O objetivo deste estudo in vitro foi analisar o comportamento superficial do titânio comercialmente puro (grau 2 ASTM) usinado e obtido pelo processamento de metalurgia do pó sob a ação de diferentes soluções fluoretadas, através da análise do grau de corrosão em microscopia óptica (MO) e da rugosidade superficial. Além disso, o estudo se propôs a comparar essas análises com os resultados obtidos com o titânio fundido da dissertação de mestrado de Barros (2004). Todas as amostras receberam procedimento metalográfico padrão e foram divididas em grupos: Gr.1- saliva artificial com pH 7.0 (controle), Gr.2- gel de flúor fosfato acidulado a 1,23% com pH 3.5, Gr.3- gel de NaF a 2% com pH 6.5, Gr.4- solução de NaF a 0,05% com pH 4.0 e Gr.5- solução de NaF a 0,05% com pH 7.5. As amostras foram expostas a estas soluções por 1, 4, 8 e 16 min, intercaladas com imersão em saliva artificial por 24 h, e depois foram observadas em MO e MEV, a cada intervalo de tempo. As imagens em MO, 100x, foram classificadas através de escores de 0 a 4, conforme o grau de corrosão. A rugosidade foi analisada utilizando o parâmetro Ra. Os resultados da análise de MO foram tratados estatisticamente pelo teste qui-quadrado e da rugosidade pelo teste F de Snedecor e de Bonferroni (p<0,05). Nos três tipos de amostras, o Gr2 apresentou a corrosão mais severa, e os Gr.4 e 5 apresentaram os menores graus de corrosão. Entretanto, nas amostras usinadas o Gr5 apresentou uma corrosão menos acentuada em relação ao Gr4. No Gr3 houve um aumento da corrosão em função do tempo, sendo que as amostras fundidas mostraram este aumento mais rapidamente. Houve um aumento significativo na rugosidade superficial no Gr.2 nos três tipos de amostras. Nos diversos grupos, os valores de rugosidade superficial das amostras fundidas foram significantemente maiores que os das usinadas e as de metalurgia do pó. Os autores concluíram que as soluções fluoretadas de uso odontológico são danosas às superfícies do titânio fundido, usinado e metalurgia do pó, principalmente as soluções com alta concentração de fluoreto. / The purpose of this in vitro study was to analyze the superficial behavior of commercially pure titanium (grade 2, ASTM), obtained by milling or powder metallurgical process, under the action of different fluoride solutions through the analysis of corrosion grade under an optical microscope (OM) and superficial roughness. Furthermore the results obtained from such analyses were compared with the ones of cast titanium from Barross masters degree dissertation (2004). All specimens received the standard metallography procedure for titanium, and were divided into the following groups, according to the attack solution received: Gr.1- synthetic saliva with pH 7.0 (control), Gr.2- 1.23% acidulated phosphate fluoride gel with pH 3.5, Gr.3- 2% NaF gel with pH 6.5, Gr.4- 0.05% NaF solution with pH 4.0, and Gr.5- 0.05% NaF solution with pH 7.5. The specimens were exposed to these solutions for 1, 4, 8, and 16 minutes, and between each of these times they were immersed in synthetic saliva for 24 h. The surfaces of samples were observed under OM and SEM at each interval time. The images of 100x in OM were classified by means of scores which ranged from 0 to 4, according to corrosion grade. The rugosity was analyzed using Ra parameter. The results of OM analysis were statistically treated by means of Chi-square test and of rugosity through Snededor F test and Bonferroni test (p<0,05). In the three different types of samples, the Gr2 presented the most severe corrosion, and the Gr.4 and 5 showed the smallest corrosion grade. However in the milled samples Gr5 showed a less Sharp corrosion than Gr4. The corrosion grade of Gr3 increased according to time, but the cast specimens showed this increase more quickly. There was a significant increase in the superficial rugosity in the Gr.2 in the three types of samples. In the several groups the values of the superficial rugosity of the cast samples were significantly greater than the milled and powder metallurgical ones. The authors concluded that the fluoride solutions used in dentistry are harmful to the surfaces of cast, milled and powder metallurgical titanium, mainly the solutions with high fluoride concentration.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / No presente trabalho, foram realizados ensaios de tribocorrosão no aço inoxidável AISI 304L, no titânio comercialmente puro (CPTi) e na liga de titânio Ti6Al4V em solução aquosa de 0,90% m/v NaCl. Amostras de ligas de titânio com tratamento térmico superficial de refusão a laser também foram utilizadas. Um tribômetro do tipo pino-no-disco com contracorpo de alumina foi usado. Técnicas eletroquímicas in situ de monitoramento em circuito aberto, espectroscopia de impedância eletroquímica, curvas de polarização e amperimetria de resistência nula foram empregadas. Os resultados obtidos indicam que o desgaste tribocorrosivo das ligas de titânio é mais intenso do que o observado no aço inoxidável, apresentando perfis de superfície mais irregulares. A análise da impedância eletroquímica mostrou que todos os materiais utilizados apresentam uma rápida recuperação da camada passiva, exibindo módulos e fases um pouco menores do que os medidos antes do desgaste. Sob atrito, os diagramas de impedância apresentam uma forte redução do módulo. Sob desgaste, o expoente &#945; do elemento de fase constante (CPE) atinge seu valor mais baixo, enquanto o parâmetro &#947; é máximo. As curvas de polarização exibem potenciais menores e densidades de corrente de corrosão maiores durante o desgaste. O tratamento de refusão a laser, embora mude a microestrutura e a dureza superficial das amostras, não indica uma mudança aparente nos parâmetros eletroquímicos sob tribocorrosão, bem como do coeficiente de atrito. Nos ensaios de amperimetria de resistência nula, foi possível estimar a corrente mensurada no ARN por meio do emprego de um circuito elétrico equivalente. A densidade espectral de potência dos sinais de potencial e de corrente exibe a frequência de rotação (1,25 Hz) e seus harmônicos. Para baixas frequências (abaixo de 10 mHz), o decaimento obedece à relação 1 &#8260; e 1&#8260; para os sinais de potencial e corrente, respectivamente. / In this study, tribocorrosion tests were performed in stainless steel AISI 304L, commercially pure titanium (CPTI) and Ti6Al4V titanium alloy in 0.9% m/v NaCl aqueous solution of. Titanium alloy sample with laser remelting treatments were also tested. A pin-on-disc tribometer with alumina counterbody was used. In situ electrochemical techniques of open circuit monitoring, electrochemical impedance spectroscopy, polarization curves and zero resistance ammeter were employed. Results indicate tribocorrosion wear of titanium alloys is more intense than that observed in stainless steel, presenting more irregular surface profiles. Analysis of electrochemical impedance spectroscopy showed all materials used have a fast recovery of the passive layer, showing modulus and phase slightly smaller than those measured prior to wear. Under friction, impedance diagrams show a strong reduction of the modulus. Under rubbing, exponent &#945; of the constant phase element (CPE) reaches its lowest value, while &#947; parameter is maximum. Polarization curves show lower corrosion potential and higher corrosion current density during rubbing. Laser remelting treatments, although changes microstructure and surface hardness of the samples, does not indicate an apparent change in electrochemical parameters under tribocorrosion, as well as in coefficient of friction. In zero resistance ammeter tests, it was possible to estimate the current measured in ZRA using an electrical equivalent circuit. Power spectral density of the potential and current signals exhibits the rotation frequency (1.25 Hz) and its harmonics. For lower frequencies (below 10 mHz), the decay follows 1&#8260; and 1&#8260; roll-off for signals of potential and current, respectively.

Submitted by Elizabete Silva (elizabete.silva@ufes.br) on 2015-10-13T20:15:06Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Estudo da corrosão naftênica por espectrometria de massas.pdf: 10701056 bytes, checksum: 7912e39576c3f3d1c9b91b6618a7c1b5 (MD5) / Approved for entry into archive by Patricia Barros (patricia.barros@ufes.br) on 2015-11-17T11:00:49Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Estudo da corrosão naftênica por espectrometria de massas.pdf: 10701056 bytes, checksum: 7912e39576c3f3d1c9b91b6618a7c1b5 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-17T11:00:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Estudo da corrosão naftênica por espectrometria de massas.pdf: 10701056 bytes, checksum: 7912e39576c3f3d1c9b91b6618a7c1b5 (MD5) Previous issue date: 2014 / Capes / Os ácidos naftênicos são considerados os principais responsáveis pela corrosão no processo de refino do petróleo, e se não for devidamente monitorada, a corrosão naftênica pode causar graves prejuízos para a indústria petroquímica. No primeiro capítulo deste trabalho duas amostras de petróleo, tratadas a 300°C/2h e 350°C/6h, foram postas em contato com aço carbono AISI 1020 durante 15 dias. A acidez do óleo original e dos produtos oriundos do tratamento térmico foi monitorada por número de acidez total (NAT), espectrometria de massas de altíssima resolução e exatidão (ESI(-)- FT-ICR) e a corrosão no aço foi monitorada por microsospia de força atômica (AFM). Os dados de ESI(-)-FT-ICR MS mostraram que na classe O2, as principais espécies majoritárias detectadas foram de número de carbono C25-C32 e DBE = 3. Para o tratamento a 350ºC/6h, observou-se uma redução de ~ 80% no NAT. Os resultados obtidos por AFM mostraram que a topografia da superfície do aço exposto ao óleo tratado a 300°C/2h possui efeitos mais pronunciados de corrosão, pois, o padrão de rugosidade medido pela "altura de pico a pico" da superfície, indicou que a superfície exposta ao óleo 300°C/2h, embora apresente uma série de irregularidades é menos pronunciada, que a superfície do aço exposto ao óleo tratado a 350°C/6h. No segundo capítulo, dois petróleos com acidez distinta, J e G, foram caracterizados por ESI (-) - FT-ICR MS. O aço AISI 316 foi analisado por microscopia ótica, microscopia de força atômica e por espectroscopia Raman. Os resultados mostraram que as principais classes identificadas nas amostras foram as classes O2 e N2. Em relação à classe O2, as principais espécies majoritárias detectadas foram de número de carbono C24-C35 e DBE= 3 e C29-C35 e DBE= 4. As imagens de AFM revelaram que para o intervalo de 14 dias, o aço exposto ao óleo J, apresentou fortes alterações topográficas em relação ao branco,caracterizando o início do processo corrosivo. Essas informações são compatíveis com os espectros de Raman, em que para este intervalo de tempo foram evidenciados a formação de Goetita, Magnetita e Hematita. As alterações topográficas para o aço exposto ao petróleo G, só puderam ser observadas após 21 dias de análise por AFM. No terceiro capítulo, uma amostra de petróleo foi tratada termicamente, na presença e ausência de catalisador, a 300 e 350 ºC pelo período de 2, 4 e 6 horas. A acidez do petróleo original e dos produtos oriundos do tratamento térmico com catalisador foi determinada pelo NAT. A variação do conteúdo de polares nas amostras, em especial a classe O2, foi monitorada por ESI (-)-FT-ICR MS. De uma maneira geral, as principais classes identificadas para ambas às amostras foram O2, N e NO2, respectivamente. Em relação à classe O2 correspondente aos ácidos naftênicos, as principais espécies majoritárias foram de C25-C32 e DBE = 4. Observou-se uma redução de 43,50% no petróleo degradado á 350°C durante 4h na presença do catalisador evidenciando assim a eficiência da remoção dos ácidos naftênicos nas condições avaliadas. / Naphthenic acids are considered primarily responsible for corrosion in the oil refining process, and if not properly monitored, the naphthenic corrosion can cause severe damage to the petrochemical industry. In the first chapter of this work, two oil samples treated at 300°C/2h 350°C/6h, were brought in contact with carbon steel AISI 1020 for 15 days. The acidity of the original and products from oil heat treatment was monitored by TAN ESI (-) - FT-ICR-MS and corrosion on steel was monitored by AFM. The ESI (-) - FT-ICR MS showed that the O2 class, the major species detected were majority carbon number of C25-C32 and DBE = 3. For treatment at 350°C/6h, there was a reduction of ~ 80% in the TAN. The results showed that AFM topography of the steel surface exposed to the oil treated at 300°C/2h has higher effects of corrosion, since the pattern of roughness measured by "peak to peak height" of the surface, indicated that the surface exposed to the oil 300°C/ 2h, although it presents a number of irregularities is less pronounced, the surface exposed to the oil-treated steel at 350°C/6h. In the second chapter, two oils with different J and G acidity were characterized by ESI (-) - FT-ICR MS. The AISI 316 steel was analyzed by optical microscopy, atomic force microscopy and Raman spectroscopy. The results showed that the major classes were identified in the samples classes O2 and N2. Regarding O2 class, the major species detected were majority of carbon number C24 and C35 = 3 DBE and DBE and C29-C35 = 4. The AFM images showed that the interval for 14 days, the steel exposed to oil J, showed strong topographic changes from white, characterizing the onset of the corrosion process. This information is consistent with the Raman spectra that for this period of time the formation of goethite, hematite and magnetite were evidenced. Topographical changes to the exposed steel to oil G could only be observed after 21 days of analysis by AFM. The third chapter, a sample oil was thermally treated in the presence and absence of catalyst at 300 and 350 ° C for a period of 2, 4 and 6 hours. The acidity of the original oil and products derived from thermally treated catalyst was determined by TAN. The variation in the content of polar samples, particularly class O2 was monitored by ESI (-) - FT-ICR MS. Generally, the major classes identified for both samples were N, NO2, and O2, respectively. Regarding O2 class corresponding to naphthenic acids, the major species were majority of C25-C32 and DBE = 3. There was a 43.50% reduction in the degraded oil at 350°C for 4h in the presence of the catalyst thus demonstrating the efficiency of removal of naphthenic acids under the conditions evaluated.

Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2015-11-03T20:23:09Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_EfeitoCaracterísticasMicroestruturais.pdf: 4622852 bytes, checksum: 235793baeaf245cfb090fd33619308ff (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-11-04T17:02:10Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_EfeitoCaracterísticasMicroestruturais.pdf: 4622852 bytes, checksum: 235793baeaf245cfb090fd33619308ff (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-04T17:02:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_EfeitoCaracterísticasMicroestruturais.pdf: 4622852 bytes, checksum: 235793baeaf245cfb090fd33619308ff (MD5) Previous issue date: 2015 / Dois diferentes tipos de aços eutetóides são empregados na fabricação de trilhos ferroviários usados hoje na construção e manutenção das estradas de ferro do Brasil pela empresa Valor Logística Integrada – VLI. Porém não há produção nacional de trilhos, e a VLI importa esses componentes principalmente do Japão, China e Estados Unidos. Trilhos do tipo standard e premium são classificados de acordo com a presença de elementos de liga em sua composição e de acordo com o tratamento térmico realizado no boleto do trilho. Este trabalho caracteriza a microestrutura, o comportamento mecânico, determina a tenacidade à fratura e o comportamento em propagação de trinca por fadiga de dois trilhos (um standard e um premium), provenientes do Japão e da China. A microestrutura foi avaliada por microscopia óptica e eletrônica de varredura (MEV). O tamanho médio das colônias de perlita e o espaçamento interlamelar foram medidos. Além disso, foram realizados ensaios de dureza e tração, ensaios de tenacidade à fratura (mecânica de fratura linear elástica - KIC), e ensaios de propagação de trincas por fadiga (da/dN x K). As superfícies de fratura dos corpos de prova de todos os ensaios foram analisadas via MEV para confirmar o mecanismo de fratura material. As análises metalográficas mostraram a presença de perlita fina em todos os aços como constituinte majoritário, com uma distribuição normal de inclusões, mas com diferenças entre as características microestruturais (tamanho de colônia e espaçamento interlamelar) entre os dois aços estudados. Os ensaios mecânicos mostraram que existe uma diferença de resistência mecânica entre os aços. Os aspectos microestruturais foram correlacionados com os resultados da mecânica de fratura e de propagação de trincas por fadiga, a fim de mostrar o efeito da microestrutura no comportamento mecânico dos aços, que são informações relevantes para uma seleção adequada dos aços, pela VLI, para aplicações ferroviárias. Confirmou-se que uma estrutura mais refinada apresenta maior valor de dureza e de resistência mecânica, menor valor de tenacidade à fratura KIC e pior comportamento em fadiga, com menor valor de resistência à propagação de trinca por fadiga na região de crescimento de trinca I (KTH). A fractografia confirmou o comportamento frágil desses materiais. ________________________________________________________________________ / ABSTRACT: Two different types of eutectoid steels are used in the manufacture of rails used in the construction and maintenance of Brazilian railroads, by the Valor Logística Integrada – VLI company. However, there is no national production of these type of steels and VLI buys rails mainly from Japan, China and United States. Premium and Standard types of rails are classified depending on the presence of certain alloying elements and the heat treatment done on the rails head. The present work characterizes the microstructure, the mechanical behavior, and determines the fracture toughness and fatigue behavior of two of those steels (one Standard and one Premium), from Japan and China. The microstructure was evaluated by light optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM). Average grain size and pearlite interlamellar spacing were measured. In addition, hardness, tensile tests, fracture toughness tests (linear elastic fracture mechanics - KIC), and fatigue crack propagation tests (da/dN x K) were performed. The fracture surfaces of the specimens of all tests were analyzed via SEM to confirm the fracture mechanism of each material. Metallographic examination showed the presence of fine pearlite in all steels as major constituent, with a normal distribution of inclusions, but with differences between the microstructural characteristics (colony size and interlamelar spacing) of the two steels. Mechanical tests also showed a large difference in strength between the steels. The microstructural aspects were correlated with the results of fracture mechanics and fatigue crack propagation in order to show the effect of the microstructure on the mechanical behavior of the steels and provide relevant information for an adequate selection of steel for railroad applications, by VLI. It was confirmed that a more refined microstructure has larger value of hardness and greater tensile strength, lower value of fracture toughness KIC and worse fatigue behavior, with smaller value of fatigue propagation resistance in crack growth region I (KTH). The fractography confirmed the brittle behavior of the materials studied.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T21:15:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 106523.pdf: 22823662 bytes, checksum: e91a02170ece59a2cebae03f3e21c7ec (MD5) Previous issue date: 1996 / A utilização de peças sinterizadas tem crescido muito nas últimas décadas em função de algumas vantagens como economia de matéria-prima e custos baixos de produção. Mas devido a porosidade residual decorrente do processo de produção, os materiais sinterizados apresentam baixa resistência ao desgaste químico. Neste trabalho avaliou-se a utilização de tratamentos superficiais como nitretação por plasma e deposição de titânio via ?magnetron sputtering?. Concluiu-se que ambos os tratamentos são viáveis, e que a temperatura de nitretação e o tempo de deposição do titânio são fatores importantes para o aumento da resistência à corrosão dos materiais sinterizados.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-08-03Bitstream added on 2014-06-13T18:29:03Z : No. of bitstreams: 1 rosa_pc_me_araiq.pdf: 5241597 bytes, checksum: 86c19fd175b11d485eb9c87aaaa4bc64 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho foram estudados inibidores voláteis de corrosão (VCIs) utilizados na proteção do aço Galvannealed (aço laminado a frio revestido com Zn para produzir uma liga Zn-Fe) muito empregado na indústria automobilística. Ao contrário dos inibidores de corrosão convencionais, os VCIs apresentam a vantagem de que seu vapor pode atingir toda a superfície da peça, além de não interferir em tratamentos posteriores. O método mais empregado para avaliar a eficiência de VCIs é o da câmara úmida, que permite simular condições próximas daquela que a amostra é normalmente submetida, apesar de demandar longo tempo de teste e dedicação do operador para analisar as amostras. A câmara foi construída com controle de tempo, temperatura e umidade para simular as condições de armazenamento e transporte das peças na presença do VCI. As possíveis propostas alternativas para substituir o método da câmara úmida foram: as técnicas eletroquímicas, como a espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) e análise do ruído eletroquímico (ENA). Embora os ensaios eletroquímicos forneçam os valores de resistência à corrosão, informações sobre o processo eletroquímico do sistema metal-VCI e são relativamente rápidos, estes ensaios não apresentaram linearidade nos resultados, o que impossibilitou a avaliação dos inibidores a partir destes dados. Uma possível explicação, para a não linearidade dos resultados obtidos nos testes eletroquímicos, pode estar relacionada à instabilidade do sistema, uma vez que o VCI sendo volátil se difunde para o ambiente durante o manuseio da amostra, dificultando a reprodutibilidade dos dados. Por essa razão, o método da câmara úmida foi considerado o mais adequado na avaliação da eficiência dos VCIs. Palavras-chave: Inibidores voláteis de corrosão, Galvannealed, Testes de corrosão em câmara úmida. / In this work volatile corrosion inhibitors (VCIs) had been studied and used for protecting the Galvannealed steel (cold plated steel coated with Zn to produce a Zn–Fe alloy), which is largely employed in the automobile industry. In contrast of conventional corrosion inhibitors, VCIs present the advantage that their vapor can reach all over the metallic surface and cause no interference with posterior surface treatments. The humidity chamber method is the most used to evaluate the efficiency of VCIs in protecting Galvannealed. It allows simulating conditions similar to that the sample is normally submitted, but demands a long time for testing and requires a greater dedication of the operator to analyze the samples. The humidity chamber constructed allows controlling the exposition time, temperature and humidity in order to simulate the conditions of storage and transport of pieces in the presence of VCI. However, the possible alternatives to replace the humidity chamber method were: electrochemical techniques such as electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and electrochemical noise analysis (ENA). Although the electrochemical tests give the values of corrosion resistance, and considering that information about the electrochemical process of the metal-VCI system are relatively fast, these tests did no present linearity in the results what became impossible the inhibitors evaluation from these data. A possible explanation for the non-linearity of the obtained results in the electrochemical tests might be related to the instability of the system, once the VCI is volatile and diffuses to the air during the sample manipulation resulting in a difficulty of data reproducibility. For these reason, the humidity chamber method was considered the most adequate in the VCIs efficiency evaluation.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-08-13Bitstream added on 2014-06-13T18:29:04Z : No. of bitstreams: 1 schiavetto_mg_me_araiq.pdf: 2674494 bytes, checksum: 7d2a426d4ea0452fdeaf7aa10ce4b83a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Revestimentos híbridos orgânico-inorgânicos preparados pelo processo sol-gel são considerados como uma boa alternativa para a passivação da superfície do aço, em substituição a compostos a base de cromo que apresentam problemas ambientais devido a sua alta toxicidade. Filmes híbridos a base de polisiloxano foram depositados em substratos de aço inoxidável 316L por dip-coating a partir de um sol preparado via catálise ácida com a hidrólise e co-policondensação do tetraetoxi silano (TEOS) e 3- metacriloxipropril trimetoxi silano (MPTS), seguido da polimerização radicalar dos grupos metacrilato. Características estruturais do híbrido a base de polisiloxano foram estudadas por ressonância magnética nuclear (RMN) de 13C e 29Si, espectroscopia de fotoelétrons induzida por raios X (XPS), calorimetria exploratória diferencial (DSC) e análise termogravimétrica (TG) em função da razão TEOS/MPTS, que variou entre 0 e 2. Os resultados de RMN e TG mostraram para a amostra com razão TEOS/MPTS = 2 um alto grau de polimerização e policondesação maior que 85% e uma estabilidade térmica de até 415 °C. Todos os filmes apresentaram boa adesão e a morfologia foi analisada por microscopia de força atômica (AFM) e microscopia óptica. A eficiência contra a corrosão dos filmes depositados sobre o aço inoxidável foi investigada por XPS, espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) e curvas potenciodinâmicas de polarização, após a imersão das amostras em meio salino neutro e acidificado. Os resultados mostraram uma eficiente proteção do aço no meio salino. Os efeitos anticorrosivos da incorporação de íons cério IV no híbrido a base de siloxano foram estudados por XPS e testes eletroquímicos que mostraram melhorias na proteção contra a corrosão dos filmes modificados por Ce4+. / Organic-inorganic hybrid coatings prepared by the sol-gel process are considered as a good alternative for the passivation of steel surfaces, substituting chromium compounds, which present environmental problems due to their high toxicity. Polysiloxane-based hybrid were deposited on 316L stainless steel substrates by dip-coating in a sol prepared by acid-catalyzed hydrolytic co-polycondensation of tetraethoxysilane (TEOS) and 3-methacryloxy propyltrimethoxysilane (MPTS), followed by radical polymerization of methacrylic moieties. Structural features of the polysiloxane-based hybrids were studied using 13C and 29Si nuclear magnetic resonance (NMR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA), as a function of the TEOS/MPTS ratio, which ranged between 0 and 2. The NMR and TGA results indicated for the hybrid film with a TEOS/MPTS ratio of 2 a high degree of polymerization and polycondensation, of up to 85% and elevated thermal stability up to 415 °C. All films presented good adhesion and morphological analyses were performed by atomic force microscopy (AFM) and optical microscopy. The efficiency of the corrosion protection of hybrid-coated stainless steel was investigated by XPS, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and potentiodynamic polarization curves, after immersion of the samples in a neutral saline and acidified environment. The results have shown an efficient protection of the steel surface in saline solution. The effects of the incorporation of cerium IV ions in polysiloxane-based hybrid were studied by XPS and electrochemical tests and the results indicate the improvement on the protective properties against corrosion of the films modified by Ce4+.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-10-10Bitstream added on 2014-06-13T19:21:32Z : No. of bitstreams: 1 sousa_lr_dr_araiq.pdf: 9849102 bytes, checksum: a309711b99d0bfdfbdee9ce8d0af80b8 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A primeira etapa desta pesquisa constituiu no preparo de ligas Ti-Al-Nb por fusão a Arco e processamento termomecânico por laminação a quente e recozimento. Este estudo caracterizou a morfologia, estrutura e composição dos materiais empregando-se as técnicas LM, SEM-EDS e DRX; foram avaliadas as propriedades mecânicas por ensaios de tração e a resistência à corrosão utilizando medida de OCP, polarização potenciodinâmica e EIS. Os resultados mostraram a influência dos elementos de liga na microestrutura e no comportamento mecânico, revelando que a liga comercial Ti-6Al-7Nb apresentou o melhor conjunto de propriedades. Os ensaios eletroquímicos em solução que simula a agressividade do fluido corporal mostraram pequena influência dos teores de Al e Nb nas correntes de passivação. Contudo, as velocidades de formação e dissolução do filme foram afetadas. O espectro de impedância para a liga Ti-6Al-7Nb demonstrou que um processo de formação e dissolução da camada de óxidos ocorre como função do tempo de imersão. Um estado estacionário entre as velocidades de formação e dissolução foi alcançado ao redor de 140 h e caracterizado por uma espessura limite, que mostrou boa concordância dos resultados calculados por EIS e medidos por TEM. A segunda etapa envolveu a modificação eletroquímica da superfície com o objetivo de obter um filme de óxido anódico que melhore a biocompatibilidade. Estudos de citocompatibilidade foram realizados pelo cultivo de células da medula óssea humana diretamente sobre a superfície do material e em contato com extratos contendo os seus produtos de corrosão, testando-se os efeitos das esterilizações por autoclave e etanol. Os experimentos com os extratos foram realizados expondo as culturas de 14 dias aos extratos metálicos durante 48 h. / The first stage of the investigation consisted in manufacture of Ti-Al-Nb alloys by arc fusion melting and thermo-mechanical processing by hot-rolling and annealing. This study has characterized the morphology, structure and composition of the materials using LM, SEM and X-Ray techniques; the mechanical properties using Strength testing; and the corrosion resistance using OCP, Polarization and EIS electrochemical measurements. The results showed influence of the alloying elements on the microstructure and mechanical behavior and revealed that Ti-6Al-7Nb commercial alloy showed the best whole of properties. Electrochemical testing in a simulated body fluid showed little influence of Al and Nb contents on the passivity currents, however, the film formation and dissolution rates was modified by that ones. The impedance spectra for the Ti-6Al-7Nb alloy demonstrated that a chemical process of oxide layer dissolution-formation occurs as function of the immersion time. A steady-state between the formation and dissolution rates of the oxide film was reached around 140 h and characterized by a thickness limit; there is fairly good agreement between the oxide thicknesses calculated by EIS and measured by TEM. The second stage involved the electrochemical surface modification in order to obtain anodic oxide that improves the biocompatibility. The cytocompatibility studies were performed by seeding human bone marrow cells directly over the metallic surfaces and in contact with extracts containing the corrosion products of the material. Both the sterilization by autoclave and by ethanol was tested. The assays with the extracts were done by exposing 14 days cultures to the metallic extracts during 48 h.

Made available in DSpace on 2015-05-14T16:52:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-24Bitstream added on 2015-05-14T16:59:35Z : No. of bitstreams: 1 000824473.pdf: 1617387 bytes, checksum: a6e858340ee58fd44fc93fe8be90d78e (MD5) / Neste trabalho é apresentado um estudo sobre a produção e caracterização físico-química e morfológica de filmes finos de óxido de nióbio (Nb2O5), obtidos pela técnica de spin-coating, buscando propriedades eletroquímicas e anticorrosivas superiores aos materiais existentes no mercado. Também foram realizados estudos quantitativos e qualitativos quanto a tais propriedades, com o intuito de simular aplicações no campo de prospecção de petróleo e gás offshore. A primeira etapa do estudo foi realizar a produção de tais filmes pelo método dos precursores poliméricos, utilizando uma solução precursora de citrato de nióbio aplicada pela técnica de spin-coating, seguido de tratamento térmico a 300 °C por 1 hora e 650 °C por 2 horas. Para a caracterização do filme fino e constatação da presença de óxido de nióbio, foram empregadas técnicas de microscopia eletrônica de varredura com avaliação de composição química na superfície pela técnica de energia dispersiva por raios X (EDX), difração de raios X (DRX), espectroscopia de fotoelétrons X (XPS) e análise de rugosidade por meio de microscopia óptica em modo confocal. A análise eletroquímica consistiu em ensaios de polarização cíclica (CP) e, posteriormente, espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS), comparando diferentes condições do revestimento de filmes finos. Os filmes foram depositados inicialmente em substratos de aço ABNT 4130 e, posteriormente, num aço API 5L X80. Levando-se em conta que os substratos de aço 4130 apresentavam mudança de coloração na superfície após tratamento térmico, alta taxa de corrosão atmosférica e ausência de repetibilidade nos ensaios de polarização cíclica para avaliação das propriedades eletroquímicas, optou-se pela deposição em substratos de aço API 5L X80 para minimizar tais efeitos. Verifico ... (Resumo Completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / In this work is presented a study on the production and physical and chemical characterization and morphology of niobium oxide (Nb2O5) thin films, obtained by the spin-coating technique, seeking electrochemical and corrosion properties superior in comparison with the materials currently existing. Also, quantitative and qualitative studies were realized to evaluate such properties, simulating the application in the offshore oil & gas industry. The first step in this study was to realize the fabrication of such films using the polymeric precursor method, using a niobium citrate precursor solution applied by the spin-coating technique, followed by a heat treatment of 300 °C for 1 hour and 650 °C for 2 hours. To characterize the thin film and to confirm the presence of niobium oxide, were used the techniques of scanning electron microscopy (SEM) with chemical composition evaluation by X-ray dispersive energy (EDX), X-ray diffraction (XRD), X-photoelectrons spectroscopy (XPS) and roughness analysis by using optical microscpy in confocal mode. The electrochemical analysis consisted in cyclic polarization tests and, later, electrochemical impedance spectroscopy (EIS), comparing different conditions of the thin film coating. The thin films were deposited initially in ABNT 4130 steel substrates and posteriorly in an API 5L X80 substrate. Taking into account that the 4130 substrates presented change of color on the surface after annealing, high atmospheric corrosion rate and lack of repeatability in the cyclic polarization tests to evaluate electrochemical properties, it was decided to deposit the films in API 5L X80 steel substrates to minimize such effects. It was verified that with the change of substrate, the effect of color change was reduced as well as the atmospheric corrosion rate, although the electrochemical teste continued with low repeatability ... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-05-14Bitstream added on 2014-11-10T11:57:36Z : No. of bitstreams: 1 000696703_20151015.pdf: 717026 bytes, checksum: 5355948c5df8f33b19259671ebbacaef (MD5) Bitstreams deleted on 2015-10-16T13:54:04Z: 000696703_20151015.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-10-16T13:54:47Z : No. of bitstreams: 1 000696703.pdf: 3192154 bytes, checksum: 9e16a047b017d630b9cc1b50dfe0ff4e (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O sucesso dos implantes dentários em longo período depende da interação do biomaterial com o ambiente bucal, a qual envolve reações eletroquímicas, resistência mecânica e desgaste mecânico. Com o intuito de melhorar a resistência mecânica e à corrosão do titânio (Ti), elementos de liga são adicionados, sendo a liga Ti6Al4V a mais comum. Porém, o vanádio e o alumínio são considerados potencialmente tóxicos. Portanto, nos últimos anos, esforços vêm sendo feitos para o desenvolvimento de novas ligas de Ti ultra resistentes e biocompatíveis, a partir do sistema TiNbZr. Assim, o objetivo desse trabalho foi avaliar a corrosão e tribocorrosão das novas ligas Ti35Nb5Zr e Ti35Nb10Zr em saliva artificial a 37°C comparadas à liga comercial Ti6Al4V. Testes de potencial de circuito aberto com o tempo (Ecorr) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) foram realizados em função do tempo (0-216h). Testes de tribocorrosão em função de cargas aplicadas (50mN-1N) foram realizados tanto em Ecorr como em potencial anódico aplicado. Como resultados, todas as ligas exibiram aumento de Ecorr com o tempo, indicando crescimento e estabilização do filme passivo. Os experimentos de EIS indicaram que a liga Ti35Nb10Zr possui resistência à corrosão ligeiramente maior que a liga Ti6Al4V, assim como melhor comportamento tribocorrosivo quando realizado com baixa carga. Portanto, o filme passivo formado na liga Ti35Nb10Zr possui melhor resistência à corrosão e ao desgaste devido à presença de Nb2O5 e ZrO2. Porém, o metal base da liga Ti6Al4V apresentou menor desgaste mecânico. Concluindo, a liga de Ti35Nb10Zr é candidata promissora a ser utilizada na fabricação de conjuntos implantes-componentes protéticos. / The long-life success of dental implants relies on the interaction between the biomaterial and oral environment, always involving electrochemical reactions, mechanical stresses and mechanical wear. In order to improve the mechanical strength and corrosion resistance of titanium (Ti), alloying elements are added to it, the most common alloy being Ti6Al4V. However, vanadium and aluminum are known to be toxic. Therefore, in last years, efforts are being made towards the development of new high resistant and biocompatible titanium alloys, namely from the TiNbZr system. Therefore, the aim of this work was to assess the corrosion and tribocorrosion behavior of new Ti35Nb5Zr and Ti35Nb10Zr in artificial saliva at 37°C, in comparison with the commercial Ti6Al4V alloy. Open circuit potential (Ecorr) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) experiments were carried in function of time (0-216h). Tribocorrosion tests were performed at different applied loads (50mN to 1N) both at Ecorr and anodic applied potential. In general, all alloys exhibited an increase of Ecorr with the immersion time, indicating the growth and stabilization of the passive film. The EIS results indicated that Ti35Nb10Zr alloy exhibited slightly better corrosion resistance than Ti6Al4V. Just as better tribocorrosion behavior at low applied loads. Therefore, the passive film formed on Ti35Nb10Zr alloy had better mechanical strength and corrosion resistance due to Nb2O5 e ZrO2. However, the bulk metal of Ti6Al4V suffered less mechanical wear. Concluding, Ti35Nb10Zr alloy appear as promising candidate for dental implant-abutment sets manufacturing.