Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T18:03:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 90640.pdf: 2451825 bytes, checksum: 3b4d245d22b619df6b76310c79a0387a (MD5) Previous issue date: 1993 / Atualmente os projetistas de produtos industriais tem a sua disposição cerca de 100000 ligas metálicas e um número semelhante de materiais não metálicos. Esse elevado número de materiais disponíveis deve ainda ser combinado ao elevado número de processos de manufatura com que os produtos podem ser produzidos. Portanto quando um projetista seleciona um material para um determinado produto ele incorre num grande universo de possibilidades. Considerando-se o princípio de que a seleção de materiais e a escolha do material que tem o melhor desempenho, ao menor custo, dentro do que está ao alcance do projetista, só uma abordagem sistemática pode gerar uma seleção ótima do material. Para tanto, o objetivo deste trabalho e desenvolver um modelo de seleção de materiais é validá-lo através da aplicação em um produto em desenvolvimento.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais / Made available in DSpace on 2013-03-04T18:35:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 304708.pdf: 601850 bytes, checksum: 07464a1bf0bb0d2319f5e660ee70198d (MD5) / Novos sistemas de proteção balística vêm sendo recentemente criados com base em materiais de alta tecnologia. Um dos objetivos da indústria do ramo é desenvolver sistemas defensivos mais leves, porém mais fortes, que possibilitem ao portador, veicular ou humano, uma maior mobilidade com um maior nível de segurança. Este trabalho, baseado no trabalho original de Al-Qureshi et al [1], estuda matematicamente o comportamento de uma proteção contra um impacto de projétil. O modelo empregado inclui um sistema de proteção em camadas de cerâmica e metal, e ainda descreve o comportamento do projétil e as propriedades de absorção de impacto do sistema. A literatura ainda mostra que a taxa de erosão e desaceleração do projétil são altamente dependentes dos parâmetros geométricos e estruturais do material da proteção. O fenômeno de impacto e penetração é descrito em diferentes estágios, apresentando características particulares entre tais. As equações apresentadas demonstram diferentes propriedades do sistema ao longo dos estágios. Este trabalho ainda apresenta uma simulação matemática realizada sobre o modelo desenvolvido e aprimorado em busca de propriedades otimizadas do material para estudos futuros. Dentre as propriedades investigadas citam-se a espessura das placas utilizadas, o perfil de deformação do material metálico, a densidade da cerâmica, dentre outras características relevantes para o fenômeno. A rotina computacional possibilitou a aplicação de diferentes parâmetros nas equações propostas. Como resultado, gráficos e superfícies foram geradas, o que possibilitou uma análise mais profunda do modelo e um maior entendimento do processo de fratura em materiais por impacto de alta velocidade. Estudos futuros utilizarão estes resultados e desenvolvimentos para a produção de uma proteção balística que será utilizada para um experimento prático.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:16:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 317594.pdf: 3155287 bytes, checksum: 23ed9d1cfa41721e06b8b8a654254c59 (MD5) Previous issue date: 2012 / Este trabalho apresenta um estudo sobre filmes de revestimento de NCrAlSi, aplicados pelo processo de Deposição Física de Vapor (PVD), em corpos de prova fabricados em aço ferramenta. Com estes corpos de prova pretende-se avaliar a resistência ao desgaste e adesividade dos revestimentos para aplicação em ferramentas de conformação a frio, mais especificamente no processo de estampagem de carcaças para compressores herméticos, a partir de chapas de aço SAE1006 com até 3,5mm de espessura. Os corpos de prova foram austenitizados a 1030ºC, revenidos a 530ºC e submetidos a tratamento criogênico, obtendo-se assim, uma dureza entre 60 e 62 HRC. Para avaliar o comportamento tribológico, foram preparados corpos de prova com diferentes características relativas ao acabamento superficial, à forma de deposição, à composição química e à espessura dos revestimentos. Foram produzidos três tipos de acabamento superficial: Polido; Microjateado; Microjateado e Polido. Quanto à forma de deposição, os revestimentos foram depositados em multicamadas e em gradiente de composição química. No início das camadas manteve-se a mesma composição química para todos os revestimentos, sendo 75% Cr e 25% AlSi. Durante a deposição os percentuais de Cr diminuíram do início para o final da camada enquanto que os percentuais de AlSi aumentaram, formando alguns lotes com 50% de Cr e 50% de AlSi e outros lotes com 30% Cr e 70% AlSi na superfície dos revestimentos. A espessura nominal planejada para os revestimentos foi com lotes de 2µm e de 3µm de espessura. Desta forma foram aplicados cinco lotes diferentes de revestimento, com três corpos de prova em cada lote, sendo um de cada acabamento superficial, totalizando quinze amostras. A comparação do comportamento tribológico entre as amostras se deu, submetendo-as aos ensaios de: Análise topográfica da superfície do substrato e do revestimento; Análise microestrutural e composição química através de Microscopia ótica (MO); Microscopia eletrônica de varredura (MEV) com EDS; Análise das fases presentes nos revestimentos por difração de Raios-X; Dureza dos revestimentos por Microindentação e Nanoindentação; Tensões residuais nos revestimentos por difração de Raios-X; Teste de Adesividade dos revestimentos ao substrato; Análise do comportamento tribológico dos revestimentos. Pelos resultados obtidos nos experimentos, pôde-se concluir que os revestimentos depositados em gradiente de composição química, com 30% de Cr e 70% de AlSi no final da camada, com espessura de 3µm e com acabamento superficial microjateado, apresentaram melhores resultados em todos os testes a que foram submetidos. Percebeu-se também, que a variação dos teores de Cr e AlSi, não evidenciaram correlação significativa na resistência ao desgaste e adesividade dos revestimentos. O maior diferencial percebido entre as condições experimentais empregadas foi o microjateamento após o polimento, que proporcionou a melhor classificação de adesividade dos revestimentos. <br> / Abstract: This paper presents a study about NCrAlSi films coating, applied by process of Physical Vapor Deposition (PVD) in test samples made of tool steel. With these samples it´s intend to evaluate the wear resistance and adhesion of coatings for using in cold forming tools, more specifically in the stamping process of carcases for hermetic compressors of SAE1006 steel sheets up to 3.5 mm thick. The samples were austenitized at 1030°C, quenched at 530 ° C and subjected to cryogenic treatment, thereby obtaining hardness between 60 and 62 HRC. To evaluate the tribological behavior, specimens were prepared with different characteristics for the coating, the coating deposition form, chemical composition and thickness of the coatings. Three types of surface finishes were produced: Polished; Microblasted; Microblasted and Polished. Regarding the form of deposition, the coatings were deposited in multilayer and gradient chemical composition. At the beginning of the layers remained the same chemical composition for all coatings being 75% Cr and 25% AlSi. During deposition the percentages of Cr decreased from the start to the end of the layer while the percentages of AlSi increased by forming some batches with 50% Cr and 50% AlSi and other lots with 30% Cr and 70% of the surface of the AlSi coatings. The nominal thickness of the coatings was planned with lots of 2µm and 3µm thick. Thus were applied five different lots of coat, with three specimens in each lot, one for each surface finish, amounting fifteen samples. The comparison of the tribological behavior between samples occurred, subjecting them to tests: Topographic Analysis of the substrate surface and coating, chemical and microstructural analysis by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) with EDS , Analysis of present phases in coatings by X-ray diffraction, hardness of the coatings by Nanoindentation and microindentation; residual stresses in coatings by X-ray diffraction; Adhesion Testing of coatings to the substrate; Analysis of the tribological behavior of the coatings. Through the results gotten from the experiments, could be concluded that the coatings deposited with chemical composition gradient, with 30% of Cr and 70% of AlSi on the end of layer, with a thickness of 3µm and microblasted surface, showed better results in all the tests they undergone. It was note that changes in the levels of Cr and AlSi showed no significant correlation in the wear resistance and adhesion of coatings. After analyzing all the results could be conclued that the major difference between the experimental conditions employed was microblasting after polishing, which provide the best adhesion classification of coatings.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:19:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 317590.pdf: 5175535 bytes, checksum: 22cf23d5446a99ffbd2e7c9f5401d52b (MD5) Previous issue date: 2012 / Compósitos de matriz cerâmica têm sido desenvolvidos para superar a fragilidade intrínseca e a falta de confiabilidade da cerâmica monolítica. Dentre suas principais vantagens está o aumento da resistência mecânica do material. Esse trabalho visou desenvolver um compósito de alumina reforçado com fibras policristalinas de alumina para melhorar as propriedades mecânicas do produto, utilizando o meio aquoso, que substitui o uso de solventes orgânicos tóxicos e inflamáveis. A técnica utilizada foi a colagem de fitas (tape casting), que além de ter confiabilidade e baixo custo, permite se produzir fitas de espessura fina e de grande área superficial, oferecendo resistência e flexibilidade. Nesse trabalho, o pó de alumina foi caracterizado, e produziu-se uma suspensão otimizada através de um estudo reológico, cuja formulação final foi de 50% de sólidos. A suspensão apresentou um comportamento pseudoplástico e um alto valor de tixotropia. Foram testados vários métodos de separação e processamento das fibras, sendo mais eficiente o espalhamento através de um suporte, especialmente desenvolvido para esse fim. Definiram-se os parâmetros para o processo de colagem, como espaço entre as lâminas de 350µm e velocidade de colagem de 12 cm/min. As fitas foram termoprensados a 65 °C e 30 MPa. Os ensaios mecânicos de tração mostraram um aumento significativo da resistência mecânica quando houve presença de fibras e dependendo da orientação destas. Por fim, os tapes foram pré-sinterizados e sinterizados respectivamente a 1150 e 1600 °C. Ensaios flexão a três pontos confirmaram que as fibras aumentam significativamente a resistência mecânica dos tapes, atingindo o objetivo desse trabalho.<br> / Abstract : Ceramic matrix composites have been developed to overcome the intrinsic fragility and unreliability of monolithic ceramics. Among its main advantages is the increased mechanical strength of the material.This work aimed to develop an alumina composite reinforced with polycrystalline alumina fibers to increase the mechanical properties of the product, using the aqueous system, replacing the use of toxic and flammable organic solvents. The forming technique used was tape casting, which in addition to reliability and low cost, enables to make thin tapes and tapes with large surface area, providing strength and flexibility. In this work, the alumina powder was characterized and a suspension was optimized through a rheological study, whose final formulation was 50% solids. The suspension showed a pseudoplastic behavior and a high value of thixotropy.Several methods for separation and processing of the fibers were tested and a scattering using a specially designed support was the most efficient option. The parameters for the tape casting process were: gap between the blades of of 350ìm and casting speed of 12 cm/min. The tapes were thermopressed at 65 °C and 30 MPa.The tensile test showed a significant increase of the mechanical resistance that was present with fibers and an even greater depending on their orientation. Finally, the tapes were pre-sintered and sintered at 1150 and 1600°C, respectively. Three-point bending confirmed that the fibers significantly enhance the mechanical strength of the tapes, reaching the goal of this work.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2016 / Made available in DSpace on 2016-09-20T04:42:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 341125.pdf: 5586788 bytes, checksum: 9a7f370acac97b99123ac8e381d35cff (MD5) Previous issue date: 2016 / Os sólidos celulares (porosidade média acima de 70 %) são materiais compostos por uma fase sólida e uma fase fluídica. Devido à baixa condutividade térmica do ar (0,027 W/m.K), tais materiais são excelentes isolantes térmicos. Além dos materiais cristalinos normalmente utilizados para a obtenção dos sólidos celulares, existe a possibilidade de obtenção a partir de materiais vítreos ou parcialmente cristalinos, como os vidros e as vitrocerâmicas, e neste grupo encontram-se as espumas vítreas.Espumas vítreas foram obtidas a partir do reaproveitamento de vidros de garrafa, de diferentes colorações, e com a adição de casca de arroz (3 - 25% em massa) e conchas de ostras (1 - 15% em massa) como agentes formadores de poros. As matérias-primas foram moídas a seco, em duas etapas, e os pós obtidos (passantes em peneira de 45 µm) foram homogeneizados a úmido e então compactados (20 MPa). Os compactos obtidos foram queimados (700 - 950 °C por 30 a 120 min) e,subsequentemente, caracterizados do ponto de vista de suas propriedades químicas, físicas, estruturais e morfológicas. A decomposição dos agentes porogênicos em intervalos de temperatura específicos promoveu o aprisionamento dos gases gerados, resultando na expansão das espumas.As análises térmicas indicaram que as formulações contendo 15% de casca de arroz e as formulações contendo 9% de conchas de ostras apresentaram a melhor relação entre as quantidades de matérias-primas eo processamento utilizados e a expansão máxima resultante. As espumas vítreas obtidas, em sua maioria, apresentaram propriedades com valores dentro dos limites usuais das espumas vítreas comerciais, indicando a possibilidade de obtenção de materiais com porosidade controlada a partir de matérias-primas alternativas, com aplicações onde o isolamento térmico e acústico e a não inflamabilidade são os principais requisitos técnicos. As espumas vítreas obtidas com casca de arroz apresentaram porosidade entre 20 e 85% com condutividade térmica entre 0,068 e 0,154W/m.K e resistência à compressão entre 1,1 e 1,8 MPa. As espumas vítreas contendo conchas de ostras como agente porogênico apresentaram porosidade entre 81 e 91% com condutividade térmica entre 0,057 e 0,077W/m.K e resistência mecânica entre 0,7 e 2,3 MPa. O aumento da porosidade promoveu a diminuição tanto na resistência mecânica quanto na condutividade térmica.<br> / Abstract: Cellular solid (average porosity above 70%) are materials composed of a solid phase and a fluidic phase. Due to the low thermal conductivity of air(0.027 W/m.K), such materials are excellent thermal insulators. Besides the crystalline materials normally used for obtaining the cellular solids, there is the possibility of obtaining from vitreous or partly crystallinematerials, such as glasses and glass ceramics, and in this group are the glass foams. Glass foams were obtained from glass bottle recycling with different colors, and adding rice husk (3 - 25 wt%) and oyster shells (1 -15 wt%) as pore forming agents. Raw materials were dry milled in twostages, and powders (under a 45 µm sieve) were wet homogenized andthen compacted (20 MPa). The obtained compacts were fired (700 - 950°C for 30 to 120 min) and subsequently characterized according to theirchemical, physical, structural and morphological properties. Decomposition of pore forming agents in specific temperature rangespromoted the capture of the generated gases resulting in expansion of thefoam. Thermal analyzes indicated that formulations containing 15 wt%rice husks and formulations containing 9 wt% oyster shells had the bestrelationship between the quantities of raw materials and processing usedand maximum resulting expansion. In general, the glass foams obtainedpresented values within the usual limits of commercial glass foams,indicating the possibility of obtaining materials with controlled porosityfrom alternative raw materials, with applications where thermal andacoustical insulation and non-flammability are the main technicalrequirements. Glass foams obtained with rice husk showed porositybetween 20 and 85% with a thermal conductivity between 0.068 and0.154 W/m.K and compressive strength between 1.1 and 1.8 MPa. Glassfoams containing oyster shells as porogenic agent showed porositybetween 81 and 91% with thermal conductivity between 0.057 and 0.077W/m.K and compressive strength between 0.7 and 2.3 MPa. Increasingporosity promotes a decrease in the value both in compressive strengthand in thermal conductivity.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-10-25T03:09:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 342537.pdf: 18649766 bytes, checksum: 2f9f649f7ff54a923d71adcc1f35b1bc (MD5) Previous issue date: 2016 / Nano-osciladores de torque de spin (STNOs) são dispositivos baseados no fenômeno de transferência de torque de spin (STT), que consiste na transferência de momento para magnetização local de camadas magnéticas, a partir de uma corrente elétrica polarizada em spin. A geometria de nanopilar tem sido amplamente utilizada para estudos de STT, devido à sua pequena dimensão lateral e possibilidade de utilização da dimensão vertical para o transporte de elétrons. Normalmente, o processo de fabricação de nanopilares envolve litografia por feixe de elétrons e corrosão por ion milling, que gera redeposição do material ejetado da superfície da amostra e efeito de sombra devido ao ângulo de incidência do feixe de íons. Neste trabalho foram fabricados e caracterizados STNOs, com o uso de máscaras duras (MD) de TiW. Primeiramente, foram estabelecidas condições de corrosão por RIE para o TiW, que proporcionaram obter máscaras duras com bom perfil lateral e sem irregularidades na camada de referência para parar a corrosão (stop layer). As máscaras foram então incorporadas ao processo de fabricação dos STNOs, sendo fabricados dispositivos com dimensão lateral de 50 a 250 nm. As propriedades estruturais, estáticas e dinâmicas foram investigadas para os diferentes tamanhos. Foi possível obter razões de magnetorresistência túnel (TMR) superiores a 100%, com produto resistência x área (RA) entre 2,3 e 4 ?.?m². Não foram observados padrões de redeposição nas medidas de TMR vs. RA ou nas imagens de STEM com perspectiva lateral dos nanopilares. Foi observada uma dependência da TMR e RA com o tamanho dos dispositivos, que foi relacionada a defeitos na estrutura cristalina do MgO, possivelmente causado pela difusão de boro e ou oxigênio. Defeitos na rede cristalina podem dificultar o tunelamento coerente dos elétrons, prejudicando a TMR e reduzindo a RA. A partir de micrografias de HRTEM, foi possível identificar a camada cristalina de MgO, mas não foi possível determinar a distância interplanar e o consequente plano cristalino. As geometrias circular de 150nm de diâmetro e a elíptica de dimensão 100 x 250 nm, foram as que melhor apresentaram emissão de sinal RF, com um único pico bem definido de emissão. A potência de emissão obtida foi na ordem de 23 nW e foi possível atingir valores de largura do pico a meia altura de 54 MHz. Os dispositivos também indicaram ter altos valores de tensão de ruptura de barreira (> 0,8 V).<br> / Abstract : Spin-transfer nano-oscillators (STNOs) are devices based on spin transfer torque phenomenon (STT), which consists in momentum transfer to magnetic layers, from spin polarized currents. The nanopillar geometry has been widely used for STT studies, because of its reduced lateral dimension and possibility of having electron transport in the vertical dimension. Usually, the process of fabrication of nanopillars involves electron beam lithography and ion milling etching, that last process promote the re-deposition on side walls of ejected material from sample surface and shadow effect due to incidence angle of the beam. On the other hand, reactive ion etching (RIE) is anisotropic and the material ejected from surface sample react with gases present in chamber and is removed from it. In this work STNOs produced by TiW hard masks were characterized. Firstly, RIE etching conditions for TiW were established, allowing to have hard masks with good lateral profile and without irregularities in the reference stop layer for corrosion. The masks were then incorporated into the manufacturing process of STNOs and devices were produced with lateral dimension varying from 50 to 250 nm. The structural, static and dynamics properties were investigated for different sizes of the pillars. It was possible to obtain large values of tunnel magnetoresistance (TMR) higher than 100 %, with small resistance x area (RA) between 2.3 and 4 ?.?m². No re-deposition patterns in TMR vs. RA measurements or in STEM cross-section images were observed. A dependence of TMR and RA on the size of devices was observed and assumed to be related to defects in MgO crystalline structure, possibly due to boron or oxygen diffusion. Defects on crystal lattice could difficult the coherent tunneling of electrons, damaging the TMR and reducing RA. From HRTEM micrographs was possible to identified that MgO layer is crystalline, but was not to determine the interplanar distance and consequently the crystal planes. The circular geometries with 150 nm diameter and elliptical with 100 x 250 nm size, were those that present the best results of radio frequency (RF) emission signal, with a single well defined peak with a linewidth of 54 MHz. The emitted output power was about 23 nW for devices with high values of rupture breakdown voltage (> 0.8V). These results were obtained without using synthetic antiferromagnetic layer.

Este trabalho analisa, através da utilização de simulador físico, o perfil de deformação imposto ao material durante a realização de ensaios de compressão planar de um aço AISI 1141. Para este estudo foi utilizada a temperatura de encharque de 1000°C, uma taxa de deformação de 2/s e três valores de deformações de 20%, 30%, 40%. Após a aplicação da deformação nominal desejada os corpos de prova foram temperados para facilitar a visualização do bandeamento microestrutural. Depois de obtidos os resultados das deformações dos corpos de prova ensaiados foi feito o comparativo dos mesmos com o modelamento computacional realizado via elementos finitos, a fim de comparar comportamento real de deformação com comportamento ideal. Os resultados indicaram comportamentos semelhantes, ou seja, ocorre ausência de deformação na superfície de contato com as bigornas do simulador e valores irrelevantes nas regiões subsuperficiais até máximos valores no centro dos corpos de prova. Esses máximos valores de deformação no centro, chegando a valores mais altos que os programados inicialmente no simulador ocorrem para compensar a ausência de deformação na superfície, ocasionando um equilíbrio ao longo das regiões que recebem solicitações do simulador. Por isso foram feitos imagens no software ABAQUS no intuito de desenvolver e um “mapa de deformações”, a fim de localizar os valores de deformação programados via simulador Gleeble nos corpos de prova envolvidos nos ensaios. / This work analyses, through of the utilization of a Gleeble physical simulator, the deformation profile of a planar compression test of an AISI 1141 steel. During the study a soaking temperature of 1000°C, deformation rate on 2/s and three deformations of 20%, 30% and 40% were utilized. Afterwards the application of the nominal deformation desired the samples were quenched to facilitate analysis of the deformation along segregation lines preset in the material. The deformations results from samples were compared with Finite Element modeling techniques in order to compare the real behavior with ideal deformation behavior. The results showed up similar behaviors, in other words, the absence of deformation at contact surface against to anvils of the Gleeble machine and values not relevant on subsurface up to maximum values at samples center. Such maximum values at the center reaching to higher than those programmed occurs to compensate the absence of deformation at surface.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-10-22Bitstream added on 2014-06-13T18:47:24Z : No. of bitstreams: 1 scapin_cl_me_araiq.pdf: 2270317 bytes, checksum: 3319493efcc2a0eb1eb0b2d298e9f726 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo do presente estudo foi avaliar in vitro, utilizando-se cultura de células osteoblásticas MC3T3-E1, a interação da superfície da liga Ti-15Mo usinada, com irradiação por feixe de laser sem e com recobrimento de apatitas obtidas pelo método biomimético, empregando-se solução SBF(Simulated Body Fluid) padrão e SBF modificada. As superfícies obtidas foram caracterizadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Difração de raios X (DRX), medidas de ângulo de contato e a camada de apatita foi avaliada também por Espectroscopia no Infra Vermelho Transformada de Fourier (FTIR). As avaliações in vitro foram realizadas utilizando as superfícies: usinada (U), modificada por feixe de laser (LA), modificada por laser e recoberta com SBF padrão (HA) e modificada por laser e recoberta com SBF modificada (AP). Os parâmetros biológicos avaliados foram: adesão, proliferação, contagem do número de células e conteúdo de proteína total. A morfologia celular, adesão e proliferação foram avaliadas por MEV, e a contagem de células utilizando-se hemocitômetro e azul de Tripan. Os estudos indicaram que o grupo AP apresentou os melhores resultados em relação à adesão, proliferação e contagem do número de células, seguido pelo grupo HA, LA e U respectivamente. Nas análises de conteúdo de proteína total, após 14 dias de cultura, o grupo LA obteve o melhor resultado, seguido por AP, HA e U respectivamente. Portanto, pode-se concluir que a modificação da superfície da liga Ti- 15Mo por feixe de laser, seguida do emprego do método biomimético utilizando-se solução SBF modificada possibilitou a obtenção de condições biológicas favoráveis para aplicação desta liga como dispositivo ortopédico e odontológico / The aim of this study was the in vitro evaluation of interaction surface, using cell culture osteoblastic MC3T3-E1, on Ti-15Mo alloy with machined surface, and with the surface modified by laser beam irradiation with and without coating of apatite obtained by biomimetic solution SBF (Simulated Body Fluid) standard and modified. The surfaces were characterized by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), measurements of contact angle and the layer of apatite was also evaluated by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). Evaluations were performed in vitro using the machined surfaces (U), modified by laser beam (LA), modified by laser and covered with standard SBF (HA) and modified by laser and covered with modified SBF (AP). The parameters evaluated were: adhesion, counting the number of cells and total protein content. Cell morphology, adhesion and proliferation were evaluated by SEM, and the cell count using hemocytometer and Trypan blue. The results indicated that the AP group showed better results of adhesion, proliferation and counting the number of cells, followed by the group HA, LA and U respectively. In the analysis of total protein content, after 14 days of culture, the LA group had the best result, followed by AP, HA and U respectively. Based on these results, it can be concluded that the modification on Ti- 15Mo alloy using laser beam irradiation, followed by biomimetic method for surface coating using SBF modified solution showed favorable biological conditions for application and development of orthopedic and dental devices

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-06-21Bitstream added on 2014-06-13T19:32:53Z : No. of bitstreams: 1 volanti_dp_me_araiq.pdf: 2985160 bytes, checksum: af4dbe8e4997c3c0f12484243b79b0b0 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Neste trabalho obteve-se os compostos SrBi2Nb2O9 (SBN) e Eu0,01Sr0,99Bi2Nb2O9 (SBN:Eu) pelo método dos precursores poliméricos e suas propriedades térmicas, estruturais e morfológicas foram caracterizadas por análise térmica (TG/DTA), difração de raios X (DRX), espectroscopia Raman, espectroscopia de UV na região do visível (UV-vis) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Dessa forma, foi possível verificar a presença das fases ß-Bi2O3 (tetragonal) e SrBi2Nb2O9 (ortorrômbico) nas amostras e estudar a organização estrutural no material, bem como também discutir a diferença do tratamento térmico por forno convencional em relação ao forno de microondas. Além disso, o estudo por difração de raios X mostrou a co-existência das fases ß-Bi2O3 e SrBi2Nb2O9 em determinadas temperaturas de calcinação do material em forno convencional, o que não foi observado em forno de microondas ou quando as amostras estavam dopadas com európio. A espectroscopia Raman foi uma ferramenta importante para caracterizar os compostos à curta distância de acordo com as temperaturas de calcinação das amostras. Por intermédio das medidas de UV-vis verificou-se a presença de estados intermediários na região do gap gerados por defeitos estruturais nos compostos. Ademais, as medidas de fotoluminescência forneceram resultados qualitativos no estudo do grau de ordem-desordem no SBN e SBN:Eu processados em forno convencional e microondas. Por fim, a microscopia eletrônica de varredura permitiu visualizar a morfologia das amostras, bem como determinar a presença de fases intermediárias. Palavras-chaves: SrBi2Nb2O9, fotoluminescência, európio, microondas. / In this work SrBi2Nb2O9 (SBN) and Eu0,01Sr0,99Bi2Nb2O9 (SBN:Eu) were prepared by the polymeric precursor method and their thermal, structural and morphologic properties were characterized by thermal analysis (TG/DTA), X-ray diffraction (XRD), Fourrier transform Raman spectroscopy (FT-Raman), UV-visible spectroscopy (UV-vis) and scanning electron microscope (SEM). In this way, it was possible to verify the presence of the ß-Bi2O3 (tetragonal) and SrBi2Nb2O9 (orthorhombic) phases in SBN, being possible to study the structural organization in the material. In addition, we investigated the differences between the conventional and the microwave oven thermal treatment. The XRD results suggest that the SBN heat treated in a conventional oven crystallizes with a ß-Bi2O3 and SrBi2Nb2O9 phases. On the other hand, ß-Bi2O3 phase was not observed when samples were microwave treated or europium doped. Moreover, FT-Raman was an important tool to characterize the material at the short-range order, allowing to study structural variations, being in agreement with the annealing of the samples. UV-vis measurements indicate intermediates states in the band gap due to structural defects in the compounds. The PL measurements was a qualitative tool in the study of the order-disorder of the SBN and SBN:Eu processing in conventional and microwave furnace. Finally, the SEM allowing to show the morphology of the samples, as well as to establish intermediate phases. Keywords: SrBi2Nb2O9, photoluminescence, europium, microwaves.

Orientador: Dr. Washington Luiz Esteves Magalhães / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 24/02/2017 / Inclui referências : f. 76-79 / Resumo: Este trabalho apresenta uma proposta de manufatura de fibra de carbono a partir de bio-óleo de pirólise rápida. A polimerização do bio-óleo foi conduzida por meio de tratamentos térmicos a 200°C. Após a análise do ponto de amolecimento, o piche foi submetido à fiação por fusão. Tratamentos térmicos do bio-óleo com adição de lignina kraft e álcool furfurílico foram necessários para melhorar a fiabilidade e resistência durante o enrolamento dos fios. Durante os tratamentos posteriores de estabilização e carbonização, os fios com aditivos resultaram em melhores fibras de carbono que os fios tratados a partir do bio-óleo sem nenhum aditivo. As amostras de bio-óleo aditivadas foram analisadas por meio da espectroscopia do infravermelho e ressonância magnética nuclear no estado sólido após cada tratamento térmico. Foi observada a presença de grupos oxigenados e aromatização das amostras carbonizadas. As fibras de bio-óleo aditivado com lignina kraft e álcool furfurílico estabilizaram a 270°C e 2 horas, enquanto que os fios de bio-óleo não estabilizaram com um tempo de tratamento de 12 horas. Isso foi atribuído ao diâmetro destas fibras, muito elevado se comparado com fibras de poliacrilonitrila (PAN). Diâmetros elevados impedem a uniformização dos grupos oxigenados em toda a extensão das fibras. O teor de carbono foi observado através da análise elementar. O teor de carbono na amostra de bio-óleo aditivado com lignina kraft aumentou em ~ 91% na etapa da carbonização com relação ao teor de carbono inicial do tratamento térmico. Através da difração de raios-X foi observada estrutura amorfa nas amostras. Apenas o bio-óleo tratado por 3 horas apresentou um aumento característico na curva de difração de raios-X, atribuído à propriedade termoplástica e presença de compostos de baixa massa molar, os quais asseguram estrutura ordenada. Palavras-chave: Pirólise rápida. Bio-óleo. Lignina kraft. Álcool furfurílico. Tratamento térmico. / Abstract: This paper presents a purpose for the manufacture of carbon fiber from the bio-oil of the fast pyrolysis. Polymerization of the bio-oil was conducted by heat treatments at 200 ° C. After the softening point analysis, the tar was subjected to melt spinning. Bio-oil thermal treatments with addition of kraft lignin and furfuryl alcohol were necessary to improve the reliability and resistance during the winding of the wires. During subsequent stabilization and carbonization treatments, wires with additives resulted in better carbon fibers than wires treated from the bio-oil without any additives. The additive bio-oil samples were analyzed by infrared spectroscopy and solid state nuclear magnetic resonance after each heat treatment. The presence of oxygenated groups and aromatization of carbonized samples were observed. The biofuel fibers added with kraft lignin and furfuryl alcohol stabilized at 270 ° C and 2 hours, while the bio-oil wires did not stabilize with a treatment time of 12 hours. This was attributed to the diameter of these fibers, very high compared to polyacrylonitrile fibers (PAN). High diameters prevent the uniformization of the oxygen groups throughout the fibers. The carbon content was observed through elemental analysis. The carbon content in the kraft lignin-added bio-oil sample increased ~ 91% at the carbonization stage with respect to the initial carbon content of the heat treatment. Through the X-ray diffraction, amorphous structure was observed in the samples. Only the bio-oil treated for 3 hours presented a characteristic increase in the X-ray diffraction curve, attributed to the thermoplastic property and the presence of compounds of low molar mass, which ensure an ordered structure. Key-words: Fast pyrolysis. Bio-oil. Kraft lignin. Furfuryl alcohol. Heat treatment.