Este estudo investigou a aplicação de um AnSBBR operado de forma descontínua e/ou descontínua alimentada com agitação mecânica, no processo de produção de hidrogênio a partir da codigestão de vinhaça e melaço. O desempenho do processo foi avaliado em função da eficiência de remoção da matéria orgânica, da estabilidade, e dos índices de desempenho referentes à produtividade e ao rendimento molar do hidrogênio e à composição do biogás gerado. Foram avaliadas a influência dos seguintes parâmetros: composição (codigestão com sacarose ou melaço) e concentração afluente, tempo de ciclo, suplementação de micronutrientes (completa/parcial/ausência), tipo de alimentação (batelada/batelada alimentada) e a necessidade do tratamento do inóculo. O sistema estudado se mostrou estável e a codigestão da vinhaça e melaço viável para produção de hidrogênio. Os melhores resultados foram obtidos na condição em que o reator foi operado em batelada (tempo de alimentação 5% do tempo de ciclo), afluente com concentração 6000 mgDQO.L-1 e composição 67% vinhaça e 33% melaço, tempo de ciclo de 3 horas, ausência da suplementação de micronutrientes e foi realizado tratamento térmico do inóculo. Nesta condição a produtividade molar foi de 13,5 mol H2.m-3.d-1 e metano não foi produzido. As demais condições mostraram que o aumento da porcentagem de vinhaça no afluente e a operação em batelada alimentada prejudicaram a produção de hidrogênio. O aumento da concentração da matéria orgânica do afluente, a diminuição do tempo de ciclo, a ausência da suplementação de micronutrientes e a realização do tratamento térmico do inóculo favoreceram a produtividade e rendimento molares de hidrogênio. / A mechanically stirred anaerobic batch and/or fed-batch reactor, containing biomass immobilized on inert support (AnSBBR) was investigated as to its ability to produce hydrogen from the co-digestion of vinasse and molasses. Process performance was assessed in terms of organic matter removal efficiency, stability, and of performance indicators related to hydrogen productivity and molar yield and to composition of the generated biogas. The effects of the following parameters have been assessed: influent composition and concentration (co-digestion with sucrose or molasses), cycle length, micronutrient supplementation (complete/partial/absence), feeding strategy (batch or fed-batch) and need for pre-treatment of the inoculum. The system showed to be stable and the co-digestion of vinasse and molasses showed to be feasible. The best results were obtained at the following conditions: 3-h cycle sequencing batch (feed time equaled 5% of cycle length), influent concentration of 6000 mgCOD.L-1 containing 67% vinasse and 33% molasses, preheating of the inoculum, and with no micronutrient supplementation. At this condition, the molar yield was 13.5 mol H2.m-3.d-1, and no methane was produced. The remaining conditions showed that increase in vinasse content in the influent and fed-batch operation were detrimental to system performance. The increase in organic matter concentration, reduction in cycle length, no micronutrient supplementation and inoculum preheating favored productivity and molar hydrogen yield.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-07-13T13:59:40Z No. of bitstreams: 1 emiliaadrianesilva.pdf: 2213397 bytes, checksum: 9d1b10517697f8e5f79ea9e57c98368a (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-07-13T16:55:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 emiliaadrianesilva.pdf: 2213397 bytes, checksum: 9d1b10517697f8e5f79ea9e57c98368a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-13T16:55:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 emiliaadrianesilva.pdf: 2213397 bytes, checksum: 9d1b10517697f8e5f79ea9e57c98368a (MD5) Previous issue date: 2011-09-15 / O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do tratamento térmico na adesão de bráquetes monocristalinos silanizados após processo de silicatização. O estudo foi autorizado pelo comitê de ética da Universidade Federal de Juiz de Fora, parecer número 161/2010. Sessenta bráquetes de alumina monocristalina (Pure®, Orthotechnology, Tampa, FL, EUA) e sessenta dentes pré-molares superiores recém extraídos com finalidade ortodôntica foram randomicamente divididos em três grupos (n=20) de acordo com a estratégia de tratamento das superfícies adesivas: G1- sem tratamento (grupo controle); G2- jateamento com partículas de alumina revestidas por sílica-30 µm Cojet (3M ESPE, Irvine, CA, EUA) + aplicação do silano Monobond S (Ivoclar Vivadent, Shaan, Liechtenstein); e G3- jateamento com Cojet seguido de silanização e tratamento térmico da superfície com jato de ar (Secador Taiff Compacto Turbo, 6000W, São Paulo, SP) à 100ºC±1, a 1 cm por 60 s. Após os tratamentos de superfície, os bráquetes foram colados aos dentes com o adesivo ortodôntico Transbond XT Light Cure Adhesive (3M ESPE, Irvine, CA, EUA). Os espécimes foram armazenados em estufa com água destilada a 37ºC por 100 dias. Durante este período, metade dos espécimes de cada grupo foi submetida à termociclagem (-T) (6000 ciclos, 5ºC±1 e 55ºC±1) com banhos alternados de 30 s. Com o auxílio de uma máquina universal para ensaios mecânicos (EMIC - DL 1000, São José dos Pinhais, Paraná, Brasil – F.O. Unesp, São José dos Campos, SP) e um dispositivo tipo faca, os grupos foram submetidos ao ensaio de resistência adesiva ao cisalhamento (1mm/min) até que ocorresse o descolamento dos bráquetes. As superfícies fraturadas foram observadas sob microscopia óptica (30×) para categorização dos tipos de falha e determinação do índice de remanescente adesivo (IRA). Doze amostras representativas (n=2) foram também observadas em microscopia eletrônica de varredura. Os resultados foram submetidos à análise estatística ANOVA (2-fatores) e as médias foram comparadas pelo teste de Tukey com nível de significância em 5% para ambos os testes. Para os resultados de resistência adesiva, o teste ANOVA revelou significância estatística para a interação dos fatores tratamento de superfície e termociclagem (p= 0,013) e para o tratamento de superfície (p= 0,0). O fator termociclagem não influenciou estatisticamente os resultados (p = 0,6974). As maiores e menores médias de resistência adesiva com o desvio padrão foram encontradas respectivamente em G3-T (27,59 ± 6,4 MPa) e G2-T (8,45 ± 6,7 MPa). Na análise da superfície após o ensaio, foi constatada a fratura de esmalte e/ou dentina em dezesseis espécimes. Com exceção do grupo G2, todos os outros apresentaram fratura de estrutura dentária. O modo de falha tipo misto e IRA = 1 (49,12%) foram os mais frequentes. Conclui-se que o tratamento térmico das superfícies silanizadas após o jateamento com partículas de alumina revestidas por sílica produziu valores de resistência adesiva similares aos valores encontrados no grupo controle. / The objective of this study was to evaluate the effect of heat treatment on bond strength of monocrystalline brackets silica coating and silanization process. The study was approved by the ethics committee of the Federal University of Juiz de Fora, autorization number 161/2010. Sixty brackets monocrystalline alumina (Pure®, OrthoTechnology, Tampa, FL, EUA) and sixty premolars recently extracted for orthodontic were randomly, divided in three groups (n=20) according to the strategy of treating surfaces adhesive: G1 – no treatment (control group), G2 – blasting with alumina particles coated with silica 30 µm Cojet (3M ESPE/ Irvine, CA, EUA) + application of silane Monobond S (Ivoclar Vivadent, Shaan, Liechtenstein), and G3 – blasting (Cojet) + silanization + heat treatment with a hairdryer (Taiff Compact Turbo Dryer, 6000W, São Paulo, SP) to 100ºC ± 1, to 1 cm, for 60 s. After surface treatments, the brackets were bonded to teeth with orthodontic adhesive Transbond XT Light Cure Adhesive (3M ESPE, Irvine, CA, EUA). The specimens were stored in distilled water for 100 days. During this period, half of the specimens of each group was subjected to thermocycling (-T) (6000 cycles, 5ºC ± 1ºC and 55ºC ± 1) with baths of 30 seconds. With the support of a universal mechanical testing machine (EMIC – DL 1000, Pinhais, Paraná, Brazil – FO/UNESP, São José dos Campos, SP) an device like a knife, the groups were submitted a shear bond strength test (1mm/min) until failure. The fractured surfaces were observed under debonded specimen surfaces were examined with a stereomicroscope (30×) to classify the types of failure and determine the adhesive remnant index (ARI). Twelve representative samples (n=2) were also observed in scanning electron microscopy. The results were statically analyzed using ANOVA (two-way) and means were compared by Tukey test with significance level of 5% for both tests. For the results of bond strength, the ANOVA revealed statistical significance for the interaction of surface treatment and thermocycling (p= 0,013) and the surface treatment (p= 0,0). The factor thermocycling did not influence the results statistically (p= 0,6974). The highest and lowest mean bond strength including the standard deviation were found in G3T (27,59 ± 6,4 MPa) and G2T (8,45 ± 6,7MPa). In the analysis of the surface after test was found sixteen specimens with enamel/dentin fracture. Except for G2, all others groups had fractured tooth structure. The failure mode mixed and IRA=1 (49,12%) were the most frequent. The heat treatment of the silanized surfaces after blasting with alumina particles coated with silica produced bond strength values similar to those found in the control group.

Orientador: Eugênio José Zoqui / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-20T11:43:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VilasBoas_Bruna_M.pdf: 42430697 bytes, checksum: 87567412122ac22fa1c23e2b330933f0 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Esta dissertação tem como finalidade avaliar a tixoconformabilidade das ligas Al- 4wt%Si-5wt%Zn, Al-5wt%Si-5wt%Zn, Al-6wt%Si-5wt%Zn. Para tanto, essas ligas foram submetidas a um tratamento térmico de globularização pelos tempos de 0s, 30s, 90s e 210s, na fração sólida de 45%, para assim, ocorrer o tixoforjamento em prensa excêntrica e em prensa pneumática. Posteriormente, foi feita a caracterização micro e macroestrutural das peças tixoconformadas. Em seguida, foram analisadas as propriedades mecânicas da peça tixoforjada através do ensaio de tração, e da análise da porosidade do material. Como resultado principal destaca-se que as três ligas apresentaram boas propriedades mecânicas após a tixoconformação e que as peças tixoconformadas na prensa pneumática apresentou melhores propriedades mecânicas do que a prensa excêntrica / Abstract: This dissertation aims to evaluate the thixoconformability of Al-4% Si-5% Zn, Al- 5% Si-5% Zn, Al-6% Si-5% Zn alloys. For this, these alloys were subjected to a heat treatment of globularization by the following periods of times 0s, 30s, 90s and 210s in the solid fraction of 45%, so that it can occurs the thixoforging in the eccentric press and the pneumatic press. Later on, it was made the characterization of micro and macrostructural thixoforged pieces. Next, we analyzed the mechanical properties of thixoforged pieces through tensile testing, and analysis of the porosity of the material. As a main result, it stands out that the three alloys showed good mechanical properties after thixoforming and thixoforged pieces in pneumatic press showed better mechanical properties than the eccentric press / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Antonio Carlos de Oliveira Ferraz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-21T00:09:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Neves_GlendaAntoniadaRocha_M.pdf: 1917826 bytes, checksum: 2915458f369314d25d28ed53265c8fd6 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A amêndoa de castanha do Brasil é apreciada internacionalmente por seu valor nutricional, no entanto, a desorganização do comércio, a falta de conhecimento adequado para manuseio do produto, investimentos e visão para perpetuação do negócio, durante décadas acarretaram a perda de mercado com consequente queda nas exportações. Desde os primeiros relatos encontrados sobre seu processamento, a castanha do Brasil é, de forma empírica, submetida a condicionamentos que visam o amolecimento da casca para facilitar sua quebra e obter amêndoas sem danos. O condicionamento mais aplicado atualmente no Brasil é o vapor sob pressão, no entanto a qualidade do produto final pode ser alterada, obtendo-se amêndoas com alto índice de acidez. A ausência de relatos técnicos científicos sobre o seu processamento nos motivou, neste trabalho, a investigar o efeito do condicionamento aplicado industrialmente na castanha do Brasil, e ainda investigar uma abordagem inovadora utilizando a radiação infravermelha como condicionamento para desidratação da casca. Para isto, foram realizadas avaliações com base no desempenho da decorticação, índice de acidez e resistência mecânica da amêndoa. Utilizou-se o delineamento composto central rotacional (DCCR) que permite visualizar a interação das variáveis associadas, que foram: vapor sob pressão combinado com tempo e aplicação de radiação infravermelha combinada com deformação específica; para este último condicionamento um secador de radiação infravermelha foi construído. Observou-se que os dois condicionamentos abordados afetaram na obtenção de amêndoas. No condicionamento com a maior pressão de 304 kPa durante 120 segundos obteve-se 17% de amêndoas liberadas e íntegras (IL), para esta mesma classe (IL) o condicionamento com aplicação do tempo médio de radiação infravermelha, durante 135s, e a menor deformação específica (4%), também foi de 17%. Nos ensaios com castanhas in natura não se obteve amêndoas sem danos mecânicos. O índice de acidez dos condicionamentos com vapor T2 (253 kPa e 100s); T6 (304 kPa e 120s); e T9 (203 kPa e 120s), já no inicio do período de armazenamento não estavam em conformidade com a legislação brasileira para óleos brutos, e após 45 dias todos as amostras estavam em desacordo com a legislação, exceto T7 (203 kPa e 90s) que teve o menor tempo de exposição ao vapor. Para o condicionamento com radiação infravermelha, apesar do lote utilizado não estar em conformidade com a legislação, após 45 dias de armazenamento houve pouca variação nos valores de acidez. Quanto à resistência mecânica da amêndoa, os tratamentos com vapor modificaram igualmente, já para o condicionamento com IV, apenas o maior tempo de exposição foi capaz de alterá-la. Os condicionamentos com vapor afetaram a qualidade da amêndoa, o contrário dos condicionamentos com radiação IV, e por isso, estes últimos merecem estudos futuros / Abstract: Brazil nut is appreciated internationally for its nutritional value, however the lack of organization of the productive chain, adequate knowledge about product handling, investments, and vision for the perpetuation of the business, resulted for decades in market loss with consequent decrease in exports. Since the first reports found about its processing, the Brazil nut is, empirically, subjected to heat conditioning that aims in softening the shell to facilitate its breaking and to obtain unruptured nuts. The most used conditioning in Brazil is the pressure associated with the superheated vapor, however the quality of the final product can be altered, obtaining nuts with a high degree of acidity. The lack of scientific reports about its processing motivated us, in this work, to investigate the effects of the conditioning applied industrially to the Brazil nut and investigate an innovative approach making use of infrared radiation as conditioning to dehydrate the shell. For this, assessments were made based on the performance of decortication, acidity index and mechanical resistance of the nut. The central composite designs (CCD) was used as it allows for the visualization of the interactions between the associated variable: superheated vapor, pressure combined with time and the use of infrared radiation combined with the specific deformation; for this last conditioning, an infrared radiation drier was designed and built. It was verified that both conditionings affected the obtainment of the nuts. In the conditioning with the highest pressure of 304 kPa during 120 seconds, it was observed that 17% of the nuts were liberated and intact (LI), for the same class (LI) the conditioning with application of the average time of infrared radiation, during 135s, and the smaller specific deformation, of 4%, was also 17%. The experiments with nuts in natura performed for each design did not obtain nuts without mechanical damages. The acidity index of the conditioning with vapor: T2 (253 kPa and 100s); T6 (304 kPa and 120s); and T9 (203 kPa and 120s), already in the beginning of the storage period were not in the range established by the Brazilian legislation for crude oils, and after 45 day all the samples were in violation of the legislation, except T7 (203 kPa and 90s) which had the least exposure to vapor. For the conditioning with infrared radiation, all the samples were in violation of the legislation with indexes above 4 mg KOH/g. The energy of deformation was used to assess the mechanical resistance of the nuts and, as expected, the energy was less in the vapor treatments, when compared to the nuts in natura and the inverse occurred for nuts subjected to infrared radiation / Mestrado / Tecnologia Pós-Colheita / Mestra em Engenharia Agrícola

Este trabalho visa analisar a influência das taxas de resfriamento e temperatura no último passe de laminação a quente de fio máquina de um aço DIN 41Cr4 sobre a microestrutura obtida após a laminação e a sua correlação com aquela resultante do tratamento térmico de esferoidização. Foi avaliado a influência da microestrutura prévia de laminação nos tempos e taxa de resfriamento do tratamento térmico necessários para garantir adequada microestrutura do aço DIN 41Cr4. Foram aplicados conceitos de laminação termomecânica através da variação dos parâmetros: temperatura no último passe de laminação (acabador) e após o último passe de laminação (formador de espiras); velocidade das esteiras do “cooling conveyor” e consequente tempo de permanência das espiras sobre a região de ventiladores e alguns parâmetros no ciclo de tratamento térmico: tempo em patamar e taxa de resfriamento durante a produção de fio máquina redondo de bitolas entre 15,88mm e 16,15mm. A avaliação da resposta às variações impostas ao processo foi realizada através de análises metalográficas de microestrutura no material laminado e no material esferoidizado (grau de esferoidização), descarbonetação e de ensaios de propriedades mecânicas como dureza e tração. A partir dos resultados buscou-se determinar a influência dos parâmetros de laminação na microestrutura do material laminado e a influência desta na resposta ao tratamento térmico de esferoidização. Foram analisadas oito diferentes condições e os resultados mostraram que maiores taxas de resfriamento resultam em microestruturas mais refinadas proporcionando uma simplificação no tratamento térmico, atendendo as propriedades desejáveis no produto final (fio máquina redondo esferoidizado). / This work aims to analyze the influence of the cooling rate, the temperature of the finishing pass and at the coil-forming during hot rolling of DIN 41Cr4 steel wire rod on the microstructure and its influence on plateau times and cooling rate during the spheroidizing heat treatment. For this study thermomechanical rolling concepts were applied through the variation of some hot rolling parameters such as: temperature at the finishing pass and at the coils-former, the cooling conveyor belts velocity and some parameters in the heat treatment cycle: soak temperature and cooling rate during the production of round wire rod with 15,88 mm and 16,15 mm diameter. The evaluation response to changes imposed on the process was evaluated by metallographic analysis of microstructure in hot rolled and spheroidized material (spheroidizing degree), hardness, decarburization and tensile test. Eight rolling conditions and cooling rates were analyzed and results showed that higher cooling rates result in finer microstructures allowing a reduction in heat treatment time to achieve the desirable properties in the final product (spheroidized round wire rod).

As estruturas metal-óxido-semicondutor (MOS) são o coração dos transistores de efeito de campo. O estudo e caracterização físico-química desses dispositivos foram a chave para o avanço da tecnologia do Si na indústria microeletrônica. Hoje, a ciência busca novos materiais para a produção de dispositivos de alta mobilidade. Um dos materiais visados é o Ge, pois apresenta mobilidade de cargas superior ao Si (duas vezes para elétrons e quatro vezes para lacunas). Porém, a interface Ge/GeO2 é de natureza reativa, limitando seu uso na construção de tais dispositivos. Muitos esforços têm sido feitos para superar as limitações. Entre eles, encontram-se a passivação da superfície do Ge a partir de solução aquosa de (NH4)2S, previamente a deposição do dielétrico. Outra etapa do processamento desse material na indústria a ser investigada são os tratamentos térmicos posteriores à deposição: a caracterização de estruturas MOS de Pt/HfO2/Ge submetidas a tratamentos térmicos levaram a melhoria das propriedades elétricas. Nesse sentido, o trabalho tem como objetivos investigar o papel da passivação sulfídrica em estruturas dielétrico/Ge e a influência do eletrodo de Pt nas estruturas Pt/HfO2/Ge quando submetidas a tratamentos térmicos. / The heart of field effect transistors is the metal-oxide-semiconductor (MOS) structure. Physico-chemical characterization of the materials employed in such structures enabled the development of Si technology. Nowadays, in order to build high mobility devices, new material are needed. Ge is an alternative material, since its carrier mobilities are higher than those of Si (almost two times for electrons and four times higher for holes). However, the GeO2/Ge interface is not thermally stable, which is a problem for its use on electronic devices. Many attempts to enhance this stability were already investigated. Among them, sulfur passivation of the Ge surface was employed using (NH4)2S aqueous solution prior to the deposition of dielectric layers. Another important step in the fabrication of MOS structures is post-deposition annealing. Pt/HfO2/Ge MOS structures presented improved electrical characteristics following post deposition annealing. The main objectives of this work are to investigate the role of sulfur passivation on dielectric/Ge structures and the influence of Pt electrode in Pt/HfO2/Ge structures submitted to post deposition annealing.

Orientador: João Sinézio de Carvalho Campos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-18T13:11:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_JoseGeraldode_M.pdf: 906811 bytes, checksum: ac36e65d7b8b81bace165c355c2d5f59 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O tratamento térmico, que na indústria têxtil é mais conhecido como termofixação, é um processo muito importante para garantir a estabilidade dimensional do tecido de poliéster durante os processos de beneficiamento e no uso. Mas o processo de termofixação modifica algumas propriedades do tecido e entre elas podemos destacar: Hidrofilidade, comportamento tintorial, alongamento e ruptura. Essas propriedades são influenciadas pelas variáveis tempo e temperatura de termofixação. Nesse sentido o presente trabalho tem como objetivo analisar as alterações proporcionadas pela termofixação nas propriedades físico-químicas do tecido de poliéster. O poliéster é um material que apresenta superfície quimicamente inerte, não porosa e com baixa energia de superfície (43 mN/m). O tratamento com descarga corona vem propor aumentar a energia de superfície, melhorar a hidrofilidade, o comportamento tintorial e a adesão do tecido termofixado e sem termofixar. Submeteram-se amostras de tecido plano de poliéster á termofixação em diversas combinações de tempo e temperatura dentro dos intervalos de 120 a 220°C e de 30 a 120 segundos. Após a termofixação mediu-se o encolhimento das amostras e submeteram-se as mesmas a testes de alongamento e ruptura. Trataram-se amostras de tecido de poliéster termofixadas e sem termofixar com descarga corona, e em seguida, submeteu-se as mesmas a testes de hidrofilidade, tingimento, estampagem, alongamento e ruptura. Observou-se que a termofixação promove encolhimento, aumento do alongamento, diminuição da hidrofilidade e da absorção de corante em tingimento de tecido de poliéster. O tratamento corona aumenta a hidrofilidade, a absorção de corante, a ancoragem de pigmentos em amostras de tecido de poliéster termofixadas e sem termofixar / Abstract: The thermal treatment, which in the textile industry is known as heat setting, is very important to ensure the dimensional stability of polyester fabric during the process of improving and use. But the process of heat setting changes some properties of the fabric and among them we can highlight: Hidrophilicity, dyeability, elongation and strength. These properties are influenced by variables dwell time and heat setting temperature. In that sense this work has as objective to analyze the changes caused by heat in the physico-chemical properties of polyester fabric. Polyester is a material that presents the surface chemically inert, non-porous and low surface energy (43 mN / m). The treatment with corona discharge is proposing to increase the surface energy, improve the hidrophilicity, dyeability and adhesion of the polyester fabric with and without heat setting. Samples of polyester plan fabric underwent to heat setting on various combinations of time and temperature within the interval between 120 to 220 ° C, from 30 to 120 seconds. After the heat setting was measured the shrinkage of the samples and underwent the samples by tests of elongation and rupture. Samples of polyester fabric with and without heat setting were treated with corona discharge and in sequence the samples were tested by hidrophilicity, dyeing and printing. The heat setting promotes shrinkage and increase the elongation of polyester fabric. It was observed that the heat setting promotes shrinkage, increase of elongation, reduction of hydrophilicity and reduction of uptake of dye in the dyeing of polyester fabric. The corona treatment increase the hydrophilicity, the absorption of dye in pad-thermofix process and the pigment anchoring in polyester fabric samples with and without heat setting / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Maria Clara Filippini Ierardi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-26T21:12:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Longhitano_GuilhermeArthur_2015_M.pdf: 10352364 bytes, checksum: 6157c8c85d67a80202c0078ff2bd5901 (MD5) Previous issue date: 2016 / Resumo: No presente trabalho, a liga de titânio Ti-6Al-4V, empregada em implantes ortopédicos permanentes ou temporários devido à sua biocompatibilidade, foi produzida a partir da manufatura aditiva utilizando o processo de Sinterização Direta de Metais por Laser (DMLS). O material foi submetido a diferentes tratamentos térmicos com o intuito de modificar suas propriedades mecânicas, e a acabamentos de jateamento, ataque químico e polimento eletroquímico para analisar os efeitos dos mesmos no acabamento de superfície. As modificações resultantes após os tratamentos térmicos e acabamentos de superfície foram analisadas por microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura, difração de raios-X, medidas de rugosidade e massa, microdureza Vickers, e ensaios de tração e compressão. No estudo de acabamentos de superfície, o menor valor de rugosidade foi obtido após as etapas de jateamento e ataque químico combinadas. O acabamento de jateamento é responsável por deixar uma superfície com rugosidade uniforme, enquanto o ataque químico é responsável pela limpeza da superfície e redução da rugosidade. As amostras foram submetidas aos tratamentos térmicos nas temperaturas de 850 ºC, 950 ºC e 1050 ºC durante uma hora com resfriamento em forno. Foi constatado que quanto maior a temperatura empregada, maior é a ductilidade do material e, por outro lado, menor é a resistência mecânica. Tal fato ocorreu devido à maior nucleação e crescimento da fases 'alfa' e 'beta' no material, que apresentava inicialmente uma estrutura constituída por martensita hexagonal ('alfa'). A condição de tratamento térmico a 950 ºC foi a que apresentou a melhor relação de propriedades mecânicas, satisfazendo os requerimentos da norma ASTM F136 para a utilização da liga Ti-6Al-4V em implantes / Abstract: In this study, the Ti-6Al-4V titanium alloy, used in permanent or temporary orthopedic implants due to its biocompatibility, was produced by additive manufacturing using the Direct Metal Laser Sintering (DMLS) process. The material was subjected to different heat treatments in order to modify their mechanical properties, and to the surface finishes of blasting, chemical etching and electropolishing to analyze their effects on surface finish. The resulting changes after the heat treatments and surface finishes were analyzed by optical microscopy, scanning electron microscopy, X-ray diffraction, roughness and mass measurements, Vickers microhardness, and tensile and compression tests. In surface finishes study, the lowest roughness value was obtained after the combined steps of blasting and chemical etching. The blasting finish is responsible for leaving a surface with uniform roughness, while the chemical etching is responsible for cleaning the surface and reducing roughness. The samples were subjected to heat treatments at temperatures of 850 °C, 950 °C and 1050 °C for one hour followed by furnace cooling. It has been found that the higher the temperature employed, the higher the ductility of the material and, on the other hand, the lower the mechanical strength. This happened due to increased nucleation and growth of 'alfa' and 'beta' phases in the material, which initially had a structure made of hexagonal martensite ('alfa'). The condition of heat treatment at 950 ° C showed the best relation of mechanical properties, meeting the requirements of ASTM F136 for the use of Ti-6Al-4V alloy in implants / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

No presente trabalho são relatados os resultados obtidos através de tratamentos térmicos e de ensaios de abrasão, em uma liga de ferro fundido branco alto cromo contendo nióbio, obtida por fundição. Os tratamentos térmicos de têmpera foram efetuados nas temperaturas de 950, 1000, 1050 e 1100ºC e o meio de resfriamento utilizado foi o ar soprado. Os tratamentos de revenidos foram efetuados nas temperaturas de 450, 500 e 550ºC. A liga no estado termicamente tratado foi comparada, nos ensaios de abrasão, com ligas comerciais utilizadas como revestimento duro por soldagem em peças desgastadas. Os ensaios de abrasão do tipo pino sobre lixa. Adicionalmente, também foram efetuados estudos de caracterização microestrutural para a identificação das diferentes fases presentes nas ligas. De maneira geral, a liga estudada apresentou as melhores taxas de desgaste para os tratamentos térmicos que resultaram em maiores durezas e o seu desempenho foi superior ao das ligas comerciais. / This work presents the heat treatments and abrasion tests results of a wnite cast iron with niobium alloy. The hardening heat treatment were made from 950, 1000, 1050 and 1100°C temperatures cooled by forced air. The tempering treatment were made at 450, 500 and 550°C temperatures. The heat treating alloy were compared, in the abrasive tests, with commercial alloys used as hardfacing by welding process in wear pieces. The abrasion tests was realized in pin on disk test. Additional tests were carried out for microstructural characterization to identify the differents phases presents in the alloys. In a general way, the alloy studied showed the best wear rate for the heat treatments that resulted in higher hardness. Its performance was superior than that of the commercial alloys.

A batata doce (Ipomoea batatas Lam) é um alimento considerado rica fonte de carboidratos, fibras, minerais, vitaminas e também antioxidantes como carotenóides, compostos fenólicos e antocianinas que contribuem na pigmentação natural das raízes de diferentes cultivares e cuja bioatividade tem sido associada com a proteção de células e tecidos no organismo prevenindo e reduzindo o risco de doenças crônicas. Recentemente tem sido despertado interesse pelo desenvolvimento de raízes de batata doce de polpa alaranjada, ricas fontes de carotenóides, como estratégia aliada na solução dos problemas de deficiência de vitamina A no mundo. O presente trabalho teve como objetivo avaliar as concentrações de compostos carotenóides individuais, compostos fenólicos totais e a atividade antioxidante de raízes de quatro cultivares de batata doce biofortificadas cruas e processadas mediante quatro tratamentos térmicos comuns, usando as técnicas de cromatografia líquida de alta eficiência, ensaios Folin- Ciocalteu, DPPH e ABTS, respectivamente. Adicionalmente foram feitos medições dos parâmetros de cor usando o sistema Hunter de medida na matéria prima. Todos os cultivares avaliados apresentaram altos teores de carotenóides, com predominância do All-trans--caroteno, sugerindo alta atividade estimada de vitamina A. O cultivar CNPH 1194 apresentou teores consideráveis de carotenóides. Os compostos fenólicos totais variaram entre os cultivares e os processamentos. Os tratamentos térmicos favoreceram, na maioria dos casos, diminuição significativa dos compostos bioativos avaliados, bem como da atividade antioxidante, sendo que a estabilidade destes compostos aparentou ser um fator dependente do cultivar. Houve correlações significativas entre os valores de cor instrumental e os carotenóides, assim como entre os compostos bioativos e a atividade antioxidante dos diferentes cultivares a níveis de 1 e 5%. / Sweet potato (Ipomoea batatas Lam) is rich in carbohydrates, fiber, minerals, vitamins and also antioxidants such as carotenoids, phenolic compounds and anthocyanins which provide cultivars with distinctive flesh colors. Recent epidemiological evidence suggests that antioxidants have health-promoting properties that may reduce the risk associated with chronic diseases. It has been recently awakened interest in the development of orange-fleshed sweet potatoes, rich sources of carotenoids, such as an intervention strategy of combating vitamin A deficiency in the world. This study was conducted to evaluate the accumulation of individual carotenoids, total phenolic compounds and antioxidant activity of roots of four cultivars of sweet potato biofortified raw and processed through four common heat treatments. Techniques of HPLC, Folin- Ciocalteu, DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydazyl) and ABTS assays, respectively were used. In addition measurements were made of color parameters using the Hunter system in raw material. All cultivars evaluated have high levels of carotenoids, predominantly All-trans--carotene, suggesting a high estimated vitamin A activity. The cultivar CNPH 1194 showed significant levels of carotenoids. The total phenolic compounds varied among cultivars and heat treatments. The heat treatments favored in most cases a significant decrease in bioactive compounds as well as the antioxidant activity and stability of these compounds appeared to be a factor dependent on the cultivar. There were significant correlations between the values of instrumental color and carotenoids, and bioactive compounds and antioxidant activity of cultivars to levels of 1 and 5%.