Micropartículas nanorrevestidas (MP) foram preparadas através da secagem por aspersão (spray-drying), empregando-se suspensões poliméricas nanoestruturadas como material de revestimento (nanoesferas – NS, nanocápsulas – NC ou nanodispersão – ND). Foram realizados estudos utilizando-se o diclofenaco, tanto na sua forma hidrofílica (diclofenaco sódico), hidrofóbica (diclofenaco ácido) e a dexametasona como fármacos-modelo e o Eudragit S100®, como polímero. O trabalho foi delineado buscando-se o desenvolvimento de metodologias de preparação, o estudo dos fatores que influenciam o processo de revestimento, o conhecimento das características físico-químicas das MP e a avaliação das suas vantagens biológicas. As suspensões poliméricas (NC e NS) foram preparadas através da técnica da nanoprecipitação. As MP foram preparadas utilizando-se diferentes metodologias, de acordo com a hidrofobia do fármaco, envolvendo a combinação de técnicas de evaporação do solvente e secagem por aspersão. A influência dos fatores de secagem (fluxo de alimentação e temperatura de entrada) sobre as características das MP foi avaliada através de um delineamento fatorial 32. A caracterização físico-química foi realizada determinando-se o rendimento do processo, taxa de encapsulação, umidade, tamanho de partícula (nano e micropartículas), área superficial e volume de poros, além das análises morfológicas através de microscopia óptica, eletrônica de varredura (MEV) e microscopia de força atômica (MFA) e análises por difração de raios-X. Além disso, foram avaliados os perfis de liberação do fármaco a partir destas MP (pH 1,2; 5,0 e 7,4), bem como a sua interação (transporte do fármaco e citotoxicidade) com células Caco-2. A vantagem biológica dos sistemas foi determinada pela avaliação do efeito protetor sobre a mucosa gastrintestinal frente aos efeitos tóxicos do diclofenaco. Através do delineamento fatorial foi possível estabelecer os parâmetros de secagem para a obtenção de MP com boas características de rendimento, taxa de encapsulação e umidade (fluxo de alimentação: 3,0 e 4,5 ml/min, para MP obtidas a partir de NC e NS, respectivamente; e temperatura de entrada: 170 C, para ambas). As MP apresentaram rendimentos entre 40 e 80% e taxas de encapsulação entre 70 e 115 %, dependendo do tipo de revestimento nanoestruturado (NS, NC ou ND) e do fármaco empregado (diclofenaco ácido, diclofenaco sódico ou dexametasona) Todas as formulações apresentaram um teor de umidade menor que 3 %. As análises através de MEV demonstraram a presença de nanoestruturas adsorvidas à superfície das MP, indepentemente da formulação estudada e com tamanhos de partículas diretamente relacionados ao tamanho das nanopartículas da suspensão original (170-200 nm para NC e 60-70 nm para NS). A observação morfológica através de MFA também permitiu a visualização destas nanoestruturas na superfície das MP. Essa observação foi associada à redução nas áreas superficias das MP (40-50 m2.g-1 e 115-135 m2.g-1 para MP revestidas a partir de suspensões de NC ou NS, respectivamente) em relação ao núcleo não revestido (150-160 m2.g-1). Os resultados de liberação in vitro do fármaco a partir das MP demonstraram uma modificação da sua liberação, de acordo com o tipo de material nanoestruturado empregado, a natureza do fármaco e a presença de um plastificante (triacetina ou poligol 6000). A análise por difração de raios-X mostrou que o fármaco encontra-se na forma cristalina em praticamente todas as formulações. A vantagem biológica foi estudada em ratos e demonstrada pela redução na toxicidade gastrintestinal do diclofenaco apresentada pelas MP revestidas a partir de NC ou ND (índices lesionais totais: 24,20 e 29,89, respectivamente) em relação a uma solução aquosa do fármaco (índice lesional total: 156,11). Os estudos de interação das MP contendo dexametasona com as células Caco-2 demonstraram a sua potencialidade em modificar a absorção do fármaco em relação a uma solução aquosa do fármaco, sem apresentarem citotoxicidade sobre esta linhagem celular. Além disso, o estudo demonstrou a potencialidade do emprego deste modelo in vitro para prever a liberação do fármaco a partir de sistemas microparticulados. Assim, o conjunto destes estudos mostra que as micropartículas nanorrevestidas apresentam-se como uma nova aplicação dos sistemas nanoestruturados e como uma nova estratégia na obtenção de sistemas micro e multiparticulados de administração de fármacos.

Este trabalho investigou a obtenção de óxido de zinco nanoestruturado por aspersão de solução em chama e a caracterização de propriedades e da atividade fotocatalítica. Para tanto, construiu-se um aparato composto basicamente por um sistema atomizador, um conjunto de chamas, piloto e principal, e um sistema de coleta de pós. A solução precursora foi constituída de nitrato de zinco e álcool etílico. Como combustíveis, foram empregados sacarose, glicina e ureia; esta última em diferentes quantidades. Também foram avaliadas neste trabalho as adições de cloreto de magnésio e de cloreto de alumínio na solução precursora, em diferentes quantidades, como possíveis dopantes para o óxido de zinco com o intuito de melhorar sua atividade fotocatalítica. Os produtos obtidos foram caracterizados quanto às fases cristalinas por difração de raios X (DRX), onde foi identificada a fase majoritária zincita em todos os materiais obtidos, independentemente da condição observada na solução precursora. Também foi possível identificar fases secundárias, quando utilizado o cloreto de alumínio e o cloreto de magnésio na solução precursora bem como quando se utilizou uma quantidade de ureia não-estequiométrica. A morfologia dos diversos pós de óxido de zinco foi observada com o auxílio da microscopia eletrônica de varredura (MEV) e da microscopia eletrônica de transmissão (MET). A alteração na quantidade de ureia na solução precursora levou a diferentes morfologias nos pós de óxido de zinco, desde partículas esféricas, partículas irregulares e partículas semelhantes a discos hexagonais. Os produtos obtidos com sacarose ou glicina foram formados por partículas esféricas, diferentemente da situação em que se usou ureia que resultou em partículas irregulares. A adição de cloreto de magnésio, ou cloreto de alumínio não alterou a morfologia das partículas. Utilizando-se as imagens obtidas por MET, reportaram-se através de histogramas os tamanhos médios dos cristalitos para os pós preparados com diferentes quantidades de ureia. O menor tamanho de partícula foi obtido para o material preparado com ureia em quantidade estequiométrica. A espectroscopia por dispersão de energia (EDS) foi empregada com o intuito de identificar qualitativamente os elementos químicos presentes, bem como realizar uma análise semiquantitativa da quantidade dos possíveis dopantes alumínio e magnésio. Por esta técnica também foi identificada a presença de cloro nos materiais preparados com a adição de cloreto de magnésio ou cloreto de alumínio, possivelmente devido a uma queima incompleta da solução precursora. A perda de massa em função da temperatura dos materiais obtidos foi determinada através de análises termogravimétricas. A utilização de glicina e sacarose como combustíveis na solução precursora levou as maiores perdas de massa, provavelmente devido à presença de impurezas nos produtos finais. A utilização de ureia em condição estequiométrica em relação ao nitrato de zinco ou então ausência de ureia causou as menores perdas de massa. A área superficial específica dos pós de ZnO foi medida através do método de Brunauer-Emmett-Teller (BET), indicou valores em uma faixa entre 5,88 a 49,89 m2/g típicos de materiais produzidos pela técnica de aspersão de solução em chama. A atividade fotocatalítica dos materiais de ZnO foi determinada através de degradação do corante alaranjado de metila, e identificada através de uma curva de transmitância em função do tempo de exposição à luz ultravioleta (UV). A maior degradação do composto orgânico foi observada para o material preparado em uma condição estequiométrica de ureia e nitrato de zinco na solução precursora, onde aproximadamente 95 % do composto foi degradado. Os valores de energia de band-gap dos pós de ZnO sintetizados foram determinados através de medidas de refletância difusa, obtendo-se valores entre 3,27 a 3,34 eV, o que apresenta boa relação com o comprimento de luz ultravioleta empregado nas análises de fotocatálise. / This work investigated the production of nanostructured zinc oxide by solution flame spray and the characterization of the properties and photocatalytic activity. For this purpose, an apparatus composed basically by an atomization device, a flame set, and a powder collection system was built. The precursor solution consisted of zinc nitrate and ethyl alcohol. Sucrose, glycine and urea, this one in different amounts, were used as combustibles. The addition of magnesium and aluminum as possible dopants for zinc oxide in the precursor solution, in different amounts, were also evaluated aiming to improve the photocatalytic activity. The obtained products were characterized according to crystalline phases by X-ray diffraction (XRD), where the major phase zincite was identified in all materials, regardless of the condition observed in the precursor solution. It was also possible to identify secondary phases, when using aluminum chloride and magnesium chloride in the precursor solution as well when using a non-stoichiometric amount of urea. The morphology of the different zinc oxide powders was observed with the aid of the scanning electronic microscopy (SEM) and transmission electronic microscopy (TEM). The change in the amount of urea in the precursor solution led to different morphologies in zinc oxide powders, from spherical particles, irregular particles and hexagonal disc-like particles. Products obtained with sucrose or glycine were formed by spherical particles, unlike the situation where urea was used which resulted in irregular particles. The addition of magnesium chloride or aluminum chloride did not change the particle morphology. Using the images obtained by TEM, the mean crystallite sizes for the powders prepared with different amounts of urea, by means of histogram. The smaller particle size was obtained for material prepared with urea in stoichiometric amount. The Energy dispersive X-Ray spectroscopy (EDS) was employed in order to qualitatively identify the chemical elements, as well as a semi quantitative analysis of the amount of possible dopants aluminum and magnesium. By this technique was also identified the presence of chlorine in materials prepared with the addition of magnesium chloride or aluminum chloride, possibly due to incomplete burning of a precursor solution. The mass loss in function of the temperature of the obtained materials was determined by thermogravimetric analysis. The use of glycine and sucrose as a fuel in the precursor solution led to the greatest loss of mass, probably due to the presence of impurities in the final products. The use of urea in the stoichiometric condition in relation to the zinc nitrate or the absence of urea caused the lower mass loss. The specific surface area of ZnO powders was measured by the Brunauer-Emmett-Teller (BET) method, and indicated values in the range between 5.88 to 49.89 m2/g, typical of flame-made materials. The photocatalytic activity of ZnO materials was determined by degradation of methyl orange dye, and identified by a transmittance curve as a function of exposure time to ultraviolet (UV) light. The higher degradation of the organic compound was observed for the material prepared in a stoichiometric condition of zinc nitrate and urea in the precursor solution, where approximately 95% of the compound was degraded. The band-gap energy values of the ZnO powders were determined from Difuse reflectance measurements, obtaining values between 3.27 to 3.34 eV, which has good relationship with the length of ultraviolet light used in the analysis of photocatalysis.

A seleção de revestimentos para aplicação em presença de fluidos altamente corrosivos, condições comumente presentes em tubulações na indústria petroquímica, requer uma rigorosa especificação dos requisitos a serem atendidos. A aplicação de revestimentos de nióbio por aspersão térmica, uma alternativa àquelas realizadas por soldagem e cladeamento (soldagem a frio ou no estado sólido) de chapas de nióbio puro sobre substratos de aço carbono, vem surgindo como fator de interesse pelos pesquisadores, visto que no Brasil situam-se as maiores reservas de nióbio do mundo. O presente trabalho teve por objetivo a obtenção e caracterização de revestimentos de nióbio, aplicados pelo processo de aspersão térmica a plasma sobre o aço API 5L X65. Foi avaliada a influência dos parâmetros operacionais (corrente elétrica e número de passes) sobre as propriedades morfológicas, mecânicas e eletroquímicas dos revestimentos. A preparação superficial do substrato foi realizada com limpeza, pré-aquecimento e jateamento abrasivo com alumina. A morfologia e a microestrutura dos revestimentos foi analisada por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS), microscopia ótica, difração de raios X e perfilometria. As propriedades mecânicas foram avaliadas por ensaio de dobramento, microdureza Vickers e resistência ao desgaste por abrasão. Adicionalmente, avaliou-se o comportamento eletroquímico do revestimento por polarização potenciostática em solução de NaCl 3,5%. Os resultados mostraram que os revestimentos obtidos apresentaram defeitos como vazios, trincas e porosidades, além da incorporação de oxigênio em excesso, formando os óxidos NbO e NbO2 para as condições de processo aqui estudadas. A dureza média dos revestimentos alcançou 602 HV, contribuindo para restringir seu dobramento em ensaio e consequentemente sua aderência. A variação de dureza obtida para os revestimentos, em relação à variação de aporte térmico (corrente elétrica) não gerou significativas diferenças nos ensaios de desgaste por abrasão. A presença dos defeitos, em parte, comprometeu a resistência à corrosão dos revestimentos nos ensaios de polarização potenciostática. Isso evidencia a importância do ajuste dos parâmetros operacionais quando se deseja associar em aplicação resistência mecânica e resistência à corrosão. / The selection of coatings for application in corrosive environments, in pipelines of petrochemical industry, for example, requires an accurate specification. The application of niobium coatings by thermal spray, is an alternative to those made by welding and cladding (cold or solid welding) of pure niobium sheet on carbon steel substrates. Niobium coatings have called the attention of researchers because in Brazil there are the largest reserves of niobium in the world. The present work aims to obtain and characterize niobium coatings applied by the process of thermal plasma spraying on the API 5L X65 steel. It was evaluated the influence of operating parameters on the morphological, mechanical and electrochemical coatings properties. The substrate surface preparation was carried out by cleaning, pre-heating and abrasive blasting with alumina. The coatings morphology and microstructure were characterized by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), optical microscopy, X-ray diffraction and profilometry. The mechanical properties were evaluated by Vickers microhardness measurements and wear resistance. Additionally, it was evaluated the coating electrochemical behavior, employing the potentiostatic polarization technique, in a 3.5% NaCl solution. The results indicated that the obtained coatings presented defects such as voids, cracks and porosity, and the incorporation of oxygen in excess, forming oxides. The measured average hardness for the coatings was 602 HV, restricting its bending in the bend test and consequently its adherence. The coatings hardness variation obtained, in relation to the variation of heat input (electric current) did not generate significant differences in wear tests. The presence of defects, partially reduced the coatings corrosion resistance expected in the potentiostatic polarization tests. These results show the importance of operating parameters control when it is required, in practical application, mechanical strength and corrosion resistance.

Este trabalho investigou o fenômeno da degradação de revestimentos obtidos por aspersão térmica pelas técnicas de HVOF e plasma spray, de um sistema metal cerâmico à base de NiCr (NiCr-Cr3C2), submetido à erosão, desde a temperatura ambiente até 800°C, relacionando a resistência à erosão à sua microestrutura. Os revestimentos erodidos tiveram o sistema NiCr-Cr3C2 com percentual das fases variável. No caso dos revestimentos obtidos por HVOF investigou-se o comportamento em revestimentos com 0, 35, 70 e 75% de fase Cr3C2 na matriz metálica, NiCr. Já no caso dos revestimentos obtidos por plasma spray avaliou-se o comportamento em revestimentos com 0, 35, 70 e 100% de fase Cr3C2 na matriz metálica, NiCr. Para os ensaios de erosão foi construído um equipamento capaz de variar as condições experimentais como velocidade, fluxo, ângulo de incidência do erodente, além da temperatura de ensaio. Os revestimentos foram obtidos a partir dos melhores parâmetros de deposição avaliados em pré-testes, visando-se controlar a porosidade das amostras, conforme a limitação de cada técnica empregada. A superfície das amostras foi levemente lixada antes de serem erodidas para a retirada de lamelas não bem aderidas, visando-se obter um padrão semelhante de rugosidade em cada grupo. As amostras foram submetidas a um fluxo controladonde partículas erodentes de alumina eletrofundida, em ângulos de incidência de 30, 45, 60 e 90º, a uma velocidade mantida em torno de 50 m/s. As temperaturas estudadas foram de 25, 200, 400, 600 e 800ºC. O material foi caracterizado quanto a sua microestrutura (microscopia ótica e eletrônica de varredura, porosidade, rugosidade, fases presentes e sua morfologia), também quanto a propriedades mecânicas como (micro- e nano-) dureza e módulo de elasticidade. O desgaste foi medido pela perda de volume do corpo erodido. Os resultados indicaram que a relação entre a porosidade, temperatura e quantidade de fase Cr3C2 foi determinante no desgaste erosivo dos revestimentos. O aumento de temperatura proporcionou um acréscimo na incrustação de partículas erodentes, na oxidação e na plasticidade dos revestimentos, esta última sendo verificada pelo decréscimo da dureza do material. Além disso, o fenômeno erosão-oxidação fez-se presente acima de 400°C O acréscimo de fase Cr3C2 a matriz metálica proporcionou uma diminuição da incrustação de partículas erodentes, tendo em vista a diminuição da plasticidade dos revestimentos, além do aumento da oxidação e porosidade dos revestimentos. A porosidade, de fato, influenciou decisivamente na resistência à erosão, dividindo claramente os revestimentos em dois grupos, no intervalo de porosidades superior (revestimentos obtidos por plasma spray) e inferior (revestimentos obtidos por HVOF) a 4%. Nos revestimentos de maior porosidade mesmo o acréscimo de uma fase mais dura não proporcionou um aumento da resistência à erosão, pois a porosidade implicou em uma menor área de contato entre as lamelas, facilitando seu arrancamento do revestimento sob ataque erosivo. Já para os revestimentos de menor porosidade o incremento de Cr3C2 proporcionou um aumento da resistência ao desgaste para todo o intervalo de temperatura investigado, devido ao aumento da dureza. Quanto aos mecanismos que proporcionaram o desgaste nos revestimentos observou-se uma preponderância de desgaste dúctil (corte – 30º e platelet – 90º) para os revestimentos metálicos NiCr0,5% e NiCr9%. Com o acréscimo de fase Cr3C2 há uma diminuição da característica dúctil de desgaste, mais acentuada nos revestimentos obtidos por plasma spray. E a partir do acréscimo de 70% de Cr3C2 observou-se alguns mecanismos de desgaste frágeis, como a formação de trincas, e pits. O acréscimo de temperatura proporcionou o aumento da plasticidade dos revestimentos, a diminuição de formação de platelets e no caso do desgaste eminentemente frágil (para o revestimento CrC28%) o arredondamento das bordas desgastadas. / In this work, the degradation behavior of thermal-sprayed NiCr-Cr3C2-based metal-ceramic coatings under erosion at temperatures ranging from room temperature to 800°C was investigated in order to establish correlations between the erosion resistance and the microstructure. In order to obtain coatings with different microstructures, the coatings were produced employing two different techniques - HVOF and plasma spray -; and different amounts of the Cr3C2 ceramic phase in the metallic NiCr matrix: 0, 35, 70, 75% (only by HVOF) and 100% (only by plasma spray). For the erosion tests, an equipment capable of using different conditions of speed, flux and angle of incidence of the erodent at different temperatures was developed. The samples were subjected to a controlled flux of fused alumina erodent particles, with angles of incidence of 30, 45, 60 e 90º, at a speed of about 50m/s. Temperatures of 25, 200, 400, 600 e 800ºC were employed in the tests. The material was characterized regarding its microstructure (optical microscopy, scanning electron microscopy, porosity, rugosity, phase composition and phase morphology) and its mechanical properties (micro- and nano-hardness and Young modulus). The wear was evaluated by measuring the volume loss of the eroded bodies. The results indicated that porosity, temperature and amount of Cr3C2 had a critical role in the erosive wear of the coatings. Higher temperatures increased the incrustation of erodent particles, the oxidation (which was observed above 400°C and was also influenced by porosity), and the plasticity of the coatings. Increasing the Cr3C2 content in the metallic matrix has lowered the incrustation by making the coatings less plastic, and has also increased the oxidation and porosity. In fact, the porosity had a crucial role in the erosion resistance, in such way that it is possible to divide the obtained coatings in two groups: those with porosity level above 4% (obtained by plasma spray) and those with porosity below that level (obtained by HVOF). In the high porosity group, even increasing the level of hard phase was not enough to make the coatings more resistant, because the porosity has lowered the contact area between the lamellas, easing its pull-out by erosive attack. For the low-porosity coatings, on the other hand, increasing the Cr3C2 content made the coatings more wear-resistant in the whole temperature range under investigation. As for the wear mechanisms involved, a preponderance of ductile wear (cutting – 30º and platelet – 90º) was observed for the NiCr0,5% and NiCr9% coatings. With increasing Cr3C2 content, a decrease in the ductile wear characteristic was observed, more prominently in the plasma sprayed coatings. From the 70% Cr3C2 content on, fragile wear mechanisms were observed, as cracks and pits formation. Increasing temperature made the coatings more plastic, reducing the platelet formation and, for the eminently fragile mechanism observed for the CrC28% coating, making the edges of the worn areas less sharp.

Submitted by Rafael Santana (rafael.silvasantana@ufpe.br) on 2018-03-12T17:47:15Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertação_Wilton_Batista_versao final_REV02(entrega).pdf: 3769482 bytes, checksum: b8fd0974ecb485164199397ad3db18a2 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-12T17:47:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertação_Wilton_Batista_versao final_REV02(entrega).pdf: 3769482 bytes, checksum: b8fd0974ecb485164199397ad3db18a2 (MD5) Previous issue date: 2017-02-17 / O desgaste é um dos principais problemas comumente encontrados e que levam a substituição de componentes. Em engenharia, surgiram técnicas para possibilitar recuperar esses componentes ou prepará-los para suportar as condições de trabalho. Entre as técnicas utilizadas na recomposição dimensional e melhorias localizadas em partes de componentes de maquinas, tem-se a deposição de materiais na superfície de componentes, conhecida como revestimentos, uma alternativa, por se tratar de um método eficaz na recuperação de elementos desgastados. Os processos de soldagem e de aspersão térmica são os mais utilizados para esse fim. Este trabalho propõe avaliar o comportamento de três revestimentos: metal duro (WC-Co), uma liga fusível à base de Cr, Ni, B e Si e a liga AISI 420 como elemento de ligação entre o substrato e o metal duro, todos aplicados por aspersão térmica utilizando três processos distintos. O substrato utilizado foi AISI 1020. A avaliação foi realizada através de micrografias (Microscopia Ótica e Microscopia Eletrônica de Varredura), ensaio de desgaste abrasivo de acordo com a norma ASTM G65, ensaio de dureza e adesividade conforme norma ASTM C633 e de porosidade, norma ASTM E-2109. De acordo com os resultados obtidos, ficou evidente a opção de se utilizar o revestimento liga fusível como uma alternativa aos revestimentos de metal duro (WC-Co), pois os valores obtidos por esse revestimento nos ensaios de desgaste abrasivo e microdureza, ficaram próximos. Porém, durante a aplicação dos revestimentos foram observadas algumas limitações para aplicação dessa liga fusível: principalmente quando se depara com componentes com cantos vivos e de formas geométricas complexas, houve a formação de bolhas de ar comprometendo a aplicação. A liga AISI 420 como elemento de ligação com o metal duro, nos ensaios de adesividade não apresentou ruptura na ligação entre ambos, caracterizando uma aceitação dessa combinação, aliando assim, uma sobrevida ao substrato após o desgaste e perda da camada do metal duro, pois o AISI 420 possui boa resistência ao desgaste abrasivo. Em termos de porosidade, os revestimentos apresentaram os seguintes resultados em média: metal duro (WC-Co) 0,76%, a liga AISI 420 7,87% e a liga fusível 9,43%, todos abaixo dos valores informados na literatura. Vale registrar a contribuição dessa nova tecnologia como aliada na recomposição de componentes desgastados e melhorias localizadas, aumentando dessa forma a vida útil dos mesmos que, possivelmente seriam descartados como sucatas. / Wear is the main problems frequently found that causes the replacement of the components. In the field of engineering, techniques were developed to make it possible to recover those components or to prepare them to endure work conditions. Among the techniques used in dimensional recomposition and the improvements in component parts of machines, there is the deposition of materials on the components surface, known as coatings, which is an alternative because it is an effective method to recover worn elements. Welding and thermal spraying processes are the most used for this purpose. This work proposes to evaluate the behavior of three coatings: hard metal (WC-Co), a Cr, Ni, B and Si based fused alloy and AISI 420 alloy as a bond between the substrate and the hard metal, all of them applied by thermal spraying using three different processes. For that, we used the AISI 1020 substrate. We did the evaluation through micrographs (Optical Microscopy and Scanning Electron Microscopy), abrasive wear test according to ASTM G65, hardness and adhesion test according to ASTM C633 and porosity based on ASTM E-2109. According to the results, it was evident that the option to use the fused alloy coating is an alternative to the hard metal ones (WC-Co), since the values it obtained in the tests of abrasive wear and microhardness, were close. However, during the coatings application, some limitations were observed when applying this fused alloy: especially when it comes to components with sharp edges and complex geometric shapes, air bubbles were formed which compromised the application. During the adhesion tests the AISI 420 alloy, as a bonding agent with the hard metal, did not show any ruptures in the bond between them, characterizing an acceptance of this combination, thus allying a survival to the substrate after wear and hard metal layer loss, since AISI 420 has good abrasive wear resistance. In terms of porosity, the coatings presented the following results, in average: hard metal (WC-Co) 0.76%, the AISI 420 alloy 7.87% and the fused alloy 9.43%, all below the values reported in the literature. It is worth recording the contribution of this new technology as an ally to the worn components recomposition and localized improvements, thus increasing their lifespan, instead of possibly being discarded as scrap.

O presente trabalho tem o objetivo de apresentar fórmulas para o cálculo da perda de carga em tubos e conexões de PVC mais utilizadas em linhas principais e laterais de sistemas de irrigação por aspersão, de maneira simples e de aplicação fácil para um irrigante ou para um projetista de irrigação. Para tal, foram testados no Laboratório de Hidráulica do Departamento de Engenharia Rural da Escola Superior de Agricultura"Luiz de Queiroz"- USP, Piracicaba, tubos e conexões de PVC de dois fabricantes importantes do mercado nacional, TUPY e TIGRE. A literatura apresenta várias equações empíricas para estimar perda de carga contínua e localizada. Apesar de tais equações serem bastante utilizadas na Engenharia, seu uso é limitado a situações para as quais foram determinadas. A hipótese é de que a perda de carga contínua, quanto à localizada é função de uma potência n da vazão. Assim foram determinadas equações para perda de carga em função da vazão para cada tubo e conexão. Valores dos coeficientes de atrito de Darcy-Weisbach e Números de Reynolds foram calculados para o caso dos tubos testados. Dessa maneira é possível a utilização da equação universal de perda de carga. Estão apresentadas também expressões para o comprimento equivalente. A hipótese assumida mostrou-se verdadeira, uma vez que as equações ajustadas apresentaram altos coeficientes de determinação, ou seja, o processe de perda de carga, tanto continua quanto localizada em tubos e conexões de PVC (linha irrigação), pode ser representado por tais equações. / not available

Com o objetivo de estudar o efeito de diferentes lâminas de água no rendimento, nos componentes da produção e na qualidade de sementes de cebola, cultivar Composto IPA-6, foi conduzido um experimento em condições de campo, utilizando o sistema de irrigação por aspersão no Departamento de Engenharia Rural da Escola Superior de agricultura “Luiz de Queiroz” em Piracicaba, São Paulo, no período de 21 de maio a 19 de novembro de 1989. O experimento foi conduzido adotando delineamento estatístico em blocos casualizados, constituído de cinco tratamentos (L0, L1, L2, L3 e L4 e seis repetições. Os tratamentos consistiram de lâminas totais de água de 284, 328, 407, 515 e 594 mm, sendo 260 mm referentes à precipitação pluvial e 24 mm referentes à lâmina de irrigação aplicada em todos os tratamentos no período inicial de estabelecimento de cultura. O controle de irrigação foi feito utilizando tensiômetro, com manômetro de mercúrio, instalado a 15 cm em duas parcelas-controle, localizadas no tratamento L3, adotando-se faixa de potencial mátrico cítrico de -30 a -35 kPa. Os resultados obtidos permitiram concluir que i) houve efeito significativo das diferentes lâminas de água no rendimento de sementes de cebola, na altura média das hastes florais no diâmetro transversal médio das umbelas e na produção média de sementes por umbela e ii) não houve efeito significativo das diferentes lâminas de água no número médio de umbelas por planta e na qualidade de sementes: peso de 1000 sementes e porcentagem de germinação no sexto e décimo segundo dia; iii) a faixa de potencial mátrico cítrico correspondente ao máximo rendimento de sementes de cebola é de -30 a -35 kPa; iv) a irrigação permite obter maior rendimento de sementes de cebola; v) é viável a produção de sementes de cebola utilizando o sistema de irrigação por aspersão. / With the objective of studying the effect of different irrigation water depht on yield, production components and quality of onion (Allium cepa L.) seeds, variety Composto IPA-6, an experiment was carried out under field conditions using a sprinkler irrigation system, at experimental field of the Escola Superior de Agricultura"Luiz de Queiroz", Piracicaba (SP), Brazil, from May, 21 to November 19, 1989. The experiment was carried out by adopting a randomized blocks design: five treatments (L0, L1, L2, L3 and L4) and six replications. The total water depth of each treatment was 284, 328, 407, 515 and 594 mm, being 260 mm from rainfall and 24 mm from irrigation applied in all treatments at the beginning of the crop cycle. The irrigation was controlled by tensiometers with mercury manometers installed at a depth of 15 cm in two control plots located inside the area of treatment L3. The range of the critical matric potential adopted was -30 to -35 kPa. From the results, the following could be concluded: i) there was a significant effect of the different water depth on the seed yield, on the mean height of flower shaft, on the mean diameter of the umbel and on the mean seed production per umbel; ii) there was no significant effect to the different water depth on the mean number of umbel per plant and on the seed quality: the weight of 1000 seeds and the percentage of germination at the 6th and 12th day after sowing; iii) the range of critical matric potential corresponding to the maximum yield of the onion seeds varies between -30 and -35 kPa; iv) the irrigations allows to attain greater onion seeds yields; v) it's viable to procedure seed of onion to make use of sprinkler irrigation system.

Visando viabilizar o uso de sistemas de irrigação por aspersão de baixo custo e economia de energia, foram avaliadas as características hidráulicas e de desempenho de 4 modelos de aspersores, nas pressões de 9B, 123, 147, 172 e 196 KPr. Foram realizados ensaios de vazào, distribuição de água, velocidade de rotação e durabilidade, determinando-se CUCs, raios de alcance e perfis de precipitação. Para analisar a distribuição de água foi utilizado o CUC, sendo feita análise estatística num esquema de fatorial, para espaçamentos de interesse. Os resultados mostraram ser possível utilizar pequenos sistemas de aspersão em pressão reduzida, com uniformidades aceitáveis. Os aspersores Biehl; Fabrimar - A1823; e NAAN-5022/91 podem ser utilizados em baixa pressão de operação, em projetos tecnicamente elaborados e manejados. O uso do pino dispersor em bocal circular; e do bocal elíptico apresentou efeitos significativos na elevação dos valores de CUC em baixa pressão. Os aspersores Biehl A1823 e 5022/91 não apresentaram alteração substancial nas suas características de operação e de distribuição, após operação por 1200 horas na pressão 196 KPa, segundo os critérios da ABNT. / not available

O objetivo do presente trabalho foi propor um novo enfoque na determinação de custos da irrigação por aspersão convencional, bem como analisar a influência da pressão de operação, diâmetros dos bocais e espaçamentos dos aspersores (na linha lateral e entre linhas laterais) na uniformidade de distribuição de água e no custo anual total do sistema. A uniformidade de distribuição foi avaliada pelo coeficiente de uniformidade de Christiansen (CUC), tendo sido simuladas combinações de espaçamentos dos aspersores a partir do perfil de distribuição de um aspersor operando isoladamente. Já o custo anual total do sistema por hectare irrigado (CAT) em cada condição de pressão de operação, diâmetro dos bocais e espaçamentos dos efetuou-se pela soma dos gastos com aspersores bombeamento; mão-de-obra; manutenção e reparos; e equipamentos, sendo os últimos obtidos pelo somatório de funções do tipo potência para cada equipamento. Os resultados indicaram que o CUC foi influenciado significativamente pelas combinações de espaçamentos, diâmetros dos bocais e pressão de operação, enquanto o CAT foi influenciado somente pela combinação de espaçamentos e pela pressão de operação. Na média, o CUC reduziu à medida que se ampliaram os espaçamentos dos aspersores e quando se diminuíram os diâmetros dos bocais. Já o CAT, na média, aumentou ligeiramente quando se aumentou a distância dos aspersores somente na linha lateral, e reduziu acentuadamente quando se aumentou a distância somente entre linhas laterais. Também, na média, ocorreu um aumento do CAT com o acréscimo da pressão de operação. Uma regressão linear relacionando o CUC (variável independente) com o CAT (variável dependente) foi significativa, porém apresentou um coeficiente de determinação muito baixo. / not available

O propósito deste trabalho é a caracterização hidráulica de dois modelos de microaspersores associados a três reguladores de fluxo e um mecanismo de pulso. Neste sentido foram analisados os seguintes aspectos: equação das características da relação vazão-pressão, uniformidade de vazão dos microaspersores, perfil e a superfície de distribuição pluviométrica dos microaspersores. As equações encontradas para os microaspersores sem reguladores de fluxo foram do tipo potencial, entretanto como os microaspersores com reguladores de fluxo operando na faixa de 120 a 400 kPa não se ajustaram ao modelo potencial, utilizou-se de duas curvas características como forma de definir a relação vazão-pressão. Os coeficientes de variação de vazão obtidos segundo a classificação do projeto de normas ABNT foi de médio a bom. Os reguladores de fluxo branco, verde e preto apresentaram os valores de 13, 9 e 4 1/h respectivamente, quando associados aos microaspersores Spinner ou Jet independentes dos bocais utilizados. Os diâmetros de alcance para os microaspersores Spinner variaram de 5 a 6,6m; variação esta que dependia do bocal e do regulador de fluxo utilizado. Por sua vez o microaspersor do tipo Jet com ângulo de 360º proporcionou um diâmetro médio variando de 3,76 a 6,66m. Os perfis de distribuição mostraram-se bastante variados entre os microaspersores / not available