Orientador: Elias Basile Tambourgi / Tese (doutorado)- Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-26T18:15:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_Armindodos_D.pdf: 7638944 bytes, checksum: d4ef1ecfabaa13aaa001d758ac340227 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Neste trabalho, investigamos a síntese e as propriedades estruturais e magnéticas do nanocompósito Fe-Ah03, constituído de nanopartículas de Fe metálico embebidas na matriz Al203. Este nanocompósito pertence a uma classe de novos materiais mais conhecida como sóli­dos granulares magnéticos, materiais de grande potencial tecnológico e científico. O desafio de sintetizar tais sólidos granulares está em inibir a percolação e cresci­mento das partículas metálicas, de modo a preservar as propriedades magnéticas singulares que tais sistemas apresentam. Métodos de síntese como "Sputtering" e Moagem mecânica têm usado o próprio Fe metálico "buIk" como precursor para obter, respectivamente, os sólidos granulares Fe-Si02 e Fe-Al203. Optamos, aqui, por usar o método químico conhecido por Processo Sol-gel para sintetizar Fe-Al203, partindo de óxidos de Fe como precursores para se obter as nanopartí­culas de Fe metálico dispersas na matriz de alumina. Teve-se, como hipótese básica, a introdução de uma mesoporosidade na estrutura inorgânica do gel de Fe-Ah03. A função da mesoporosidade é inibir o processo de sinterização das partículas durante o tratamento térmico da rede inorgânica de Fe-Al203 bem como maximizar a taxa de conversão destes óxidos de Fe em Fe. Foram obtidas amostras com frações volumétricas de Fe variando desde 0,9% até 62% em três diferentes séries de amostras: Série A, Série B e Série C, usando como precursores nitrato de alumínio e sulfato de Fe. O método de preparação utilizado produz, inicialmente, uma mistura de óxidos hidratados de Fe e de Al203 além de formadores de poros (os próprios ligantes salinos). Para a conversão dos óxidos de Fe para Fe os melhores resuhados foram obtidos quando se realizou uma calcinação a 800°C, por duas horas, ao ar ambiente, seguida de uma cuidadosa redução a 600°C, por duas horas, em hidrogênio ultrapuro. Caracterizações por Diftatometria de Raios X e por Espectroscopia Mõssbauer mos­ tram que a matriz a-Al203, de baixíssima cristalinidade, após redução, para uma amostra típica contendo 51,3% em volume de Fe total, possui as seguintes fases de Fe: Fe (-77%), a- Fe203, y-Fe203 e Fe304 (ambas tota1i7.ando -17%) e íons de Fe3+(substitucional) e Fe2+(intersticial) na rede de a-Al203 (ambos totalizando -6%). As partículas de Fe atingiram diâmetro médio máxi­mo de -730 ~ mostrando que a introdução de poros com diâmetro médio de 90 A (determinado pelo Método BET) inibiu maiores crescimentos dessas partículas. Medidas de magnetometria de amostra vibrante, à temperatura ambiente, nas 3 faixas de concentração de Fe investigadas, mostram elevados valores de coercividade (Hc) e valores de magnetização de saturação (Ms) abaixo do valor teórico esperado para amostras com porcentagens equivalentes de Fe e óxidos de Fe: na faixa de ftação volumétrica de 0,9% a 2,3% de Fe em Ah03, com taxas de conversão igual a -22% de Fe, obteve-se amostras com valor máximo de fie de 816 Oe, de Ms 2,3 emu/g e diâmetro médio de Fe não mensurável; na faixa de ftação volumétrica de 2,5% a 17% de Fe em Ah03, com taxas de conversão de 11 a 52%, obteve-se valores de fie entre 540 e 800 Oe, de Ms entre 0,1 elO emu/g e faixa de di­âmetro médio de Fe entre 120 e 520 A; e na faixa de ftação volumétrica de Fe em Ah03 de 23% a 62%, com taxas de conversão entre 50 e 80%, obteve-se valores de fie entre 400 Oe e 650 Oe, Ms entre 39 e 110 emu/g e faixa de diâmetro médio de Fe entre 530 e 800 Á / Abstract: ln this work, we bave investigated the synthesis and the structura1 and magnetic properties of the Fe-Ah03 nanocomposite which is formed by mettallic Fe nanopartieles embedded into an Ah03 matrix. This nanocomposite belongs to a new materiaIs class tbat it is more known as magnetic granular solids, materiaIs that bave a great technological and scientific potential.howed high coercivity (Hç) values and saturation magnetization (Ms) values lesser than the expected theoretical value to the samples with equivalent percentage of Fe and iron oxides: in the Fe volumetric fraction range ofO.9% to 2.3% ofFe in Ah03 with conversion rate equal to 22% of Fe, it was obtained samples with Hc maximal value of 816 Oe, Ms value of 2.3 emu/g and Fe medium diameter not measurable; in the volumetric fraction range ofFe in Ah03 of2.5% to 17%, with conversion rate between 11 and 52% ofFe, it was obtained Hc values between 540 and 800 Oe, Ms values between 0.1 and 10 emulg and Fe medium diameter between 120 and 520 Á; and in the Fe in Ah03 volumetric fraction range of23% to 62%, with convertion rate between 50 and 80%, it was obtained Hc values between 400 and 650 Oe, Ms values between 39 and 110 emulg and Fe medium diameter between 530 and 800 Á / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2006. / Submitted by Diogo Trindade Fóis (diogo_fois@hotmail.com) on 2009-10-22T15:13:15Z No. of bitstreams: 1 2006_Antony Marco Mota Polito.pdf: 3213017 bytes, checksum: ce84a7419e27af4232b0e5731faacb7a (MD5) / Approved for entry into archive by Gomes Neide(nagomes2005@gmail.com) on 2010-10-15T12:39:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_Antony Marco Mota Polito.pdf: 3213017 bytes, checksum: ce84a7419e27af4232b0e5731faacb7a (MD5) / Made available in DSpace on 2010-10-15T12:39:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_Antony Marco Mota Polito.pdf: 3213017 bytes, checksum: ce84a7419e27af4232b0e5731faacb7a (MD5) Previous issue date: 2006-04 / Neste trabalho, nós estudamos a dinâmica dissipativa de sistemas de esferas rígidas e lisas, com coeficiente de restituição constante e com baixo número de partículas, no Regime de Esfriamento Homogêneo. Nós nos concentramos na obtenção da função de distribuição de velocidades por meio de simulações em Dinâmica Molecular. O principal objetivo é apresentar uma metodologia baseada na aplicação da técnica da Função Característica Empírica e da chamada função W, introduzida por Lévy para medir a distância de distribuições para uma Gaussiana. Nós usamos esta metodologia para (i) caracterizar estados assintóticos estacionários independentemente das condições iniciais; (ii) estudar a múltipla dependência desses estados estacionários no número de partículas, livre caminho médio, coeficiente de restituição e condições de contorno; (iii) discutir a existência de um estado limite no limite termodinâmico; (iv) estudar o problema da convergência da expansão polinomial de Sonine no regime de alta inelasticidade; (v) propor um novo método de truncagem para resolver a dinâmica dos coeficientes de Sonine e (vi) medir as caudas de alta energia superpopuladas. Além disso, nós investigamos em que medida os resultados teóricos relacionados à equação de Boltzmann inelástica podem ser reproduzidos. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this work we study the dissipative dynamics of systems of smooth hard spheres with a constant restitution coefficient and small number of particles in a Homogeneous Cooling Regime. The main goal is to present a methodology based on the application of the Empiric Characteristic Function technique and the so-caled W function, introduced by Lévi to measure the distance of distributions from the Gaussian. We use this methodology to (i) characterize asymptotic stationary states independently of initial conditions; (ii) to study the multiple dependence of these stationary states on the number of particles, mean free path, restitutions coefficient and boundary conditions; (iii) to discuss the existence of a limit state in the thermodynamic limit; (iv) to study the problem of the convergence of the sonine plynomial expansion at the highly dissipative regime; (v) to propose a new truncation scheme to solve the dynamics of the Sonine coefficients and (vi) measure teh over populated high energy tails. Moreover, we investigate in what sense the theoretical results related to the inelastic Boltzmann equation can be reproduced.

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El término genérico “Lodos y Escombros” se usa para identificar todo tipo de mezcla de material constituido por roca, debris (detritos o roca fragmentada), tierra y agua. Los movimientos de Lodos y Escombros, se denominan deslizamientos en geología y son fenómenos naturales que consisten de un tipo de movimiento de suelo, roca o nieve con la presencia de agua. La característica esencial de un deslizamiento es que su movimiento es gobernado mayormente por la fase sólida. Existen muchos tipos de movimientos de Lodos y Escombros según las causas de origen y/o según la consistencia de la mezcla en movimiento. Así tenemos que según las causas de origen, estos movimientos pueden ser generados por el humedecimiento continuo y prolongado del suelo, actividad sísmica o por cualquier otra alteración del estado interno de esfuerzos del suelo. Según la consistencia de la mezcla en movimiento tenemos desde los llamados derrumbes de terreno hasta el flujo de mezclas líquido – sólidos parcial y completamente saturadas. Los movimientos de Lodos y Escombros, consistentes de mezclas de agua y suelo que ocurren en forma de flujo, son denominados Flujos de Lodos y Escombros y es el aspecto central del presente estudio experimental, el cual incidirá en mezclas de tipo granular y cuya formación del flujo se produce por el humedecimiento continuo y prolongado de dichas mezclas. La motivación para el presente estudio se encuentra en la ocurrencia de huaycos (o huaicos) en muchas zonas montañosas y/o de sierra de nuestro país que ocasionan graves daños a la población y a las diversas infraestructuras que se instalan a pie de montaña. Es importante aclarar, que el término de origen quechua “Huayco” significa etimológicamente quebrada, siendo el término (también quechua) “lloclla” el equivalente a un FLUJO de agua y suelo (sedimentos) - esto se llama aluvión en geología - que se moviliza por una quebrada. Al estar estos dos términos quechuas muy vinculados, la tradición popular ha asociado al término “huayco” el concepto que originariamente correspondió al término “lloclla” y por extensión usa aquel término para todo aluvión que se origina y/o transita por una zona montañosa. Así definidos, los huaycos son fenómenos naturales que ocurren con mucha frecuencia en las temporadas de lluvias prolongadas en nuestro país y muchas veces incluyen flujos de Lodos y Escombros. La ausencia de trabajos de investigación aplicada en nuestro país que se orienten al estudio de la formación de este tipo de flujos es evidente y este trabajo contribuirá a mejorar nuestros conocimientos sobre los flujos de Lodos y Escombros y definitivamente, contribuirá al desarrollo de la cultura de prevención en el aspecto técnico de los desastres naturales, tarea en la que todos los profesionales dedicados a la ingeniería deben estar involucrados desde su respectiva especialidad.

Magíster en Ciencias, Mención Física / En el proceso para entender el flujo granular en diferentes sistemas ha habido diferentes acercamientos desde la hidrodinámica clásica, la teoría cinética y la teoría de fluctuaciones hidrodinámicas, de modo de obtener ecuaciones tipo hidrodinámica que describan de modo preciso el movimiento de la materia granular en diferentes regímenes. En este trabajo, como punto de partida, se utiliza un enfoque de "grano grueso" (coarse graining) desarrollado inicialmente por Goldhirsch, Zhang y Berringer, para luego ser extendido y utilizado para analizar sistemas bidimensionales y tridimensionales con granos con densidad de masa uniforme, sin dispersión en tamaño, sin grados de libertad rotacional y choques instantáneos. Al margen de estas consideraciones, ninguna otra aproximación relacionada con el estado del sistema (densidad de número, energía, mecanismos de inyección) ha sido utilizada para definir diversas cantidades y derivar un conjunto de ecuaciones de balance para las densidades de masa, momentum y energía. A partir de ellas, e imitando a las ecuaciones de Navier-Stokes, se extraen a su vez otras definiciones de cantidades relevantes. Todas ellas, cantidades definidas, cantidades derivadas y ecuaciones, se han medido en sucesivas simulaciones numéricas de dinámica molecular en 2 y 3 dimensiones. Se ha observado que la metodología utilizada tiene ventajas sobre otros métodos, como por ejemplo la suavidad de la descripción continua de un grano abandonando una celda y la medición precisa de los campos hidrodinámicos locales. Las ecuaciones obtenidas se mantienen consistentes independientemente del tamaño de la celda de medición local, intervalos de tiempo de medición, alta densidad y energía local. Este método es consistente incluso con un número muy reducido de granos en el sistema, tanto en 2 como 3 dimensiones. Esta formulación permite obtener una definición para el tensor de presión que proviene de las ecuaciones de balance de momentum sin otras consideraciones geométricas y, a través de la aproximación de Green-Kubo, obtener un coeficiente de viscosidad de cizalle local. La presión medida en simulaciones numéricas, sin embargo, evidencia diferencias significativas con resultados conocidos en la literatura y esto afecta directamente el cálculo de la viscosidad de cizalle. Estas diferencias se han asociado a problemas intrínsecos con la definición de presión obtenida. Se discuten algunas soluciones a este problema y consideraciones adicionales a las ecuaciones de balance.

Neste trabalho foram medidas a magnetoresistência, as curvas de magnetização e remanência magnética de sistemas granulares Co-Ag e Co-Cu submetidos a tratamentos térmicos. Relacionou-se a variação da magnetoresistência, associada ao efeito GMR, com os parâmetros obtidos de curvas 8M, obtidas a partir das medidas de remanência, que são relacionados às interações entre partículas e efeitos de anisotropia. Obteve-se uma correlação entre as amplitudes das curvas 8M e a magnetoresistência, para todas as amostras estudadas. É discutido como interpretar as curvas de 8M, quais as suas vantagens e suas limitações e como os possíveis efeitos de anisotropia podem levar a interpretações equivocadas quanto às manifestações das interações. Verificou-se que os efeitos de anisotropia precisam ser contabilizados no caso de partículas com anisotropia predominante não uniaxial, caso dos sistemas estudados. A partir destas considerações são avaliados os efeitos das possíveis interações entre partículas na magnetoresistência destes sistemas. / In this work were measured the magnetoresistance, magnetization and remanence curves of Co-Cu and Co-Ag granular systems, submitted to thermal treatments. The magnetoresistance change values due to GMR effect, was associated to the parameters from bM curves, extracted from remanence measurements, as a function of the annealing temperature. It was found that there is a correlation between the b M amplitudes and the magnetoresistance, for ali the samples studied. The interpretation of the bM curves, its advantages and limitations, and the importance of the anisotropic effects on these curves, is discussed. The anisotropic effect must be considered iJ:l the case of predominantly non-uniaxial particle systems, as the case of study here. From these considerations, the possible interparticle interaction effects are related to the magnetoresistance of this systems.

Neste trabalho foram medidas a magnetoresistência, as curvas de magnetização e remanência magnética de sistemas granulares Co-Ag e Co-Cu submetidos a tratamentos térmicos. Relacionou-se a variação da magnetoresistência, associada ao efeito GMR, com os parâmetros obtidos de curvas 8M, obtidas a partir das medidas de remanência, que são relacionados às interações entre partículas e efeitos de anisotropia. Obteve-se uma correlação entre as amplitudes das curvas 8M e a magnetoresistência, para todas as amostras estudadas. É discutido como interpretar as curvas de 8M, quais as suas vantagens e suas limitações e como os possíveis efeitos de anisotropia podem levar a interpretações equivocadas quanto às manifestações das interações. Verificou-se que os efeitos de anisotropia precisam ser contabilizados no caso de partículas com anisotropia predominante não uniaxial, caso dos sistemas estudados. A partir destas considerações são avaliados os efeitos das possíveis interações entre partículas na magnetoresistência destes sistemas. / In this work were measured the magnetoresistance, magnetization and remanence curves of Co-Cu and Co-Ag granular systems, submitted to thermal treatments. The magnetoresistance change values due to GMR effect, was associated to the parameters from bM curves, extracted from remanence measurements, as a function of the annealing temperature. It was found that there is a correlation between the b M amplitudes and the magnetoresistance, for ali the samples studied. The interpretation of the bM curves, its advantages and limitations, and the importance of the anisotropic effects on these curves, is discussed. The anisotropic effect must be considered iJ:l the case of predominantly non-uniaxial particle systems, as the case of study here. From these considerations, the possible interparticle interaction effects are related to the magnetoresistance of this systems.

Neste trabalho foram medidas a magnetoresistência, as curvas de magnetização e remanência magnética de sistemas granulares Co-Ag e Co-Cu submetidos a tratamentos térmicos. Relacionou-se a variação da magnetoresistência, associada ao efeito GMR, com os parâmetros obtidos de curvas 8M, obtidas a partir das medidas de remanência, que são relacionados às interações entre partículas e efeitos de anisotropia. Obteve-se uma correlação entre as amplitudes das curvas 8M e a magnetoresistência, para todas as amostras estudadas. É discutido como interpretar as curvas de 8M, quais as suas vantagens e suas limitações e como os possíveis efeitos de anisotropia podem levar a interpretações equivocadas quanto às manifestações das interações. Verificou-se que os efeitos de anisotropia precisam ser contabilizados no caso de partículas com anisotropia predominante não uniaxial, caso dos sistemas estudados. A partir destas considerações são avaliados os efeitos das possíveis interações entre partículas na magnetoresistência destes sistemas. / In this work were measured the magnetoresistance, magnetization and remanence curves of Co-Cu and Co-Ag granular systems, submitted to thermal treatments. The magnetoresistance change values due to GMR effect, was associated to the parameters from bM curves, extracted from remanence measurements, as a function of the annealing temperature. It was found that there is a correlation between the b M amplitudes and the magnetoresistance, for ali the samples studied. The interpretation of the bM curves, its advantages and limitations, and the importance of the anisotropic effects on these curves, is discussed. The anisotropic effect must be considered iJ:l the case of predominantly non-uniaxial particle systems, as the case of study here. From these considerations, the possible interparticle interaction effects are related to the magnetoresistance of this systems.

Submitted by Bianca Neves (oliveirabia1@ymail.com) on 2016-03-21T13:38:41Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Teônis Silva de Paiva.pdf: 10292209 bytes, checksum: 04a9bc0a0b7f70f75b8107c00af2e59b (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-04-15T15:10:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Teônis Silva de Paiva.pdf: 10292209 bytes, checksum: 04a9bc0a0b7f70f75b8107c00af2e59b (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-04-15T15:13:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Teônis Silva de Paiva.pdf: 10292209 bytes, checksum: 04a9bc0a0b7f70f75b8107c00af2e59b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-15T15:13:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Teônis Silva de Paiva.pdf: 10292209 bytes, checksum: 04a9bc0a0b7f70f75b8107c00af2e59b (MD5) Previous issue date: 2014-03-11 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In this work we have used the molecular dynamics techniques to analyze the phenomenon occurring in granular materials known as "brown effect of Brazil," which It constitutes the upward vertical movement of a particle embedded in a medium granules, whose diameter is larger than the maximum particle diameter this means that It is subjected to a simple vertical harmonic motion. Checked that , due to this movement, the granular media particles have a convective flow that depending on the inclination of the container wall, the region may be ascending central container and the descendant lateral region, or vice versa. In the case of the container in the form of straight cylinder, this flow causes the rise of the "Brazil nut" by region Central cylinder until reaching the top of the granular medium, then down by their side and into a cyclic movement around one of the vortexes created in diametrically opposite regions of the cylinder. actual experiments conducted in the laboratory qualitatively confirm the results of computer simulation / Neste trabalho utilizou-se a técnica de Dinâmica Molecular para analisar o fenômeno que ocorre nos materiais granulares conhecido como "efeito castanha do Brasil", que se constitui no movimento vertical ascendente de uma partícula embebida em um meio granular, cujo diâmetro e maior que o diâmetro máximo das partículas desse meio, que encontra-se submetido a um movimento harmônico simples vertical. Verificou-se que , devido a esse movimento, as partículas do meio granular apresentam um fluxo convectivo que, dependendo da inclinação da parede do recipiente, pode ser ascendente pela região central do recipiente e descendente pela região lateral, ou vice-versa. No caso do recipiente em forma de cilindro reto, esse fluxo causa a subida da "castanha do Brasil" pela região central do cilindro, até alcançar o topo do meio granular, descendo em seguida pelas suas laterais e entrando em um movimento cíclico em torno de um dos vórtices criados em regiões do cilindro diametralmente opostas. Experiências reais realizadas em laboratório confirmam qualitativamente os resultados da simulação computacional

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