Submitted by Carime dos Santos Souza null (carime@grad.sorocaba.unesp.br) on 2016-09-01T21:03:46Z No. of bitstreams: 1 Carime dos Santos Souza.pdf: 4545121 bytes, checksum: ba8bb6b62f91647bb17086513ef15327 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-09-05T17:33:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 souza_cs_me_bauru.pdf: 4545121 bytes, checksum: ba8bb6b62f91647bb17086513ef15327 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-05T17:33:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 souza_cs_me_bauru.pdf: 4545121 bytes, checksum: ba8bb6b62f91647bb17086513ef15327 (MD5) Previous issue date: 2016-07-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) / A fundição é o processo de produção de peças metálicas que consiste em despejar metal líquido em um molde com formato e medidas correspondentes aos da peça a ser fabricada. Durante a confecção dos moldes de areia é gerado pó de exaustão como resíduo desse processo. O descarte desse resíduo traz diversos danos ambientais e visando a utilização do resíduo, este trabalho propõe o seu uso para a produção de revestimentos, como filme de proteção em uma superfície de liga de alumínio, através da técnica de oxidação eletrolítica assistida por plasma (do inglês: Plasma Electrolytic Oxidation (PEO)). O PEO é um processo em que o plasma atmosférico e a eletrólise convencional são combinados para a alteração de superfícies metálicas em óxidos cerâmicos. Neste trabalho, foram obtidos recobrimentos em ligas de alumínio 5052, através da oxidação em plasma eletrolítico, utilizando solução eletrolítica preparada com pó de exaustão e água destilada nas concentrações de 5 g/L e 10 g/L. O plasma eletrolítico foi obtido aplicando-se uma diferença de potencial de 650 V, frequência de 200 Hz e utilizando tempo de deposição de 300 s, 600 s e 900 s. Foi feita a caracterização do resíduo pó de exaustão por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS), Difração de Raios X (DRX) e Espectroscopia de Infravermelho (FTIR). Os revestimentos foram analisados por MEV/EDS, DRX, FTIR, ângulo de contato e energia de superfície, rugosidade, espessura e ensaio de desgaste por pino-sobre-disco. O pó de exaustão de areia de fundição apresentou ser composto por O, Si, Al, Fe, Mg, Ti, Na, K, Ca, nas fases quartzo (SiO2), hematita (Fe2O3), óxido de potássio (K2O), óxido de alumínio (Al2O3), óxido de sódio (Na2O2) e periclase (MgO). Os revestimentos apresentaram C, O, Mg, Al, Si, P, Ca, Fe, K, Zn, Ti, Na, Mn. Ao final das 20 semanas, foi constatado que os revestimentos se apresentaram hidrofílicos, com o ângulo de contato entre 70º a 90º. Os revestimentos tiveram maior rugosidade que o alumínio. O aumento da concentração acarretou na diminuição da rugosidade para as deposições. A concentração e o tempo influenciaram positivamente no aumento da espessura dos revestimentos. Independente da concentração da solução eletrolítica, a taxa de deposição diminui com o aumento do tempo de deposição. O ensaio de pino sobre disco mostrou que a placa de alumínio sem tratamento perde muita massa em relação ao pino que é de aço. Os revestimentos obtidos têm ganho de massa indicando serem abrasivos, retirando massa do pino. / Casting is the production process for metal parts that consists in pouring molten metal in a mold with corresponding shape and measurement of the part to be manufactured. During the manufacturing of sand molds exhaustion powder is generated as this process residue. The disposal of this waste causes lots of environmental damage . This work aims to propose the usage of this waste in the production of coating, as a protective film on an aluminum alloy surface through the use of electrolytic oxidation technique assisted by plasma (the English: Plasma Electrolytic Oxidation (PEO)). The PEO is a process in which the atmospheric plasma and conventional electrolysis are combined for the modification of metal surfaces on ceramic oxides. In this work, coatings in 5052 aluminum alloys were obtained through electrolytic oxidation in plasma using the electrolytic solution prepared with fume powder and distilled water at concentrations of 5 g / L and 10 g / L. The electrolytic plasma was obtained by applying a potential difference of 650 V, frequency 200 Hz and using a deposition time of 300 s, 600 s and 900 s. The characterization of the exhaustion dust residue was carried out through Scanning Electron Microscopy (MEV), Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), X-Ray Diffraction (DRX) and Infrared Spectroscopy (FTIR). The coatings were analyzed by MEV / EDS, DRX, FTIR, contact angle and surface energy, roughness, thickness and wear test in pin-on-disc. The exhaust powder from sand casting was composed of O, Si, Al, Fe, Mg, Ti, Na, K, Ca in the quartz layers (SiO2), hematite (Fe2O3), potassium oxide (K2O) oxide aluminum oxide (Al2O3), sodium oxide (Na2O2) and periclase (MgO). The coatings showed C, O, Mg, Al, Si, P, Ca, Fe, K, Zn, Ti, In, Mn. After of 20 weeks, it was verified that the coatings presented hydrophilic, with contact angle between 70º to 90º. The coatings surface presented higher roughness than aluminum. The increase in the concentration resulted in a decrease in the roughness for deposition. The concentration and the time had affected positively the increase in thickness of the coatings. Regardless the concentration of the electrolyte solution, the deposition rate decreases with the increase of deposition time. The pin on disk test showed that the untreated aluminum plate loses much mass in relation to the steel pin. The coatings obtained have weight gain which indicates that they are abrasive and able to remove the mass of the pin.

Submitted by Fabiola Bergamasco da Silva Marcondes Palinkás null (engcivil.fabiola@gmail.com) on 2018-01-20T21:57:52Z No. of bitstreams: 1 Dissertação FBSMPalinkas.pdf: 30628776 bytes, checksum: f8c1b28a4b9b016f0c23a2941f0d7dbd (MD5) / Approved for entry into archive by Minervina Teixeira Lopes null (vina_lopes@bauru.unesp.br) on 2018-01-22T16:03:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 palinkas_fbsm_me_bauru.pdf: 30566486 bytes, checksum: eabbf58b1b806dc2e9b0115168ca2889 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-22T16:03:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 palinkas_fbsm_me_bauru.pdf: 30566486 bytes, checksum: eabbf58b1b806dc2e9b0115168ca2889 (MD5) Previous issue date: 2017-12-19 / O caulim é um mineral largamente explorado no mercado nacional e internacional para diversos fins industriais em especial para clareamento e carga de papel. O processo de beneficiamento do caulim gera 500 mil toneladas de resíduos anuais. O resíduo normalmente é disposto em pilhas à céu aberto podendo acarretar danos ambientais como a contaminação da água e do solo, além de mudança da paisagem natural. Sendo esse resíduo rico em silício e visando sua valorização, este trabalho propõe seu uso na produção de camada protetora em liga de alumínio pela técnica de oxidação eletrolítica assistida por plasma (do inglês: PEO - Plasma Electrolytic Oxidation) e avaliação das características dos revestimentos obtidos. Neste trabalho foram produzidos e caracterizados revestimentos obtidos em substratos de liga de alumínio 5052 pela técnica de PEO usando solução eletrolítica nas concentrações de 5 e 10 g/L de resíduo de caulim. Uma fonte forneceu a tensão de 650V e as deposições foram feitas em 3 diferentes tempos: 300, 600 e 900s para cada concentração. Foram feitas análises de caracterização do resíduo de caulim, do substrato de liga de alumínio e dos revestimentos produzidos utilizando: Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectrometria de Energia Dispersiva (EDS), Difração de Raios X (DRX), Espectroscopia de Infravermelho (FTIR), Perfilometria e Molhabilidade. Também foi feita uma avaliação do desgaste mecânico dos revestimentos através do teste de pino sobre disco. O tratamento em substrato de alumínio por PEO utilizando solução eletrolítica de caulim produz um revestimento rugoso, hidrofóbico para a concentração de 5 g/L e hidrofílico para a concentração de 10 g/L, cuja morfologia se caracteriza por apresentar poros e regiões de coalescência. A composição química elementar desses revestimentos apresenta Al, Si, O e Mg, elementos presentes na liga de alumínio e na solução eletrolítica. Esses revestimentos são compostos por material cerâmico e apresentam estrutura cristalina correspondente a alumina. Para a concentração de 5 g/L de resíduo de caulim e tempo de deposição de 900 s também se forma estrutura cristalina correspondente a mulita, enquanto que para a concentração de 10 g/L resíduo de caulim e tempo de deposição de 600 s e 900 s se forma estrutura cristalina correspondente a antigorita e hidróxido de alumínio-magnésio hidratado. Os revestimentos caracterizam-se por boa estabilidade química, alta refratariedade, capacidade de suportar altas temperaturas e maior resistência ao desgaste mecânico, possibilitando o seu uso no desenvolvimento de novas tecnologias de materiais. / Kaolin is a mineral widely exploited in the national and international market for various industrial purposes especially for bleaching and paper loading. The kaolin processing process generates 500 thousand tons of annual waste. Waste is usually disposed of in open piles and can cause environmental damage such as water and soil contamination, as well as changes in the natural landscape. This work proposes its use in the production of protective layer in aluminum alloy by the technique of electrolytic oxidation assisted by plasma (known as PEO of Plasma Electrolytic Oxidation) and evaluation of the characteristics of the coatings obtained. In this work, coatings obtained on 5052 aluminum alloy substrates were produced and characterized by PEO using electrolytic solution at concentrations of 5 and 10 g / L of kaolin residue. One source provided the voltage of 650V and the depositions were made in 3 different times: 300, 600 and 900s for each concentration. The analysis of the kaolin residue, the aluminum alloy substrate and the coatings produced using: Scanning Electron Microscopy (SEM), Dispersive Energy Spectrometry (EDS), X-ray Diffraction (XRD), Infrared Spectroscopy FTIR), Profilometry and Wettability. An evaluation of the mechanical wear of the coatings was also made through the Pin to Disk Test. The treatment in aluminum substrate by PEO using electrolytic kaolin solution produces a rough, hydrophobic coating at the concentration of 5 g / L and hydrophilic at the concentration of 10 g / L, whose morphology is characterized by presenting pores and regions of coalescence. The elemental chemical composition of these coatings shows Al, Si, O and Mg, elements present in the aluminum alloy and in the electrolytic solution. This coating is composed of ceramic material and has crystalline structure corresponding to alumina. For the concentration of 5 g / l of kaolin residue and time of deposition of 900 s also forms a crystalline structure corresponding to mullite, whereas for the concentration of 10 g / L kaolin residue and deposition time of 600 if 900 s crystalline structure corresponding to antigorite and hydrated magnesium aluminum hydroxide is formed. The coating are characterized by good chemical stability, high refractoriness, ability to withstand high temperatures and greater resistance to mechanical wear, allowing their use in the development of new materials technologies.