Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-21T02:53:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 191418.pdf: 2117507 bytes, checksum: 330af5981ba09cd4491ad7e05e14321f (MD5) / A exposição ocupacional a baixas temperaturas leva o organismo humano a algumas adaptações fisiológicas que interferem diretamente no seu desempenho. Assim, o objetivo deste trabalho foi verificar a influência de variáveis ambientais em frigorífico da unidade climática subtropical sul e sua interferência na sensação de conforto térmico e as relações do frio sobre o trabalhador exposto a baixas temperaturas (10ºC ou temperaturas inferiores). Para tanto, mensurou-se as variáveis ambientais: temperatura do ar, velocidade relativa do ar, umidade relativa do ar, temperatura do produto, e temperatura das mãos do trabalhador e através de questionário levantou-se questões pertinentes ao conforto térmico, saúde e desempenho do trabalhador. Para a detecção das diferenças destas variáveis usou-se a ANOVA e o teste deTukey; para verificação de correlação utilizou-se o modelo de regressão linear simples, pelo teste F de Snedecor. Concluiu-se que a diminuição da força muscular das mãos, a falta de agilidade e o aparecimento de dormência nas mãos, estão diretamente relacionadas com a falta de utilização das luvas; assim como o sexo feminino teve na escala de sensação térmica o maior índice de sensação térmica muito fria e fria. Também da necessidade de realização de exercícios físicos para aumentar a produção de calor endógeno.

Made available in DSpace on 2015-05-14T16:52:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-04-24Bitstream added on 2015-05-14T16:59:44Z : No. of bitstreams: 1 000828601.pdf: 2257163 bytes, checksum: 0339aef0ed41dca2009f6cdc4a972bc0 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O interesse por micro-organismos, em especial os fungos derivados de ambientes poucos explorados como a Antártica, tem crescido nas últimas décadas. Os ecossistemas da Antártica por serem caracterizados por extremos de temperatura, salinidade ou valores de pH, inviabilizam o desenvolvimento de muitas formas de vida, sendo os micro-organismos os mais adaptados para se proliferar nos substratos deste continente. Os micro-organismos que se desenvolvem nos ecossistemas Antárticos são capazes de produzir enzimas adaptadas ao frio, as quais possuem potencial aplicação em diversos setores de importância econômica. O presente projeto é parte do Projeto Fapesp 2010/17033-0 intitulado “Exploração biotecnológica de fungos derivados da Antártica” coordenado pela Profa. Dra. Lara Sette e teve como objetivo conhecer a biodiversidade, selecionar fungos filamentosos com potencial ligninocelulolítico e avaliar a produção dessas enzimas a médias e baixas temperaturas. Para tanto, foram utilizados 160 isolados recuperados de amostras marinhas e terrestres do continente Antártico que se encontram mantidos na coleção de pesquisa da DRM (CPQBA/UNICAMP) e na Central de Recursos Microbianos da UNESP (CRM-UNESP). Após a triagem inicial (em meio sólido e em meio líquido) dois fungos ligninolíticos foram selecionados para os experimentos subsequentes, um de origem marinha (P1) e outro de origem terrestre (M7), os quais foram identificados como Cadophora luteo-olivacea e Cadophora malorum, respectivamente. Os ensaios referentes à avaliação de diferentes fatores na produção de ligninases permitiu identificar os efeitos de cada uma das variáveis na atividade enzimática. Entretanto, a otimização da produção de lacase para o fungo C. luteo-olivacea P1 não foi eficiente, tendo em vista a baixa atividade desta enzima nas condições estudadas. Em substratos lignocelulósicos o fungo C. malorum M7 se destacou frente à atividade de... / The interest in microorganisms, especially fungi derived from underexplored environments such as Antarctica has increased in recent decades. Antarctica ecosystems have characteristics of extreme temperature, salinity or pH which prevents the development of many forms of life, being the micro-organisms the best adapted to proliferate in substrates of this continent. Microorganisms that grow in Antarctic ecosystems are able to produce cold adapted enzymes, which have potential application in many sectors of economic importance. This project is associated with the FAPESP Project 2010/17033-0 entitled “Biotechnological Exploitation of fungi derived from Antarctica, coordinated by Prof. Dr. Lara Sette and aims to know the biodiversity, to select filamentous fungi with lignocellulolytic potential and to evaluate the production of these enzymes at low and medium temperatures. For this purpose, we used 160 isolates recovered from marine and terrestrial samples of the Antarctic continent that have been maintained in the research collection of DRM (CPQBA/UNICAMP) and in the Microbial Resource Center of UNESP (CRM-UNESP). After the first screening (on solid medium and in liquid medium), two fungi were selected for subsequent experiments, one from marine sample (P1) and another one from terrestrial sample (M7), which were identified as Cadophora luteo-olivacea and Cadophora malorum, respectively. The assays regarding the evaluation of different factors in the production of ligninases allowed the identification of the effects of each variable on the enzyme activity. However, the optimization of laccase production by Cadophora luteo olivacea P1 was not efficient because the low activity of this enzyme under the conditions studied. In lignocellulosic substrates the fungus C. malorum M7 presents the best xylanase activity when grown on sugarcane bagasse and corn cobs. Among the 160 filamentous fungi studied, 76 were taxonomically characterized...

Made available in DSpace on 2015-08-20T17:09:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-20. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-20T17:26:34Z : No. of bitstreams: 1 000843878_20151231.pdf: 905384 bytes, checksum: 9b6eaf7fcedae316cec999a302400d52 (MD5) Bitstreams deleted on 2016-01-04T10:26:30Z: 000843878_20151231.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-01-04T10:28:26Z : No. of bitstreams: 1 000843878.pdf: 3505593 bytes, checksum: 74afed02afd55eb520396764b8c59504 (MD5) / A décadas a criobiologia busca a conservação do genoma materno em peixes por meio da conservação de gametas, porém as técnicas disponíveis atualmente esbarram em problemas como a baixa permeabilidade das membranas, o grande volume de vitelo e a sensibilidade dos gametas ao frio. Trabalhos acerca do assunto vem sendo realizados, contudo de forma não sistemática e de forma majoritária com espécies de clima temperado a frio. Devido a carência de informações sobre o tema com peixes neotropicais, objetivou-se neste trabalho desenvolver um protocolo para o congelamento de oócitos de Prochilodus lineatus, para isso, foi avaliado o uso de diferentes soluções salinas (solução de Ringer e Ringer lactato, solução salina balanceada de Hank (HBSS) com e sem cálcio, e solução para ovos de salmonídeos) como meio de manutenção e extensão da viabilidade dos oócitos. Também foi avaliado a toxicidade de três agentes crioprotetores (ACPs) o Dimetilsulfóxido (DMSO), Propilenoglicol (PG), e Metanol (MET), visando (1) a elaboração de protocolos de vitrificação, com exposição de 2,5, 5 e 7,5 min. em molaridades de 6 M, 8 M e 10 M de ACP; e (2) para a construção de protocolos de congelamento lento com incorporação dos ACPs em banhos crescentes avaliado os efeitos tóxicos sobre a fertilização em 0,5 M, 1 M, 2 M e 4 M. Avaliou-se a sensibilidade dos oócitos a baixa temperatura (2,5°C) em quatro tempos de estocagem 30, 60, 90 e 120 minutos. Oócitos foram submetidos ao congelamento lento em vapor de nitrogênio avaliando as injúrias morfológicas geradas pela exposição aos ACPs e ao congelamento. Os resultados obtidos mostraram que somente a HBSS com e sem cálcio foram capazes de manter o estado não ativado dos gametas, porém, as mesmas não proporcionaram a extensão da viabilidade dos oócitos, permitindo a que estes continuassem a sofrer a degradação pelo tempo de estocagem, de forma similar aos oócitos mantidos... / The decades cryobiology seeks to conserve the maternal genome in fish through gamete preservation, but the techniques currently available run into problems such as low permeability of the membranes, the large the amount of yolk and the sensitivity of gametes to cold. Work on the subject has been carried out, however unsystematically and majority form with cold temperate species. Due to lack of information on the subject with Neotropical fish, the aim of this work is to develop a protocol for the freezing of Prochilodus lineatus oocytes for this, was evaluated using different salt solutions (Ringer and Ringer's lactate solution, Hank's balanced salt solutions (HBSS) with and without calcium, and the solution for salmonid eggs) as a means of maintaining and extending the viability of oocytes. We also assessed the toxicity of three cryoprotectants agents (ACPs) the Dimethyl sulfoxide (DMSO), Propylene glycol (PG), and Methanol (MET), to (1) the development of vitrification protocols with exposure, 2.5, 5.0 and 7.5 min. in molarities the 6 M 8 M 10 M CPA; and (2) for the construction of slow cooling protocols with CPAs with increasing incorporation of the baths evaluated toxic effects on fertility in 0.5 M, 1 M, 2 M and 4 M. It was evaluated the lower the sensitivity of oocytes temperature (2.5 ° C) storage on four 30, 60, 90 and 120 minutes. Oocytes underwent slow cooling in nitrogen steam evaluating the morphological injuries due to exposure to the CPAs and freezing. The results showed that only with HBSS without calcium and were able to maintain the state of gametes not activated, however, they do not provide the extent of viability of oocytes, allowing that they continue to suffer from degradation by storage time, similarly to the oocytes retained only in ovarian fluid. The high sensitivity of oocytes to the CPAs and the cold was found. The toxicity of the higher molarities of CPAs (6 M, 8 M and 10 M) at all exposure times, precludes ...

Neste trabalho foi desenvolvida uma câmara de alta pressão com janela de safira para processamento de filmes finos com pulsos de laser de alta potência, num regime de resfriamento ultra-rápido e geometria confinada. As amostras estudadas consistiram de filmes finos de carbono amorfo depositados sobre substratos de cobre. Os processamentos foram realizados com um laser pulsado Nd:YAG com energia de até 500 mJ por pulso, com duração de 8 ns, focalizada numa região de cerca de 1,5mm2, gerando uma região de elevada temperatura na superfície da amostra durante um intervalo de tempo bastante curto, da ordem do tempo de duração do pulso do laser. Para evitar a evaporação do filme de carbono, aplicava-se através da câmara, uma pressão de 0,5 a 1,0 GPa, confinando a amostra e eliminando o efeito da ablação. Este sistema tornou possível produzir taxas de resfriamento extremamente elevadas, com supressão da formação de uma pluma durante a incidência do laser, sendo o calor dissipado rapidamente pelo contato com os substratos de cobre e safira, ambos com elevada condutividade térmica. As amostras processadas foram analisadas por micro-espectroscopia Raman e os resultados revelaram a formação de estruturas com cadeias lineares de carbono, “carbynes”, caracterizadas pela presença de um pico Raman intenso na região de 2150 cm-1. Outro conjunto de picos Raman foi observado em 996 cm-1, 1116 cm-1 e 1498 cm-1 quando o filme fino de carbono amorfo foi processado dentro da câmara, com uma seqüência de mais de três pulsos consecutivos de laser. Várias tentativas foram feitas para investigar a natureza da fase que origina estes picos. Apesar da similaridade com o espectro Raman correspondente ao poliacetileno (CnHn), não foi possível constatar evidências experimentais sobre a presença de hidrogênio nos filmes de carbono processados. Estes picos Raman não foram observados quando o filme de carbono era depositado sobre outros substratos metálicos, a não ser em cobre. O conjunto de resultados experimentais obtidos indica que estes picos estariam relacionados a pequenos aglomerados lineares de átomos de carbono, diluídos numa matriz de átomos de cobre, formados durante os pulsos subseqüentes de laser e retidos durante o resfriamento ultra-rápido da amostra. A comparação dos resultados experimentais com a simulação do espectro Raman para diferentes configurações, permite propor que estes aglomerados seriam pequenas cadeias lineares, com poucos átomos, estabilizadas frente à formação de grafenos pela presença de átomos de cobre em abundância. Foram também realizados processamentos de materiais carbonáceos por pulsos de laser em meios líquidos, através de câmaras especialmente construídas para este fim. Os resultados, em diversos materiais e configurações, mostraram apenas a formação de estruturas grafíticas, sem evidência de outras fases.

No presente trabalho, amostras monofásicas de granada (TR3Fe5O12, onde TR = Y, ou Eu, ou Gd) foram obtidas por moagem de alta energia, seguida de tratamento térmico, de misturas estequiométricas de sesquióxidos (Fe2O3 + Gd2O3, Fe2O3 + Eu2O3 e Fe2O3 + Y2O3). Essas amostras foram pré compactadas e processadas em altas pressões, essencialmente nos patamares de 2,5 e 7,7 GPa. Em alguns casos, simultaneamente à aplicação da alta pressão, foram feitos tratamentos térmicos moderados, em 500 e 1000°C. Os produtos desses processamentos, corpos cilíndricos com boa resistência mecânica, foram analisados por difratometria de raios X, espectroscopia Raman, microscopia eletrônica de varredura e medidas de microdureza Vickers. Nessas análises, foi verificado um comportamento sistemático para os sistemas de diferentes constituições químicas. Salvo pequenas variações da faixa de estabilidade, foi observada, em alta pressão e temperatura, a decomposição da fase granada em uma mistura de fases óxidas mais simples. Os parâmetros de processamento podem ser ajustados para obtenção de peças sinterizadas, altamente densificadas, constituídas puramente da fase granada ou de uma mistura homogênea de fases do tipo perovskita e hematita. / In this work, monophasic garnet samples (TR3Fe5O12, where TR = Y, or Eu, or Gd) were synthesized by high energy ball milling followed by thermal treatment of stoichiometric mixtures of sesquioxides (Fe2O3 + Gd2O3, Fe2O3 + Eu2O3 and Fe2O3 + Y2O3). The obtained garnet samples were pre-compacted and processed under high pressure (2,5 and 7,7 GPa). In some cases, the samples were submitted to moderate thermal treatments (500 and 1000°C) simultaneously to the application of high pressure. The obtained cylindrical bodies with good mechanical resistance were analysed by X-ray diffractometry, Raman spectroscopy, scanning electron microscopy and Vickers micro-hardness. Except by small variations in the stability range, a systematic behavior was verified for the different garnet samples. The high pressure/high temperature treatment induced the decomposition to a mixture of simpler oxide phases. The processing parameters can be chosen to produce highly densified sintered bodies containing only the garnet phase or an homogeneous mixture of hematite and a perovskite-type phase.

Devido ao alto custo dos estudos referentes à análise dos efeitos causados pelo aquecimento em elementos estruturais integrantes de uma estrutura completa, em função da complexidade de instalações e equipamentos necessários para ensaios experimentais desse gênero, esse tipo de pesquisa ainda é escasso no Brasil e no mundo. Uma alternativa consiste no uso de simulações computacionais, que permitem analisar o suposto comportamento do fogo durante um incêndio, testar hipóteses acerca das causas e estimar fluxos de temperatura e particulados. Porém, dada a incerteza acerca da precisão e acurácia dessas ferramentas de simulação para representar situações reais, sua validade é muitas vezes questionada. Cabe, portanto, analisar a eficiência das mesmas através do uso de estudos de caso, contexto no qual se enquadra o presente trabalho. No mesmo se buscou reproduzir, usando uma das ferramentas de simulação computacional mais modernas, o software “Fire Dynamics Simulator”, do NIST, um incêndio ocorrido em uma estrutura real. O caso escolhido foi o incêndio no Shopping Total, em Porto Alegre-RS, em função da disponibilidade de dados acerca de danos e estimativas de temperaturas atingidas em diferentes locais, derivados de uma inspeção detalhada efetuada após o sinistro, com o objetivo de reconstruir a dinâmica do mesmo e identificar os elementos deteriorados. O trabalho discute as dificuldades envolvidas no processo de geração de um modelo capaz de representar adequadamente o incêndio. Após a reprodução da arquitetura da estrutura, foi necessário testar vários cenários, usando formas distintas de ignição e representação da carga de incêndio e ajustando as propriedades dos materiais de forma a reproduzir as características reais do sinistro. Após o ajuste da dinâmica de incêndio, se efetuou um estudo comparativo das curvas de temperatura atuantes em alguns elementos de interesse, estimadas pela simulação, e indícios obtidos por ensaios de amostras coletadas após o incêndio. Os resultados obtidos indicam que as ferramentas de simulação são promissoras, mas que é necessário investir na formação de bancos de dados mais amplos e precisos sobre as características dos materiais encontrados nas edificações, para poder fornecer aos programas informações sobre comportamento de ignição e propriedades em temperatura ambiente e sob aquecimento. Ficou evidente que a introdução de estratégias para consideração do fenômeno de deterioração brusca dos materiais por spalling é fundamental para que se possa reproduzir a dinâmica de alguns incêndios reais. Com os ajustes e adaptações efetuados foi possível ter uma boa aproximação do comportamento registrado na estrutura real através da simulação numérica. Esta pesquisa foi desenvolvida junto ao Centro Nacional de Supercomputação da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. / Due to the high cost of studies concerning the analysis of the effects caused by heating in structural members of a complete structure, arising from the complexity of facilities and equipment required for experimental tests of this kind, this kind of research is still scarce in Brazil and worldwide. As an alternative it is possible to use computational simulations that enable fire behavior analysis during a fire as well as testing different hypothesis for their causes and estimated temperature and particulate flows. However, there is still a lot of uncertainty about the performance of such simulation tools to represent real situations, and their validity is often questionable. Thus, it is necessary to analyze their efficiency through the use of case studies, context in which this study fits. This study attempted to represent, using one of the most modern tools of computer simulation, the software "Fire Dynamics Simulator, " NIST, a fire occurred in an real structure. The case chosen was the real fire that occurred at the Shopping Total, in Porto Alegre, RS, due to availability of data about damage and estimates of temperatures reached in different locations, obtained from a detailed inspection that was conducted in the building after the fire occurrence, in order to reconstruct the dynamics of the fire and identify the damaged elements. This dissertation discusses the difficulties involved in the generation of a model capable of adequately representing the fire. After reproducing the building structure, it was necessary to test several fire scenes using different forms of ignition and representation of the fire load and adjusting the material properties to reproduce the real fire characteristics. After adjusting the dynamics of the fire, was then conducted a comparative study of the temperature curves acting on the targeted structural elements, estimated by simulation, and evidence obtained by testing samples collected after the fire. The results indicated that the simulation tools are promising, but it is necessary to invest in the formation of larger databases and precise about the characteristics of the materials found in buildings in order to provide information to programs about ignition behavior and properties at room temperature and under heating. It was evident that the introduction of strategies for consideration by the sharp deterioration of materials by spalling is essential to reproduce the dynamics of some real fires. With the adjustments and adaptations made was possible to have a good approximation of the real structural behavior recorded by numerical simulation. This research was developed at the National Center of Supercomputing from the Federal University of Rio Grande do Sul.

Neste trabalho foram estudadas as condições de estabilidade e de eventuais transformações de fases em diferentes materiais carbonáceos processados em altas pressões e altas temperaturas. Além disso, foi explorada a possibilidade de produção de compactos de diamante policristalino sem o uso de fases metálicas como ligante. Diferentes materiais de partida (pó de diamante, açúcar, mistura de pó de diamante e açúcar -10 % em peso, e mistura de pó de diamante e negro de fumo - 10% em peso) foram processados a 7,7 GPa, durante 15 min a diferentes temperaturas (900°C, 1200°C, 1500°C e 1700°C), mas sempre na região de estabilidade termodinâmica do diamante. As amostras foram analisadas por espectroscopia Raman e difração de raios X. As amostras de diamante compactaram bem a altas temperaturas sem mostrar grafitização, mas mostraram indícios de formação de uma fase desordenada de C com hibridização sp3. Os compactos de negro de fumo e diamante são extremamente frágeis e foi identificada a formação de estruturas grafíticas. A amostra de açúcar sofreu um grafitização acentuada a temperaturas elevadas, que levou a obtenção de grafite bem cristalizado. Os compactos obtidos com a mistura de açúcar e diamante são bastante homogêneos e possuem boa resistência mecânica. Para a amostra tratada a 1700°C, além de ser obtida uma fase diamante muito bem cristalizada, também são observados indícios de formação de uma fase desordenada de C com hibridização sp3. A origem do comportamento observado para as amostras com açúcar deve estar ligada à liberação de H2O associada à pirólise da sacarose, o que parece acelerar significativamente a cinética de cristalização de fases do carbono. A possível fase desordenada, obtida para amostras com pó de diamante processadas em altas temperaturas, pode desempenhar um papel importante como fase ligante para produção de compactos de diamante policristalino.

Orientador: Alexandre Ninhaus Silveira / Banca: Cristiele da Silva Ribeiro / Banca: George Shigueki Yasui / Resumo: A décadas a criobiologia busca a conservação do genoma materno em peixes por meio da conservação de gametas, porém as técnicas disponíveis atualmente esbarram em problemas como a baixa permeabilidade das membranas, o grande volume de vitelo e a sensibilidade dos gametas ao frio. Trabalhos acerca do assunto vem sendo realizados, contudo de forma não sistemática e de forma majoritária com espécies de clima temperado a frio. Devido a carência de informações sobre o tema com peixes neotropicais, objetivou-se neste trabalho desenvolver um protocolo para o congelamento de oócitos de Prochilodus lineatus, para isso, foi avaliado o uso de diferentes soluções salinas (solução de Ringer e Ringer lactato, solução salina balanceada de Hank (HBSS) com e sem cálcio, e solução para ovos de salmonídeos) como meio de manutenção e extensão da viabilidade dos oócitos. Também foi avaliado a toxicidade de três agentes crioprotetores (ACPs) o Dimetilsulfóxido (DMSO), Propilenoglicol (PG), e Metanol (MET), visando (1) a elaboração de protocolos de vitrificação, com exposição de 2,5, 5 e 7,5 min. em molaridades de 6 M, 8 M e 10 M de ACP; e (2) para a construção de protocolos de congelamento lento com incorporação dos ACPs em banhos crescentes avaliado os efeitos tóxicos sobre a fertilização em 0,5 M, 1 M, 2 M e 4 M. Avaliou-se a sensibilidade dos oócitos a baixa temperatura (2,5°C) em quatro tempos de estocagem 30, 60, 90 e 120 minutos. Oócitos foram submetidos ao congelamento lento em vapor de nitrogênio avaliando as injúrias morfológicas geradas pela exposição aos ACPs e ao congelamento. Os resultados obtidos mostraram que somente a HBSS com e sem cálcio foram capazes de manter o estado não ativado dos gametas, porém, as mesmas não proporcionaram a extensão da viabilidade dos oócitos, permitindo a que estes continuassem a sofrer a degradação pelo tempo de estocagem, de forma similar aos oócitos mantidos... / Abstract: The decades cryobiology seeks to conserve the maternal genome in fish through gamete preservation, but the techniques currently available run into problems such as low permeability of the membranes, the large the amount of yolk and the sensitivity of gametes to cold. Work on the subject has been carried out, however unsystematically and majority form with cold temperate species. Due to lack of information on the subject with Neotropical fish, the aim of this work is to develop a protocol for the freezing of Prochilodus lineatus oocytes for this, was evaluated using different salt solutions (Ringer and Ringer's lactate solution, Hank's balanced salt solutions (HBSS) with and without calcium, and the solution for salmonid eggs) as a means of maintaining and extending the viability of oocytes. We also assessed the toxicity of three cryoprotectants agents (ACPs) the Dimethyl sulfoxide (DMSO), Propylene glycol (PG), and Methanol (MET), to (1) the development of vitrification protocols with exposure, 2.5, 5.0 and 7.5 min. in molarities the 6 M 8 M 10 M CPA; and (2) for the construction of slow cooling protocols with CPAs with increasing incorporation of the baths evaluated toxic effects on fertility in 0.5 M, 1 M, 2 M and 4 M. It was evaluated the lower the sensitivity of oocytes temperature (2.5 ° C) storage on four 30, 60, 90 and 120 minutes. Oocytes underwent slow cooling in nitrogen steam evaluating the morphological injuries due to exposure to the CPAs and freezing. The results showed that only with HBSS without calcium and were able to maintain the state of gametes not activated, however, they do not provide the extent of viability of oocytes, allowing that they continue to suffer from degradation by storage time, similarly to the oocytes retained only in ovarian fluid. The high sensitivity of oocytes to the CPAs and the cold was found. The toxicity of the higher molarities of CPAs (6 M, 8 M and 10 M) at all exposure times, precludes ... / Mestre

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6352.pdf: 2348176 bytes, checksum: 039627270b2d6b2e1f0f56849a1b0319 (MD5) Previous issue date: 2014-04-14 / Financiadora de Estudos e Projetos / The SV15 alloy is applied in the production of the exhaust valve seats of automotive engines. The conditions of service in which the part is submitted require materials resistant to oxidation because of high temperature and aggressive atmosphere in which the material is exposed. The evaluation of high-temperature oxidation of the SV15 alloy is important therefore contributing in the selection or not of the material in other applications as severe as the automotive engine. The high-temperature oxidation in the alloy SV15 was studied by thermogravimetry in an atmosphere of O2 for a period of one hour at temperatures of 660°C, 740°C, 860°C and 900°C. The microstructure and chemical composition of the alloy were determined by scanning electron microscopy (SEM), and the phases present in the alloy were studied by X-ray diffraction (XRD). The SEM technique was also used to assess the microstructure, morphology, thickness and chemical composition of the oxide layer. To determine the phases presented by the oxide layer were used the techniques of Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), FT-Raman and XRD. The oxides formed at 660°C and 740°C follow the linear rate law, while the layers formed at 860°C and 900°C showed two stages of oxidation, an initial linear stage and a second parabolic stage. The first stage of oxidation showed an oxide formed mainly by NiCr2O4 while the second stage was composed of Cr2O3. The oxidation mechanism in the first stage of oxidation was controlled by the reaction rate of the oxygen with the metallic substrate, while the second stage of oxidation was controlled by reducing the diffusion of Ni+2 through the NiCr2O4 layer. / A liga SV15 é aplicada na produção de sedes de válvulas de escape de motores automotivos. As condições de serviço em que a peça é submetida exigem materiais resistentes à oxidação em virtude da alta temperatura e atmosfera agressiva em que o material é exposto. A avaliação da oxidação em alta temperatura da liga SV15 é importante, pois contribuí na seleção ou não do material em outras aplicações tão severas quanto o motor automotivo. A oxidação em altas temperaturas da liga SV15 foi estudada por termogravimetria sob atmosfera de O2 por um período de uma hora nas temperaturas 660°C, 740°C, 860°C e 900°C. A microestrutura da liga foi determinada por microscopia eletrônica de varredura (MEV), e as fases presentes na liga foram estudadas por difração de raios X (DRX). A técnica de MEV também foi usada para determinar a microestrutura, morfologia, espessura e composição química da camada de óxido. Para determinação das fases apresentadas pela camada de óxido foram utilizadas as técnicas de espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (IVTF), FT-Raman e difração de raios X. Os óxidos formados a 660°C e 740°C seguiram a lei de velocidade linear, enquanto que as camadas formadas a 860°C e 900°C apresentaram dois estágios de oxidação, um primeiro estágio linear e um segundo estágio parabólico. O primeiro estágio de oxidação apresentou um óxido formado principalmente por NiCr2O4 enquanto que o segundo estágio foi formado por Cr2O3. O mecanismo de oxidação do primeiro estágio de oxidação foi controlado pela taxa de reação do oxigênio com o substrato metálico, enquanto que o segundo estágio de oxidação foi controlado pela diminuição na difusão do Ni+2 através da camada de NiCr2O4.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:55:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2139.pdf: 4554612 bytes, checksum: d4370e6a43fd8ea0f5921779a94f64c7 (MD5) Previous issue date: 2008-09-05 / Financiadora de Estudos e Projetos / The creation of rigorous emission and air pollution control standards has led to a growing interest in developing technologies to clean gases that not only remove pollutants efficiently but also recycle the energy produced by the process. Ceramic filters have been the most frequently utilized to separate aerosol particles in gas streams at high temperatures. The principal characteristics of ceramic filters are low pressure drop and high collection efficiency. This study presents the experimental results on the permeability and filtration efficiency for ceramic filters of different structures and compositions at high temperatures. The filters utilized in the trials were: 0.5mm thick quartz microfiber filters, seven ceramic fiber filters (A1000, B750, B1000, 1A, 2D, 3D and 5A) from 9-12 mm thick and two ceramic filters (A12 and A13) from 9-10mm thick. All the filters were circular (5-6cm diameter) and had an effective runoff area 3cm in diameter. The quartz microfiber filters had a porosity of 0.689 with a fiber diameter of around 1.1μm; the ceramic fiber filters had a porosity of 0.5 to 0.73 and a mean fiber diameter of around 5μm. The ceramic filters had a porosity of 0.62 for the A12 sample and 0.68 for the A13 sample with a mean pore diameter of 0.33 and 0.67μm, respectively. The filters were characterized by porosity (e) determined by a mercury intrusion porosimeter (Quantachrome Poremaster) and fiber diameter was captured by a scanning electron microscope (SEM) and determined by image analysis utilizing Image Proplus for Windows software. The permeability trials were performed at room and 700o C temperatures and at velocities of 0.01 to 1.8 m/s. The equipment utilized in the permeability constant trials consisted of a blower, leak detector, micromanometer (Furness Controls Ltd. FCO14), a furnace (Maitec) and a PID type temperature controller (Flyever). The particulate material utilized in the high temperature filtration tests was concentrated phosphate with a density of 2970 kg/m3 and mean diameter of 4.62mm. The density of the particulate material was determined by a helium picnometer (AccuPyc 1330, Micromeritics). The experimental system consisted of a fluidized bed aerosol generator (TSI-3400), a particle counter (Hiac/Royco Model 5230) and a test chamber inserted in the furnace. Particulates were analyzed in eight granulometric bands: 0.75; 1.5; 2.5; 3.5; 4.5; 6; 8. and 12.5mm. The filtration experiments were carried out at three levels of temperature (room, 300 and 700ºC) at a filtration velocity of 0.05m/s. For the results obtained, there was an increase in the Darcian permeability constant, k1 which elevated the temperature for ceramic filters. For all filters studied, the filtration tests demonstrated a clear dependence between filter efficiency and test temperature: lower filtration efficiency was obtained at higher gas temperatures. The probable thermal expansion of the filter structure temporarily dilated the porous channels for fluid runoff and gas property alterations changing the removal capacity of the filter. Based on the results presented, we concluded that the filters utilized in the study are viable for industrial filtration of hot gases. The correlation proposed for the quartz microfiber was a good representation of the experimental behavior of pressure drop and the efficiency of fractional collection and was a satisfactory fit at the different test temperatures. / A criação de normas rigorosas de emissão e controle de poluentes lançados na atmosfera levou a um crescente interesse em se desenvolver tecnologias para limpeza de gases que permitissem, não somente a remoção eficiente de poluentes, mas também o reaproveitamento energético do processo. Os filtros cerâmicos vêm sendo os meios mais utilizados para separar partículas de aerossóis em correntes gasosas em temperaturas elevadas. As principais características destes filtros são as baixas perdas de carga e alta eficiência de coleta. Este trabalho apresenta resultados experimentais da permeabilidade e da eficiência de filtração, em altas temperaturas em filtros cerâmicos de diferentes estruturas e composições. Foram utilizados para os ensaios filtros de microfibra de quartzo com 0,5 mm de espessura, 7 filtros cerâmicos fibrosos (A1000, B750, B1000, 1A, 2D, 3D e 5A) de 9-12 mm de espessura e 2 filtros cerâmicos (A12 e A13) de 9-10mm de espessura. Para os testes, os filtros tinham formato circular de 5-6 cm de diâmetro e área efetiva de escoamento de 3 cm de diâmetro. Os filtros de microfibra de quartzo tinham porosidade de 0,689 e diâmetro de fibras em torno de 1,1μm, os filtros cerâmicos fibrosos porosidade de 0,5 a 0,73 e diâmetro médio de fibras em torno de 5μm e os filtros cerâmicos porosidade de 0,62 para a amostra A12 e 0,68 para a amostra A13 e diâmetro médio do poro de 0,33 e 0,67μm, respectivamente. Os filtros foram caracterizados quanto à porosidade (e) determinada por porosimetria de Mercúrio (Quantachrome Poremaster) e diâmetro de fibra obtidas no microscópio eletrônico de varredura (MEV) e determinadas por análise de imagens, utilizando o software Image Proplus for Windows. Os ensaios de permeabilidade foram realizados em ampla faixa de velocidade (0,01 a 1,8 m/s) e de temperatura (ambiente a 700 0C). O equipamento utilizado nos ensaios das constantes de permeabilidade consistia de um soprador, um medidor de vazão, micromanômetro (Furness Controls Ltd. FCO14), um forno (Maitec) e um controlador de temperatura do tipo PID (Flyever). Para os testes de filtração a altas temperaturas o material particulado utilizado foi o concentrado fosfático com densidade de 2970 kg/m3 e diâmetro mediano de 4,62mm. A densidade do material particulado foi determinada por picnometria de hélio (AccuPyc 1330, Micromeritics). O sistema experimental consistia de um gerador de aerossol do tipo leito fluidizado (TSI-3400), um contador de partículas (Hiac/Royco Modelo 5230) e de uma câmara de ensaio inserida em um forno. Foram analisadas partículas em oito faixas granulométricas: 0,75; 1,5; 2,5; 3,5; 4,5; 6; 8,5 e 12,5mm. Os experimentos de filtração foram realizados em três níveis de temperatura (ambiente, 300 e 700ºC) e velocidade de filtração em 0,05m/s. Pelos resultados obtidos observou-se no geral que houve um aumento para a constante de permeabilidade darciana, k1 à medida que se elevou a temperatura para os filtros cerâmicos. Para todos os filtros estudados os testes de filtração mostraram uma dependência clara entre eficiência de filtro e temperatura de teste: foram obtidas menores eficiências de filtração com o aumento da temperatura do gás. Uma provável expansão térmica da estrutura do filtro ocasionou uma dilatação temporária dos canais porosos para o escoamento do fluido e alterações nas propriedades do gás que alteram a capacidade de remoção do filtro. Com base nos resultados apresentados, conclui-se que os filtros utilizados apresentam características que viabilizam a sua utilização na filtração industrial de gases quentes. A correlação proposta para o filtro de microfibra de quartzo representou bem o comportamento experimental para a queda de pressão e a eficiência de coleta fracionária, respondendo de forma satisfatória as diferentes temperaturas de teste.