A fibra capilar quando exposta aos tratamentos químicos apresentam danos em sua estrutura e, consequentemente, pode ocorrer alterações nas propriedades mecânicas, de superfície, de cor e térmica. O objetivo deste trabalho foi avaliar: a influência das substâncias condicionadoras PA1 (silanetriol (and) panthenol), PA2 (PEG-12 dimethicone) e PA3 (hydrolysed silk (and) hydrolysed milk protein (and) lactose) adicionadas as tinturas oxidativas de coloração loiro claro na proteção contra danos aos cabelos de coloração castanho claro, avaliando as propriedades mecânicas (tração à ruptura), de superfície (perda proteica, penteabilidade das mechas de cabelo a seco e a úmido), de cor (retenção de cor) e térmica (termogravimetria, termogravimetria derivada e calorimetria diferencial exploratória (DSC). Para selecionar o tipo de coloração da tintura oxidativa e do cabelo a serem empregados para as fases subsequentes, foi realizado ensaio de perda proteica, expressa em albumina, foram selecionados a formulação e o tipo de cabelo não-grisalho que apresentou maiores danos. Considerando os ensaios realizados, a aditivação de tinturas capilares oxidativas de coloração loiro claro com substâncias condicionadoras PA1, PA2 e PA3 melhoraram significativamente as propriedades de resistência à penteabilidade tanto a seco como a úmido, reduziram a perda proteica e a não interferiram na resistência de tração à ruptura, nas respostas das curvas termogravimétricas da fibra capilar avaliadas. Entretanto, nas análises de DSC os princípios ativos PA1 e PA2 inibiram a presença da degradação das fibras capilares entre 170,0 e 270,O°C, caracterizando maior proteção térmica à fibra capilar. Enquanto, na avaliação de retenção de cor das mechas de cabelo analisadas, pode-se concluir que a PA3 não interferiu nos parâmetros colorimétricos analisados, sendo os resultados estatisticamente iguais a TB (tintura oxidativa de coloração loiro claro); o processo de lavagem das mechas capilares interferiu nos parâmetros das coordenadas de cor Da* e Db*. / The hair fiber when displayed to the chemical treatments they present damages in its structure and, consequently, can occurred alterations in the mechanical properties, of surface, thermal and color. The objective of this work was to evaluate: the influence of conditioners agents PA1 (silanetriol (and) panthenol), PA2 (PEG-12 dimethicone) and PA3 (hydrolysed silk (and) hydrolysed milk protein (and) lactose) added to the oxidative hair dyes of coloration light blond in the protection against damages to the coloration Iight brown hair, evaluation the mechanical properties (traction to the rupture), of surface (protein loss, dry and wet combing), of color (color retention) and thermal (Differential Scanning Calorímetry (DSC), Thermogravimetric (TG) and Derivative Thermogravimetric (DTG) analysis). To select the types of oxidative hair dye and hair to be used for subsequent phases, was protein loss assay, equivalent as albumin, were selected the formulation and type of non-gray hair that presented more damage. Considering the tests, the additive of oxidative hair dyes with conditioner agents PA1, PA2 and PA3, significantly improved lhe properties of protein loss, dry and wet combing and didn\'t affect the traction to the rupture in the answers of the thermogravimetric curves of the hair fiber evaluated. However in the DSC analyses PA1 and PA2 presence inhibited the degradation of hair between 170.0 and 270.0 °C, featuring thermal protection to the hair fiber. While the assessment of color retention of the tress of hair analyzed, it can be concluded that no changes in the PA3 colorimetric parameters analyzed and the results were statistically equivalent to TB (oxidative hair dye light blond), the washing process of tress hair intervened wíth the parameters of the color coordinates Da* and Db*.

A preparação de formulações contendo o princípio ativo 17-valerato de betametasona (VB) é amplamente difundida entre as indústrias farmacêuticas, por se tratar de fármaco antiinflamatório de escolha, no tratamento de condições em que a terapia com corticoesteróides é indicada. Muito empregado no tratamento tópico de condições alérgicas e inflamatórias dos olhos, orelhas e nariz, inalação para a profilaxia da asma e também em veterinária. Isto devido ao seu alto poder antiinflamatório, quando comparado a outros corticoesteróides, e sua falta virtual de propriedades mineralocorticóides, causando baixa retenção de sódio e, subsequentemente, de água. Conforme descrita na Farmacopéia Americana USP 32 NF 27, o princípio ativo 17-valerato de betametasona hidrolisa-se em seu isômero 21-valerato de betametasona, seu principal produto de degradação, que possui baixo poder antiinflamatório. Adicionalmente, a norma brasileira em vigência para estudos de estabilidade de medicamentos, RE n°1, de 29 de Julho de 2005, propõe condições estressantes para estudo de estabilidade de longa duração (30°C/75%UR), o que acelera a reação de hidrólise (degradação) do princípio ativo. Conhecidamente, estudos prévios mostram que formulações tópicas contendo o VB (loção, creme, solução e pomada) apresentam uma estabilidade curta. Assim, uma forma de estabilizar o VB é a complexação (inclusão), com compostos de ciclodextrina (CD). O objetivo deste projeto foi estabelecer procedimentos para a obtenção, caracterização físico-química e avaliação de estabilidade térmica do complexo sólido supracitado. Para atender este objetivo técnicas de análise térmica (calorimetria exploratória diferencial e termogravimetria), infravermelho médio com transformada de Fourier, ressonância magnética nuclear e cromatografia líquida de alta eficiência, fizeram-se necessárias. / Preparation of formulations containing the active ingredient betamethasone 17-valerate (VB) is widely defunded within pharmaceutical industry, once it concerns an anti-inflammatory drug and an option, in the treatment of conditions in which corticosteroids therapy is indicated. Often employed in topical treatment of eye, ear and nose allergic and inflammatory conditions, inhalation for asthma prophylaxes, and also in veterinary. This because its high anti-inflammatory activity, when compared to others corticosteroids, and its virtual lack of mineralocorticoids properties, causing a low sodium retention and, subsequently, of water. As described in the United States pharmacopeia USP 32 NF 27, the active ingredient betamethasone 17-valerate hydrolyses into its isomer betamethasone 21- valerate, its main degradation product, that has a low anti-inflammatory activity . Additionally, the Brazilian legislation for drug products stability study, RE n°1, July 29th 2005, introduce long therm stability study stressing conditions (30°C/75%RH), accelerating the reactive hydrolysis (degradation) for the active ingredient. Well known, previous studies show that topical formulations containing VB (lotion, cream, solution and ointment) presents a short stability. Complexation (inclusion) with cyclodextrin (CD) compounds shows a reasonable way to improve the VB stability. The project objective is to establish procedures for the obtainment, physicochemical characterization and solid complex (cited above) thermal stability evaluation. In order to achieve this objective thermal analysis techniques (differential scanning calorimetry and thermogravimetry), Fourier transformation middle infrared, nuclear magnetic resonance and high performance liquid chromatography, were needed.

Com o aumento dos tratamentos químicos e/ou físicos nos cabelos aos quais são realizados mediante o uso de dispositivos térmicos, há uma maior preocupação a respeito dos danos causados aos cabelos por estes tipos de tratamentos. O conhecimento dos efeitos, benefícios e/ou malefícios, de ingredientes cosméticos em cabelos torna-se necessário, pois facilita a busca por produtos baseada no tipo de cabelo. O principal objetivo do trabalho foi a caracterização físico-química, analítica e térmica de mechas de cabelo de diferentes etnias (caucasiano, oriental e afro-étnico virgem e brasileiro virgem e descolorido) antes e após o uso de ingredientes cosméticos seguido de um tratamento térmico (utilizando piastra) e intercalando com lavagens. O estudo das amostras de cabelo e de uma amostra de queratina animal envolveu a utilização das técnicas de TG/DTG, DSC, análise elementar, FTIR, MEV e técnicas de avaliação de eficácia, como tensão/deformação, penteabilidade e quebra por escovação. A partir da TG/DTG, foi possível avaliar as etapas de decomposição térmica das amostras de cabelo virgem e de queratina animal e estas apresentaram um comportamento térmico semelhante entre si. O estudo cinético não isotérmico por TG mostrou que, dos diferentes tipos de amostras de cabelo virgem, o afro-étnico apresentou menor estabilidade térmica e o oriental foi o mais estável termicamente. Os resultados de DSC corroboraram os obtidos por TG, demonstrando que a amostra de cabelo afro-étnico apresentou temperatura de desnaturação térmica das cadeias de α-queratina menor (TD = 223°C) do que as amostras dos outros tipos de cabelo (TD = 236°C). As mechas de cabelo virgem e clareadas foram tratadas com formulações cosméticas contendo silicones e avaliadas quanto a eficiência destes na proteção térmica dos cabelos. Algumas delas mostraram eficiência na proteção térmica das cadeias de α-queratina, diminuindo o seu grau de desnaturação. Foi possível observar que a associação do calor da piastra com as lavagens sucessivas causou danos tanto à cutícula (conforme resultados de FTIR e MEV), como também, ao córtex dos cabelos (conforme resultados de DSC). Em alguns casos, os danos causados foram tão graves que as camadas mais superficiais da cutícula sofreram descamações. O estudo mostrou, também, que a eficiência da proteção térmica nos cabelos depende do tipo da formulação cosmética em que estes protetores estão incorporados e do estado em que os cabelos se encontram. A DSC permitiu a avaliação da modificação termicamente induzida das cadeias de α-queratina e sua posterior desnaturação. O estudo envolvendo a associação das diferentes técnicas apresentou-se viável na avaliação tanto dos danos causados aos cabelos quanto na eficiência dos ingredientes cosméticos na proteção térmica dos mesmos. / With the increase of chemical and/or physical hair treatments, there is an increased concern about the damage caused by the continued use of thermal equipment. This is due to products identified as \"progressive brush\", widely used by individuals of various types of hair, in order to straighten them that are employed with the mandatory use of piastra. Thus, knowledge about the effects, benefits and/or detriments, of cosmetic ingredients in hair of different ethnic groups becomes necessary because it facilitates the search for products based on the type of hair. The main objective this work was the physicochemical, analytical and thermal characterization of hair samples of different ethnic groups (caucasian, oriental, african-ethnic and brazilian type II) before and after the use of cosmetic ingredients followed by heat treatment, using piastra, interleaved by washes. For such purpose, it was used the TG/DTG, DSC, EA, FTIR, SEM and techniques for evaluation of effectiveness as stress/strain and combing. By TG/DTG, it was possible to evaluate the thermal decomposition events of hair and animal keratin samples and these showed a similar thermal behavior between them. The TG-non isothermal kinetic study showed that, from the different types of virgin hair samples, the african-ethnic hair samples had the lowest thermal stability and oriental hair samples were more thermally stable. The DSC results confirm the results obtained by TG, demonstrating that african-ethnic hair samples had thermal denaturation temperature of α-keratin chains (TD = 223°C) lower than the samples from other types of hair (TD = 236°C). The virgin and bleached hair tresses were treated with cosmetic formulations containing silicones and evaluated the efficiency of the thermal protection of the hair. Some of the formulations tested have shown to be efficient as to its protective effect on the degradation of the α-keratin chains, decreasing the degree of denaturation. It was observed that the combination of the heat of piastra with successive washes caused damage to the hair cuticle (according to the IR and SEM results) as well as the cortex of hair (according DSC results). In some cases, the damage was so severe that the most superficial layers of the cuticle suffered flaking. The study also showed that the efficiency of the thermal protection in the hair depends on the type of cosmetic formulation that these protectors are incorporated and the condition of the hair. DSC technique allowed monitoring of the thermally induced modification of the α-keratin chains and subsequent denaturation. The study of the combination of all the techniques, as presented, is feasible in measuring damage to hair and the efficiency of cosmetic ingredients in protecting them.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-07-20T14:31:38Z No. of bitstreams: 1 nelsonluisgoncalvesdiasdesouza.pdf: 3525241 bytes, checksum: ae329dc7143339666d6c67da1adb3e54 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-07-22T15:21:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 nelsonluisgoncalvesdiasdesouza.pdf: 3525241 bytes, checksum: ae329dc7143339666d6c67da1adb3e54 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-22T15:21:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 nelsonluisgoncalvesdiasdesouza.pdf: 3525241 bytes, checksum: ae329dc7143339666d6c67da1adb3e54 (MD5) Previous issue date: 2011-03-18 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A bovinocultura é uma das principais atividades pecuaristas que é desenvolvida no Brasil, sua importância e refletida no desenvolvimento econômico e social do país. Essa atividade é responsável pelo desenvolvimento de empregos sendo esses tanto diretamente na fazenda (produção de gado para corte ou leiteiro) ou no beneficiamento desses produtos. Sua importância e tão relevante que o número de cabeças de gado presentes no país já ultrapassa o dos habitantes. Devido a sua relevância os fatores que afetam sua produtividade e de extrema importância. Um dos fatores que podem influenciar sua produção é a ocorrência de doenças ou deficiências nutricionais que, contudo podem ser resolvidas utilizando medicamentos ou suplementos alimentares. Porém a aplicação dessas drogas se torna difícil e caro devido à necessidade da manipulação frequente do rebanho. Uma das formas de se contornar essa dificuldade é a utilização de sistemas de liberação controlada. Esses sistemas podem ser concebidos de diversas maneiras, uma dessas formas é uso de polímeros biodegradáveis e biocompatíveis como matriz para a liberação do medicamento. Assim esse trabalho num primeiro momento estuda a estabilidade físico-química de dois polímeros, quitosana e poli(caprolactona), ao entrarem em contato com o ambiente ruminal com o objetivo de analisar seu uso como matriz para sistemas de liberação. Para avaliação da estabilidade dos polímeros foi utilizado às técnicas vibracionais: absorção no infravermelho e Raman; termogravimétricas: TG e DSC e espectroscopia eletrônica. Num segundo momento o presente trabalho prevê a construção de sistemas de liberação utilizando esses polímeros juntamente com o coacervato de cálcio de modo a liberar um extrato fúngico entre 8 e 12 horas. No fim do trabalho foi possível verificar uma maior estabilidade do polímero PCL (poli(-caprolactona)) que foi utilizado para a construção do sistema de liberação, já a quitosana apresentou uma baixa estabilidade e por esse motivo não se construiu nenhum sistema a partir da mesma. Os dispositivos construídos a partir do PCL e coacervato se mostraram versáteis podendo-se obter diferentes taxas de liberação dependendo da proporção entre eles, seu formato e área superficial. / The cattle industry is one of the main activities developed in Brazil, and its importance is reflected in the country economic and social development. This activity is responsible for developing jobs which come from the farm (production of cattle for beef or dairy) until the high technology industry of dairy products. Because of this, the factors which affect its productivity are extremely important. One factor that influences its production is the occurrence of diseases or nutritional deficiencies, which can be solved using drugs or food supplements; however, the application of these drugs becomes difficult and expensive due to the need for frequent handling of the herd. One way of circumventing this difficulty is the use of controlled delivery systems. These systems can be designed in different ways; one of those ways is the use of biodegradable and biocompatible polymers as a matrix for drug release. Therefore, this work presents the study of the physical and chemical stability of both polymers, chitosan and poly(-caprolactone), in the ruminal environment in order to examine their use as a matrix for delivery systems. To evaluate the stability of polymers it has been used vibrational techniques (infrared absorption and Raman), thermogravimetric (TG and DSC) as well as electronic spectroscopy. In a second step this work involves the construction of delivery systems using these polymers and calcium polyphoshate coacervate to produce a blend in order to release a fungal extract between 8 and 12 hours. At the end of the study it has been shown the great stability of the PCL polymer, which was used to build a delivery system, already chitosan has showed a low chemical stability and therefore it was not use to build system delivery. The devices constructed from PCL and coacervate showed to be versatile can generate different release rates depending on the ratio between its constituents, their shape and surface area.

Orientador: Waldir Antonio Bizzo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-24T20:40:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FrancoJacome_DiegoLuis_M.pdf: 6974773 bytes, checksum: 66b68efde995c3ab7c55a3d28e15cc19 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A cadeia produtiva da cana-de-açúcar tem focado grande interesse no aproveitamento integral dos seus principais subprodutos: a palha e o bagaço (sendo a palha constituída das porções foliares e ponteiras da cana-de-açúcar). Isto tem sido feito através da mudança das rotas produtivas, onde o bagaço será utilizado para a produção de etanol de segunda geração e a palha como substituta do bagaço nas caldeiras de geração de vapor. Atualmente a palha não está consolidada como combustível e, portanto, seu comportamento nos geradores de vapor permanece desconhecido. Sabendo que as incrustações devido à fusão das cinzas durante a combustão de combustíveis sólidos representa um dos maiores problemas na operação dos equipamentos de geração de vapor, neste trabalho, foi caracterizada a palha de cana como combustível a fim de prever seu possível comportamento em caldeiras industriais. Amostras de palha de cana-de-açúcar foram recolhidas em duas condições: diretamente da planta e recolhida no solo após a colheita mecanizada. Foram estudados e analisados os comportamentos das cinzas da palha integral e seus componentes (pontas, folhas verdes e folhas secas), por meio das técnicas de análise térmica simultânea (STA) e da espectrometria de energia dispersiva (EDS). Desta forma, foram identificadas temperaturas de evaporação e a composição dos principais constituintes voláteis das cinzas, representados por uma reação endotérmica com perda de massa. Igualmente, a temperatura de fusão foi detectada como reação endotérmica sem envolver perdas de massa. As análises apresentaram composição e comportamentos diferentes para cada um dos componentes da palha baseados principalmente no teor de metais álcali, cloro e das temperaturas de preparação das cinzas prévias às análises. Neste sentido, as porções correspondentes às pontas e folha verdes da cana-de-açúcar, apresentaram impactos relacionados com incrustações (fouling/slagging) superiores às de folhas secas e palha integral. Baseados nos resultados obtidos a palha de cana-de-açúcar perfila-se como uma possível biomassa substituta ao bagaço nas caldeiras de geração industriais / Abstract: The sugarcane supply chain has lately placed great interest on the comprehensive use of its main by-products: straw and bagasse (the straw constituted by leaves and tops). By changing the production routes, sugarcane bagasse will be used as an energy source for the production of second generation ethanol and straw will substitute bagasse in steam generators. However, sugarcane straw is not currently used as fuel; therefore, its behavior in industrial boilers remains unknown. Slagging and fouling depositions due to fly ash melting within the boiler during combustion of solid fuel represents one of the most significant issues in the operation and maintenance of steam generation equipment. The main objective of this work was to characterize sugarcane straw as a fuel in order to predict its performance in industrial boilers. Samples of straw were collected in two different conditions: directly from the plant and off the field after mechanized harvest. The behavior of the ashes produced at different temperatures (575°C, 785°C and 985/950/850°C) from the integral sugarcane straw and its individual components (tops, dry leaves and green leaves) were analyzed by simultaneous thermal analysis (STA) and energy dispersive spectroscopy (EDS). Evaporation temperature and composition of the main volatile constituents of ashes formed, represented by an endothermic reaction involving changes in mass were identified. Also, fusion temperature was determined to be an endothermic reaction without mass loss. Results showed different elemental compositions and behaviors of ashes for each constituent of sugarcane straw, mainly based on alkali and chlorine percentage, and ashing temperature. In this regard, the fractions corresponding to sugarcane tops and green leaves showed major impacts on slagging and fouling depositions compared to dry leaves and raw straw fraction possibly due to its high levels of potassium and chlorine. Based on the results obtained from this research, sugarcane straw is profiled as an excellent substitute biomass for bagasse in industrial steam generation boilers, instead of being burned as a pre-harvest technique / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica

En aéronautique, l’optimisation du fonctionnement des freins de roue nécessite qu’ils aient des comportements tribologiques qui décélèrent progressivement les aéronefs tout en maximisant l’endurance des freins. Ces comportements sont obtenus par le biais d’empilements de disques en composites carbone-carbone situés dans la jante de chaque roue qui, mis en contact par l’action d’une couronne hydraulique, transforment, emmagasinent puis restituent l’énergie de freinage. La jante, la couronne hydraulique (mécanisme), les disques (premiers corps) et le film intercalaire (troisième corps) constituent le triplet tribologique qui gouverne le freinage. Du fait du confinement du "contact" entre les disques d’une part, et entre les disques et la jante d’autre part, la compréhension locale des phénomènes énergétiques (conversions thermo-mécaniques) opérant pendant le freinage, nécessite un découplage des phénomènes tribologiques mis en jeu, en particulier au niveau de la "peau" des premiers corps et du troisième corps (échelle locale). Le découplage, difficile à établir expérimentalement, est réalisé dans cette étude par une modélisation numérique la plus réaliste possible des circuits tribologiques thermo-mécaniques activés (flux de matière et d’énergie). Cette dernière est obtenue en enrichissant la méthode des éléments discrets afin de prendre en compte les arrangements locaux des constituants des premiers et troisième corps. Ces enrichissements sont confrontés numériquement et expérimentalement, à l’aide d’une "boîte granulaire" instrumentée, puis exploités pour analyser les réponses thermo-mécaniques des premiers et troisième corps. Les analyses suggèrent qu’une "dégradation seuil" des premiers corps engendre des arrangements locaux aux comportements thermo-mécaniques singuliers, même si l’énergie globale appliquée (pression × vitesse) est constante. Par exemple, les constituants du troisième corps induisent des phénomènes conservatifs tels que la formation de "rouleaux thermiques" liée à la recirculation locale du troisième corps, et des phénomènes dissipatifs tels que la conduction de la chaleur par le biais des hétérogénéités (paquets de fibres) des premiers corps. Les arrangements locaux, les endommagements, ... peuvent être caractérisés par des mesures numériques de résistance thermique de contact qui résultent de la compétition entre des énergies à l’échelle locale et des énergies à l’échelle globale (mécanisme). Cette résistance permet de distinguer dans les bilans d’énergie thermo-mécaniques, en plus des phénomènes dissipatifs bien connus, les phénomènes conservatifs qui amènent le triplet tribologique vers un équilibre. Dans le cas du freinage, l’équilibre est conditionné par le choix des arrangements qui restreignent l’usure (phénomènes conservatifs), et de ceux qui maximisent l’évacuation de la chaleur hors du contact (phénomènes dissipatifs). / In aeronautics, optimizing the operation of wheel brakes requires tribological behaviors which gradually decelerate aircrafts while maximizing endurance brakes. These behaviors are obtained through stacks of carbon-carbon composite discs located in the rim of each wheel which, brought into contact by action of pistons housing, transform, store and restore the braking energy. Rim, pistons housing (mechanism), discs (first body) and the separating film (third body) constitute the tribological triplet governing braking. Due to confinement of the "contact" firstly between discs, and secondly between discs and rim, the local understanding of energetical phenomena (thermo-mechanical conversions) operating during braking, requires a decoupling of tribological phenomena, especially at the scale of "skins" of the first body and third body (local scale). Such decoupling, experimentally difficult to operate, is performed in this study by a more realistic numerical modeling of activated tribological thermo-mechanical circuits (matter and energy flows). The modeling is obtained by enriching a discrete element method in order to take into account the local arrangements of the first and third body constituents. These enhancements are numerically and experimentally compared, using a "granular box" instrumented and used to analyze thermo-mechanical responses of first and third bodies. Analyzes suggest that a "threshold degradation" of first body generates local arrangements to singular thermo-mechanical behavior, even if the global applied energy (pressure × speed) is constant. For example, constituents of third body induce conservative phenomena such as formation of "heat rollers" linked to local recirculation of third body, and dissipative phenomena such as heat conduction through heterogeneities (fiber bundles) of first body. Local arrangements, damaging, ... can be characterized by numerical measures of thermal contact resistance which result from competition between energies at local scale and energies at global scale (mechanism). This resistance becomes here a probe of local arrangements. It distinguishes in thermo-mechanical energy balances, in addition to well-known dissipative phenomena, the conservative phenomena that lead to the tribological triplet balance. In the case of braking, balance is determined by the choice of arrangements which restrict wear (conservative phenomena), and the ones they maximize evacuation of heat from the contact (dissipative phenomena).

Le but de ce travail est de comprendre l'influence des nanoparticules de silice sur les transitions physiques de matrices polymères de nature différente : l'alcool polyfurfurylique (PFA), le polytétrafluoroéthylène (PTFE) et le polydiméthylsiloxane (PDMS). Pour cela, les techniques d'analyse thermique conventionnelles (ATG, DSC, DMA) ont été couplées à des techniques atypiques (DSC multifréquence, FSC, UFSC).Dans le cas du PFA, les nanoparticules de silice ont entrainé une augmentation de la Tg ainsi qu'une amélioration des propriétés thermomécaniques. En outre, il a été démontré que la seule présence de silice suffit à favoriser les mécanismes de polymérisation. La cristallisation du PTFE à partir de l'état fondu a été étudiée pour la première fois sur une gamme de vitesse de refroidissement très large (jusqu'à 800 000 K.s-1). L'effet nucléant des nanoparticules de silice a également été mis en avant à faibles vitesses de refroidissement lors de l'étude de la cristallisation du PTFE chargé. Cependant, il s'est avéré qu'elle ralentit également la diffusion des chaines dans le milieu pour certaines vitesses. L'influence des nanoparticules de silice sur la transition vitreuse et la cristallisation du PDMS a finalement été étudiée. Les résultats ont montré que la silice n'induit pas d'effet significatif sur la transition vitreuse. D'autre part, la silice influence fortement la cinétique de cristallisation. Cet effet a été directement lié au fait que la silice favorise la nucléation sans influencer la diffusion des chaines. / The aim of this work is to understand the influence of silica nanoparticles on the physical transitions of different polymer matrix : polyfurfuryl alcohol (PFA), polydimethylsiloxane (PDMS) and polytetrafluoroethylene (PTFE). Thus, the conventionnal thermal analysis techniques (TGA, DSC, DMTA) were employed in correlation with atypical techniques (multifrequency DSC, FSC, UFSC). In the case of PFA, the silica nanoparticles led to an increase of the Tg and of the thermomechanical properties. Besides, it was demonstrated that the presence of silica is enough to realise faster the polymerization process. The crystallization from the melt of PTFE was investigated for the first time on a very large range of cooling rates (untill 800 000 K.s-1). The enhancement of the nucleation process at slow cooling rates due to the silica nanoparticles has been put in relief with the study of filled PTFE crystallization. Yet, it has been shown that it slows down the diffusion of the chains through the medium for some of the cooling rates. The influence of silica nanoparticles on PDMS glass transition and crystallization was finally studied. The silica nanoparticles don't induce any significative effect on the glass transition. It appeared that the nanoparticles strongly influence the crystallization kinetics. This effect is linked to the enhancement of nucleation process by silica without any effect on chain diffusion.

Étude des mécanismes de la plasticité dans les verres métalliques massifs. Ce travail a porté sur une approche des mécanismes de la plasticité à la transition vitreuse dans les verres métalliques massifs base zirconium. Une étude bibliographique des verres métalliques, ses caractéristiques essentielles a été tout d'abord introduite, particulièrement orientée vers leurs propriétés de stabilité structurale, ainsi que vers leurs propriétés mécaniques à haute température. Le modèle de volume libre (selon l'approche de Spaepen) a été utilisé dans une modélisation par éléments finis de la plasticité du verre. Le verre métallique de composition Zr_{52,5}Cu_{22}Al_{10}Ni_{13}Ti_{2,5}, étudié dans cette thèse, est élaboré par différentes méthodes d'hypertrempe sous forme de barreaux et de rubans. Les caractérisations physico-chimiques ont été menées par DSC, DRX et MEB. Les résultats de DSC ont montré que les verres élaborés possèdent un large intervalle de transition vitreuse et une bonne stabilité thermique. L'étude couplant DSC et DRX à haute température a permis d'établir la nature des phases et leur ordre d'apparition en cours de cristallisation. La transition vitreuse et la cristallisation ont été étudiées en détail par DSC modulée (MDSC) par la suite. La cinétique de cristallisation du verre a été généralement analysée par DSC isotherme.La caractérisation de la relaxation du verre métallique à partir de traitements thermiques successifs, par DSC et DRX à température proche de la température de transition vitreuse T_g pendant des temps différents, est rapportée dans le quatrième chapitre. Ce phénomène de relaxation peut être observé directement par les études structurales en utilisant la DSC et la diffraction des rayons X. Ensuite, l'évolution de la relaxation du verre est étudiée par mesure de dureté et de densité. La variation de la dureté H_v par rapport à la profondeur de pénétrateur h, après les traitements thermiques, a été menée par micro-dureté. La mesure de volumique du verre Zr_{52,5}Cu_{22}Al_{10}Ni_{13}Ti_{2,5} a été menée après les différents temps de relaxation thermique, nous donnent une densité d'environ de 6,769g/cm^3. Les traitements thermiques isothermes sur ce verre ont montré une augmentation de sa densité au cours du temps. Afin d'observer l'apparition puis l'évolution des mécanismes de déformation dans le verre métallique à l'échelle locale, une nouvelle technique - lithographie électronique - avec un dispositif d'essai mécanique in situ, permettant de déposer des microgrilles à la surface d'une éprouvette et de réaliser un essai de compression dans un MEB, est présentée dans le cinquième chapitre. Puis, les résultats sont analysés par corrélation d'images. La démarche expérimentale des essais MEB in situ est détaillée dans ce chapitre.Des essais à vitesse de déformation constante sont présentées dans le chapitre suivant. Ils ont été conduits dans l'intervalle de transition vitreuse (entre 673K et 713K). Enfin, les études de champs de déformation par corrélation d'image ont montré une limite de détection de la localisation supérieure à 2 micromètre sur les cartes de déformation. S'il y a des bandes de cisaillement, soit leurs déformation en inférieure à celles due à l'oxydation, soit elles sont plus fines que 2 micromètre (échelle de mesure). Le dernier chapitre présente une modélisation pour décrire le comportement élastique et plastique des verres métalliques. Dans le cadre de cette thèse, une approche de la modélisation des essais mécanique en se basant sur le modèle du volume libre a été conduite à l'aide du logiciel ZéBulon. Des travaux préliminaires pour étudier la localisation dans le cadre du volume libre ont été conduits et vont nécessiter une étude plus poussée.Mots clef : verre métallique, transition vitreuse, relaxation structurale, volume libre, caractérisation, micro-dureté, lithographie, compression, MEB in situ, modélisation / Study of the mechanisms of the plasticity in the massive metallic glasses. This work concerned an approach of the mechanisms of the plasticity in the glassy transition in the massive metallic glasses base zirconium. A bibliographical study of the metallic glasses, its essential characteristics was introduced first of all, particularly directed to their properties of structural stability, as well as to their high-temperature mechanical properties. The model of free volume (according to the approach of Spaepen) was used in a modelling by elements finished by the plasticity of the glass. The metallic glass of composition Zr _ (52,5) Cu _ (22) Al _ {10} Nor _ (13) Ti _ {2,5}, studied in this thesis(theory), is developed by various methods of hypertempering in the form of bars and of ribbons.

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A produção de blendas é uma maneira simples e barata de se obter novos materiais poliméricos, pois não há a necessidade de realizar sínteses. No estudo de uma blenda polimérica dois fatores devem ser avaliados: a miscibilidade e a compatibilidade, sendo a preparação e o estudo das blendas uma parte importante da ciência dos polímeros. Apesar das blendas já serem amplamente usadas e estudadas, os efeitos da mistura de polímeros nos processos de estabilização e degradação não são compreendidos. Os polímeros podem ser divididos em diversas classes sendo uma delas relacionada com os polímeros biodegradáveis que fazem parte de um campo emergente de pesquisa. Um grande número de polímeros biodegradáveis tem sido sintetizado recentemente, e alguns microrganismos e enzimas são capazes de degradá-los. Assim nesse trabalho estudou-se num primeiro momento a compatibilidade de miscibilidade de blendas poliméricas envolvendo mistura de polímeros não biodegradáveis e biodegradáveis, através da utilização de técnicas espectroscópicas (infravermelho e Raman) e análises térmicas (TG e DSC). Em seguida a degradação desses polímeros foi realizada estudando sua estabilidade ao serem submetidos a ação de enzimas proteolíticas do rúmen (análise por Raman e infravermelho) e ao serem submetidos a degradação no solo, que nesse caso além das análises vibracionais estudou-se a perda da massa desses matérias ao decorrer do tempo. Por fim o estudo da toxicidade celular de algumas blendas foram realizados a fim de avaliar a possibilidade de sua aplicação em medicina veterinária. / The polymers are a particular group of macromolecules (high molecular weight molecules formed by long chains of atoms) characterized by the repetition of one or more atomic groups (monomer), which are responsible for the formation of the polymeric chain and consequently its physicochemical characteristics chemical. Its properties are principally derived from interactions among the elements of its macrostructure (intramolecular interactions) or other compounds (intermolecular interactions). The polymer blends are formed from a mixture of two or more polymers in order to obtain a new material with different properties of the polymers originated. The production of polymer blends is a simple and inexpensive way to obtain new polymeric materials, since there is no need to perform syntheses. In the study of a polymer blend two factors must be evaluated, the miscibility and compatibility the study of a polymer blend two factors must be evaluated, the miscibility and compatibility, and the preparation and study of the blends are an important part of polymer science. Although the blends are already widely used and studied the effects of polymer mixture in the degradation and stabilization processes are not understood. The polymers can be divided into several classes including biodegradable polymers that are part of an emerging field research; a great many biodegradable polymers have been synthesized recently and some microorganisms and enzymes are capable of degrading them. Thus this work we studied at first compatibility miscibility of polymer blends involving mixing of non-biodegradable and biodegradable polymers, using spectroscopic techniques (infrared and Raman) and thermal analysis (TG and DSC). Then the degradation of these polymers was carried out by studying their stability when subjected to the action of proteolytic enzymes in the rúmen (by Raman and infrared analysis) and undergoing degradation in the soil, in this case in addition to analysis by Raman and infrared spectroscopy it is study loss of mass of the material over time. In order to study the cellular toxicity of some blends were conducted to evaluate the possibility of its application in veterinary medicine.

L'objectif de cette thèse de doctorat est d'étudier expérimentalement et numériquement le comportement thermique des mousses d'aluminium et des matériaux à changement de phase (MCP), présentés sous la forme d’un composite, afin de connaître le phénomène de stockage d’énergie thermique dans ces matériaux. Le procédé de fabrication de la mousse d'aluminium à cellules ouvertes est d’abord analysé numériquement dans le but de réduire les défauts formés durant la fabrication. Les caractéristiques de transfert de chaleur du MCP dans les mousses d'aluminium comportant différentes porosités sont ensuite étudiées en analysant les processus de fusion et la variation de températures dans ces composites. Deux modèles numériques pour la mousse d'aluminium à faible et à haute porosité sont établis afin d’évaluer la performance de stockage d'énergie des composites. Les résultats montrent que la mousse d'aluminium peut améliorer considérablement la performance de transfert de chaleur du MCP en raison de sa conductivité thermique élevée. La performance de stockage d'énergie dépend fortement de la porosité des mousses d'aluminium. Une porosité optimisée met en évidence cette performance et l’amélioration du comportement thermique. La dernière partie de la thèse porte sur une structure améliorée de la mousse par rapport à la structure uniforme: Association de l’ailette métallique et du gradient de porosité de la mousse. Cette nouvelle structure donne ainsi une performance de stockage d'énergie encore meilleure surtout dans le cas d’une source de chaleur isotherme / The objective of this Ph.D. thesis is to study the thermal behavior of the aluminum foam and phase change material (PCM) composite by both experimental and numerical methods in order to know the phenomena of storage of thermal energy in these materials. The manufacturing process of open-cell aluminum foam is firstly analyzed numerically to reduce the manufacturing defects in the samples. The heat transfer characteristics of PCM embedded in aluminum foams with different porosities are then investigated by analyzing the melting processes and the temperature variations in the composites. Two numerical models for low and high porosity aluminum foam are established to evaluate the energy storage performance of the composites. The results show that the aluminum foam can greatly improve the heat transfer performance in PCM due to its high thermal conductivity. The energy storage performance depends strongly on the porosity of the aluminum foam/PCM composite. An optimized porosity highlights this performance and improves the thermal behavior. The last part of this thesis proposes an improved structure of aluminum foam with respect to the uniform structure: Association of the metal fin and the foam with graded porosity. This new structure possesses a better energy storage performance especially in the case of the isothermal heat source