Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2013-12-05T21:59:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 279200.pdf: 6186550 bytes, checksum: 4df9df350ff6f95bc2e15e556f48c0a1 (MD5) / Neste trabalho foram produzidos filmes finos do semicondutor óxido cuproso (Cu2O) através da técnica de eletrodeposição, que consiste no crescimento de determinado material sobre um substrato sólido através de reações eletroquímicas. O objetivo deste estudo é produzir e caracterizar semicondutores de Cu2O, bem como, controlar o tipo de portador majoritário de carga, através da variação do pH da solução (eletrólito) e da adição de dopante (Cloro). O óxido de cobre é naturalmente um semicondutor do tipo p, porém através da adição de íons hidroxila (controle do pH) ou de átomos de Cloro, pode-se controlar o tipo de portador majoritário como p ou n, que será desenvolvido neste trabalho. Trabalhos recentes demonstram que quanto maior o caráter básico da solução, maior é a possibilidade de obter um semicondutor de Cu2O do tipo p. Em contrapartida, quanto menor é o caráter básico da solução maior é a possibilidade de obter um semicondutor do tipo n. Isso se deve ao fato, de que o pH da solução pode controlar a quantidade de oxigênio incorporado em filmes de óxido cuproso durante a deposição eletroquímica.Além disso, foi acrescentado um dopante ao Cu2O, a fim de obter o tipo n deste material, dando prosseguimento aos estudos de produção e caracterização de óxido de cobre por eletrodeposição, no Laboratório de Filmes Finos e Superfícies da UFSC. Para tanto, foram produzidas junções Schottky (metal/semicondutor), com o propósito de caracterizar o tipo de semicondutor através de suas propriedades elétricas, ou seja, curvas I-V de diodo Schottky e medidas de capacitância. Para obter informações sobre a existência de óxido de cobre depositado sobre o substrato metálico utilizou-se a difração de raios-X e a espectroscopia Raman. Para verificar a presença do dopante, foi utilizada a técnica de Dispersão em Energia (EDS). Outro aspecto de investigação foi estudar a superfície dos filmes através de microscopia eletrônica (FEG). A partir desse estudo pretende-se investigar futuramente as propriedades de dispositivos como diodos de junção pn (homojunções Cu2O-n/Cu2O-p), que são de grande importância para conversores fotovoltaicos como células solares, uma vez que estima-se um aumento em sua eficiência. / This work was produced thin films of semiconductor cuprous oxide (Cu2O) by electrodeposition technique, which consists in the growth of a given material on a solid substrate through electrochemical reactions. The aim of this study is to produce and characterize semiconductor Cu2O, and to control the type of majority carrier charge, by varying the pH of the solution (electrolyte) and the addition of dopant (chlorine). The copper oxide is naturally a p-type semiconductor, but with the addition of hydroxyl ions (pH control) or chlorine atoms, one can control the type of majority carrier as p or n, which will be developed in this work. Recent studies have demonstrated that the higher the basic character of the solution, the greater the possibility of obtaining a semiconductor Cu2O-type p. In contrast, the smaller the basic character of the solution the greater the possibility of obtaining an n-type semiconductor This is due to the fact that the pH of the solution can control the amount of oxygen incorporated in films of cuprous oxide during deposition eletroquímica.Além addition, a dopant was added to Cu2O in order to obtain the n-type of material, giving continuing to study the production and characterization of copper electrodeposition in the Laboratory of Thin Films and Surfaces UFSC. It had been produced Schottky junctions (metal / semiconductor), in order to characterize the type of semiconductor through their electrical properties, ie, Schottky diode IV curves and capacitance measurements. For information about the existence of copper oxide deposited on the metallic substrate we used the X-ray diffraction and Raman spectroscopy. To verify the presence of dopant, we used the technique of energy dispersive (EDS). Another aspect of the research was to study the surface of the films by electron microscopy (FEG). From this study we intend to investigate further the properties of devices such as pn junction diodes (homojunções Cu2O-n/Cu2O-p), which are of great importance for solar cells and photovoltaic converters, since it is estimated an increase in efficiency.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:36:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 320147.pdf: 3962093 bytes, checksum: 08de973438b387228b3c3c087336e7b5 (MD5) Previous issue date: 2013 / A demanda por desenvolvimento de tecnologia para redução do atrito e do aumento da resistência ao desgaste de mancais mecânicos está diretamente relacionada às exigências do consumo energético mun-dial. Uma vez que ao invés de encontrar novas fontes de energia, é possível prolongar as reservas atuais consumindo-a de forma mais eficiente. Uma solução para atrito e desgaste são os tratamentos superficiais como os revestimentos multicamadas, em que se desenvolvem as propriedades superficiais dos componentes sem a alteração do núcleo. Filmes a base de carbono e hidrogênio chamados DLC são capazes de trabalhar nos dois sentidos. Para isto diversos fatores devem ser considerados para proporcionar o desempenho mecânico esperado, como eficiência, vida útil e confiabilidade. Dentre estes fatores estão os tipos de intercamadas, a dureza superficial, a rugosidade e a afinidade química entre outros. Neste trabalho foi estudado, com função de suporte mecânico e adesão, o efeito de diferentes camadas nitretadas por plasma em aço carbono no desempenho tribológico do revestimento DLC. Foram avaliadas as ca-racterísticas superficiais com ênfase na topografia, adesão e tribologia. Ao longo da caracterização topográfica foi necessário realizar um pré-estudo para determinar o método de análise e os parâmetros de avalia-ção. A evolução da topografia a cada etapa de processamento foi regis-trada e apresentada através destes parâmetros. Foi também proposta uma metodologia de caracterização de adesão baseada na norma alemã VDI3198. Por fim, todas as características avaliadas foram relacionadas com o comportamento tribológico <br> / Abstract: The demand for technology development to reduce friction and improve wear resistance in mechanical bearings is closely related to world energy consumption. Once instead of finding new sources of energy, it is possible to extend current resources consuming in a more efficient way. One solution for friction and wear are surface treatments like multilayer coatings, which develop surface properties without core modifications. Coatings made of carbon and hydrogen called DLC are capable of handling the both sides. To do that many factors must be considered to allow the desired mechanical performance like efficiency, life cycle and reliability. Within these factors are types of interlayers, case hardness, roughness, chemical bonding and others. In this work, with mechanical support and adhesion purposes, the effect of different plasma nitride layers over steel substrate on the tribological performance of a DLC coating has been studied. Superficial characteristics were studied with emphasis on topography, adhesion and tribology. During the characterization of the surface topography it was necessary to perform a pre-study to determine assessment method and parameters. Topography evolution along each process stage was registered and presented through these parameters. It was also proposed an adhesion characterization methodology based on the German standard VDI3198. Finally all evaluated characteristics were correlated to the tribological behavior.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais / Made available in DSpace on 2012-10-20T20:15:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 192388.pdf: 2211626 bytes, checksum: 0ddf4c2ee8d133b27f03d0626cfc1843 (MD5) / O poliestireno expansível, EPS, pode ser definido como uma matriz do polímero onde se encontra impregnado um agente de expansão. Esse agente de expansão é um fluido que, pelo aumento da temperatura, aumenta seu volume e força a partícula a se expandir. O EPS convencional, aquele disponível comercialmente, utiliza hidrocarbonetos voláteis como agente de expansão. O emprego de novas substâncias que poderiam atuar como promotores de expansão é uma alternativa para a redução de custo do produto final e tem sido reportado nos últimos anos. Particularmente, a substituição por água aparece como uma possibilidade de interesse. Este trabalho apresenta uma metodologia para a obtenção de EPS com água como agente de expansão. Ainda, técnicas de caracterização foram aplicadas a fim de elucidar as relações entre as propriedades deste material e seu comportamento frente ao processo de expansão. Sucintamente, promoveu-se a incorporação da água nas pérolas de poliestireno para, assim, dotá-lo da capacidade de expandir. A água foi pulverizada, ou aspergida, sobre o monômero e, pela ação do surfactante, um sistema em emulsão foi formado. O produto final foi produzido em suspensão e a reação seguiu até que as gotas do monômero fossem convertidas em pérolas sólidas contendo o agente de expansão espalhadas no seu interior. Foram determinados peso molecular médio ponderal, teor de monômero residual, temperatura de transição vítrea, quantidade de agente de expansão incorporado, massa específica, razão de expansão, diâmetro médio e dispersão dos diâmetros das gotas de água incorporada e, finalmente, a dimensão média e dispersão das células formadas após a expansão. Foi avaliada a influência do uso de um agente reticulante já empregados no caso do EPS convencional. O material foi obtido em ampliação de escala e em reatores sem semelhança geométrica, e os resultados foram reproduzidos quanto à incorporação de água e estrutura celular bem como para o peso molecular e grau de conversão. O comportamento do material e as propriedades determinadas mostram que a técnica de produção implementada foi eficaz e sugerem que o uso de água como agente de expansão é uma alternativa viável.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais / Made available in DSpace on 2012-10-21T02:12:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Esta dissertação apresenta o estudo e desenvolvimento de pisos a partir de um programa interdisciplinar que inclui as áreas da Engenharia de Materiais, Arquitetura e Design. Este estudo está focado no suporte ao desenvolvimento dos Pisos Cerâmicos para Acessibilidade, os PCAs, em porcelanato, que atendem a interesses sociais, científicos e econômicos. Os pisos de porcelanato desenvolvidos neste estudo são destinados à pavimentação de percursos de pedestres pretendendo obter conforto e segurança aos portadores de deficiência e contribuir para sua inclusão social. Tais pisos possuem propriedades formais que possibilitam as pessoas portadoras de deficiência a percepção de estímulos táteis, sonoros e visuais, contribuindo para sua autonomia e independência na orientação espacial, priorizando a acessibilidade nos percursos de pedestres. Além disso, o porcelanato é um material de alta performance como matéria-prima constituinte dos PCAs, assumindo um alto efeito favorável à acessibilidade. Os PCAs foram desenvolvidos a partir da Metodologia do Processo de Design e de Classificação de Pisos para Acessibilidade, MECLAPA, onde foram aplicados os atributos da idéia, as propriedades formais, os princípios de Desenho Universal e o sistema de paginação no projeto do ciclo de vida dos pisos para acessibilidade. Como resultados obteve-se a produção dos protótipos dos PCAs para as tipologias alerta, cruzamento, parada e guia. A classificação do piso alerta com o material porcelanato constatou-se superior a do concreto com relação ao efeito favorável à acessibilidade que podem provocar no meio ambiente. Como conclusão, recomenda-se então o uso de PCAs em porcelanato nos percursos de pedestres.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais / Made available in DSpace on 2012-10-22T07:04:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Neste trabalho estudou-se comparativamente o processo de têmpera direta (laminação a quente, têmpera logo após a laminação e revenido) com o processo de têmpera convencional para verificar a possibilidade de substituição da têmpera convencional pela têmpera direta no processo de fabricação de garras de sapata. Para tal estudou-se o efeito das condições de laminação em dois tipos de aço empregados e em dois perfis de garras. Foram avaliados os efeitos da adição de cromo em aços ao boro e da velocidade de resfriamento. O efeito do cromo foi estudado devido a se empregar aços com a mesma composição básica, sendo um com maior adição de cromo. O efeito da velocidade de resfriamento foi avaliado em função dos perfis a serem analisados que diferem em suas dimensões. Portanto, as variáveis consideradas foram as condições microestruturais da austenita prévia, o perfil das garras e o efeito do cromo em aços ao boro. Como objetivos adicionais teve-se a possibilidade de redução no custo do produto - pois na METISA, um estudo mostrou ser possível a redução em pelo menos 6% no custo final de uma garra, com a utilização da têmpera direta em substituição à têmpera convencional - melhorar a qualidade das garras e estudar o processo de laminação da METISA. In this work, is made a comparative study of the direct quenching process (hot rolling, quenching immediately after rolling and tempering) with the conventional process to determine the possibility of substituing conventional quenching process by the direct quenching process for the manufacturing of grouser bars. The effect of the rolling conditions was studied for two types of steel used in two grouser bar profiles. The effect of chromium addition to boron steel were evaluated as well as the cooling rate. The effect of chromium was studied for steels with the same basic composition but one with a higher addition of chromium as a function of the profile to be analysed that differs in its measurements. The variables considered were the amount retained of austenite in the microestruture, the grouser bar profiles and the effect of the chromium in boron steel. As additional objectives there is the possibility of reducing the cost of the product - because a study made by METISA showed that it is possible to reduce the final cost of a grouser bar by at least 6% by substituing the conventional quenching process by the direct quenching process. This would improve the quality of the grousers and improve the rolling process at METISA.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia dos Materiais. / Made available in DSpace on 2012-10-19T15:47:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 202779.pdf: 1916992 bytes, checksum: c6c8c5a1fdde77d399d62650499c8dbf (MD5)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais. / Made available in DSpace on 2012-10-19T21:51:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T01:38:07Z : No. of bitstreams: 1 183661.pdf: 2126536 bytes, checksum: 633aabc7e62261f317f589c84ea2adf9 (MD5) / A análise mineralógica quantitativa pode ser obtida diretamente através da medição da intensidade dos picos de difração de raios-X. Essa técnica é de difícil execução, exige operador especializado, uso de padrões, para efeito de comparação com os resultados obtidos e podem requerer informações adicionais estruturais (posição atômica, número de ocupação, etc.). Na maioria dos casos, são demorados e apresentam procedimentos dispendiosos, limitando, assim, seu uso e não conseguindo atender à necessidade industrial de respostas rápidas e confiáveis. A partir da composição química quantitativa e da análise mineralógica qualitativa tem-se à disposição informações, teoricamente, suficientes para resolver o problema de quantificação de fases mineralógicas. Tal conceito é, geralmente, denominado análise mineralógica racional. Neste trabalho, é proposto um método de análise mineralógica racional alternativo (Método UFSC), através da resolução do sistema de equações via rotina de mínimos quadrados não-negativos, que mostrou ser uma alternativa rápida e eficiente aos métodos convencionais.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais. / Made available in DSpace on 2012-10-20T04:30:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T00:58:48Z : No. of bitstreams: 1 184510.pdf: 14524914 bytes, checksum: 219676b841b5be00095e70c41200e6f5 (MD5) / Apresenta o problema do impacto ambiental com a geração de rejeitos industriais, dando ênfase à indústria cerâmica de revestimentos. Descreve o processo de fabricação de revestimentos cerâmicos semi-gresificados, os parâmetros de controle e as propriedades do produto. Apresenta e discute os resultados obtidos por meio de ensaios de distribuição de tamanhos de partículas, viscosidade, densidade aparente, absorção de água, retração linear de queima e resistência à flexão após queima, seguindo os procedimentos descritos nas normas ABNT. Propõe uma metodologia para reutilização do rejeito sólido (chamote) já que os resultados obtidos mostram que este quando moído a tamanhos de partículas inferiores a 32 mesh (500 mm) e adicionado na etapa de moagem a úmido do processo de fabricação de pavimento semi-gresificado, em quantidades inferiores a 10% não altera o comportamento do material (massa cerâmica).

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia dos Materiais. / Made available in DSpace on 2012-10-20T05:58:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 190414.pdf: 1916992 bytes, checksum: c6c8c5a1fdde77d399d62650499c8dbf (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais. / Made available in DSpace on 2012-10-20T07:06:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 188380.pdf: 1725802 bytes, checksum: f90a6f4c0837d7ac8c838fa3db81c509 (MD5) / No presente trabalho foram estudadas as propriedades micro e macroscópicas de blendas poliméricas de poliamida 4,6 / poliamida 6, nas composições de 95, 90, 80, 70, 50, 30, 20 e 10% em peso de poliamida 4,6. As blendas foram preparadas através de mistura física no estado fundido, utilizando-se o processo de injeção. O teor de absorção de água em função do tempo, para três diferentes composições das blendas e dos componentes puros, foi avaliado em corpos de prova submersos em água e expostos a ambientes com 80% de umidade relativa. A taxa de absorção de água, bem como o grau de saturação, mostrou ter maior influência da concentração de PA 4,6 na composição da blenda do que de PA 6. Através dos resultados de calorimetria diferencial de varredura (DSC) foi sugerida a imiscibilidade do sistema, que concorda com os resultados da análise de difração de raios-X. Foram avaliadas as propriedades mecânicas de resistência ao impacto, resistência à tração, deformação na ruptura e módulo de elasticidade de tração. As blendas com composições a partir de 40% de PA 4,6 apresentaram propriedades de resistência à tração bem próximas das propriedades da PA 4,6 pura. As blendas apresentaram menor tenacidade que os componentes puros. O teor de água absorvida pelas misturas reduziu a resistência à tração no limite de escoamento e o módulo de elasticidade, aumentando a deformação na ruptura. O processo de injeção mostrou-se adequado para a obtenção das blendas cujas propriedades mecânicas, com exceção da resistência ao impacto, apresentaram um comportamento aditivo.