O presente trabalho estuda a relação entre as transformações de fase que podem ocorrer durante o envelhecimento a 475C e 650C e o grau de sensitização do aço inoxidável dúplex UNS S31803, por meio da realização de ensaios de reativação eletroquímica potenciocinética de ciclo duplo (DL-EPR) em solução 2M H2SO4 + 0,5M NaCl + 0,01M KSCN. Verifica-se que o envelhecimento do aço em estudo a 475C leva a aumentos da dureza global e da fase ferrita do material em função do tempo de envelhecimento, devido à formação de fase alfa linha na ferrita original. Além disso, a análise da amostra envelhecida a 475C por 360 h, pela técnica de microscopia eletrônica de transmissão, indica a presença de precipitados na ferrita, que são de fase alfa linha. No início do envelhecimento, a 650C, verifica-se um aumento na fração de austenita em conjunto a uma redução da fração de ferrita, indicando a formação de austenita a partir da ferrita, que pode ser denominada austenita de reequilíbrio. As análises por microscopia eletrônica de varredura e por difração de raios X das amostras envelhecidas a 650C mostram que, além das fases ferrita e austenita, também há a presença de nitretos de cromo e de fases intermetálicas, como sigma e chi. Assim, na temperatura de 650C, a formação de fases ricas em cromo e molibdênio, como as fases sigma e chi, foi tratada como a formação de fase intermetálica. A 650C verifica-se a presença de fase intermetálica, formada a partir da ferrita tanto homogênea quanto heterogeneamente. Nas amostras envelhecidas a 475C e a 650C, observa-se um aumento na dureza da fase austenita, além da presença de precipitados nesta fase, que devem ser de nitretos de cromo. Quanto ao comportamento eletroquímico, para as amostras envelhecidas até 96 h a 475C e submetidas a ensaios de DL-EPR, observam-se um aumento discreto (em comparação à amostra solubilizada) e uma flutuação dos valores de grau de sensitização, explicada pela ocorrência do mecanismo de decomposição espinodal no que se refere à formação da fase alfa linha. Já o grande aumento nos valores do grau de sensitização observado para a amostra envelhecida por 360 h a 475C, quando comparada com a amostra solubilizada, é um forte indício do severo empobrecimento em cromo sofrido por essa amostra devido à formação de fase alfa linha. Com relação às amostras envelhecidas a 650C e submetidas aos ensaios de DL-EPR, a tendência de aumento observada nos valores de grau de sensitização indica que a crescente formação de fases intermetálicas, nessa temperatura, leva à formação de fases empobrecidas em cromo e molibdênio bastante deletérias no que se refere à resistência à corrosão.

Os materiais energéticos compósitos têm tempo de vida útil dependente de vários fatores que podem reduzir esta estimativa, tais como temperatura, umidade, e a proximidade de outros produtos químicos. Em função de estes materiais serem utilizados como principal matéria prima para a fabricação de propelentes e explosivos, há uma necessidade de conhecer os processos de decomposição destes explosivos e as principais causas que podem influenciar na segurança, no manuseio e na estocagem por longos períodos sem perder as propriedades, as quais foram desenvolvidas. Com o desenvolvimento e fabricação de explosivos e propelentes pela Divisão de Sistemas de Defesa - ASD torna-se evidente a utilização de metodologias que possam ser utilizadas para validar a vida útil destes artefatos bélicos para a segurança do pessoal e das instalações. Neste trabalho foram utilizadas análises térmicas de Calorimetria Exploratória Diferencial, Termogravimetria, análise de estabilidade química a vácuo, e testes de descarga eletrostática para verificar as condições do explosivo após a maceração e cura, comparando com os testes realizados após o envelhecimento acelerado, conforme os parâmetros cinéticos obtidos pela técnica de DSC e pelos métodos de Ozawa e método de Kissinger. A energia de ativação apresentou um valor aproximado de 200 KJmol-1, com desvio patrão de 1 % para ambos os lotes, após um período de 12 e 7 anos de envelhecimento natural a 25 C e mais 25 semanas de envelhecimento acelerado a 60 C.

Motores foguetes a propelente sólido de um artefato militar (Sistema Balístico Ar Terra, SBAT 70mm) foram utilizados em estudo comparativo de envelhecimento natural e acelerado confinados, semi e abertos. Sendo que um deles, além do tempo (10 anos) em estocagem em paióis da FAB-Força Aérea Brasileira, ainda foi submetido a um programa de envelhecimento acelerado. Após este processo de envelhecimento artificial dos motores ter sido concluído, os foguetes do artefato foram desmontados sendo então retiradas amostras dos grãos propelentes sólidos compósitos as quais foram conduzidas para análises físico-químicas pela aplicação de técnicas de análise térmica, mais especificamente, termogravimetria (TGA) e calorimetria exploratória diferencial (DSC). Concomitantemente, amostras do grão propelente sólido não confinadas também foram submetidas a ciclos de envelhecimento artificial semelhante ao do motor. Estas amostras apresentaram mudanças nas propriedades térmicas semelhantes àquelas encontradas na literatura para as amostras não-confinadas. Essas mudanças, caracterizadas principalmente pelas propriedades energéticas, indicam que o compósito instalado no motor tem uma vida útil pré-determinada que leva em conta os parâmetros balísticos de projeto do motor correspondente, sendo a principal delas o desempenho em voo. Observou-se uma queda na variação de entalpia (?H) da fase exotérmica da curva DSC de amostras do grão o que indica possíveis alterações na performance do motor, especialmente um aumento do Erro Circular Provável (CEP), que é o principal parâmetro de qualificação do artefato impulsionado pelo motor estudado nesta pesquisa. Da mesma forma, houve uma queda do valor absoluto da energia de ativação (Ea) na decomposição térmica do material envelhecido. Ainda foram realizados ensaios de natureza mecânicas de formulação semelhante à utilizada no motor do SBAT, envelhecida artificialmente sob diferentes condições. Foram avaliadas as seguintes propriedades mecânicas: resistência máxima à tração, módulo elástico ou de Young, alongamento na região elástica, alongamento de ruptura e dureza. Verificou-se uma variação nas propriedades mecânicas com o incremento de temperatura e tempo de envelhecimento acelerado, o que indica um possível aumento na densidade de ligações cruzadas nas amostras estudadas. O processo de envelhecimento do grão é intrínseco às suas matérias primas e processamento de obtenção.

O propelente sólido é uma mistura complexa e estável de ingredientes oxidantes e redutores, que ao entrarem em ignição, reagem entre si, formando moléculas gasosas a altas temperaturas. A estocagem de motores-foguetes carregados com propelente sólido compósito por longos períodos pode modificar propriedades de projeto, podendo ocasionar falhas, afetando assim a segurança durante o lançamento. Neste estudo foi realizado o envelhecimento acelerado, visando predição do tempo de vida útil, e avaliada a variação das propriedades do propelente com o decorrer do tempo, por meio de ensaios de tração, medidas de dureza, extração com solvente, análise térmica TG/DSC e ensaio em bomba calorimétrica. As temperaturas de envelhecimento utilizadas foram 45C, 55C e 65C e os tempos de envelhecimento foram 0, 1, 3, 6, 9, 10 e 12 meses. Foi feito também o envelhecimento em temperatura ambiente. Não houve variação significativa nos valores de energia de ativação de decomposição térmica nos dois métodos utilizados - Ozawa e isoconversional livre de modelo - durante o período de envelhecimento. A variação nos resultados obtidos pela bomba calorimétrica foi pequena. A extração com solvente mostrou que o uso do agente de ligação altera significativamente o teor sol durante o envelhecimento. Os resultados de propriedades mecânicas mostraram que com o decorrer do envelhecimento acelerado, o propelente tende a apresentar perda de rigidez, verificada pela redução nos valores de tensão máxima e módulo de Young. Houve também diminuição nos valores de dureza Shore A. A variação das propriedades mecânicas permitiu a predição do tempo de vida útil do propelente sólido compósito.

Os oligossilsesquioxanos (OS) são estruturas oligoméricas de silsesquioxanos (fórmula unitária RSiO3/2) Materiais com comportamento adequado em temperaturas elevadas e ambientes agressivos tornaram-se uma necessidade científica e tecnológica nos dias de hoje. Estudos têm sido realizados, independentemente de objetivos comerciais, para o aprimoramento na obtenção de novas ligas e, em particular, para a reavaliação de ligas comerciais já existentes, por meio da aquisição de dados em condições de maior severidade. Superligas à base de níquel são conhecidas desde a década de 1930, e utilizadas principalmente em aplicações aeroespaciais. Estas aplicações requerem um material com elevada resistência mecânica, boa resistência à fadiga e à fluência, boa resistência à corrosão e capacidade de operar continuamente em elevadas temperaturas. Neste trabalho de mestrado estudou-se o comportamento em fluência da superliga Inconel 718 antes e após o duplo envelhecimento. Inicialmente foi realizado tratamento de solução sólida a 1095C por 1 hora, seguido de tratamento de duplo envelhecimento a 955C/1 h - 720C/6,5 h+720C/1,5 h + 620C/8 h. A liga foi submetida a ensaios de fluência na modalidade de carga constante, nas temperaturas de 650, 675 e 700C. A faixa de tensão utilizada foi determinada por ensaio de tração a quente. O tratamento térmico de duplo envelhecimento promoveu aumento do tamanho de grão (de 8,20 para 7,23 ASTM) e aumento da dureza em aproximadamente 98%. Os resultados dos ensaios de fluência indicaram que há aumento da resistência a fluência após o tratamento de duplo envelhecimento. Os mecanismos de fratura para a condição CR são do tipo dúctil por coalescência de microcavidades, e fratura do tipo mista. Já na condição DE as fraturas apresentaram aspecto do tipo frágil intergranular.

Na produção de materiais absorvedores de radiação eletromagnética (MARE), a escolha da matriz que será dopada com materiais dielétricos ou magnéticos é muito importante. Uma das candidatas para a aplicação de uso aeronáutico é a matriz de borracha de terpolímero de etileno-propileno-monômero (EPDM). Assim, o presente trabalho tem como objetivo caracterizar termicamente (por termogravimetria e análise dinâmico-mecânica) o EPDM dopado com 50% de ferrocarbonila (EPDM/FeC) submetido nas condições ambiente, envelhecimento acelerado em estufa, câmara de radiação ultravioleta (UV) e imersão em óleo combustível aeronáutico. Para isto foram realizadas análises de termogravimetria em diferentes taxas de aquecimento com o intuito de estudar a cinética de degradação via Ozawa do EPDM/FeC. Além disso, curvas de DMA (análise dinâmico-mecânica), foram realizadas para caracterizar a temperatura de transição vítrea (Tg) e a influência dos condicionamentos nesta transição, bem como a elaboração de curvas mestre a partir do princípio da superposição tempo-temperatura (TTS). Os resultados mostram que os condicionamentos não afetaram a temperatura de degradação e a temperatura de transição vítrea do EPDM/FeC50.