A utilização de biomateriais a base de fosfato de cálcio tem revolucionado a medicina no reparo de partes danificadas do sistema ósseo. Dentre estes, os cimentos a base de fosfatos de cálcio de pega hidráulica tem despertado grande interesse em função de sua biocompatibilidade e endurecimento “in situ”, o que permite uma maior facilidade de manipulação e adaptação à forma e dimensões do defeito ósseo. Entretanto, estes cimentos possuem baixa resistência mecânica quando comparados com os ossos do corpo humano. Neste presente trabalho foi estudado a obtenção de pós de cimento de fosfato de cálcio e adicionados a fibras de poli(ácido co-glicólico) (PLGA) e Alginato de Sódio, visando o aumento das propriedades mecânicas destes cimentos. Foi utilizado um novo método de obtenção de fibras por gotejamento em reagente, tanto para o PLGA e o Alginato de Sódio, sendo depois congeladas essas fibras e liofilizadas. Ambos os métodos de obtenção de fibras por gotejamento foram Patenteados, além de publicações em revistas e congressos internacionais. Com este mecanismo foi possível obter-se fibras por método inovador e reforçar a matriz, o que favoreceu o aumento das propriedades mecânicas, permitindo, assim, a obtenção de materiais mais resistentes. Os materiais obtidos foram utilizados na construção de scaffolds para crescimento tecidual, possibilitando manter uma maior integridade mecânica. / The use of biomaterials based on the calcium phosphate has revolutionized the medicine to repair damaged parts of the skeletal system. Among these, the cements based calcium phosphates handle hydraulic has been much interest due to its biocompatibility and hardening "in situ", allowing greater ease of handling and adjustment to the shape and dimensions of the bone defect. However, these cements have lower mechanical strength when compared with the bones of the human body. In the present work to obtain powders of cement of calcium phosphate and added to fibers of poly (co-glycolic acid) (PLGA) and sodium alginate, in order to increase the mechanical properties of these cements. We used a novel method for obtaining fibers in drip reagent for both PLGA and sodium alginate; the fibers are then frozen and lyophilized. Both methods of obtaining fibers were patented drip, as well as publications in international journals and conferences. With this mechanism it was possible to obtain novel method for fibers and strengthen the matrix, thus favoring increased mechanical properties, thus allowing obtaining more resistant materials. The materials were used in the construction of scaffolds for tissue growth, allowing greater maintain mechanical integrity.

Neste trabalho foi avaliada a resistência à corrosão dos revestimentos compósitos de níquel, obtidos a partir de um banho de níquel químico (electroless) e um banho de níquel eletrolítico tipo Watts (com e sem tensoativo), caracterizando-os comparativamente em relação ao revestimento de níquel sem partículas. Os métodos utilizados para avaliação da resistência a corrosão foram: ensaio acelerado em névoa salina, voltametria cíclica, curva de polarização potenciodinâmica (em NaCl 0,6N) e dissolução anódica à corrente constante. Os revestimentos também foram avaliados com relação à resistência ao desgaste, rugosidade, e morfologia da camada. As partículas foram caracterizadas por difração de raio- X , dispersão granulométrica e potencial zeta. Nas condições estudadas os resultados mostraram que o revestimento compósito Ni-P-Al2O3 (Al2O3 - tamanho de grão ≅ 0,1 a 1,8µm) apresentou melhor resistência à corrosão que o revestimento de níquel químico sem incorporação de partículas (Ni-P) que por sua vez, apresentou resistência a corrosão superior ao compósito Ni-P-SiC no. 23 (SiC no. 23 - tamanho de grão ≅0,8 a 19,9µm). Já o eletrodepósito de níquel sem incorporação de partículas apresentou melhor resistência à corrosão que os revestimentos compósitos. Entre estes o compósito Ni-Al2O3 apresentou resistência a corrosão superior ao compósito Ni-SiC no. 23 A adição do tensoativo lauril sulfato de sódio reduz a quantidade de partículas incorporadas no eletrodepósito, sendo este efeito mais acentuado para o SiC com maior granulometria. Para diferentes granulometrias de carbeto de silício (SiC no. 2 - tamanho de grão ≅0,3 a 6,2µm e SiC no. 23 - tamanho de grão ≅0,8 a 19,9µm), o revestimento compósito obtido com o SiC que possui menor granulometria, apresentou maior resistência à corrosão e maior resistência ao desgaste, indicando desta forma que o tamanho da partícula incorporada no depósito de níquel exerce grande influência sobre a resistência à corrosão do revestimento, bem como sobre a resistência ao desgaste.

Os compósitos são materiais constituídos por dois ou mais materiais diferentes, formando uma classe de materiais heterogêneos que diferem entre si nas propriedades físicas e químicas. Recentes estudos sobre compósitos de polímeros biodegradáveis reforçados com fibras naturais mostram que estes materiais, além de totalmente biodegradáveis, apresentam propriedades térmicas e mecânicas superiores às de polímeros convencionais. O poli(hidroxibutirato-co-valerato) – PHBV - é um polímero biodegradável, da família dos polihidroxialcanoatos (PHAs), com propriedades mecânicas semelhantes as do polipropileno. As fibras de curauá têm alta resistência mecânica quando comparadas com outras fibras como juta, sisal e linho. O presente trabalho tem por objetivo avaliar a incorporação de fibras de curauá à matriz de PHBV, considerando a influência do teor de fibra, da aplicação de um pré-tratamento alcalino sobre as fibras, e a adição de um agente de acoplamento (viniltrietoxisilano). Os compósitos foram obtidos por processo de extrusão e injeção e foram avaliadas suas propriedades térmicas, mecânicas, morfológicas e de biodegradação, além da identificação dos grupos funcionais. Os resultados demonstraram que os compósitos de PHBV reforçados com 20% m/m de fibras de curauá possuem propriedades superiores às do polímero puro. O pré-tratamento alcalino removeu a lignina e a hemicelulose das fibras, o que promoveu um aumento de sua rugosidade aparente, aumentando a aderência da fibra à matriz. Os compósitos com fibras tratadas com solução alcalina com concentração de 5% NaOH apresentaram melhores as propriedades mecânicas. O viniltrietoxisilano - VTES - aplicado sobre as fibras promoveu uma melhor adesão entre as fibras e a matriz, sendo que os compósitos com 2% de VTES apresentaram aumento nas propriedades mecânicas e térmicas. A combinação do pré-tratamento alcalino com o uso do agente de acoplamento provocou um aumento nas propriedades térmicas e mecânicas dos compósitos. O ensaio de exposição ao solo simulado mostrou que as fibras de curauá auxiliaram na biodegradação dos compósitos. Conclui-se que compósitos de PHBV com fibras de curauá tratadas com solução de NaOH e com o uso de VTES apresentam propriedades térmicas, mecânicas e de degradação superiores as do polímero puro, podendo ser utilizados como material de engenharia. / Prefeitura Municipal de Caxias do Sul / Composites are materials composed of two or more different materials, forming a heterogeneous class of materials which differ in physical and chemical properties. Recent studies on biodegradable polymer composites reinforced with natural fibers show that these materials, in addition to totally biodegradable, present thermal and mechanical properties superior to those of conventional polymers. Poly(hydroxibutyrate-co-valerate) – PHBV - is a biodegradable polymer, inside the family of polyhydroxyalkanoates (PHAs) with mechanical properties similar to those of polypropylene. Curauá fibers have high strength when compared with other fibers such as jute, sisal and flax. This study aims to evaluate the incorporation of curauá fibers to the PHBV matrix, considering the influence of fiber content, the application of an alkaline pretreatment on the fibers, and the addition of a coupling agent (vinyl-trietoxi-silane). The composites were obtained by extrusion and injection and were evaluated its thermal properties, mechanical, morphological and biodegradation beyond the identification of functional groups. The results demonstrate that PHBV composites reinforced with 20% m / m of curauá fiber have properties superior to those of pure polymer. The alkaline pretreatment removed lignin and hemicellulose fibers, which promoted an increase in its apparent roughness, increasing the adhesion of the fiber to the matrix. The composites with fibers treated with alkaline solution with a concentration of 5% NaOH showed better mechanical properties. The vinyl-trietoxi-silane - VTES - applied on the fibers stimulated a better adhesion between the fibers and the matrix, and the composite with 2% VTES showed increased mechanical and thermal properties. The combination of the alkaline pretreatment and the coupling agent led to an increase in thermal and mechanical properties of the composites. The test of exposure to simulated soil showed that the curauá fibers colaborated in the composite biodegradation process. It was concluded that PHBV composites with curauá fibers treated with NaOH solution and using VTES exhibit thermal, mechanical and degradation superior to the pure polymer, and thus, can be used as an engineering material.

Orientador: Edison Bittencourt / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-21T16:35:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paula_CarlaMariaSanchesScanavezde_M.pdf: 3266374 bytes, checksum: 0ab2deeb1695380307def84ec2c98ed7 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: A utilização de fibras naturais como reforço de compósitos poliméricos é uma nova linha de pesquisa que vem crescendo e, ganhou o interesse principalmente da indústria automobilística e aeronáutica visando aplicações não estruturais. Considerando-se esta linha de pesquisa, este trabalho estudou a influência do tratamento químico de fibras de sisal, planta cultivada na região Nordeste do Brasil, nas propriedades mecânicas dos compósitos sisal/epóxi. As fibras de sisal foram tratadas com hidróxido de sódio a várias concentrações, com o intuito de melhorar a adesão entre a fibra e a matriz. Foram realizados ensaios Gravimétricos para determinar a perda de massa das fibras de sisal, Espectroscopia na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier de Múltipla Refletância Interna FTIR-MIR, Ensaio Mecânico de Tração, Ensaio de "Pull Out", medida do Ângulo de Contato entre a fibra e a resina para determinar a molhabilidade e Microscopia Eletrônica de Varredura. Os resultados demonstraram que o tratamento químico retirou lignina e modificou a morfologia da superfície das fibras, incrementando a molhabilidade e portanto aumentando a adesão na interface fibra/matriz. Nos compósitos sisallepóxi com fibras tratadas e sem tratamento, foram realizados ensaios Mecânicos de Tração e Flexão, nos quais observou-se um aumento significativo de resistência e módulo nos compósitos com fibra de sisal tratada com NaOH 5%, demonstrando que o tratamento químico das fibras foi eficiente / Abstract: The use of sisal fibres as reinforcement in polymeric composites is a new field of research which has been grown in the last decades and evokeda great interest of the automotive and aeronautic industry. Considering this subject, this work has focused on the influence of alkali chemical treatment of sisal fibers, a cultivated plant of the Northeast Region of Brazil, on the mechanical properties of sisal/epoxy composites. The sisal fibers were treated with sodium hydroxy in different concentrations in order to increase the adhesion between the fiber and matrix. Gravimetric tests were made to find out precisely the weight lose in fibers alkali treated. Fourier-transform Infrared Spectroscopy with Multiple Internal Reflectance, Tension Test, Pull Out Test, Contact Angle between the fiber and the resin, which determinate the wettability, and Scanning Electronic Microscopy were also made. The results showed that the chemical treatment has withdrawn lignin and changed the superficial morphology of the fibers, increasing the wettability and, therefore, increasing the interface adhesion. Tensile and Flexural tests with sisallepoxy composites with treated and nontreated fibers has showed a significant increase in the modulus and strength of the composites, using treated sisal fiber with 5% NaOH, confirming the efficiency of the chemical treatment / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

Orientador : Heloise de Oliveira Pastore / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T02:31:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Frenhani_GustavoNascimento_M.pdf: 5915113 bytes, checksum: 3265b4f8786ea86ab8bb5b935042781a (MD5) Previous issue date: 2002 / Mestrado

Orientador: Edison Bittencourt / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-24T13:48:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JovaAguila_Zaida_M.pdf: 3901684 bytes, checksum: 2103bcd7ec6f644d83fdc44fb63eee4d (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: No presente trabalho foram avaliadas as principais propriedades mecânicas de compósitos reforçados com fibras de PANOX e polpa de aramida com finalidade de aplicação em guarnições de freios automotivos, como alternativa de novos materiais de alto desempenho na produção de materiais de atrito. Diferentes concentrações de grafite e alumina como aditivos e barita como carga mineral, foram utilizados. Os corpos de prova foram produzidos segundo métodos e processos industriais atuais. Adotou-se o modelo geométrico da pastilha de freio N 209 utilizada em veículos VW Gol 1.6, por se tratar do veículo popular de maior aceitação no mercado Brasileiro. Foram verificadas as principais propriedades mecânicas estáticas tais como dureza e resistência ao cisalhamento, assim como o desempenho dinâmico em serviço material, para avaliação do coeficiente de atrito e desgaste, pelo método de ensaios Krauss, com finalidade de obter um compósito com características próximas ao produzido comercialmente. Os resultados obtidos são comparados com os produtos atuais comercializados / Abstract: In the present work different formulations of composites utilizing oxidized PAN fibers (PANOX) and fibrillated aramid fibers were utilized as reinforcing material with phenolic resins to produce brake utilized as reinforcing material with phenolic resins to produce brake lining, with the objective to experiment alternative formulations to substitute the asbestos fibers which were utilized in industry. Some formulation contain only the aramid fiber which is relatively expensive. Brake lining which properties similar to ones produced commercially were obtained with combinations of different proportions of PANOX and fibrillated aramid. In order to plan this study we conducted a investigation on the technical and economic characteristics of material utilized in this sector in Brazil. Mechanical characteristics of the brake products determined were friction coefficients by the Krauss method, hardness, impact resistance and durability. The products obtained had high mechanical strength, adequate friction properties, which classifies them as products with potential market utilization. The combination of the two fibers proved to be quite effective. We were unable to obtain good products without the aramid fiber, with properties similar to the ones with good market position. The brake material were prepared with the help of a well know producer which supplies the automotive industry / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Orientador : João Sinezio de Carvalho Campos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T15:07:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ribeiro_AlexandreAntunes_M.pdf: 1973597 bytes, checksum: 6b51d763f480b442170f11b2c9459b4d (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: A contribuição dos novos materiais, envolvendo compósitos e blendas, tem atingido os mais variados campos da ciência, tanto do ponto de vista científico quanto tecnológico. Isto se deve as necessidades do homem em aplicações, abrangendo em especial a medicina. Neste sentido, este trabalho mostra a preparação e caracterização de compósitos contendo polifluoreto de vinilideno (PVDF) e carbonato de cálcio (CaCO3), no sentido de analisar a incorporação de CaCO3 em PVDF para utilização em restauração e preenchimento ósseo. A preparação dos filmes de compósitos de PVDF/CaCO3 se dá pela dissolução de PVDF em dimetilacetamida (DMA) e pela formação de uma emulsão de CaCO3 também em DMA. Em seguida mistura-se em várias proporções em peso (100/00, 95/05, 85/15 70/30) e deixase em estufa para secar. Filmes homogêneos são obtidos e estruturalmente caracterizados utilizando-se técnicas de espectroscopia no infravermelho, análises térmicas (DSC, TGA), difratometria de raios-X, microscopia óptica e microscopia eletrônica exploratória. Os resultados mostram que o material é um compósito com boa estabilidade térmica até cerca de 400°C; a matriz polimérica de PVDF encontra-se predominantemente na fase cristalina a apolar e análises de microscopia óptica e eletrônica mostram que os filmes são porosos, estando o PVDF envolto pelo CaCO3 / Abstract: The contribution of the new materials, involving composites and blends, it has been reaching the most varied fields of the science, so much of the scientific as technological point of view. This is due the man's needs in applications, especially in the medicine areas. Thus, this work exhibition the preparation and characterization of composites contend poly(vinylidene fluoride) (PVDF) and calcium carbonate (CaCO3), in the sense to analyse the incorporation of CaCO3 in PVDF for using in bone restoration and filling. Films of composites PVDF/CaCO3 are prepared being dissolved PVDF in dimetylacetamide (DMA) and being formed an emulsion of CaCO3 also in DMA, soon after mixed in several proportions in weight (100/00, 95/05, 85/15, 70/30) and left in stove to evaporate. Homogeneous films were obtained and characterized by using spectroscopy techniques in the infrared, thermal analyses (DSC, TGA), diffractometry of X-ray, optical microscopy and scanning electron microscopy. The results show that the material is a composite with good thermal stability until around 400°C, with crystallinity predominant of the PVDF in the non-polar a-phase and analyses of optical and electron microscopy show that the films are porous, being wrapped up PVDF for the CaCO3 / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

Orientador : Inez Valeria Pagotto Yoshida / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-31T22:06:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jose_NadiaMamede_D.pdf: 4063637 bytes, checksum: e3a00c388ad2721825333df38909d224 (MD5) Previous issue date: 2001 / Doutorado

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul.

O presente trabalho aborda o processamento e caracterização de um compósito híbrido obtido a partir da combinação de lâminas de titânio com pré-impregnados de fibra de carbono e epóxi. Atualmente, os compósitos híbridos vêm sendo amplamente estudados, devido a suas propriedades dinâmico-mecânicas específicas excepcionais. Como contribuições deste trabalho para o tema, têm-se um estudo sobre a preparação das matérias-primas e avaliação processamento do compósito por meio de ensaios de rugosidade, calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise termogravimétrica (TGA), microscopia óptica e verificação de massa específica. Também foram realizadas caracterizações por meio de ensaio de resistência à tração, resistência ao cisalhamento interlaminar (ILSS), resistência ao cisalhamento com entalhe em V (Iosipescu) e ensaio de vibração livre. Adicionalmente é apresentado o comportamento em vibração livre do material após sofrer condicionamento higrotérmico. Os resultados das propriedades mecânicas para o compósito híbrido titânio/fibra de carbono/epóxi são comparados com as calculadas das predições a partir da regra das misturas e com valores de propriedades de compósitos da mesma família, como o GLARE e o CARALL . Como resultado, o compósito estudado apresenta propriedades excepcionalmente superiores quando comparados com o GLARE e CARALL, tornando-se um material candidato para aplicações estruturais na indústria aeroespacial.