo cristalino modificou suas caracteristicas de adesao a cimentos resinosos, tornando necessario o desenvolvimento de metodos mais efetivos de uniao a estes materiais. Este trabalho in vitro pretende, portanto, avaliar a influencia de diferentes tratamentos de superficie e de diferentes agentes de uniao na resistencia ao cisalhamento entre uma zirconia estabilizada por itrio e um agente cimentante autoadesivo (RelyX U100®/3M ESPE). Para tal, cilindros de PROCERA® Allzircon receberam como tratamento de superficie jateamento com oxido de aluminio (Al2O3 - 50 m) ou jateamento com o sistema Rocatec. Sobre a superficie tratada dos cilindros foram aplicados, de acordo com os diferentes grupos experimentais, o sistema adesivo Clearfil SE Bond® (Kuraray Co.), e os primers Metal Zirconia Primer (Ivoclar Vivadent) e Alloy Primer (Kuraray Co.) e, finalmente, o cimento resinoso adotado. Cada especime foi, entao, submetido ao teste de cisalhamento (0,05 mm/min), por meio da acao de uma alca de fio ortodontico passando o mais próximo possivel da interface adesiva. A analise de variancia a um criterios (ANOVA) e o teste de Tukey (p<0,05) mostraram que a realizacao do tratamento de superfície aumentou os valores de resistencia de uniao entre a ceramica e o cimento resinoso. O jateamento com o sistema Rocatec (15,33 MPa) apresentou valores significantemente maiores que o jateamento com Al2O3 (11,93 MPa). A aplicacao dos agentes de uniao resultou em uma maior resistencia adesiva, sendo que o sistema adesivo Clearfill SE Bond (17,07 MPa) teve um comportamento estatisticamente superior aos demais materiais. Entre os primers, o Metal Zirconia Primer (11,26 MPa) apresentou maior valor de resistencia de uniao que o Alloy Primer (10,01 MPa). Portanto, a associacao de um tratamento superficial com um agente de união e valida, ja que promoveu os maiores valores de resistencia adesiva. / Yttrium-stabilized tetragonal zircon polycrystal (Y-TZP) ceramics show better mechanical properties than other dental ceramics. However, the high crystalline content modified their adhesiveness to resin cements, making it extremely necessary to develop a more effective adhesive strategy between them. This in vitro study intends to evaluate the influence of different surface treatments and different bond agents on the shear bond strength between a Y-TZP and self-adhesive resin cement. PROCERA® Allzircon cylinders (3.5 mm in diameter) received a surface airborne abrasion treatment with 50 m aluminum-oxide (Al2O3) particles or with the Rocatec system. According to the experimental groups, the adhesive system Clearfil SE Bond® (Kuraray Co.), and the primers Metal Zirconia Primer (Ivoclar Vivadent) and Alloy Primer (Kuraray Co.) were applied on the treated surface of the cylinders, before the application of the adopted resin cement (RelyX U100®/3M ESPE). Each specimen was submitted to the shear bond strength test (0.5 mm/min), by the action of an orthodontic stainless steel ligature wire (0.5 mm in diameter) loop, wrapped around the resin cement, as close as possible to the adhesive interface. One way-ANOVA and Tukey´s post hoc tests (p<0.05) revealed that surface treatment increased bond strength between the ceramic and the resin cement. Silica coating with the Rocatec system (15.33 MPa) showed significantly higher values than airborne abrasion with Al2O3 (11.93 MPa). Application of all bond agents improved shear bond strength: adhesive system Clearfil SE Bond (17.07 MPa) showed better performance than the other evaluated materials, and Metal Zirconia Primer (11.26 MPa) showed higher bond strength values than Alloy Primer (10.01 MPa). Therefore, the association of a surface treatment with a bond agent is suitable, once it resulted in higher values of adhesive strength.

Neste trabalho, propõe-se um modelo numérico-computacional representativo dos processos de tratamento térmico, que seja uma ferramenta eficiente e forneça meios para um entendimento efetivo do mecanismo de geração de tensões residuais durante a têmpera de aços. Foram investigados os fenômenos térmicos, mecânicos e de transformação de fase observados na têmpera, bem como o acoplamento entre esses três fenômenos. O modelo utiliza o Método dos Elementos Finitos (MEF) e o programa ABAQUS®, além de rotinas numéricas em FORTRAN responsáveis pela resolução do problema termo-mecânico-microestrutural acoplado. A utilização de sub-rotinas, que implementam uma alteração na formulação (matemática e numérica) do programa de Elementos Finitos, permite incluir no modelo as informações presentes em uma curva CRC (curva de resfriamento contínuo) do aço SAE 4140, implementando o cálculo de deformações da peça simulada de modo incremental e cumulativo. Os resultados mostram que a utilização das sub-rotinas desenvolvidas neste trabalho permitiu implementar, conjuntamente com o programa ABAQUS®, o cálculo das frações volumétricas, durezas, distorções e tensões que surgem em um tratamento térmico de têmpera, simulando as transformações martensítica, perlítica, bainítica e ferrítica. Os resultados dos modelos foram equivalentes aos relatados pela literatura, principalmente no que se refere às durezas e tensões associadas a cada transformação de fase. Em particular, os resultados indicam que a transformação martensítica está sempre associada à formação de tensões compressivas. Ensaios experimentais foram realizados a fim de validar os modelos computacionais propostos, utilizando-se um teste Jominy adaptado e instrumentado, de modo a permitir a amostragem da variação de temperaturas no material. Ensaios metalográficos permitiram correlacionar as frações volumétricas transformadas durante a têmpera do corpo de prova Jominy aos valores calculados pelo modelo numérico acoplado. / The objective of this work is to analyze residual strains and stresses and volumetric expansion due to phase transformations that occur during quenching of a steel body, as well as to predict these phase transformations. The coupled thermo-mechanical-phase transformation problem was analyzed, specifically in terms of the quenching process. Different computational models were presented, based on the finite element software ABAQUS® and on the use of FORTRAN subroutines. The continuous-cooling-transformation (CCT) diagrams of SAE 4140 steel are represented differently in each model, depending on the transformed phases and correspondent volumetric expansion. These subroutines include information from the CCT diagrams of SAE 4140 into a FORTRAN code. The subroutine calculates all the microstructures resulting from quenching (ferrite, pearlite, bainite, and martensite), depending on cooling rate. The numerical analysis conducted in this work provided results in terms of the temperature and stresses developed during quenching. The properties determined in this work are hardness, yield strength, volumetric fraction and distortion. Hardness has been predicted by the use of analytical equations. The finite element analyses were able to explain and reproduce phenomena observed during quenching of a steel cylinder. In particular, numerical results indicated that martensite formation is always related to a compressive stress field. The results of the models are in qualitative agreement with data provided by literature, particularly, in relation to the stresses originated by each different phase transformation during quenching process. Experimental testing was conducted, based on the analysis of the quenching of a Jominy probe, in order to validate the computational model developed in this work.

O processo industrial não-contínuo de zincagem por imersão a quente (ZIQ) pode ocasionar a contaminação superficial do aço-carbono zincado por imersão a quente (AZIQ) com resíduos de cloreto. Estes resíduos, se não forem efetivamente eliminados, podem influenciar negativamente no desempenho dos esquemas de pintura dos sistemas dúplex (zincagem mais pintura). Sabe-se que no processo de ZIQ, a cromatização é amplamente utilizada, entretanto, o efeito que este pós-tratamento exerce no desempenho dos esquemas de pintura ainda não é bem estabelecido. Neste contexto, este trabalho teve como objetivos: I - verificar o grau de contaminação no AZIQ com sal de cloreto devido ao próprio processo de ZIQ; II - verificar os efeitos da contaminação com sal de cloreto e da cromatização do processo ZIQ no desempenho de tintas aplicadas sobre o AZIQ; e III – determinar pré-tratamentos para pintura adequados para o bom desempenho das tintas aplicadas sobre o AZIQ. A metodologia adotada para alcançar o objetivo I envolveu a zincagem de chapas de aço-carbono em diferentes prestadores de serviço de ZIQ, em diferentes condições. Estas chapas zincadas foram analisadas por microanálise química qualitativa por espectrometria de dispersão de energia (EDS) em microscópio eletrônico de varredura (MEV) e pela determinação dos teores de cloreto superficiais, por método de extração com água em ebulição. A partir dos resultados obtidos para se alcançar o objetivo I, foi possível definir as condições no processo de ZIQ que potencialmente causam maior contaminação da superfície do AZIQ com sal de cloreto. Assim, para se alcançar os objetivos II e III, chapas de aço-carbono foram zincadas naquelas condições de máxima contaminação com sal de cloreto e parte delas foi submetida ao pós-tratamento de cromatização. Em seguida, uma grande parte destas chapas zincadas (cromatizadas ou não) foi submetida aos pré-tratamentos para pintura de desengraxe com solvente orgânico, de hidrojateamento a alta pressão, de jateamento abrasivo ligeiro e de ação mecânica com esponja abrasiva e água quente. Finalmente, as chapas zincadas, incluindo as não submetidas aos pré-tratamentos, foram pintadas com uma demão de tinta de aderência mais uma demão de tinta de acabamento. As chapas zincadas e pintadas foram submetidas a ensaios acelerados (imersão em água destilada e exposição em câmara de umidade saturada) e não-acelerados de corrosão (exposição em estação de corrosão atmosférica) e avaliadas por meio dos ensaios tradicionais de acompanhamento de desempenho (grau de empolamento e ensaios de aderência de tinta) e eletroquímicos (medida de potencial de circuito aberto, curva de polarização e espectroscopia de impedância eletroquímica – E.I.E.). Algumas chapas zincadas, antes da pintura, foram submetidas aos ensaios de caracterização física (exame microestrutural e morfológico em MEV e rugosidade superficial), química microanálise por EDS, difração de raios X e teor de cloreto superficial pelo método de extração com água em ebulição) e eletroquímica. Os resultados obtidos, neste estudo, permitiram verificar que a aplicação adicional de sal cloreto de amônio sólido durante o processo de ZIQ tende a aumentar o grau de contaminação superficial do AZIQ com cloreto e, as etapas de resfriamento e/ou de cromatização do processo também contribuem para esta contaminação. No geral, o desempenho do AZIQ cromatizado teve desempenho inferior em relação ao não-cromatizados. O hidrojateamento a alta pressão e a lavagem com água e ação mecânica foram os prétratamentos que proporcionaram os melhores desempenhos dos esquemas de pintura. / The batch galvanizing process (BGP) can lead to surface contamination of hot-dip galvanized steel (HDGS) with chloride residues. If these residues are not effectively eliminated, they can influence negatively on the performance of duplex systems (galvanizing plus painting). It is known that the chromate quenching is widely used in the BGP, however the effect of this post-treatment on the performance of duplex systems is not well established yet. In this sense, this work aimed: I – to verify the contamination degree of HDGS with chloride salt due to the BGP itself; II – to verify the effects of the chloride salt contamination and chromate quenching on the performance of paints applied on HDGS; and III – to determine the suitable surface preparation for painting in order for obtaining a good paint performance applied on HDGS. The adopted methodology to achieve goal I involved the galvanizing of steel plates in different service renderings with BGP, in different conditions. These HDGS plates were submitted to the qualitative energy dispersive microanalyses (EDS) in scanning electron microscopy (SEM) and to the determination of superficial chloride contents by the boiling water extraction method. From the obtained results, the conditions in the BGP that potentially lead to greater surface contamination of HDGS with chloride salt were determined. Thus, to achieve goals II and III, steel plates were galvanized under the maximum chloride salt contamination condition and part of them were submitted to chromate quenching. After that, a great part of these HDGS plates (chromated or non chromated quenching) was submitted to the surface preparations for painting through organic solvent cleaning, high pressure hydroblasting, sweep blasting and handled scrub cleaning with an abrasive sponge and hot distilled water. Finally, the HDGS plates, including those not submitted to the surface preparations for painting, were painted with one coat of primer plus one coat of finishing paint. The HDGS painted plates were submitted to accelerated (distilled water immersion and humidity chamber exposure) and non accelerated (atmospheric exposure) corrosion tests and their performance were verified by means of traditional tests (degree of blistering and paint adhesion) and electrochemical measurements (open circuit potential, polarization curve and electrochemical impedance spectroscopy – E.I.S.). Before painting, some HDGS plates were submitted to tests for physical (microstructural and morphological analyses in MEV and surface roughness), chemical (EDS, X-ray diffraction and superficial chloride contents by the boiling water extraction method) and electrochemical characterization. The obtained results allowed verifying that the additional application of solid ammonium chloride salt during the BGP tends to increase the degree of superficial chloride contamination of the HDGS and, the water and/or chromate quenching also contribute for this contamination. In general, the chromated HDGS presented worst performances. The high pressure hydroblasting and the handled scrub cleaning with an abrasive sponge and hot distilled water were the surface preparations for painting that provided the best performances of paint systems.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:08:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Adriana da Silva Tronco Johann.pdf: 2053176 bytes, checksum: a7bdf6a68a36a2f19131b7068a828fb3 (MD5) Previous issue date: 2010-02-18 / Fundação Araucária / As a result of growing demand for dairy cattle products, the activity of dairy cattle has been undergoing a series of technological changes. However, along with increased milk production has increased the generation of solid, liquids and gases residues, causing that the intensive production of dairy cattle is pointed as a major source of environmental pollution. In this context, the work aimed to develop na alternative technology for the treatment of liquid residue from the cleaning of the stables of dairy cattle. Therefore, the methodology included a study to identify steps, variables and relevant parameters of the process of milk production; a diagnostic (economic, environmental and social) around the activity of dairy cattle in Paraná state; the identification of the potential for water consumption and generation of liquid residue; the development, construction and operation of a prototype, based on the processes of sedimentation, flotation and disinfection the liquid clarified by solar radiation and evaluating the effectiveness of the technology based on the analysis of agreement with environmental legislation. The results showed satisfactory reduction in the concentrations of the analyzed parameters, especially for BOD, COD and Total Nitrogen. In the case of the disinfection system with solar radiation the best results were obtained after 24 hours of sun exposure. Thus the alternative methodology and technology for the treatment of effluent from the cleaning of the stables of dairy cattle was efficient. / Como conseqüência da crescente demanda de produtos lácteos, a atividade de bovinocultura leiteira vem passando por uma série de transformações tecnológicas. Porém, junto com o aumento da produção de leite vem o aumento da geração de resíduos sólidos, líquidos e gasosos, fazendo com que a produção intensiva de bovinocultura leiteira seja apontada como uma das maiores fontes de poluição ambiental. Nesse contexto, o trabalho objetivou o desenvolvimento de tecnologia alternativa para o tratamento de resíduo líquido proveniente da limpeza dos currais de gado leiteiro. Para tanto, a metodologia contemplou um estudo para identificação de etapas, variáveis e parâmetros relevantes do processo de produção de leite; um diagnóstico (econômico, ambiental e social) em torno da atividade de bovinocultura leiteira paranaense; a identificação do potencial de consumo de água e de geração de resíduos líquidos; o desenvolvimento, construção e operação de um protótipo, tendo como base os processos de decantação, flotação e desi nfecção do líquido clarificado por radiação solar e a avaliação da eficiência da tecnologia com base na análise de concordância com a legislação ambiental. Os resultados obtidos demonstraram reduções satisfatórias nas concentrações dos parâmetros analisados, principalmente, para DBO, DQO e Nitrogênio Total. No caso do sistema de desinfecção com radiação solar os melhores resultados foram obtidos após 24 horas de exposição ao sol. Desta forma a metodologia e tecnologia alternativa para o tratamento de efluente proveniente da limpeza dos currais de gado leiteiro mostrou-se eficiente.

Neste trabalho foi medida a tenacidade à fratura de quatro ligas fundidas com composição química base do aço AISI M2 – uma de composição química convencional (liga I), e as demais modificadas por adições de nitrogênio (liga II), cério (liga III) e antimônio (liga IV) – submetidas a tratamentos térmicos visando a decomposição do carboneto M2C, a esferoidização e engrossamento dos carbonetos produto M6C e MC, em altas temperaturas e por diversos tempos. A metodologia empregada nesta avaliação da tenacidade à fratura foi a dos corpos de prova curtos com entalhe chevron segundo ASTM E 1304-97, de forma a superar a necessidade do pré-trincamento por fadiga, procedimento de difícil controle e custoso em materiais como os aços rápidos temperados e revenidos. Verificou-se que a metodologia utilizada para obtenção e ensaio de corpos de prova chevron foi de fácil execução (comparada à metodologia convencional) permitindo grande número de experimentos. Para verificar a consistência dos resultados, em algumas condições, também se utilizou a metodologia convencional segundo a ASTM E 399-90, cujo pré-trincamento foi feito utilizando os procedimentos propostos por Harris e Dunegan. Os resultados obtidos para os aços fundidos foram correlacionados com os obtidos para outros aços rápidos convencionais (VM2, M2 Thyssen) e um aço rápido sinterizado (SINTER 23). A microestrutura foi caracterizada utilizando-se técnicas de ataques metalográficos diferenciais, metalografia quantitativa manual e computadorizada e microscopia eletrônica de varredura. A avaliação microestrutural indica que não ocorreu precipitação eutética do carboneto M6C, em nenhuma das ligas fundidas. O carboneto M2C apresenta morfologia tanto irregular (plaquetas – tipo 1) quanto regular-complexa (lamelas – tipo 2). As ligas I, III e IV, apresentaram a predominância da morfologia tipo 1 enquanto que a liga II modificada pelo nitrogênio, apresentou apenas a morfologia tipo 2. O carboneto MC apresentou-se com morfologia regular-complexa. Medidas do espaçamento interdendrítico indicam que não houve influência significativa dos elementos modificadores sobre este parâmetro. Ensaios de resistência à flexão, indicam pouca influência dos elementos modificadores, mas forte influência dos tratamentos térmicos sobre o limite de resistência à ruptura transversal do aço fundido. Em todas as ligas, a resistência à flexão cresceu com o tempo de tratamento a 1200°C, bem como com a temperatura de decomposição em tratamentos por 2 horas. Análise das fraturas por microscopia eletrônica de varredura indicou que o crescimento das trincas se deu na região interdendrítica. O aço convencional apresentou resistência à ruptura transversal muito superior à dos aços fundidos. Os ensaios de tenacidade à fratura apresentaram resultados compatíveis com a literatura para os aços AISI M2 convencional e SINTER 23. Os resultados obtidos para o aço fundido, indicam queda nos valores de tenacidade à fratura nos materiais tratados a 1050°C com o avanço do tempo de tratamento; pouca variação dos valores com o tempo nas amostras tratadas a 1150°C; e aumento significativo da tenacidade à fratura com o tempo de tratamento a 1200°C. Os valores de tenacidade obtidos para os aços rápidos fundidos foram mais elevados que os obtidos para os materiais trabalhados e para o material sinterizado. / Fracture Toughness of four cast alloys with chemical composition based on the High-Speed Steel AISI M2 were measured. One of the alloys (alloy I) had the conventional AISI M2 composition, while the other three were modified by the addition of N (alloy II), Ce (alloy III) and Sb (alloy IV). The cast alloys were heat-treated in order to promote the decomposition of the M2C carbide as well as spheroidize and coarsen the product M6C e MC carbides. The method chosen for measuring fracture toughness was based on the use of short rod and bar chevron notched samples, according to ASTM E1304 – 97, in order to evade the need for fatigue pre-cracking, notoriously difficult for High Speed Steels quenched and tempered. The chevron-notch method proved straightforward and allowed for successful testing a great number of specimens. Conventional compact sample fracture toughness, according to ASTM E 399-90, with pre-cracking obtained using Harris-Dunegan drop-weight procedure, was used to validate the results. The results for cast alloys were compared with conventionally produced High Speed Steels (VM2, M2 Thyssen) and with a powder metallurgy High Speed Steel (SINTER 23). Microstructural characterization was performed using selective etching of polished surfaces, manual and automated quantitative metallography and SEM. Microstructural evaluation of as-cast alloys showed that there was no eutectic precipitation of M6C carbides. The M2C carbides show an irregular eutectic morphology (Type 1- plates) as well as a regular-complex eutectic morphology. Measurements of interdendritic spacing did not detect any effect of the modification. The bending test rupture strengths did not vary with the addition of modifying elements, but increased with the time and temperature of decomposition, spheroidization and coarsening of carbides. Rupture strengths increased with the heat-treatment time at 1200°C as well as with increasing temperatures for 2 h heat-treatments. SEM examination of the fracture surfaces showed that crack preferential growth path was interdendritical. Conventional High Speed Steels tested in bending presented better results for the rupture strength than cast steels. Fracture toughness results for M2 conventional steels and for the SINTER 23 steel were similar to the results from the literature. Fracture toughness results obtained for cast steels diminished with increasing decomposition time at 1050°C, did not change much with increasing decomposition time at 1150°C, increased markedly withy increasing decomposition times at 1200°C. The fracture toughness results for the as-cast steels were higher than the results obtained for the wrought steels and for the powder metallurgy steel.

O aço maraging é conhecido pela sua alta resistência mecânica proveniente da formação de precipitados intermetálicos como Ni3Ti e Fe2Mo durante o envelhecimento, porém com subsequente perda de tenacidade à fratura. Existe uma vasta literatura sobre este tipo de aço, o qual é submetido a diversos tratamentos térmicos. Normalmente dois tratamentos térmicos são aplicados: uma homogeneização inicial para solubilização dos precipitados, sendo a recomendação geral 820 °C/1 h, e posteriormente o tratamento de envelhecimento, variando a temperatura de 455 °C a 510 °C e o tempo de 3 a 12 h. No entanto, pode haver variações no tratamento, como aquecimento após homogeneização numa faixa de temperatura intercrítica ou abaixo da Ac1 visando a reversão da martensita em austenita e o refino de grão. Até o presente momento, não está bem definida a influência da temperatura/tempo em tratamentos de temperaturas inter ou subcríticas que visam o refinamento da estrutura e o aumento da austenita retida/reversa. A literatura mostra tratamentos na liga maraging 300 por meio de estudos mais antigos, da década de 70 e 80, utilizando aquecimentos curtos e cíclicos para reversão e estabilização da austenita reversa. Estudos mais recentes de outras ligas utilizaram tratamentos isotérmicos para difusão e reversão da martensita em austenita. Nesta proposta serão pesquisadas as duas rotas de tratamento, cíclica e isotérmica, para avaliar a reversão martensita-austenita. Os tratamentos cíclicos foram caracterizados por EBSD, MEV e difração de raio-X ex-situ. Os tratamentos isotérmicos foram caracterizados por EBSD e difração de raio-X de fonte sincrotron in-situ, ou seja, medida em tempo real durante o tratamento. Ambas as condições foram avaliadas mecanicamente por meio de ensaios de flexão de 3 pontos. / Maraging steel is known for its high mechanical strength resulting from the formation of intermetallic precipitates such as Ni3Ti and Fe2Mo during aging heat treatment, with subsequent loss of fracture toughness. There is a vast literature on this type of steel, which is subjected to various thermal treatments. Normally two heat treatments are applied: an initial homogenization for solubilization of the precipitates, the general recommendation being 820 ° C/1 h, and later the aging treatment, varying temperature from 455 ° C to 510 ° C and time of treatment from 3 to 12 hours. However, there may be applied other heat treatments, such as heating after homogenization in an intercritical temperature range or below Ac1 for the reversion of martensite-to-austenite and grain refinement. To date, the influence of temperature and time on inter- or subcritical temperature treatments aiming at grain refinement and martensite-to-austenite reversion is not well defined. The literature shows treatments in the maraging 300 alloy, from the 70s and 80s, using short and cyclic heat treatment for reversion and stabilization of austenite. Recent studies of other alloys have used isothermal treatments for diffusion and martensite-to-austenite revresion. In this study, two heat treatment routes, cyclical and isothermal, were investigated to evaluate the martensite-to-austenite reversion. Cyclic treatments were characterized by EBSD, SEM and ex-situ X-ray diffraction. The isothermal treatments were characterized by EBSD and X-ray diffraction of synchrotron source in-situ, that is, measured in real time during the treatment. Both conditions were mechanically evaluated by 3-point-bending tests.

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2018-07-13T19:29:17Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Maria Carolina de Almeida - 2017.pdf: 6786764 bytes, checksum: 4574a29178a9cb373e63d3280e95024e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-07-17T13:38:02Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Maria Carolina de Almeida - 2017.pdf: 6786764 bytes, checksum: 4574a29178a9cb373e63d3280e95024e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-17T13:38:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Maria Carolina de Almeida - 2017.pdf: 6786764 bytes, checksum: 4574a29178a9cb373e63d3280e95024e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-05-05 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / The objective of this work was to compare the efficiency of conventional treatments such as activated carbon (AC) Adsorption and the advanced oxidation process (AOP), UV-C/H2O2, for degradation of diethyl phthalete (DEP) and coupling UV-C/H2O2/AC in laboratory effluent, ultrapure water and faucet water doped with DEP and laboratory effluent with multicomponents (DEP and phenol). The chemical characterization (Boehm method, pHPZC, IRTF, elemental analysis) and physical (volume of micropores and mesopores, mean micropore width by the Dubini-Radushkevich method were used as a predecessor to the kinetic adsorption study, Surface area and microporous specific volume by the alpha method, microporous and total surface, BET surface area by BET method, cumulative mesopore distribution and pore volume, cumulative area and surface area and pore size by BJH method) of AC. The factorial design with eleven tests and three independent variables (AC mass, temperature and pH) was applied, resulting in response surfaces for adsorption capacity, DEP elimination rate and equilibrium time without significant difference between the studied variables. Mathematical modeling of adsorption kinetics using the pseudo-first, pseudo-second order and intraparticle models was performed and the pseudo-second order model was fitted to the experimental kinetic adsorption data. It was followed by the study of the adsorption isotherms for the lower, intermediate and longer equilibrium experimental conditions. It was performed the mathematical modeling of the adsorption isotherms using the Langmuir and Freundlinch models, and adjusted to the Freundlinch model to the experimental data of the adsorption isotherms with higher determination coefficients (R2), confirming the predominant chemorandomization adsorption phenomenon. The treatment of AOP UV-C/H2O2 was then applied alone. The factorial design with eleven tests and three independent variables (H2O2 concentration, temperature and pH) was applied, resulting in surfaces of responses to DEP elimination rate with significant difference between the variables studied for pH, positive effect of H2O2 concentration (p < 0.5). The mathematical modeling of the kinetics of AOP using the first order models was carried out, and the kinetic experimental data of the photodegradation with high coefficients of determination (R2> 0.9) were fitted to the model. The degradation kinetics of DEP by AOP coupling and AC, UV-C/H2O2/AC were followed. The factorial design with eleven tests and three independent variables (H2O2 concentration, temperature and pH) and with 0.4 g of AC, resulting in surfaces of responses to elimination rate of DEP with significant difference between the variables studied for pH, positive effect of H2O2 concentration (p <0.5). The mass of AC was determined in 0.4 g for all eleven tests, because it was the mass applied at the highest rates of elimination of DEP by kinetics of Adsorption, which was confirmed by repeatability at the central points of the factorial design (C9, C10 and C11). The catalytic activity of the carbons for the Adsorption process in the presence of tertbutanol was high, however, after the determination of the kinetic parameters, the contribution was higher for photooxidation of DEP by the action of the AOP (homogeneous system). / O objetivo desse trabalho foi comparar a eficiência de tratamentos convencionais como a adsorção com carvão ativado (CA) e o processo oxidativo avançado (POA), UV-C/H2O2, para degradação de dietil ftlato (DEP) e a acoplagem UV-C/H2O2/CA em efluente de laboratório, água ultrapura e água de torneira dopados com DEP e efluente de laboratório com multicomponentes (DEP e fenol). De modo predecessor ao estudo cinético da adsorção, aplicado isoladamente, realizou-se a caracterização química (método de Boehm, pHPZC, IRTF, análise elementar) e física (volume de microporos e mesoporos, largura média de microporos pelo método de Dubini-Radushkevich, superfície exterior e volume específico microporoso pelo método alfa, superfície microporosa e total, área de superfície de BET pelo método de BET, distribuição dos mesoporos cumulativo e volume do poro, área cumulativa e área superficial e tamanho do poro pelo método BJH) do CA. O delineamento fatorial com onze ensaios e três variáveis independentes (massa de CA, temperatura e pH) foi aplicado, resultando em superfícies de respostas para capacidade de adsorção, taxa de eliminação de DEP e tempo de equilibrio sem diferença significativa entre as variáveis estudadas. Foi realizada a modelagem matemática das cinéticas de adsorção utilizando os modelos de pseudo-primeira, pseudosegunda ordem e intrapartícula, e ajustou-se ao modelo de pseudo-segunda ordem aos dados experimentais cinéticos de adsorção. Seguiu-se com o estudo das isotermas de adsorção paras as condições experimentais de menor, intermediário e de maior tempo de equilíbrio. Foi realizada a modelagem matemática das isotermas de adsorção utilizando os modelos de Langmuir e Freundlinch, e ajustou-se ao modelo de Freundlinch aos dados experimentais das isotermas de adsorção com maior coeficientes de determinação (R2), confirmando o fenômeno de adsorção predominante quimiosorção. Seguiu-se a aplicação do tratamento de POA UVC/ H2O2, isoladamente. O delineamento fatorial com onze ensaios e três variáveis independentes (concentração de H2O2, temperatura e pH) foi aplicado, resultando em superfícies de respostas para taxa de eliminação de DEP com diferença significativa entre as variáveis estudadas para o pH, e efeito positivo da concentração de H2O2 (p<0,5). Foi realizada a modelagem matemática das cinéticas de POA utilizando os modelos de primeira ordem, e ajustaram-se ao modelo os dados experimentais cinéticos da fotodegradação com elevados coeficientes de determinação (R2>0,9). Seguiu-se para o estudo das cinética de degradação de DEP pela acoplagem POA e CA, UV-C/H2O2/CA. O delineamento fatorial com onze ensaios e três variáveis independentes (concentração de H2O2, temperatura e pH) e com 0,4 g de CA, resultando em superfícies de respostas para taxa de eliminação de DEP com diferença significativa entre as variáveis estudadas para o pH, efeito positivo da concentração de H2O2 (p<0,5). A massa de CA foi determinada em 0,4 g para todos os onze ensaios, porque foi a massa aplicada nas maiores taxas de eliminação de DEP pelas cinéticas de adsorção, que se confirmou, pela repetitibilidade, nos pontos centrais do delineamento fatorial (C9, C10 e C11). A atividade catalítica dos carvões para o processo de adsorção em presença de tércio butanol foi elevada, contudo a contribuição, após a determinação das constantes cinéticas, revelou-se maior para foto-oxidaçao de DEP pela ação do POA (sistema homogêneo).

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:59:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Makerli G Zanella.pdf: 2116740 bytes, checksum: f03c3a2b3cbe91bcadea5c50045b7cee (MD5) Previous issue date: 2012-03-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work aims to analyze the institutional environment of the biogas from the concepts of New Institutional Economics (NIE) addressing the set of rules, laws, legislation and other actions that will define the influences of economic agents, public policies aimed at this alternative source of energy, which can generate income and development, and thus provide economic exploitation and promote competitiveness. Besides, the biogas originated by swine manure is presented as an alternative to the Brazilian energy deficit in a global scenario of increasing concern about the impact of the consumption of fossil fuels on the environment. Among the environmental impacts caused by the swine industry that stands out is the contamination of water courses, which may occur directly, through the release of waste into rivers, streams or lakes and, indirectly, through runoff in pastures and crops fertilized with manure, however, when relocated, can generate income and improve the environment with the use of fertilizer and biogas, allowing alternative energy in rural areas and minimizing environmental impact. The viability of the biogas energy recovery depends substantially on the scale of projects, it also appears competitive when compared with fossil fuels used in industry and transport sector. Despite the existing incentive mechanisms to the energy use of biogas, and incentives for alternative sources of renewable energy in Brazil, several regulatory barriers, institutional, economic and technological hinder the effective utilization of this source. Thus, this study indicates the need for greater coordination between the different spheres of government, private sector and research institutions and development to formulate effective policies to promote better energy use of biogas in Brazil. The principal measures to achieve these objectives include free access of energy renewables to the electricity market, measures of fiscal and financial incentives and efforts in research, development and demonstration. / Este trabalho tem como finalidade analisar o ambiente institucional do biogás, a partir dos conceitos da Nova Economia Institucional (NEI), abordando o conjunto de normas, leis, legislação e demais ações que irão delimitar a influência dos agentes econômicos, as políticas públicas voltadas para essa fonte alternativa de energia, a qual poderá gerar renda e desenvolvimento, e assim proporcionar a exploração econômica e promover a competitividade. Ademais, o biogás oriundo do dejeto suíno, apresenta-se como uma alternativa para o déficit energético brasileiro num cenário mundial de preocupação crescente sobre o impacto do consumo dos recursos fósseis sobre o meio ambiente. Dentre os impactos ambientais causados pela suinocultura o que mais se destaca é a contaminação de cursos d água, que pode ocorrer de forma direta, através do lançamento dos dejetos em rios, córregos ou lagos e, de forma indireta, através do escoamento superficial em pastagens e lavouras adubadas com os dejetos, no entanto quando remanejado, pode gerar renda e melhorar o meio ambiente, com o uso do biofertilizante e do biogás, viabilizando alternativas energéticas no meio rural e minimizando o impacto ambiental. A viabilidade do biogás com o aproveitamento energético depende substancialmente da escala dos projetos, este também se mostra competitivo quando comparado aos combustíveis fósseis utilizados na indústria e no setor de transporte. Apesar dos mecanismos de incentivo existentes ao aproveitamento energético do biogás, e incentivos às fontes alternativas renováveis de energia no Brasil, diversas barreiras regulatórias, institucionais, econômicas e tecnológicas dificultam o efetivo aproveitamento desta fonte. Assim, este trabalho indica a necessidade de uma maior coordenação entre as diferentes esferas do governo, o setor privado e instituições de pesquisa e desenvolvimento à formulação de políticas efetivas para promover o melhor aproveitamento energético do biogás no Brasil. As principais medidas para atingir esses objetivos incluem o livre acesso das energias renováveis ao mercado de eletricidade, medidas de incentivos fiscais e financeiros e esforços em pesquisa, desenvolvimento e demonstração.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:08:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Angela Laufer.pdf: 5766325 bytes, checksum: cb9afddf700c4821197d4533b65f3d8f (MD5) Previous issue date: 2008-12-15 / The increase in the generation of urban solid residues and the inadequate forms of treatment/disposition contribute directly with the environmental problem. In face of this situation comes the need of alternative options for the treatment of these residues, which guarantee other benefits, besides the obtained with the adequate final disposition. One of these options for the treatment of the organic fraction contained in the urban solid residues is the anaerobic digestion, which represents an attractive technology for the treatment of these residues, propitiating the transformation of the organic residue in products of aggregate value. In this context, this study aimed at to evaluate an alternative process of biodigestion for the treatment of organic domestic solid residues of the urban area. For reaching such a goal, it was firstly accomplished an environmental diagnosis aiming at the generation potential identification of the domestic residues, and at the same time it was developed a prototype for the alternative process of biodigestion. It was made the process operational parameters evaluation aiming at the optimization, through the accomplishment of a complete factorial planning, investigating the agitation effect, innocuous and water level, in the process kinetics and in the material conditions digested by the alternative process of anaerobic biodigestion, more specifically in the chemical quality of the biofertiliser, and also as complementary thing it was esteemed the application of this product generated by the corn and the soya cultivation. The results of the environmental diagnosis allowed determining a correlation for the generation potential of domestic residues estimate, as well as for the standardization of the organic fraction used in the experiment, enabling the composition reproduction of the real load in each experimental rehearsal. The proposed system for the treatment of the organic domestic solid residues was configured as an innovative method, and the experimental rehearsals accomplished in the real operation conditions, showed the influence of the analyzed parameters. Finally, the biofertiliser application estimate demonstrated the best revenues due to the application doses recommended for the corn culture and of the soya manuring. / O aumento na geração de resíduos sólidos urbanos e as formas inadequadas de tratamento/disposição contribuem de forma direta com a problemática ambiental. Perante este cenário surge à necessidade de opções alternativas para o tratamento destes resíduos, as quais garantam outros benefícios, além dos obtidos com a disposição final adequada. Uma destas opções para o tratamento da fração orgânica contida nos resíduos sólidos urbanos é a digestão anaeróbia, que representa uma tecnologia atraente para o tratamento destes resíduos, propiciando a transformação do resíduo orgânico em produtos de valor agregado. Neste contexto, este estudo teve por objetivo avaliar um processo alternativo de biodigestão para o tratamento de resíduos sólidos orgânicos domésticos da área urbana. Para atingir tal objetivo, primeiramente realizou-se um diagnóstico ambiental visando à identificação do potencial de geração dos resíduos domésticos, em paralelo desenvolveu-se um protótipo para o processo alternativo de biodigestão, efetuou-se a avaliação de parâmetros operacionais do processo visando à otimização, por meio da realização de um planejamento fatorial completo, investigando o efeito da agitação, inóculo e teor de água, na cinética do processo e nas condições do material digerido pelo processo alternativo de biodigestão anaeróbia, mais especificamente na qualidade química do biofertilizante, e ainda, de forma complementar estimou-se a aplicabilidade deste produto gerado para o cultivo do milho e da soja. Os resultados do diagnóstico ambiental permitiram determinar uma correlação para a estimativa do potencial de geração de resíduos domésticos, bem como, para a padronização da fração orgânica utilizada no experimento, possibilitando a reprodução da composição da carga real em cada ensaio experimental. O sistema proposto para o tratamento dos resíduos sólidos orgânicos domésticos configurou-se como um método inovador, e os ensaios experimentais realizados nas condições reais de operação, explicitaram a influência dos parâmetros analisados. Por fim, as estimativas de aplicabilidade do biofertilizante demonstraram os melhores rendimentos em função das doses de aplicação recomendadas para a adubação da cultura do milho e da soja.