Componentes extrudados da liga de alumínio AA 7108 pertencente ao sistema Al-Zn-Mg são frequentemente utilizados na área de transporte. No presente trabalho, a microestrutura da liga 7108 foi estudada nas seguintes condições: bruta de solidificação, após homogeneização e após extrusão. Foram utilizadas as seguintes técnicas complementares de caracterização microestrutural: microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura (MEV), microanálise por dispersão de energia acoplada ao MEV, difração de raios X, medidas de dureza Vickers e de condutividade elétrica. Após solidificação, a liga apresentou estrutura dendrítica, microssegregação e compostos intermetálicos. Após tratamento de homogeneização por cerca de 10 horas a 486ºC, ocorreu dissolução quase completa das partículas de intermetálicos e diminuição da microssegregação. Foi detectada também a presença da fase Al3(Zr,Ti), que não se dissolveu durante tratamento térmico de homogeneização de até 20 horas de duração. Durante a extrusão ocorreu recristalização com significativo refino de grão, além de formação de zona periférica de grãos grosseiros. A técnica de difração de raios X utilizando o método proposto por Williamsonn e Hall mostrou eficaz e promissora para acompanhar a homogeneização. / Extruded components of the aluminum alloy AA 7108 belonging to the Al-Zn-Mg system are often used in the transport area. In the present work, the microstructure of alloy 7108 was studied in the following conditions: after solidification, after homogenization heat treatment and after extrusion. The following complementary techniques of microstructural characterization were used: optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive microanalysis coupled to SEM, X-ray diffraction, Vickers hardness measurements and electrical conductivity. After solidification, the alloy presented dendritic structure, microssegregation and intermetallic compounds. After homogenization heat treatment for about 10 hours at 486 °C, almost complete dissolution of the intermetallic particles occurred and decreased microssegregation. The presence of Al3(Zr, Ti) phase was also detected, which did not dissolve during the homogenization heat treatment of up to 20 hours. During extrusion, recrystallization occurred with significant grain refining, in addition to formation of peripheral coarse grains zone. The technique of X-ray diffraction using the method proposed by Williamsonn and Hall showed effective and promising to accompany the homogenization.

Este trabalho descreve o conceito do processo uphill aplicado no tratamento térmico de ligas de alumínio. Uma técnica pouco difundida na literatura e com aplicações limitadas na indústria aeroespacial. É um processo também conhecido em inglês por deep freezing ou tri-cycle stress relieving. A técnica uphill é interessante do ponto de vista de redução de tensão residual, podendo atingir reduções maiores do que 80% como tem sido reportado na literatura. Este processo basicamente consiste em imergir a peça, depois da têmpera, em um ambiente criogênico, com o objetivo de obtenção de uma homogeneização da temperatura, seguido da transferência para uma câmara de vapor quente para obter um gradiente de temperatura, mantendo-se ainda as propriedades mecânicas obtidas com o tratamento térmico. Este trabalho mostra o desenvolvimento de um sistema uphill e a avaliação de propriedades mecânicas (tração, dureza e fadiga) e de corrosão. Os resultados mostraram que o sistema desenvolvido produziu gradientes térmicos elevados, responsável pelas reduções, de tensão e distorções. Com relação às propriedades mecânicas e resultados de corrosão, verificou-se que a técnica uphill traz benefícios quando comparada aos métodos tradicionais de têmpera e envelhecimento, com destaque o aumento de tenacidade à fratura e vida em fadiga sem perda significativa de resistência à corrosão, mantendo a linha de desempenho das têmperas com alta taxa de resfriamento. Embora com efeitos mais significativos para maiores espessuras, a técnica foi empregada com sucesso para peças de até ¼ pol. [6,35 mm]. / This work describes the concept of uphill process applied to heat treatment of aluminum alloys. Uphill applied in aluminum aerospace industry, but it is not very widespread in the techno-scientific literature. It is also a process known as \"deep freezing\" or \"tri-cycle stress relieving\". Uphill technique is much interesting from the point of view of residual stress reduction that can be higher than 80% as has been reported. This process basically consists of immersing the part in cryogenic bath, after quenching, getting homogenization and stabilization temperature of the part, followed by transferring for a hot steam chamber to obtain a temperature gradient. Stress reduction is obtained without deleterious effect in mechanical properties gained with the heat treatment. This work shows the development from a uphill system and the mechanical properties evaluation (tensile, hardness and fatigue) and corrosion. Results shown that the developed system can produce high thermal gradients generating stresses and distortion reduction. Related to mechanical properties and corrosion results, it was verified that the uphill technique brings benefits when compared to the traditional quenching and aging methods, highlighting the increase in toughness and fatigue life without meaningful loss of corrosion resistance and maintaining the performance when highest cooling rate is used. Although with more significant effect for thicker parts, this process was successfully applied for components up to ¼ pol.

Neste trabalho, analisou-se como o tratamento térmico e a degradação pelo fungo de podridão branca influenciaram as propriedades dos componentes das amostras de madeira das espécies Araucaria sp., Pinus sp., Erisma sp. e Hymenaea sp.. Essas amostras foram cortadas em diferentes planos de corte e submetidas inicialmente a um teor de umidade de equilíbrio de 12%. As caracterizações das amostras foram realizadas empregando a técnica de ângulo de contato, medidas de perda de massa (somente para amostras degradadas pelo fungo), a análise dinâmico-mecânica (DMA) e difração de raios X. Para as amostras degradadas pelo fungo, o valor de perda de massa foi maior para a espécie Pinus sp. e menor para Hymenaea sp.. Os difratogramas de raios X apontaram que o corte transversal apresentou um caráter mais amorfo em relação ao corte longitudinal. As medidas de ângulo de contato mostraram que com o aumento da temperatura de tratamento térmico a superfície se tornou mais hidrofóbica. O mesmo comportamento foi verificado para amostras submetidas à degradação pelo fungo. De forma que, tanto o tratamento térmico quanto a degradação pelo fungo, ocasionaram um aumento de grupos não-polares presentes na superfície. Já nas medidas de DMA foi observado que o módulo de armazenamento (E\') diminuiu com o aumento da temperatura. E o grau de mobilidade das cadeias poliméricas foi analisado por meio das temperaturas de transições vítreas das hemiceluloses e lignina (Tg), bem como, as relaxações secundárias através do fator de perda (tan δ). Esses resultados possibilitam uma maior elucidação sobre como o tratamento térmico e a degradação fúngica afetam diferentes tipos de amostras de várias espécies de madeira, essas informações são relevantes para a utilização e preservação dessas madeiras. / The present dissertation addresses the analysis of the influence of heat treatment and degradation by white rot fungus on the properties of the components of wood species Araucaria sp., Pinus sp., Erisma sp. and Hymenaea sp. Samples were cut at different cutting plans and initially subjected to a 12% equilibrium moisture content. They were then characterized by a contact angle technique, weight loss measurements (for samples degraded by the fungus), dynamic mechanical analysis (DMA) and X-ray diffraction. The mass loss values of samples degraded by the fungus were higher for Pinus sp. and lower for Hymenaea sp. The X-ray diffraction showed the transversal cut had an amorphous character in relation to the longitudinal cut. According to the contact angle measurements, showed that with increasing heat treatment temperature over the surface became hydrophobic. The same behavior was observed for samples submitted to degradation by fungus. In order, that both heat treatment and degradation by the fungus, caused an increase of non-polar groups on the surface. The DMA measurements showed the storage modulus (E\') decreases with increasing temperature. The degree of mobility of the polymer chains was analyzed through glass transition temperatures of hemicelluloses and lignin (Tg) and the secondary relaxations were assessed through the loss factor (tan δ). The results enabled greater elucidation on how the heat treatment and fungal degradation affect different types of samples of various wood species. Such information is relevant for the use and preservation of woods.

O tratamento térmico em compósitos restauradores diretos foi realizado a fim de verificar a influência sobre algumas propriedades, tais como a sorção, solubilidade, tenacidade à fratura e grau de conversão. Foram utilizados três compósitos: um nanoparticulado, um microhíbrido e um microparticulado. Duas fontes de luz (Halógena e LED) e dois períodos (48h e 28dias) de armazenagem, com exceção da solubilidade. O tratamento térmico foi realizado em estufa convencional (170o C por 5min), sendo metade dos corpos de prova (cps) tratados e a outra, apenas fotoativada.Para sorção e solubilidade, foram confeccionados 60 cps de acordo com os fatores analisados (n=5) em uma matriz metálica circular de dimensões 15 mm x1 mm. Para o cálculo da sorção e solubilidade, os cps foram pesados em uma Balança Analítica,inicialmente após a confecção do cp, 1hora, 24h, 48h, 7d, 14, 21 e 28d, a fim de estabelecer Massa Inicial (Mi) Massa absorvida (Ma) e Massa dessecada (Md). Para a tenacidade à fratura, foram confeccionados 240 cps de acordo com os fatores analisados (n=10) em uma matriz metálica de dimensões internas 25 mm x 5mm x 2,8 mm. O método utilizado foi o Single Edge Notch-Beam(SENB), com um entalhe de 2,3 mm posicionado no centro da matriz. Os cps eram levados à máquina universal para o ensaio de flexão e, após a ruptura, as superfícies de fratura eram analisadas no estereomicroscópio, para, em seguida, obter as imagens e calcular as dimensões do cps para inserir naequação da tenacidade à fratura.Já para o grau de conversão foram confeccionados 36 cps em uma matriz de acetato circular de 15 mm x 1 mm, posicionados entre duas lâminas microscópicas (n=3). O cálculo do grau de conversão foi determinado por espectroscopia no infravermelho (FTIR).Em geral, os estudos apresentaram uma influência significante do tratamento térmico, Dos resultados para a sorção o compósito, em geral, diminuiu,comparado aos grupos somente fotoativados em ambos os períodos. Entre as interações analisadas (Fonte de Luz X Período) foi significante para todos os grupos. Para a solubilidade a interação (Fonte de luz X Tratamento térmico foi significante para todos os grupos. Quanto à tenacidade à fratura, apenas o fator tratamento foi significante para os compósitos nanoparticulado e microhíbrido. Já para os microparticulados, houve influência dos fatores principais e dasinterações(Fonte de Luz X Período) e Fonte de Luz X Tratamento Térmico). De maneira geral, houve um aumento dos valores de tenacidade para todos os grupos. Já para o grau de conversão, houve um aumento significativo com relação ao tratamento e os períodos analisados dos compósitos. O tratamento térmico, em geral, influenciou positivamente as propriedades estudadas. Sendo assim, a opção de realizar o tratamento térmico nos compósitos de acordo com as propriedades e fatores analisados, torna a técnica passível de ser recomendada. / The post-curing heat treatment in direct composite treatment was done to verify the influence on some properties like sorption, solubility, fracture toughness and the degree of conversion. During the referred study it was used three composites: nanoparticle, a microhybrid and a microfill. Two sources of light (Halogen and LED) and two periods (48 hours and 28 days) for each one, but not to solubility. The postcuringwas done in dry heat sterilizer of 170º C for five minutes for, half of the test samples (TS) were treated and the other half were only photoactivated. It was made 60 TS to sorption and solubility according to the analyzed factors (n=5) in a 15mm x 1mm round metal matrix. To calculate sorption and solubility the TS were weighted in a analytical balance, right after the beginning of the production in 1 hour, 24 hours, 7days, 14 days, 21 days and 28 days respectively in order to establish the initial absorbed mass (Mi), the absorbed mass (Ma) and the desiccated mass (Md ). It was produced 240 TS to the fracture toughness according to factors (n=10) in a 25mm x 5mm x 2,8mm in metallic matrix. The Single Edge Notch-Beam (SENB), was the used method during this study with a notch of 2,3mm placed in the center of the matrix. The TS were taken to a universal machine to flexural test so after the rupture referred surface fractures were analyzed in a stereomicroscope and then it was possible to get the images to calculate the size of the TS to insert the calculus of the fracture toughness. To degree conversion were made 36 TS in a 15mm x 1mm circular acetate matrix placed between two microscopes slides (n=3). The degree conversion was determined a infrared spectroscopy (FTIR). In general the study showed a significant influence in relation post-curing heat treatment. In both periods the sorption of the composites have decreased in general comparison to the photoactivated only. The interactions(light source versus period) was significant for all groups. To solubility the interaction (light source versus post-curing heat treatment) was significant for all groups. In reference to fracture toughnessonly post curing heat treatment factor was significant to the nanoparticle and microhybrid composites. In other hand the microfill composite were influenced by the main factors and by the interactions (light source X periods) and (llght source X heat cured). In general there was an increase of the fracture toughness value in all groups. In relation to the degree conversion there was an increase significant of the composite during heat cured and analyzed periods. The post-curing heat treatment influenced all the studied properties of the direct composite in a positive way. Therefore the option of doing the heat cured treatment in the composites according to the properties and the analyzed factor is technically possible to be done.

Ao longo deste trabalho foi proposta uma nova rota de tratamento térmico para o aço AISI 52100, principal material utilizado na fabricação de rolamentos. Esta nova rota visa refinar a microestrutura de carbonetos presentes no material, com o objetivo de otimizar as propriedades mecânicas. Os tratamentos térmicos realizados conduziram a uma diminuição no tamanho dos carbonetos quando comparados com a amostra tradicional. Para medir a tenacidade à fratura evitando a dificuldade experimental de se nuclear pré-trincas em materiais frágeis, foi utilizada a metodologia Chevron, como formalizada na ASTM E-1304(97). Algumas das amostras submetidas a nova rota apresentaram maior tenacidade à fratura quando comparadas a amostra tratada na rota convencional. O material tratado na nova rota de tratamento térmico foi avaliado também em ensaio de impacto, usando-se corpos de prova Charpy de secção reduzida, sem entalhe. Os resultados obtidos mostraram que o material com carbonetos mais finos apresentavam menor energia absorvida no impacto quando comparados com a amostra tratada na rota convencional. Este comportamento a princípio contraditório foi explicado pela maior presença de sítios de nucleação na amostra com carbonetos mais finos. A maior densidade de sítios nas condições do ensaio de impacto conduziu a uma intensificação da nucleação de trincas, levando a uma menor energia absorvida durante o ensaio de impacto; este efeito ocorre mesmo quando o mecanismo de nucleação de trincas envolve a nucleação e coalescimento de microcavidades. Procurou-se fazer uma correlação entre a morfologia das superfícies de fratura obtidas no ensaio Chevron, o tamanho do carboneto das amostras e o micromecanismo atuante. Para amostras com superfície de fratura com aspecto fibroso foi associado o micromecanismo de fratura controlado por deformação. Para amostras com superfície de fratura com aspecto intergranular foi associado o micromecanismo de fratura controlado por tensão. / This work proposes a new heat treatment route for AISI 52100 steel, the most used material for bearings. The new route is designed so as to refine the carbides distribution in material, with the aim of increasing the fracture toughness. In order to measure the fracture toughness a Chevron notch methodology was used, as described in ASTM E-1304(97). Obtaining a static pre-crack on brittle materials is difficult and expensive; the Chevron notch methodology allows avoiding this difficulty. The heat treatments reduced the carbide sizes as compared with conventionally heat-treated steels. Some samples treated by this new route presented an increase in Chevron notch fracture toughness. The materials treated by the new heat treatment route were also tested in impact using a subsize Charpy specimen, without notch. Materials with fine carbides presented less dissipated energy in impact test then the material conventionally treated. This behavior is associated with the increase in number of carbide particles, as second phase particles are known to behave as sites for microvoid initiation and growth. The higher density of such sites presented in the material with fine carbides enhance this mechanism, lowering the dissipated energy measured in impact test. A correlation between fracture morphology, carbide size and fracture mechanisms was attempted. Samples with fine carbides presents fibrous transgranular fracture morphologies with strain controlled fracture micromechanism while samples with coarse carbides presented intergranular type morphologies with stress controlled micro-mechanism.

Os folatos, vitaminas hidrossolúveis do grupo B estão envolvidos em importantes processos bioquímicos como a síntese e reparação de DNA. O metabolismo humano não é capaz de sintetizar folatos e necessita obtê-los da dieta. O ácido fólico (AF), vitâmero sintético e estável dos folatos, é usado para a fortificação de alimentos como farinha de trigo em função do baixo custo e grande biodisponibilidade. O AF compreende uma pterina, um ácido p-aminobenzóico e um ácido glutâmico. É um composto sensível, facilmente degradado em solução aquosa por luz ultravioleta e visível. O tratamento por ionização de alimentos elimina ou reduz patógenos e insetos, aumenta o tempo de estocagem e a vida de prateleira dos alimentos. A irradiação de alimentos utiliza elétrons acelerados, raios gama ou raios X. Os objetivos deste estudo foram avaliar os efeitos dos tratamentos com feixe de elétrons, térmico em estufa e em forno micro-ondas na degradação do AF em solução, suspensão e pó. Também foi desenvolvido um método de extração por solvente pressurizado do AF de farinha de trigo fortificada e de pães. Os diferentes processamentos degradaram o AF e os principais produtos de degradação foram identificados por LC/MS/MS como sendo: 6- carboxipterina (PCA), ácido p-aminobenzóico (PABA), p-aminobenzoil-L-ácido glutâmico (pABGA) e ácido pteroico (PA). Em soluções de AF irradiadas foram identificados novos radioprodutos: n-(4-nitrobenzoil)-L-ácido glutâmico (pNBGA), xantopterina (XA) e 2-amino-6-(hidroximetil)pteridina-4(1H)-one (AHMP). Uma extração completa do AF por solvente pressurizado foi realizada com sucesso em amostras de farinha de trigo fortificada e pães em apenas 15 minutos. A panificação reduziu em até 57% o teor de AF no produto final. Por outro lado, a irradiação de farinha de trigo fortificada com doses de radiação até 10 kGy não alterou o conteúdo de AF. Esta tecnologia mostrou-se eficaz para tratamento de farinha de trigo e poderia ser utilizada como medida fitossanitária. / Folates, water soluble vitamins of B group, are involved in important biochemical processes such as DNA synthesis and repair. The human metabolism is not able to synthesize folate and needs to get them from the diet. Folic acid, a synthetic and stable folate vitamer, is used in food fortification such as wheat flour due to the low cost and high bioavailability. Folic acid is composed of a pterin, the p-aminobenzoic acid and glutamate. This sensitive compound is easily degraded in aqueous solution by ultraviolet and visible light yielding various by-products. Ionizing radiation treatment of food reduces or eliminates pathogens and insects, increases food shelf life and storage. Irradiation is a food preserving process which uses accelerated electrons, gamma rays or X-rays. The objectives of this study were to evaluate the effects of electron beam treatment, heat treatment in oven and microwave in folic acid degradation in solution, in suspension and in powder. A pressurized solvent extraction method was also developed to folic acid fortified wheat flour and bread. The different processing degraded folic acid and the main degradation products were identified by LC/MS/MS as 6-carboxipterin (PCA), p-aminobenzoic acid (PABA), p-aminobenzoyl-L-glutamic acid (pABGA) and pteroic acid (PA). In irradiated folic acid solutions were identified new radioproducts: n-(4-nitrobenzoyl)-L-glutamic acid (pNBGA), xanthopterin (XA) and 2-amino-6-(hydroxymethyl)-pteridine-4(1H)-one (AHMP). A complete extraction of folic acid by pressurized solvent extraction was successfully performed on samples of fortified wheat flour and bread in just 15 minutes. Bread manufacturing reduced up to 57% folic acid content in the final product. Irradiation up to 10 kGy did not alter folic acid content of fortified wheat flour. Irradiation technology proved to be effective for the treatment of fortified wheat flour and could be used as a phytosanitary measure.

O objetivo deste trabalho é o estudo da influência do tratamento térmico no processo de cura da resina epoxídica diglicidil-éter de bisfenol-A (DGEBA), utilizando-se os agentes de cura 4,4'-diaminodifenil-sulfona (DDS) e 4,4'-diamino-difenilmetano (DDM) e de prepregs de fibra de vidro-resina epoxídica. Foram utilizados dois métodos de fluorescência: intrínseca do sistema polimérico e extrínseca da sonda luminescente 9-ácido antróico (9-AA) adicionada aos mesmos sistemas. A espectroscopia de luminescência foi utilizada para estudar a fotofísica do 9-AA em vários solventes tais como: solventes próticos e apróticos, soluções aquosas e DGEBA. Foi possível a identificação das formas de dissociação do 9-AA (formas ionizada e protonada) e a formação de dímeros pela ligação de duas moléculas protonadas. Por meio do método de luminescência intrínseca, foi verificado um deslocamento espectral da banda de emissão, para a região do vermelho, devido à reação dos agentes de cura com a resina epoxídica, a que converte aminas primárias em aminas terciárias. Esta técnica foi aplicada para a resina epoxídica pura, as misturas de DGEBA e os agentes de cura, assim como para os prepregs. Utilizando-se o método de fluorescência extrínseca, foi possível detectar mudanças espectrais na banda de emissão do 9-AA, relacionados ao processo de cura das misturas DGEBA/DDS e DGEBA/DDM. Foram observados deslocamentos espectrais para a região do vermelho relacionado à formação de espécies diméricas do 9-AA, devido à redução do volume livre, relacionada à reação de reticulação. Foram observadas mudanças espectrais das bandas de emissão do 9-AA adicionado aos prepregs, relacionadas a diferentes velocidades de aquecimento e tempos de cura. As técnicas de calorimetria diferencial de varredura (DSC) e análise dinâmico-mecânica (DMA) foram usadas para o estudo da influência da sonda 9-AA nos prepregs.

Neste trabalho, os primeiros filmes de diamante não dopados e dopados com boro foram crescidos sobre substratos de CVR, pela técnica HFCVD, apresentando suficiente adesão para manipulação e ensaios eletroquímicos. Os filmes de diamante foram caracterizados quanto à morfologia e à qualidade cristalina utilizando-se as técnicas de MEV e espectroscopia de espalhamento Raman, respectivamente. A técnica de difração de raios X foi também utilizada para se caracterizar os substratos e os filmes obtidos. A deposição dos filmes em toda a extensão destes substratos tridimensionais, que apresentavam profundidades superiores a 4 mm, visou a obtenção de eletrodos de diamante com alta área superficial. Desta forma, ênfase foi dada aos estudos de variação de parâmetros de crescimento do diamante para maximizar a profundidade de obtenção desses filmes e conseqüentemente obter total cobertura do substrato poroso. A relação entre as propriedades dos substratos, produzidos a diferentes temperaturas de tratamento térmico, e as características morfológicas, qualitativas e eletroquímicas apresentadas pelos filmes, também foi explorada. Para a caracterização eletroquímica foi utilizada a técnica de voltametria cíclica. Estes dados foram importantes para se comparar os eletrodos, com concentração de boro em torno de 1019 átomos.cm-3, em relação aos eletrodos de diamante já amplamente estudados. A faixa de potencial de trabalho em meio aquoso (KCl e H2SO4), a área superficial eletroquímica específica e a reversibilidade do sistema em solução com par redox Fe(CN)63-/4- para os eletrodos de diamante/CVR e de CVR também foram investigadas.

Neste trabalho são apresentados estudos da degradação de materiais utilizados em sistemas de proteção térmica expostos a jatos de plasmas com fluxos de calor comparáveis aos da reentrada atmosférica de artefatos espaciais. Amostras foram ensaiadas em ambiente de plasma reativo de ar gerado por uma tocha de arco não transferido em corrente contínua, com entalpias entre 6,2MJ/kg e 9,4MJ/kg, correspondentes a fluxos térmicos na faixa de 0,5MW/m2 a 2,2MW/m2. A ênfase é dada aos materiais compósitos ablativos de quartzo-fenólico, formados com matriz de resina fenólica reforçados com fibras de quartzo, material desenvolvido e fabricado no Brasil, de especial interesse do Instituto de Aeronáutica e Espaço. Neste caso, no intuito de resolver problemas de delaminação e moldagem em camadas espessas de proteção térmica com geometrias complexas, foram fabricadas amostras com diferentes concentrações de resina fenólica (20, 32 e 42)%, utilizando-se configurações de tecido de quartzo inteiriço e picado. Para comparação, foram ensaiados outros materiais com propriedades já bem estabelecidas como o teflon e a cortiça, além do compósito carbono-fenólico (reforçado com fibras de carbono), sob as mesmas condições ablativas. Foram determinadas as taxas de perda de massa das amostras, o calor de ablação, as temperaturas radiométricas superficiais e termométricas internas, em função do tempo de exposição e do fluxo térmico. Adicionalmente, foi avaliada a perda de massa das amostras por análises termogravimétricas, o coeficiente de expansão térmica e a difusividade térmica das amostras. Os aspectos microestruturais foram investigados por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). A composição superficial das amostras foi avaliada por difração de raios x (DRX) e espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios x (XPS), antes e após o tratamento por plasma. Os resultados mostram que os compósitos quartzo-fenólico são os que apresentam maior calor de ablação, mais que o dobro do valor obtido para os demais materiais testados. Os compósitos carbono-fenólico apresentam quase o dobro da perda de massa comparado aos reforçados com fibra de quartzo, devido a maior volatilização da resina provocada pela maior difusividade de calor, em razão da maior condutividade térmica das fibras de carbono (11W/mK), comparada com as fibras de quartzo (1,5W/mK). A taxa de perda de massa do teflon é quase o triplo dos demais materiais e não há formação de camada superficial carbonizada, portanto as temperaturas radiométricas são menores (~900C) e mais estáveis. Neste material, para um aumento de 1MW/m2 no fluxo de calor incidente, constata-se elevação de temperatura de apenas 75C. A cortiça apresenta as menores condutividade térmica (~0,14W/mK) e massa específica (~0,1g/cm3), com taxa de perda de massa semelhante a do carbono-fenólico, porém, entre os materiais testados é o que sofre o maior taxa de erosão (~4mm/min) para um fluxo térmico de 0,8MW/m2. As análises por MEV do compósito quartzo-fenólico mostram que o uso de tecido de quartzo com malha picada, com concentrações moderadas de resina evita problemas de delaminação e excesso de rachaduras nas regiões de carbonização e adjacentes. Para fluxos térmicos mais elevados (~2MW/m2), as análises microestruturais mostram claramente a transformação de fibras maciças de quartzo em fibras ocas, na forma de tubos. As análises DRX e XPS indicam a formação de estrutura carbonosa amorfa na superfície e que os tubos são formados, principalmente, pela intensificação da oxidação das paredes das fibras, que são expostos a um jato de plasma de ar, atingindo temperaturas em torno do ponto de fusão do quartzo (~1600C). As micrografias do compósito quartzo-fenólico revelam ainda que a matriz sofre um processo de erosão mais intenso que a fibra e depende da direção do fluxo de plasma em relação ao eixo da fibra. Por meio da análise geral dos resultados focada na otimização do banco de ensaios para ablação materiais utilizados em sistemas de proteção térmica por plasma térmico, mostra-se a viabilidade de abrir um campo de pesquisas para desenvolvimento de materiais termoestruturais, até então inédito no Brasil e dispor de uma ferramenta indispensável para qualificar e certificar materiais de interesse da indústria aeroespacial.

Este trabalho visa avaliar a possibilidade da utilização de um laser de CO2 de 50 W para realizar o tratamento térmico superficial do aço AISI M2. Para minimizar a reflexão do aço ao feixe de luz incidente, aplicou-se na superfície do aço, uma fina camada de grafita que atua como um absorvedor da radiação incidente, e em seguida, transfere parte do calor absorvido a superfície do aço. As alterações micro-estruturais, ocorridas no aço, em conseqüência da troca térmica com a grafita, foram avaliadas através de microscopia ótica (MO) e análise de microdureza (Hv). Por MO, observou-se na secção transversal da região tratada por laser, à presença de uma camada mais clara que o núcleo da amostra, com espessura da ordem de 40 micrometros e por Hv constatou-se que esta camada apresenta uma dureza cerca de 30% maior que as regiões sem tratamento com o laser. Utilizando-se um difratômetro de raios X (DRX) avaliou-se as transformações de fase decorrentes do aquecimento e resfriamento rápido do aço. Por meio de ensaios tribológicos sobre o revestimento de grafita, após a irradiação com o laser, observou-se que o coeficiente de atrito foi reduzido em cerca de 70%.