Orientador: Mario Fernando de Goes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-07-25T05:42:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guimaraes_PriscillaSantos_M.pdf: 4440699 bytes, checksum: f24c42055485725bffa0c006ac4cf4e4 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: o propósito deste estudo foi avaliar a influência da armazenagem em água na resistência à flexão de porcelana associada a cimentos a base de resina. Para isso foram confeccionados 120 discos (21 mm de diâmetro X 2mm de espessura) de porcelana feldspática, compostos de duas camadas distintas. A primeira camada formada por porcelana de média fusão (Duceram-Degussa), seguida da aplicação da porcelana de baixa fusão (Duceram LFC - Degussa) para completar a amostra. Todos os discos cerâmicos foram condicionados com ácido fluorídrico a 10%, durante 4 minutos e divididos em 6 grupos de 20 amostras cada. Em seguida, os materiais resinosos (Scotchbond Resin Cement - 3M, Enforce com flúor - Dentsply) foram manipulados e aplicados de acordo com as instruções dos respectivos fabricantes sobre a superfície condicionada do disco cerâmico. Sobre o cimento recém-aplicado, foi colocada uma folha de polietileno e uma placa de vidro, e o conjunto disco cerâmico cimento-folha de polietileno e placa de vidro for posicionado em uma prensa hidráulica e comprimido com uma carga de 1500 gramas. Sob compressão o cimento foi fotopolimerizado por 20 segundos em 4 posições diametralmente opostas. Após a remoção da carga, o cimento foi polimerizado por mais 20 segundos na região central. Os corpos-de-prova assim obtidos foram armazenados em água destilada por períodos de 24h, 3 meses e 6 meses. A seguir os corpos-de-prova foram submetidos ao ensaio de flexão biaxial, a uma velocidade de 1 mm/min, em uma máquina Instron (Modelo 4411). Os valores obtidos foram submetidos a cálculos matemáticos para deteminação da tensão de fratura. Em seguida, estes valores foram submetidos à Distribuição de Weibull, análise de variância e ao teste de Tukey. Os resultados demonstraram que não houve diferença estatisticamente significante (p<O, 01) nos valores de resistência I encontrados para os diferentes períodos de armazenagem. No entanto os grupos onde I utilizou-se o material Enforce, apresentaram valores estatisticamente superiores (p<O,01) àqueles encontrados para os grupos com o material Scotchbond. O Material Enforce I . apresentou maior módulo de Weibull e conseqüentemente, menor probabilidade de : falha em relação ao material Scotchbond Resin Cement / Abstract: The purpose of this study was to evaluate the influence of water storage on the tensile strength of feldspathic porcelain associated to resin cements. One hundred twenty porcelain discs (21 mm in diameter x 2 mm thick) were fabricated in two different layers. The first one was done of medium fuse porcelain (Duceram - Degussa), followed by the application of a layer of low fusion porcelain (LFC -Degussa). Ali discs were conditioned with 10% fluoridric acid, for 4 minutes and divided in 6 groups of 20 samples each. After, the resin cements (Scotchbond Resin Cement - 3M, Enforce fluoride containing Dentsply) were manipulated according to manufacturers instructions and, applied over the conditioned surface of the porcelain disco Over it a polyethylene sheet and a glass slab was placed, and the assembly was taken to a hydraulic press and squeezed with a load of 1500 g. Under compression cement was photopolimerized for 20 seconds in 4 different positions. After the removal of the load, the cement was photopolimerized for 20 seconds on the middle of the disco The samples were then stored in distilled water for 24 hours, 3 and 6 months. The biaxial flexure test was conducted in a universal test méilchine (Instron - model 4411), at a cross speed of 1 mm/min. The data was then submitted to Tukey's test and Weibull Distribution. From the results, there was no statistic difference (p<0.01) on the strength values for the different periods of storage in water. However the strength values for groups with Enforce was statistically higher (p<0.01) than those for Scotchbond Resin Cement. The material Enforce showed a higher Weibull modulus and lower probability of failure in comparison with Scotchbond Resin Cement / Mestrado / Materiais Dentarios / Mestre em Ciências

Orientador: Altair Antoninha Del Bel Cury / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-07-25T11:05:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Braun_KatiaOlmedo_D.pdf: 4956224 bytes, checksum: 08e169d63e08d6d20fe8eb879fa0237a (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Este estudo avaliou o efeito do polimento químico sobre a liberação de monômero residual, dureza superficial, resistência transversa e a textura de superfície de resinas auto e termopolimerizáveis, comparando-o com o polimento mecânico. As amostras foram confeccionadas em resinas termopolimerizável Clássico e autopolimerizável JET -Clássico e divididas em 4 grupos: G1- resina autopolimerizável com polimento mecânico; G2 - resina autopolimerizável com polimento químico; G3 - resina termopolimerizável com polimento mecânico; G4resina termopolimerizável com polimento químico. Após os polimentos recebidos as amostras foram imersas em água destilada à temperatura de 37°C e as avaliações executadas nos períodos de 1, 2, 8 e 32 dias. A liberação do monômero foi realizada em espectrofotômetro BEKMAN OU 65; a dureza Knoop foi medida com microdurômetro SHIMAOZU HMV 2000; a resistência transversa por três pontos em uma máquina de ensaio universal EMIC OL 500, seguindo a especificação n° 12 da AOA. Os resultados foram submetidos a ANOVA (p=5%) sendo as médias do monôn:tero residual e dureza Knoop comparadas com o teste de comparação de médias não paramétrico e as de resistência transversa com o teste t ao nível de significância de 5%. Concluiu-se que: - o polimento químico aumentou a quantidade de monômero residual e reduziu os valores de dureza superficial das duas resinas de maneira significativa em todos os períodos estudados; O polimento químico não interferiu na resistência transversa da resina auto e' termopolimerizável. Na avaliação feita com MEV verificou-se que o polimento químico altera a camada superficial das duas resinas promovendo um aspecto ondulado semelhante / Abstract: Although chemical polishing of dental acrylic resins have became a very used alternative, very litlle is known about tt:1e effect on the properties of acrylic resin. This study evaluated the effect of this polishing on the residual monomer release in the water, microhardness, transverse resistence and surface texture of heat and a could curing resins, comparing the results obtained with mechanical polishing. The specimens were made and divided into 4 groups: G1- Self-curing resins with mechanical polishing; G2- Self-curing resins with chemical polishing; G3- Heat-curing resins with mechanical polishing; G4- Heat-curing resins with chemical polishing. Afier having undergone to polishing the specimens were imerse on destiled water 37°C and the evaluations were made in 1, 2, 8 and 32 days. Monomers released in the water was evaluated with espectrophotometricaly; the Knoop micro-hardness was measured with Shimadzu a micro-hardness teste r ; the transverse resistance was measured by three points in a EMIC DL a universal machine, following ADA specification n° 12 . According to statistical analysis, it was concluded that : - chemical polishing have significantly increased the amount of residual monomers of' both resins in ali periods of time studied and have reduced the superficial hardness of them ali periods; chemical polishing had not interfered on transverse resistance of self-curing and of heat-curing resin. Through evaluation whit SEM it was checked that chemical polishing altered the superficial layer of both resins, promoting a wavy formo / Doutorado / Protese / Doutor em Clínica Odontológica

Orientadores: Elias Basile Tambourgi, Luiz Carlos Bertevello / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T15:06:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cassiano_DouglasAlves_D.pdf: 2595736 bytes, checksum: 782f8b2becea04b26425e612a8192f2c (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: No presente trabalho, o estudo do processamento da borracha estireno-butadieno para banda de rodagens de pneumáticos foi efetuado. As operações de mistura dos componentes em misturador de câmara fechada tipo banbury e vulcanização do material em prensa aquecida foram avaliadas utilizando-se a metodologia do planejamento fatorial. As influências da velocidade de rotação de mistura, pressão interna e tempo de processamento em banbury foram avaliadas tendo por objetivo maximizar a dispersão de negro de fumo, obtendo-se uma dispersão de 95,5% na condição operacional de 30 rpm, em 06:00 minutos à 3 Kgf/cm2. Nos ensaios de vulcanização, avaliaram-se as influências exercidas pelo tempo e temperatura do processo na dureza, abrasão, resiliência e diferentes propriedades de tração do material. Modelos matemáticos foram obtidos utilizando-se o método de superfície de respostas para os ensaios de vulcanização. Ajustaram-se modelos matemáticos para a carga de ruptura, o percentual de deformação na ruptura e a resistência ao rasgamento do material em função do tempo e temperatura do processo de vulcanização. Uma discussão sobre as condições ótimas de processamento para as propriedades modeladas foi efetuada / Abstract: In the present work, the processing of styrene-butadiene rubber was studied. The studies were on the material for the part of tire in contact with the ground. The rubber components mixing in a banbury type internal mixer, and material vulcanization in a heated press, were studied by factorial design method. The influence of rotation speed, inner pressure and mixing time in the banbury were investigated in order to obtain a maximum in carbon black dispersion. A 95.5% carbon black dispersion was attained in the banbury, when mixing the material for 06:00 minutes, at 30 rpm, with 3 Kgf/cm2 of inner pressure. In the vulcanization assays, the influence of heating time and temperature over hardness, abrasion, resilience and tensile properties were evaluated. Mathematical models for vulcanization process were obtained by surface response method. Statistical models were fit for strength at rupture, deformation at rupture and tearing strength as function of heating time and temperature in vulcanization. Statements were made on optimal processing conditions from these models / Doutorado / Engenharia de Sistemas Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Compósitos expandidos ou compósitos celulares reforçados com fibras vegetais são uma classe emergente de materiais que combinam boas propriedades mecânicas com densidade reduzida e capacidade superior de absorção de energia a impacto, isolamento térmico e acústico, quando comparados aos compósitos convencionais não expandidos. Os compósitos expandidos são constituídos basicamente de três fases, (1) a matriz polimérica, (2) o agente de reforço e (3) os espaços vazios no interior do compósito, que são denominados células. Nesse sentido, o presente estudo tem por objetivo o desenvolvimento de compósitos expandidos de poli(etileno-co-acetato de vinila) (EVA) reforçado com dois tipos de reforços de origem vegetal: a fibra de bananeira (FB) e o pó de madeira (PM), em diferentes concentrações e tamanhos de partícula. Inicialmente, foi avaliada a influência do tratamento alcalino em diferentes concentrações, nas propriedades térmicas (TGA), químicas (FTIR), físicas e morfológicas (MEV) da FB, e as propriedades mecânicas (rasgamento e tração) dos compósitos produzidos com a FB tratada. Para a produção dos compósitos expandidos, inicialmente, foi inserido na matriz do EVA o agente compatibilizante polietileno graftizado com anidrido maleico (PEgMA) em uma extrusora monorrosca. A FB, o PM e os aditivos foram incorporados ao EVA/PEgMA em um moinho de rolos, e o composto foi conformado e expandido por compressão em uma prensa térmica com moldes de volumes variados. Os compósitos expandidos foram avaliados quanto às propriedades físicas (densidade e absorção de água), mecânica (resistência ao rasgamento, resistência à compressão e dureza), térmica (TGA), química (FTIR) e morfológica (MEV e MO). Os resultados demonstraram que os compósitos expandidos apresentaram redução de densidade de 70 a 30%, de acordo com o molde utilizado no processo de expansão. O uso de ambos os reforços vegetais interferem na estrutura morfológica das células nos compósitos expandidos, promovendo a formação de células de tamanho e formato heterogêneo, compostas por células abertas e fechadas. Os reforços também atuam como agentes de nucleação na formação das células, proporcionando redução do tamanho e aumento na densidade das células com o aumento do teor de carga. A resistência ao rasgamento tende a diminuir com a diminuição da densidade e aumento do teor de carga, enquanto as propriedades mecânicas de resistência à compressão e dureza aumentam com o aumento do teor de carga. Em todos os compósitos desenvolvidos, na região da interface polímero-fibra, os compósitos apresentam regiões com boas e fracas propriedades de adesão. / Expanded composites or vegetable fiber-reinforced cell composites are a new emerging class of materials combining good mechanical properties of reduced density, having superior ability of energy absorption at impact, as well as thermal and acoustic isolation. Expanded composites are basically constituted of three phases, the polymeric matrix, the reinforcing agent and the void spaces in the interior of the composite, called cells. In this context, the present study aims at the development of expanded poly (ethylene-co-vinyl acetate) (EVA) composites reinforced with two kinds of vegetable fibers, banana fiber (BF) and wood flour (WF) at different concentrations and particle sizes. Initially the influence of sodium hydroxide-based (NaOH) alkaline treatment at different concentrations was evaluated as regards thermal (TGA), chemical (FTIR), physical and morphological (SEM) properties of BF as well as mechanical properties (tear and tensile) of the composites obtained from treated BF. For the production of the expanded composites initially the compatibilizing agent maleic anhydride grafted polyethylene (PEgMA) was inserted into the EVA matrix with the aid of a single screw extruder. The BF and WF fibers were incorporated into EVA/PEgMA using an open roll mill and the composite was shaped and expanded using a thermal press having variable volume dies. The expanded composites were evaluated as for physical (density, water absorption), mechanical (tear strength and hardness), thermal (TGA), chemical (FTIR) and morphological (SEM) properties. The results demonstrated that the expanded composites attained between 70 and 30% reduction in density according to the die utilized in the expansion process. The use of both fibers affect the morphological structure of cells in the composites, promoting the formation of heterogeneous structures made up of open and closed cells. Vegetable fibers work as nucleating agents in the formation of cells, providing size reduction and increased density of the cells as a result of the increased filler content. Mechanical properties of tear strength tend to diminish with reduced density and increased filler content, while mechanical properties of compression strength and hardness increase with increased filler content. In the polymer-fiber interface all composites exhibit some regions of good adhesion and other ones of poor adhesion between the matrix and the vegetable fiber.

Orientador : Ricardo Enrique Medrano / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-16T09:01:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lucas_MaxAntonioRamos_M.pdf: 1263993 bytes, checksum: 0b378bfe7c62d6f44b0d3bbf6ecca75d (MD5) Previous issue date: 1985 / Resumo: A fadiga das fibras ópticas é um dos principais fatores a serem analisados em projetos de cabos Ópticos. Este fenômeno resume-se no crescimento de fissuras através de ataques químicos, sendo os ions da água o principal causador deste crescimento.Vários autores já apresentaram trabalhos sobre o assunto, selecionando previamente as amostras mais resistentes e extrapolando lineannente estes dados para tempos altos (20 anos) e tensões pequenas. Questionando este procedimento, nós elaboramos um experimento que não selecionou previamente as amostras, de forma a dividir o conjunto de dados em grupos de amostras fracas, médias e mais resistentes. De posse destes dados, podemos estabelecer uma comparação da relação tensão versus tempo para os três conjuntos de dados e verificar se mantém a linearidade da curva de fadiga para tempos altos / Abstract: Fatigue of optical Fibers is one of the factors that should be analysed in a optical cable project. This phenornenon can be resumed in the grow of flaws, through chemical attack. Ions of water are mainly responsible for this processo. Several papers on the subject are presently available, where the authors are dealing wi th the case of high strength samples. They extrapolate linearly their data to long times (twenty years) and low stress. Contrary to this procedure we perfonn an experiment, without selecting the strength of the samples. We divide the data in three groups of low, medium and high strenth samples. From our set of data, we can establish a comparison of the relation between stress and time for the above three group of data and verify if the lineari ty of the fatigue curve for long times is satisfied / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Carlos Alberto da Silva Lima / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-18T21:39:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Orea_AlfredoCruz_D.pdf: 11247796 bytes, checksum: 29af5d519feb6eea42d700eac90015b7 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: O tema da modelização computadorizada do processamento a laser de materiais continua em evidência em Ciência dos Materiais. Percebe-se, com clareza cada vez maior, a absoluta necessidade de se desenvolver uma proposta bem fundamentada, que leve ao cálculo preciso do padrão de evolução temporal( da distribuição espacial da temperatura, numa amostra aqueci da a laser. Os vários modelos que tem aparecido na literatura, carecem da necessária generalidade, perdida seja pela introdução ab-initio de formulações simplistas, seja pelo apelo aproximações de cálculo, que acabam por restringir seu uso, quando muito, situações específicas que os motivaram. Para complicar, ainda mais, este quadro, o uso de laser pulsados de alta intensidade no aquecimento de sólidos submete-os à bruscas variações de temperatura, à taxas de aquecimento e resfriamento incrivelmente altas, cujas excursões de amplitude levam o processo de aquecimento a atravessar as fronteiras de uma ou mais transições de fase e/ou a disparar processos simultâneos fortemente marcados pela presença de endo ou exotermicidade. Nestas condições, é impossível, sem super-simplificar o problema, ignorar as variações que sofrem os valores dos parâmetros ópticos e térmicos, em função da variação de temperatura. Isto tem enorme importância na formulação correta do problema e na solução da equação de difusão térmica. Isto não só a torna altamente não-linear, como requer que seja resolvida com condições de contorno móveis. O cálculo numérico torna-se a única esperança de se obter uma solução para o problema e, ainda assim, com riscos de se enfrentar tempos de computação proibitivamente longos e instabilidades numéricas de difícil controle. Vê-se porque, via-de-regra, o apelo às aproximações está sempre presente, no trato dos problemas de processamento a laser de materiais, sob condições de aquecimento fortemente não-linear. Foi diante de um tal quadro que, como tema desta Tese, enfrentamos este formidável problema na sua formulação mais complexa. Propunhamo-nos a fazer uma avaliação minuciosa do campo. Minimamente, nossa expectativa era obter, de uma vez por todas, uma visão crítica, muito clara, das falhas e equívocos que resultam de se aplicar certos tipos de aproximações ao tratamento de situações que não as sustentam, em processamento de materiais com lasers. A medida que nosso projeto se desenvolvia, foi ficando claro que tínhamos conseguido obter uma formulação sem aproximações, tridimensional, completamente não linear do tratamento do aquecimento a laser de um sólido, explorando aspectos da termodinâmica de equilíbrio local, devidamente justificados. O modelo mostrou-se possuidor da generalidade e flexibilidade que buscávamos, sendo aplicável a um amplo espectro de problemas de aquecimento e/ou processamento de materiais, mesmo quando estes incluem a intervenção de processos específicos locais, em paralelo ao aquecimento em si, os quais produzem geração / consumo local de energia térmica (por exemplo, transições de fase, reações químicas, etc.). O ponto de partida foi o estabelecimento das bases físicas do modelo, introduzindo uma temperatura local T(x,y,z,t) para o sistema (sólido aquecido a laser). A questão aqui é que, na situação contemplada, o sólido se encontra ao longo do aquecimento, numa situação descrita termodinamicamente como "fora do equilíbrio". Não obstante, pode-se considerá-lo subdividido em células macroscopicamente pequenas, em cada uma das quais se pode aplicar o postulado do equilíbrio termodinâmico local. Isto permitiu que, além de definir a temperatura termodinâmica local, e outras variáveis termodinâmicas, pudéssemos, também, definir as densidades locais dos vários potenciais termodinâmicos. Para isto foi preciso reformular o problema da difusão de calor descrevendo-o em termos de um par de quantidades termodinâmicas relacionadas entre si: a densidade entálpica W(x,y,z,t) e a temperatura T(x,y,z,t). Elas tiveram que ser calculadas numericamente, de forma auto-consistente, usando o sistema integro- diferencial de equações formado pela equação não-linear 3-D de difusão de calor, com fonte de calor a laser arbitraria e a relação termodinâmica constitutiva que liga a densidade de entalpia com a temperatura. Resultaram, assim, valores auto-consistentes para W(x,y,z,t) e T(x,y,z,t) a partir dos quais, explorando as definições termodinâmicas usuais, foram calculadas as densidades de entropia, de energia livre de Gibbs e de energia livre padrão. A implementação numérica do modelo físico acima descrito exigiu que produzíssemos um novo esquema de cálculo e desenvolvêssemos o correspondente algoritmo numérico. Partimos, então, para escrever o programa Fortran correspondente, preparado para processamento tanto no computador IBM-3090 (processador vetorial) como em estações de trabalho SUN SPARC, explorando o esquema explicito no método das diferenças finitas. As aplicações de nosso modelo voltaram-se para dois problemas em processamento a laser em que tínhamos interesse: a) microfusão com laser no IV; b) deposição termoquímica, induzida a laser, de camadas de óxidos em substratos metálicos. Em ambos os casos, nossas previsões teóricas foram confrontadas com dados experimentais disponíveis, tendo-se sempre obtido muito boa concordância, principalmente face ao que conseguiram outras formulações. No caso dos filmes de óxidos, o tratamento foi tão amplo que o assunto mereceu um capítulo aparte no corpo da Tese. Em resumo, produzimos e aplicamos um esquema alternativo, com base na termodinâmica de equilíbrio local, que se mostrou particularmente apto no tratamento de problemas de processamento a laser quando as condições de radiação são tais que tornam o problema térmico associado altamente não-linear / Abstract: The subject of the computer modeling of the laser processing of materials continues to be highly topical in Materials Science. Basic to such an achievement was to have an well posed proposition to determine the time evolution of the temperature anywhere in the laser heated sample. Though models of such a kind abound in the literature, they are either rather crude approaches to the problem or, in one stage or another of the model formulation and/or numerical computations, they call for approximations that normally render them applicable only under severely restricted conditions. To further complicate this picture, pulsed laser heated solids frequently undergo so large temperature excursions, at such incredibly large heating/ cooling rates, that make them cross the boundaries of one or more phase transitions and/or make them the seat of markedly endothermic or exothermic processes along with the heating itself. It is no longer feasible to ignore the temperature variation of the various parameters entering the heat diffusion equation, associated with optical and or thermal propertied of the solid. this not only makes the equation highly non-linear but asks that it be solved with moving boundary conditions. The numerical computations are the Bole hope to get any solution to this problem, but even them are now severely restricted by prohibitively large computer processing times, or by uncontrollable numerical instabilities. All this have justified, in a certain sense, the use of the forementioned approximations for the full problem of materials processing under highly non-linear heating laser irradiation conditions. We decided, in this Thesis, to face such a formidable problem in its fullest picture. Minimally, we expected to get out of such enterprise with a carefully evaluated picture of the pitfalls and shortcomes that result from unduly applications of certain approximated formulations to specific laser processing problems. However, we ended up with an approximations free formulation for the three-dimensional fully non-linear laser heating problem, which explored well justified aspects of local equilibrium thermodynamics. It proved to have sufficient generality and flexibility to be applicable to a large spectrum of laser heating and/or processing problems, even when they included intervention of local specific processes, in parallel to the heating itself, which develop / consume heat energy (such as phase transitions, chemical reactions, etc). We started out by laying the physical foundations of the model by introducing a local temperature T(x,y,z,t) for the system (laser heated solid) which, while being globally in a non-equilibrium condition, could be divided up into macroscopically small individual cells within which the postulate of local thermodynamic equilibrium could be applied. This allowed UB not only to define the local thermodynamic temperature, and other thermodynamic variables, but as well to define the local densities for the various thermodynamic potentials. This required reformulating the heat diffusion problem in terms of a pair of the thermodynamically related quantities: the enthalpy density (W(x,y,z,t)) and temperature (T(x,y,z,t)). They had to be numerically computed in a self-consistent fashion using the integro-differential system of equations formed by the fully non-linear 3-D heat equation, with an arbitrary laser source as the heating element, and the thermodynamic constitutive relation linking enthalpy density and temperature. As a result W(x,y,z,t) and T(x,y,z,t) were self-consistenly computed and from them, using the normal thermodynamic definitions, we got the local densities for the entropy, for Gibss free energy and for the standard free energy. In order to able to numerically implement the physical model described above we had to devise afresh a computational scheme and develop the corresponding numerical algorithm. Prepared to run in a vector processing IBM-3090 computer and / or in SUN - SPARC Work Stations, a FORTRAN code was written which explored an explicit finite differences numerical scheme. Applications of the model addressed two problems in laser processing: (a) ¿micro fusion with IR lasers (b) -laser induced thermochemical deposition of oxide layers on metallic substrates. In both cases the predictions of the model were confronted with experiment, wherever possible, with very good agreement. The laser induced oxide layer deposition problem was dealt with at length, constituting one of the chapters in the Thesis. Overall, we have developed and applied an alternative scheme based on local equilibrium thermodynamics that is particularly suited to deal with laser processing problems when the irradiation conditions bring the associated thermal problem into a highly non-linear regime / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Algumas propriedades físico-químicas como radiopacidade, tempo de presa, escoamento, pH, liberação de cálcio e infiltração apical do cimento AH Plus puro ou modificado foram analisadas e comparadas in vitro às do óxido de zinco e eugenol. As modificações realizadas no AH Plus constaram do acréscimo de 5% e 10% de hidróxido de cálcio em peso. Para análise da radiopacidade, os cimentos foram acondicionados em anéis com 10 mm de diâmetro e 2mm de altura de acordo com norma no 57 da ADA e a determinação dos valores se deram através do sistema de imagem digital Digora e depois foram convertidos em mm de Al. Para o teste de tempo de presa os cimentos, também, foram colocados em anéis metálicos e com auxílio de agulha Gilmore de 453,6 gr de peso determinou-se o tempo de presa final. Na avaliação do escoamento, os cimentos foram preparados e 0,5mL deles foram colocados sobre uma placa de vidro e, em seguida, outra placa com um peso totalizando 120 gramas foi colocada sobre o cimento e após 10 minutos mediu-se o maior e menor diâmetro do mesmo e a média dos dois foi o valor do escoamento. Na análise da infiltração apical dentes caninos humanos tiveram seus canais instrumentados e a seguir as superfícies externas impermeabilizadas, para então, proceder-se a obturação pela técnica do cone único com os cimentos em estudo. Na seqüência foram imersos em azul de metileno a 2% durante 7 dias. Finalizado esse período, os dentes foram removidos do corante, lavados, raspados seccionados e a infiltração do marcador foi determinada em microscópio óptico munido de ocular micrometrada. Para análise do pH e liberação de cálcio, os cimentos foram colocados em tubos com 1cm de comprimento e 1 mm de diâmetro e, posteriormente, imersos em 20 mL de água deionizada. Nos períodos de 24h, 48h, 7dias, 14dias e 30 dias, 4mL da solução eram removidos e, então, se media o pH com auxílio de pHmetro e a liberação de cálcio através de espectrofotômetro de absorção atômica. Os resultados mostraram que o acréscimo de hidróxido de cálcio ao cimento AH Plus não interferiu significantemente na radiopacidade, não alterou o tempo de presa, melhorou o escoamento, principalmente com o acréscimo de 5%, favoreceu significantemente o selamento apical e propiciou um pH mais alcalino, bem como liberação de ions cálcio. Com relação ao AH Plus puro, evidenciou-se um baixo selamento apical e um escoamento muito elevado. / Some physico-chemical properties as radiopacity, cure time, flow, pH, calcium release, and apical leakage of AH Plus plain or modified were analyzed and compared in vitro to the ones of zinc oxide eugenol. The changes performed in the Ah-plus cement implied in a 5% and 10% increase of calcium hydroxide in weight. For the radiopacity analysis, the cements were placed in 10mm diameter and 2mm hight rings according to the nº 57 ADA norm and the values determination were given by the Digora digital image system and latter converted in mm of Al. For the cure time test, the cements were also placed in metal rings and with the aid of a Gilmore needle weighing 453.6 it was determined the final cure time. In the flow assessment, the cements were prepared and 0,5mL of them were placed on a glass slab and, immediately, another slab with a weight totalizing 120 gr was placed on the cement and after 10 minutes the largest and smaller cement diameter was measured and the average of both was considered the flow value. For the assessment of apical leakage, human canine or cuspid teeth had their canals instrumented and the external surfaces impermealized before proceding the obturation by the simple cone technique with the cements under study. In sequence the teeth were immersed in methilene blue 2% during 7 days. After this period, the teeth were removed from the die, washed, scrubbed, seccioned and the marker leakage was determined in an optical microscope with micrometered ocular. For the pH and calcium release assessment, the cements were placed in tubes measuring 1cm in length and 1mm in diameter and later immersed in 20mL of deionized water. Measurements were made in 24 hours, 48 hours, 7 days, 14 days and 30 days, when 4mL of the solution were removed to assess the pH with the aid of a pHmeter, and the calcium release through a spectrophometer of atomic absorption. The results showed that the increase of calcium hydroxide to the AH Plus cement did not significantly interfere in the radiopacity, did not alter the cure time, improved the flow, specially with the addition of 5%, significantly favored the apical sealing and provided a more alcaline pH, as well as calcium íons release. As to the plain AH Plus, it was evidenced a low apical sealing and a very high flow rate.

O aumento da capacidade de penetração dos novos projéteis, utilizados tanto em operações de guerra como na violência urbana, tem obrigado o desenvolvimento contínuo de materiais mais resistentes e mais leves no emprego de blindagens. Na aplicação aeronáutica, os fatores peso e eficiências balísticas são extremamente críticos. Uma blindagem tem que oferecer proteção contra calibres de munição antiaérea sem acrescentar muito peso, para que a autonomia e capacidade de carregar armamentos não sejam limitadas. As blindagens que melhor desempenham esse papel são do tipo cerâmica/compósito. Contudo uma grande quantidade de combinações é possível, variando o tipo de cerâmica e de compósito. No presente trabalho foram abordados dois tipos de estudos. O primeiro estudo abordado é um modelo analítico que representa o impacto de um projétil sobre uma blindagem cerâmica/compósito, cuja simulação foi rodada em MATLAB V.5. Na simulação, os valores da V50 foram obtidos para os painéis de Al2O3/aramida e B4C/aramida contra os projéteis 7,62x51mm AP e 0,50 pol. NATO AP, respectivamente. O ensaio do painel SiC/aramida contra 0,50 pol. NATO AP serviu para calibrar a simulação e determinar o valor da deformação máxima da base, que é o critério de falha do modelo. Os resultados da simulação comparados com os resultados obtidos nos ensaios foram bem próximos, indicando que o modelo analítico é representativo. O segundo estudo é uma análise da vulnerabilidade de uma aeronave. Desta forma, um cone de ameaças é definido tendo a aeronave no seu vértice e os inimigos distribuídos aleatoriamente em sua base. Através de composição vetorial de velocidade calculam-se a velocidade de impacto e a seção oblíqua do projétil paralela ao plano da aeronave. Dessa forma é possível determinar a espessura necessária para proteger aquela área, utilizando a simulação, e assim otimizar a blindagem para que ela tenha o melhor quociente desempenho balístico/peso.

A pesquisa e o desenvolvimento de materiais com gradiente funcional (FGM) têm recebido muita atenção nos últimos anos, na tentativa de explorar as variações de propriedades dos materiais em função da posição, baseadas nas diferenças de composição química, microestrutura ou ordenação atômica. Neste trabalho é mostrado o desenvolvimento da técnica de obtenção do FGM no sistema alumina - cromito de lantânio (Al2O3 - LaCrO3), para aplicação como materiais absorvedores de radiação eletromagnética (MARE) em altas temperaturas (acima de 1500 C). Para tanto, foi necessário aprimorar a técnica de obtenção do LaCrO3 via reação no estado sólido e aperfeiçoar o processamento cerâmico para obtenção do compósito. A fase LaCrO3 foi sintetizada a partir da mistura dos óxidos La2O3 e Cr2O3, na proporção estequiométrica 1:1 (mol). Os parâmetros de processamento foram otimizados em função das fases cristalinas obtidas e caracterizadas por difração de raios X. Para obtenção da análise semi-quantitativa das fases foi utilizado o método de Rietveld. As temperaturas de reação e de formação da fase cristalina intermediária (La2CrO6) até a formação da fase LaCrO3 foram determinadas por meio de análise térmica diferencial (ATD) e análise termogravimétrica (ATG). A Al2O3 utilizada como matriz do FGM foi utilizada tanto na fase pura como dopada com 10% de vidro de lantânio. Na fabricação do FGM foram preparadas composições utilizando-se as fases Al2O3 e LaCrO3, variando-se as proporções entre as duas fases nas diversas camadas do compósito. Na tentativa de inibir a formação da fase LaAl11O18, o compósito FGM foi sinterizado com adições de vidro de lantânio (10%) na matriz de Al2O3. O FGM foi conformado com a utilização das técnicas de prensagem uniaxial (80 MPa) e prensagem isostática a frio (300 MPa) e sinterizadas ao ar entre 1500 e 1650 C. A microestrutura e a integridade da interface entre as camadas do FGM foram avaliadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV). O LaCrO3 foi obtido com 99,7% de pureza e 0,3 % de CrO não reagido. Na sinterização do FGM foi observada a reação entre a Al2O3 e o LaCrO3 com a formação da fase LaAl11O18 na forma de placas interligadas. Com a presença da fase vítrea na matriz de Al2O3 a reação da fase LaAl11O18 foi inibida parcialmente. Nas interfaces do FGM não foram observadas descontinuidades.

Neste trabalho, o comportamento em pós flambagem de placas laminadas anisotrópicas de grafita/epóxi é estudado experimental e numericamente. Os corpos de prova ensaiados são de dois tipos: 1) placas laminadas simetricamente com vários alongamentos (razão entre o comprimento e a largura da placa); 2) placas laminadas simetricamente com vários alongamentos e reforçadas lateralmente com laminados assimétricos. Os ensaios foram realizados em um dispositivo que simula uma condição de contorno do tipo simplesmente apoiado. Foi elaborado um modelo para a análise de placas laminadas e a solução obtida pelo método dos elementos finitos. O modelo foi validado comparando-se os seus resultados numéricos com resultados experimentais e numéricos disponíveis na literatura. Essa comparação mostra uma razoável concordância entre os resultados experimentais e numéricos. O modelo numérico foi então utilizado para auxiliar a interpretação dos ensaios realizados. A análise demonstra concordância na região linear, mas diverge na região não linear. Essa divergência evidencia a dificuldade de se modelar placas planas em pós flambagem, em conseqüência dos efeitos de imperfeições na geometria, folgas na montagem do dispositivo de ensaio e outros aspectos práticos. Concluímos que a condição de contorno experimental encontrada é uma condição intermediária entre bordas engastadas e bordas simplesmente apoiadas. Placas com alongamento pequeno e/ou com reforço lateral tendem a comportar-se como placas engastadas.