Submitted by Caroline Xavier (caroline.xavier@pucrs.br) on 2017-08-08T13:47:52Z No. of bitstreams: 1 TES_ALBINO_MOURA_GUTERRES_COMPLETO.pdf: 7255952 bytes, checksum: 781408c060e8988a1e9c63e9d2d0855b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-08T13:47:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TES_ALBINO_MOURA_GUTERRES_COMPLETO.pdf: 7255952 bytes, checksum: 781408c060e8988a1e9c63e9d2d0855b (MD5) Previous issue date: 2017-07-04 / The overall objective of this work is to analyze the influence of Si and Mg contents, the percentage of porosity and the effects of hardening precipitation heat treatment on the mechanical properties of Al-Si-Mg alloys. Two alloys: Al-3,8%Si-0,25%Mg (Alloy I) and Al-6,5%Si-0,6%Mg (Alloy II) were prepared and characterized by thermal analysis and optical emission spectroscopy. After that, the alloys were solidified in a metallic mold, with and without degasification. Transversal samples were extracted from solidified ingots to analyze the as-cast structures and mechanical properties (tensile and hardness tests). Part of ingots were submitted to hardening precipitation heat thermal treatments by solutioning at 540?C for 6 hours and artificial aging at 180?C for 4 hours. After the solidification structure analysis in the Alloys I and II in samples along the ingot, it was observed that the grain medium size and the secondary dendrite arm spacing presented small variations that do not influence the variations on the mechanical properties. Regarding porosity, it was noted that Alloy II, which contains a higher content of Si and Fe, presented higher porosity percentage when compared to Alloy I. The degasification process decreased at about 50% porosity volumetric percentage. During the analysis of the mechanical properties of the alloys in the states of crude solidification, it was observed that the samples referring to Alloy II, in the degassed condition, presented higher limits of tensile strength and hardness, 175,5 MPa and 70,7 HB, respectively . Due mainly to the higher content of Si found in alloy II. In relation to the ductility, the Alloy I, in the degassed condition, presented the highest percentage of specific deformation (greater deformation ? = 1.82%), due to the lower percentage of porosity and lower content of Si and Fe. With the treatment (T6), a significant increase in the properties of both alloys can be observed. Alloy II showed the best results with thermal treatment, generating an increase of: 25% in tensile strength, 57% in deformation and 23% in hardness of the samples analyzed. Thus, alloy II, due to the higher percentage of Mg, responded better to the heat treatment. For the analysis of the correlation of the chemical composition, the percentage of porosity and the effects of the thermal treatments with the variation in the mechanical properties, mathematical models were developed that allow to predict the limit of tensile strength, deformation and hardness in Al-Si-Mg. In the analysis of the mathematical models, it was possible to identify the negative effect of the iron and porosity percentages on tensile strength and specific deformation. The increase of silicon and magnesium contents and the application of T6 contributed to higher tensile strength, specific deformation and hardness as well. / O objetivo geral desse estudo foi correlacionar ? composi??o qu?mica, a porosidade e os efeitos dos tratamentos t?rmicos de endurecimento por precipita??o em algumas propriedades mec?nicas em ligas de Al-Si-Mg fundidas. Duas ligas Al-3,8%Si-0,25%Mg (Liga I) e Al-6,5%Si-0,6%Mg (Liga II) foram preparadas e caracterizadas por an?lise t?rmica e espectroscopia de emiss?o ?ptica. Ap?s, foram solidificadas em molde met?lico, com e sem desgaseifica??o. Amostras transversais foram extra?das ao longo do comprimento dos lingotes para an?lises da estrutura de solidifica??o e determina??o das propriedades mec?nicas (ensaios de tra??o e dureza). Parte dos lingotes foram submetidos a tratamentos t?rmicos de endurecimento por precipita??o, com solubiliza??o a temperatura de 540oC por 6 horas, e posterior envelhecimento artificial a temperatura de 180?C por 4 horas. Ap?s as an?lises da estrutura de solidifica??o das Ligas I e II, observou-se que os tamanhos m?dios de gr?o e os espa?amentos dos bra?os dendr?ticos secund?rios apresentaram pequenas varia??es que n?o influenciaram nas varia??es das propriedades mec?nicas. Em rela??o ? porosidade, observou-se que a Liga II, por ter mais Si e Fe na sua composi??o, apresentou maior percentual de porosidade do que a Liga I. O processo de desgaseifica??o reduziu em aproximadamente 50% a porosidade em ambas as ligas. Durante a an?lise das propriedades mec?nicas das ligas nos estados bruto de solidifica??o, observou-se que as amostras referentes ? Liga II, na condi??o desgaseificada, apresentaram maiores limites de resist?ncia ? tra??o e dureza, 175,5 MPa e 70,7 HB, respectivamente, devido principalmente ao maior teor de Si encontrado na Liga II. A Liga I, na condi??o desgaseificada apresentou os maiores percentuais de deforma??o espec?fica (? = 1,82%), devido ao menor percentual de porosidade e menores teores de Si e Fe. Com a aplica??o do tratamento t?rmico (T6), pode-se observar um aumento significativo nas propriedades mec?nicas. Na Liga II, observou-se os melhores resultados com tratamento t?rmico, gerando aumento de: 25% na resist?ncia ? tra??o, 57% na deforma??o e 23% na dureza. Dessa forma, a Liga II por apresentar maior percentual de Mg respondeu melhor ao tratamento t?rmico. Na an?lise da correla??o da composi??o qu?mica, o percentual de porosidade e os efeitos dos tratamentos t?rmicos com a varia??o nas propriedades mec?nicas desenvolveu-se modelos matem?ticos que permitem prever o limite de resist?ncia ? tra??o, deforma??o e dureza em ligas de Al-Si-Mg. Analisando os modelos matem?ticos, identificou-se o efeito negativo do percentual de ferro e porosidade no limite de resist?ncia ? tra??o e deforma??o espec?fica, j? o aumento do teor de sil?cio, de magn?sio e aplica??o do tratamento t?rmico T6 contribu?ram para maiores limites de resist?ncia ? tra??o, percentuais de deforma??o e dureza.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 QueremAFA_DISSERT.pdf: 6927049 bytes, checksum: 5fbf755901320194b71aa9dc0dc0b657 (MD5) Previous issue date: 2013-06-07 / Studies indicate that a variation in the degree of crystallinity of the components of a polymer blend influences the mechanical properties. This variation can be obtained by subjecting the blend to heat treatments that lead to changes in the spherulitic structure. The aim of this work is to analyze the influence of different heat treatments on the variation of the degree of crystallinity and to establish a relationship between this variation and the mechanical behavior of poly(methyl methacrylate)/poly(ethylene terephthalate) recycled (PMMA / PETrec) with and without the use of compatibilizer agent poly(methyl methacrylate-al-glycidyl methacrylate-al-ethyl acrylate) (MMAGMA- EA). All compositions were subjected to two heat treatments. T1 heat treatment the samples were treated at 130 ? C for 30 minutes and cooled in air. In T2, the samples were treated at 230 ? C for 5 minutes and cooled to approximately -10 ? C. The variation of the degree of crystallinity was determined by the proportional relationship between crystallinity and density, with the density measured by pycnometry. The mechanical behavior was verified by tensile tests with and without the presence of notches and pre-cracks, and by method of fracture toughness in plane strain (KIC). We used the scanning electron microscopy (SEM) to analyze the fracture surface of the samples. The compositions subjected to heat treatment T1, in general, showed an increase in the degree of crystallinity in tensile strength and a tendency to decrease in toughness, while compositions undergoing treatment T2 showed that the opposite behavior. Therefore, this work showed that heat treatment can give a polymer blend further diversity of its properties, this being caused by changes in the crystal structure / Estudos apontam que uma varia??o no grau de cristalinidade dos componentes de uma blenda polim?rica influencia nas suas propriedades mec?nicas. Essa varia??o pode ser obtida pela submiss?o da blenda a tratamentos t?rmicos que levam a modifica??es da estrutura esferul?tica. O objetivo desse trabalho ? analisar a influ?ncia de diferentes tratamentos t?rmicos na varia??o do grau de cristalinidade e estabelecer uma rela??o entre essa varia??o e o comportamento mec?nico da blenda poli(metacrilato de metila)/poli(tereftalato de etileno) reciclado (PMMA/PETrec) com e sem o uso do agente compatibilizante interfacial poli(metacrilato de metila-almetacrilato de glicidila-al-acrilato de etila) (MMA-GMA-EA). Todas as composi??es foram submetidas a dois tratamentos t?rmicos. No tratamento t?rmico T1 as amostras foram tratadas a 130 ?C por 30 minutos e resfriadas ao ar. No tratamento T2 as amostras foram tratadas a 230 ?C por 5 minutos e resfriadas a aproximadamente 10 ?C. A varia??o do grau de cristalinidade foi verificada pela rela??o de proporcionalidade existente entre cristalinidade e densidade, sendo a densidade medida por picnometria. O comportamento mec?nico foi verificado por ensaios de tra??o, com e sem a presen?a de entalhes e pr?-trincas, e pelo m?todo da tenacidade ? fratura em estado plano de deforma??o (KIC). Utilizou-se a microscopia eletr?nica de varredura (MEV) para analisar a superf?cie de fratura das amostras. As composi??es submetidas ao tratamento t?rmico T1, de uma forma geral, mostraram aumento no grau de cristalinidade, na resist?ncia ? tra??o e uma tend?ncia ? redu??o na tenacidade ? fratura, enquanto que as composi??es submetidas ao tratamento T2 mostraram um comportamento oposto a esse. Portanto, este trabalho mostrou que um tratamento t?rmico pode conferir a uma blenda polim?rica uma diversidade ainda maior de suas propriedades, sendo essa ocasionada pelas mudan?as na estrutura cristalina

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoseFTJ_TESE.pdf: 4834280 bytes, checksum: 1a618560296186081bd6c34117d226be (MD5) Previous issue date: 2012-07-04 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Thin commercial aluminum electrolytic and passed through reactions was obtained with anodic alumina membranes nanopores. These materials have applications in areas recognized electronic, biomedical, chemical and biological weapons, especially in obtaining nanostructures using these membranes as a substrate or template for processing nanowires, nanodots and nanofibers for applications noble. Previous studies showed that the membranes that have undergone heat treatment temperature to 1300? C underwent changes in morphology, crystal structure and optical properties. This aim, this thesis, a study of the heat treatment of porous anodic alumina membranes, in order to obtain and to characterize the behavior changes structures during the crystallization process of the membranes, at temperatures ranging between 300 and 1700? C. It was therefore necessary to mount a system formed by a tubular furnace resistive alumina tube and controlled environment, applying flux with special blend of Ag-87% and 13% N2, in which argon had the role of carrying out the oxygen nitrogen system and induce the closing of the pores during the densification of the membrane. The duration of heat treatment ranged from 60 to 15 minutes, at temperatures from 300 to 1700? C respectively. With the heat treatment occurred: a drastic reduction of porosity, grain growth and increased translucency of the membrane. For the characterization of the membranes were analyzed properties: Physical - thermogravimetric, X-ray diffraction, BET surface area; morphological - SEM, EDS through compositional and, optical absorbance, and transmittance in the UV-VIS, and FTIR. The results using the SEM showed that crystallization has occurred, densification and significant changes in membrane structure, as well as obtaining microtube, the BET analysis showed a decrease in specific surface area of the membranes has to 44.381 m2.g-1 to less than 1.8 m2.g-1 and in the analysis of transmittance and absorbance was found a value of 16.5% in the range of 800 nm, characteristic of the near infrared and FTIR have confirmed the molecular groups of the material. Thus, one can say that the membranes were mixed characteristics and properties which qualify for use in gas filtration system, as well as applications in the range of optical wavelength of the infra-red, and as a substrate of nanomaterials. This requires the continuation and deepening of additional study / L?minas delgadas de alum?nio comercial passaram por rea??es eletrol?ticas e obtiveram-se membranas de alumina an?dica com nanoporos. Estes materiais t?m reconhecidas aplica??es nas ?reas eletr?nicas, biom?dicas, qu?micas e biol?gicas, principalmente, na obten??o de nanoestruturas utilizando estas membranas como substrato ou molde para processamento de nanofios, nanopontos e nanofibras para aplica??es nobres. Estudos anteriores apontaram que as membranas que passaram por tratamentos t?rmicos at? a temperatura de 1300? C, sofreram altera??es na morfologia, na estrutura cristalina e nas propriedades ?pticas. O objetivo deste trabalho foi o estudo do tratamento t?rmico de membranas de alumina an?dica porosas, com o intuito de obter e caracterizar as altera??es de comportamento das estruturas, durante o processo de cristaliza??o das membranas, em temperaturas que variaram entre 300 e 1700? C. Assim, foi necess?rio montar um sistema formado por um forno resistivo tubular e tubo de alumina com ambiente controlado, aplicando fluxo com mistura especial de Ar-87% e N2-13%, no qual o arg?nio teve o papel de carrear o oxig?nio para fora do sistema e o nitrog?nio de induzir o fechamento dos poros, durante a densifica??o das membranas. A dura??o dos tratamentos t?rmicos variou de 60 a 15 minutos, para as temperaturas de 300 at? 1700? C respectivamente. Com o tratamento t?rmico ocorreu redu??o dr?stica da porosidade, crescimento do gr?o e aumento da translucidez da membrana. Para a caracteriza??o das membranas, foram feitas an?lises das propriedades: f?sica - termogravim?trica; difra??o de raios-X, ?rea superficial BET; morfol?gica - MEV, composicional atrav?s do EDS; e, ?ptica - transmit?ncia e absorb?ncia no UV-VIS e FTIR. Os resultados por meio do MEV mostraram que ocorreu cristaliza??o, densifica??o e mudan?as significativas na estrutura das membranas, bem como, a obten??o de microtubo; a an?lise de BET constatou uma diminui??o na ?rea superficial espec?fica das membranas que passou de 44,381m2.g-1, para menos de 1,8m2.g-1; na an?lise de transmit?ncia e absorb?ncia foi encontrado um valor de 16,5 % na faixa de 800nm, caracter?stico do infravermelho pr?ximo e no FTIR foram confirmadas os grupos moleculares do material. Assim, pode-se afirmar que as membranas apresentaram caracter?sticas mistas e propriedades que as qualificam para o uso em sistema de filtra??o de gases, bem como, de aplica??es ?ticas na faixa do comprimento de onda do Infravermelho, e como substrato de nanomateriais. Isto requer a continuidade e aprofundamento em estudos complementares

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:58:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EverlaniaMS_DISSERT.pdf: 3651916 bytes, checksum: 47bd28b5197e92c8cda3dddf63274b6d (MD5) Previous issue date: 2011-02-08 / Considering the constant evolution of technology in growth and the need for production techniques in the ceramics area to move forward together, we sought in this study, the research and development of polymeric precursor method to obtain inorganic ceramic pigments. Method that provides quality to obtain the precursor powders of oxides and pigments at the same time, offers time and cost advantages, such as reproducibility, purity and low temperature heat treatment, control of stoichiometry. This work used chromium nitrate and iron nitrate as precursors. The synthesis is based on the dissolution of citric acid as a complexing agent, addition of metal oxides, such as ion chromophores; polymerization with ethylene glycol and doping with titanium oxide. Passing through precalcination, breakdown, thermal treatments at different temperatures of calcination (700 to 1100 oC), resulting in pigments: green for chromium oxide deposited on TiO2 (CrTiO3) and orange for iron oxide deposited on TiO2 ( FeTiO3). Noticing an increase of opacity with increasing temperature. Were performed thermal analysis (TG and ATD) in order to evaluate its thermodecomposition. The powders were also characterized by techniques such as XRD, revealing the formation of crystalline phases such as iron titanate (FeTiO3) and chrome titanate (CrTiO3), SEM, demonstrating formation of rounded particles for both oxides and Spectroscopy in the UV-Visible Region, verifying the potential variation and chromaticity os pigments. Thus, the synthesized oxides were within the requirements to be applied as pigments and shown to be possible to propose its use in ceramic materials / Considerando a evolu??o tecnol?gica em constante crescimento e a necessidade de t?cnicas de produ??o na ?rea de cer?mica que avancem em conjunto, buscou-se neste estudo, a pesquisa e desenvolvimento do m?todo dos precursores polim?ricos para obten??o de pigmentos cer?micos inorg?nicos. M?todo que proporciona qualidade a obten??o dos p?s precursores dos ?xidos pigmentantes e ao mesmo tempo, oferece vantagens de tempo e custo, como: reprodutibilidade, pureza, baixas temperaturas de tratamento t?rmico e controle de estequiometria. Neste trabalho foram utilizados nitrato de cromo e nitrato de ferro, como precursores. A s?ntese foi baseada na dissolu??o do ?cido c?trico, como agente complexante; adi??o dos ?xidos met?licos, como ?ons crom?foros; polimeriza??o com etileno glicol e dopagem com ?xido de tit?nio. Passando por pr?-calcina??o, desagrega??o, tratamentos t?rmicos em diferentes temperaturas de calcina??o (700 a 1100 oC), resultando em pigmentos: verde para o ?oxido de cromo depositado sobre TiO2 (CrTiO3) e laranja para o ? Oxido de Ferro depositado sobre TiO2 (FeTiO3). Percebendo-se aumento de sua opacidade com o aumento da temperatura. Foram feitas an?lises t?rmicas (TG e ATD), a fim de avaliar sua termo de composi??o. Os p?s foram caracterizados tamb?m por t?cnicas como DRX, revelando-se a forma??o de fases cristalinas como Titanato de Ferro (FeTiO3) e Titanato de Cromo (CrTiO3); MEV, evidenciando-se forma??o de aglomerados de part?culas ligeiramente hexagonais para ambos os ?oxidos e Espectroscopia na Regi?o do UV-Vis?vel, verificando a varia??o e o potencial de cromaticidade dos pigmentos. Desta forma, os ?xidos sintetizados apresentaram-se dentro dos requisitos necess?rios para serem aplicados como pigmentos e mostra-se poss?vel propor sua utiliza??o em materiais cer?micos