Orientador: Antonio Tallarico Vicente Adorno / Banca: Massao Ionashiro / Banca: Miguel Jafelicci Junior / Banca: Rogério de Almeida Vieira / Banca: Daniela Russo Leite / Resumo: Neste trabalho os efeitos da variação da concentração de Al sobre as transformações de fase e as propriedades mecânicas das ligas Cu-7%Al-10%Mn-3%Ag, Cu-10%Al-10%Mn- 3%Ag e Cu-11%Al-10%Mn-3%Ag foram estudadas utilizando-se metalografia por microscopias óptica (MO), eletrônica de varredura (MEV) e eletrônica de transmissão (MET), calorimetria exploratória diferencial (DSC), difratometria de raios X (DRX), ensaios de tensão-deformação, análise por dispersão de energias de raios X (EDXS), medidas de variação da resistividade elétrica com a temperatura e medidas de variação da microdureza com a temperatura e o tempo de envelhecimento. Os resultados obtidos para as ligas inicialmente submetidas a tratamento térmico de recozimento e inicialmente submetidas a tratamento térmico de têmpera mostraram que o aumento de 7 para 9%Al não modifica o comportamento térmico e a dureza das ligas Cu-7%Al-10%Mn-3%Ag e liga Cu-9%Al- 10%Mn-3%Ag, pois as curvas obtidas apresentaram o mesmo perfil, indicando que elas passam pelas mesmas transições. Porém, o aumento de 9 para 11%Al provoca uma mudança nas transformações pelas quais a liga passa, modificando assim o seu comportamento térmico e os valores da microdureza. Nas ligas inicialmente recozidas foi possível notar a ocorrência da decomposição espinodal em decorrência da retenção das fases 1 e 3 durante o resfriamento lento das amostras. Os resultados obtidos a partir das ligas submetidas a tratamento térmico de envelhecimento mostraram que aum... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work, the effects of changes in the Al concentration on the phase transformations and the mechanical properties of the Cu-7%Al-10%Mn-3% Ag, Cu-10%Al-10%Mn-3%Ag and Cu-11%Al-10%Mn-3% Ag alloys were studied using metallography by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) and electronic transmission mycroscopy (TEM), differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffraction (XRD), stress-strain tests, analysis by X-ray energy dispersing (EDXS), measurements of the variation of electrical resistivity with temperature and microhardness changes measurements with temperature and aging time. The results obtained for alloys initially annealed and initially quenched showed that the increase from 7 to 9% Al does not modify the thermal behavior and hardness of the Cu-7%Al- 10%Mn-3%Ag and Cu-9%Al-10%Mn-3%Ag alloys. However, the increase from 9 to 11%Al causes a change on the transformations of the alloys, thereby modifying their thermal behavior and values of microhardness. In the annealed alloys it was possible to notice the occurrence of the spinodal decomposition due to the retention of 1 and 3 phases during the slow cooling of the samples. The results obtained from aged alloys showed that the hardness increasing observed during this process is mainly related to bainitic precipitation. The isothermal ageing kinetics for this precipitation was studied considering four different ageing temperatures and the kinetic parameters n, k and Ea were obtained using th... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Resumo: Modificações na composição química e no processamento termomecânico têm sido algumas das várias alternativas estudadas, para melhorar o desempenho de ligas de alumínio tradicionais. Neste trabalho foi modificada a composição de uma liga Al-Mn-Mg do tipo AA 3104, endurecível por deformação, adicionando-se diversos teores de zinco, transformando-a numa liga Al-Mn-Mg(Zn), endurecível por precipitação. O objetivo foi estudar e quantificar os efeitos do zinco sobre o processamento termomecânico e as propriedades mecânicas da liga modificada. Ligas com teores de zinco entre 0,03 a 1,52% foram fundidas e processadas obtendo-se um encruamento semelhante a condição H-19 industrial, denominada rota R. Ligas com teores de zinco entre 1,14 a 2,17% foram fundidas e processadas segundo três diferentes rotas: na rota S, o recozimento da rota R foi substituído por solubilização antes da laminação a frio; nas rotas E3H e E6H, as tiras laminadas a frio foram envelhecidas em dois estágios: 121°C por três horas para as duas rotas, mais três horas para a rota E3H e seis para a rota EH a 163°. A tensão de escoamento (SIGMA IND E) e a resistência à tração (SIGMA IND T) para a rota R aumentaram da ordem de 18% e 19% respectivamente, com o aumento do teor de zinco, enquanto o alongamento (E) permaneceu em torno de 4,5%. As propriedades mecânicas (SIGMA IND E SIGMA T E ) AUMENTARAM EM TORNO DE 25%, 31% E 27%, respectivamente, para a rota S. Considerando concentrações aproximadamente iguais de zinco, não foram verificadas diferenças significativas para (SIGMA E SIGMA T), entre as rotas R E S, no entanto, a rota S apresentou alongamento médio maior que a rota R da ordem 44%. Os menores valores de (SIGMA IND E SIGMA IND T) e os maiores valores de E foram obtidos para a rota E6H. / Abstract: Modifications in the chemical compostion and termomechanical processing have been among various alternatives to improve the perfomance of the traditional alloys. In this work the composition of a Al-Mn-Mg non-heat treatable alloy of the type AA3104 has been modified by the addition of various zinc contents to transform it in a Al-Mn-Mg-(Zn) precipitation heat treating alloy. The aim of this work was to study and to value the effects of zinc additions on thermomechanical processing and mechanical properties of the modified alloy. In the R route, alloys containing zinc varyyng from 0,03 to 1,52%, after cas were processed to achieve a cold rolled condition similar to industrial H19 temper. Alloys containing zinc, varying from 1.14to 2.17% after cast were processed according to three different routes: a) the S route substituted the annealing of the R route by solution heat treatment and quenching, before cold rolling; b) for E3H and E6H routes, the cold rolling strips were heat reated in two-step aging, which consisted of 3 h at 121°C for two routes, plus 3 h at 163°C for E3H and 6h for E6H. It was found that for R roue the yield strength (SIGMA IND E) and the ultimate tensile strength (SIGMA IND T) increased on average for 18% and 19%, respectively, as the zinc content increased from 0,03 to 1,52, whereas the elongation (E) held almost constant on average for 4,5%. The mechanical properties (SIGMA IND E SIGMA IND T) and E for S route increased about 25%, 31% and 27% respectively. Aproximately equal amounts of zinc didn't cause significative differences for (SIGMA IND E e SIGMA IND T) among S and R routes, however, the average elongation of the S route was hogher than R route about 44%. Thw lowest values for (SIGMA IND E SIGMA IND T) and consequently the highest for E were obtained for E6H route.

Resumo: As ligas Ti-Nb são apropriadas para uso em implantes devido a sua alta resistência e biocompatibilidade. Um dos métodos de obter estas ligas é a metalurgia do pó, pois ele permite obter peças próximas ao seu formato final. Teorias indicam que a razão de densificação varia inversamente como uma função do tamanho da partícula. O aumento de interesse na fabricação de materiais nanoestruturados (partículas menores que 100 nm) é devido à possibilidade de obter um material sinterizado em um tempo menor e em temperaturas mais baixas, com uma melhor densificação do que pós convencionais, pois é mais reativo. Neste trabalho, após hidrogenação e moagem de alta energia por até 60 min, obteve-se pós de hidreto de titânio e hidreto de nióbio, com estrutura ultrafina/nanométrica, que auxilia o processo de difusão numa posterior etapa de sinterização. Meios de moagem de diferentes materiais (aço inoxidável e nitreto de silício - Si3N4) foram usados. Independentemente dos meios de moagem usados, o material obtido apresentou aproximadamente 5% das partículas com valores cumulativos de tamanhos de até 100 nm. Mas, o material obtido do recipiente de Si3N4 após 20 min de moagem apresentou uma maior porcentagem de partículas com diâmetros médios equivalentes entre 40 nm e 1000 nm, correspondente a 29%. / Abstract: The Ti-Nb alloys are suitable for use in implants due to their high tensile strength and biocompatibility. One of the methods to obtain these alloys is the powder metallurgy, because it allowing to get pieces closer to near-net-shape. Theories showing that the densification rate range conversely like a function of the grain size. The great interest in the manufacturing of nanostructured materials - NsM (particles smaller than 100 nm) is due to possibility to obtain a sintered material in a smaller time and in more low temperatures than conventional powders, with the best densification, because it is more reactive. In this work, after hydrogenation and use of higher energy ball milling by until 60 min, were obtained powders of titanium hydride and niobium hydride, with ultra-fine/nanometric structure, what help in the diffusion process during a later stage of sintered. Milling medium of different materials (stainless steel and silicon nitride - Si3N4) were used. Independently of the grinding medium used, the material obtained exhibit approximating 5% of the particles with the cumulative values of size until 100 nm. But, is the possible to verify that the material obtained of the Si3N4 vessel, after milling by 20 min, exhibited a greater percentage of particles with average equivalent diameters between 40 nm and 1000 nm, than correspond to 29%. / Orientador: Tomaz Manabu Hashimoto / Coorientador: Carlos Alberto Alves Cairo / Banca: Antonio Jorge Abdalla / Banca: Alfeu Saraiva Ramos / Mestre

A etapa final da reciclagem do alumínio, após coleta, classificação e limpeza é sua transformação em ligas comerciais através da fundição do metal reciclado e sua correção química. Um dos impactos relevantes deste processo é a geração de escórias que representa um dos principais fatores de custo. A escória é um subproduto que surge na superfície do metal líquido decorrente da sua oxidação, da presença de impurezas nas sucatas e da adição de sais fundentes. Normalmente são ricas em alumínio metálico sob a forma de pequenas gotículas que se aprisionam em seu interior e podem levar a perdas consideráveis de produtividade. Pelo seu conteúdo em alumínio metálico, essas escórias têm valor de mercado para as indústrias especializadas em sua recuperação, normalmente com técnicas piro metalúrgicas. Porém frações granulométricas finas, menores que 0,15 mm, trazem dificuldades para a recuperação do alumínio contido. Neste trabalho foram investigadas duas rotas tradicionais de beneficiamento de minérios para a avaliação da concentração de alumínio contido em escórias de alumínio: (I) atricionamento em tambor rotativo e (II) a britagem. Em ambas utilizou-se de uma sequência de operação auxiliar de separação granulométrica. Para comparar a eficiência entre as duas rotas verificou-se a concentração do alumínio presente em produtos granulométricos obtidos em ambas. Outro fator comparativo foi o indicador energético denominado WI (Work Index). Este parâmetro é característico da indústria de processamento mineral e representa a energia consumida pela técnica ou rota empregada. Para a caracterização do concentrado de alumínio nas duas rotas foram utilizadas técnicas por via úmida com medição de hidrogênio, fluorescência de raios-X e pirometria em forno a indução. As avaliações dos concentrados revelaram aumento do alumínio metálico contido à medida que ocorria a redução na granulometria do material potencializando sua recuperação. / The final step of recycling aluminum, after collection, classification and cleaning is its transformation into commercial alloy using recycled metal and its chemical correction. One of the relevant impacts in this process is the creation of slags that represent one of the main cost factors. The slag is a byproduct that appears on the surface of liquid metal due to its oxidation, from the presence of impurities in the scraps and in addition of salts fluxes. Usually they are rich in metallic aluminum in the form of small droplets which are captured inside and can lead to a considerable loss of productivity. By its content in metallic aluminum, these slags have market value for industries specialized in recovery, usually with pyrometallurgy technique. However slim granulometries fractions, smaller than 0.15 mm, bring difficulties for the recovery of aluminum contained. This paper investigated two traditional routes of ore improvement in order to evaluate the concentration of the aluminum contained into the aluminum slags: (I) attrition in tumbling barrel and (II) crushing. In both were used a sequence of auxiliary operation for granulometric distribution. In order to compare its efficiency between the two routes it was verified, in both, the concentration of aluminum present into the granulometric products obtained. Another comparative factor was the energetic indicator denominated by WI (Work Index). This parameter is a characteristic from the industries of mineral processing and it represents the energy consumed by the techniques or routes applied. For the characterization of concentrated aluminum on the two routes techniques used were wet-way with measurement of hydrogen, x-ray fluorescence and induction furnace pyrometry. The evaluation for the concentrated revealed an increase of metallic aluminum contained as occurred into the particle size reduction of the enhacing material in its recovery.

Orientador: Marcelo dos Santos Pereira / Banca: Angelo Caporalli Filho / Banca: Rafael Humberto Mota de Siqueira / Resumo: Há uma crescente demanda pelo uso de materiais na indústria em geral, que consigam aliar sustentabilidade e performance, onde o alumínio enquadra-se nestes dois requisitos. A liga AA5182 apresenta propriedades importantes, tais como: baixa densidade, alta resistência mecânica e à corrosão, bem como boa conformabilidade. Neste estudo, foi realizada a definição de uma região crítica na qual foram realizados três testes, simulando diferentes ciclos de homogeneização desta liga, através da realização do ciclo de homogeneização em menores tempos que o ciclo original, antes do envio para a laminação a quente e avaliando características superficiais e microscópicas, para que não exista impacto negativo nos processos subsequentes. Após as análises comparativas realizadas, percebeu-se que o teste onde o patamar de aquecimento foi abaixo da temperatura de liquação de precipitados de magnésio apresentou melhor resultado, proporcionando a redução do tempo de ciclo sem o aparecimento de linhas pretas, oriundas da oxidação do magnésio, permitindo assim, a redução do tempo de ciclo de homogeneização / Abstract: There is a growing demand for the use of materials in the industry in general, they can combine sustainability and performance, where aluminum fits these two requirements. The alloy AA5182 has important properties such as: low density, high mechanical resistance and corrosion resistance as well as good formability. First of all, this study was conducted to define a critical region in which there were three tests, simulating different homogenization cycles of this alloy, by conducting the homogenization cycle times smaller than the original cycle, prior to shipment to the hot rolling and evaluating superficial and microscopic characteristics, so that there is no negative impact on subsequent processes. After that, comparative analyzes it was observed that the test where the heating level was below the magnesium precipitates liquation temperature showed better results, providing a reduction in the cycle time without the appearance of black streaks, derived from the magnesium oxidation, thus, reducing the homogenization cycle time / Mestre

Orientador: Dimas Roberto Vollet / Banca: Antonio Donatti / Banca: Ivan de Oliveira / Resumo: Neste trabalho, estudam-se as características estruturais de sílicas mesoporosas do tipo SBA-15 e sua estabilidade térmica com relação à temperatura de calcinação. As sílicas mesoporosas foram preparadas a partir da hidrólise do tetraetilortosilicato (TEOS) usando o surfactante tri-block poly(etileno óxido)-poly(propileno óxido)-poly(etileno óxido) (Pluronic P123) como direcionador de estrutura. O copolímero foi removido do precipitado através de exaustivas lavagens em etanol. Amostras foram calcinadas nas temperaturas de 500°C, 600°C, 750°C, 825°C, 900°C e 1050°C. Também as características estruturais de sílicas preparadas com lavagem em etanol e calcinação a 500 oC foram comparadas com as características estruturais de sílicas calcinadas a 500 oC diretamente, sem lavagem com etanol para a remoção do copolímero. As amostras foram caracterizadas por espalhamento de raios-X a baixo ângulo (SAXS) e adsorção de nitrogênio. Os dados de SAXS mostram que a sílica mesoporosa mantém a estrutura ordenada de poros com ordenamento hexagonal 2D até altas temperaturas de calcinação, mas o parâmetro de rede da estrutura hexagonal diminui com a temperatura de calcinação. As isotermas de adsorção de nitrogênio foram analisadas para a superfície específica de BET (SBET), volume total de poros por unidade de massa da amostra (VP), e distribuição de tamanhos de poros (PSD). As curvas de distribuição de poros mostram um pico bem definido com diâmetro de poro em torno de 7,6 nm, associado aos poros cilíndricos da estrutura hexagonal. O pico da estrutura hexagonal de poros desloca-se para a região de menores diâmetros com o aumento da temperatura de calcinação. A 1050 oC a estrutura de poros é completamente eliminada. O mecanismo de eliminação de poros ocorre por contração do diâmetro do poro cilíndrico da estrutura... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work, the structural characteristics of the SBA-15-type mesoporous silicas and its thermal stability with respect to the calcination temperature are studied. The mesoporous silica were prepared from hydrolysis of tetraethylortosilicate (TEOS) using tri-block poly (ethylene oxide)-poly (propylene oxide)-poly (ethylene oxide) surfactant (Pluronic P123) as a structure director. The copolymer was removed from the precipitate by thoroughly washing in ethanol. Samples were calcined at the temperatures 500°C, 600°C, 750°C, 825°C, 900°C and 1050°C. Also the structural characteristics of silicas prepared by washing in ethanol and calcination at 500 oC were compared to those prepared by direct calcination at 500 oC without washing in ethanol to remove the copolymer. The samples were characterized by small-angle X-ray scattering (SAXS) and nitrogen adsorption. The SAXS data show that the mesoporous silica keeps the ordered hexagonal pore structure up to high calcination temperatures, but the lattice parameter of the hexagonal structure diminishes with the temperature. The isotherms of nitrogen adsorption were analyzed for the BET specific surface (SBET), the total pore volume per mass unit of the sample (VP), and for the pore size distribution (PSD). The pore size distribution curves show a well-defined peak at a pore diameter around 7,6 nm, which is associated to the cylindrical pores of the hexagonal structure. The peak of the hexagonal pore structure shifts towards the region of smaller diameters with the calcination temperature. At 1050 oC, the pore structure is completely eliminated. The mechanism of pore elimination gives place by contraction on the diameter of the cylindrical pore of the hexagonal 2D structure of the mesoporous silica, apparently up to the complete elimination of the pores. An activation energy of about 84 kJ/mol was estimated for the process / Mestre

Orientadora: Maria Odila Hilário Cioffi / Coorientador: Herman Jacobus Cornelis Voorwald / Banca: Carlos Yujiro Shigue / Banca: Evaldo José Corat / Banca: Marcos Yutaka Shiino / Banca: Midori Yoshikawa Pitanga / Resumo: O aprofundamento no conhecimento das propriedades dos compósitos, especialmente aquelas com função estrutural, tem se mostrado necessário como uma forma de segurança à indústria de transportes na aplicação de compósitos em estruturas primárias. Considerando o esforço cíclico como responsável por 90% das falhas mecânicas de componentes em serviço, o estudo dos efeitos deste tipo de carregamento sobre as propriedades mecânicas do compósito e seus mecanismos de falha se faz necessário. Estudos recentes têm mostrado que a combinação entre técnicas de análise mecânica e térmica é muito útil no estudo do comportamento mecânico dos compósitos de matriz polimérica, pois considera-se também o efeito da relaxação das cadeias poliméricas sobre seu comportamento mecânico. A análise dinâmicomecânica (DMA) é uma das técnicas mais sensíveis na detecção de movimentação molecular causada pela incidência de temperatura, frequência ou uma combinação de ambos, por este motivo foi a técnica determinada como ideal para a relação com os resultados de resistência à fadiga em função de tensão e temperatura apresentados neste trabalho. Esta relação, DMAFadiga, é ainda pouco explorada devido à dificuldade em relacionar parâmetros viscoelásticos e propriedades mecânicas, portanto, o ineditismo deste trabalho está em definir uma relação que contribua com a predição de vida em fadiga de um compósito carbono/epóxi. O desenvolvimento do trabalho consistiu inicialmente na confecção de laminados compósitos pelo processo de RTM (do inglês, resin transfer molding) a partir de uma matriz epóxi aeronáutica monocomponente (Prism EP2400 do fabricante Cytec) e reforço não tramado (NCF) de fibras de carbono quadriaxial (0°/+45°/-45°/90°) empilhados de forma a atingir uma fração volumétrica de fibras ... (Resumo completo, clique acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The knowledge of composite properties, especially in the structural application case, have been considered extremely necessary in order to support the transportation industry into apply these materials. It is widely known that 90% of failures can be attributed to cyclic loading, so the study of fatigue effects on composites behavior and failure mechanisms become extremely necessary. Recent studies have shown that mechanical and thermal analysis techniques association is very usefull in order to determinate mechanical behavior of polymeric composites since the polymeric chain relaxation effects over that are also considerate. The dynamical mechanical analyzes (DMA) is the most sensitive technique for detection of molecular motion caused by temperature and/or frequency incidence over polymers, reason that classify the DMA as ideal to get results in order to relate with fatigue results in this study. The fatigue-DMA results correlation is not very explored because the difficulties involved in associates viscoelastic and mechanical properties, so, the originality of this study is define a correlation between fatigue and DMA results able to contribute with a carbon/epoxy composite fatigue life prediction. This work development has consisted initially in the composite laminates manufactured by RTM (resin transfer molding) process, using a one-part aeronautical epoxy resin (Prism EP2400 - Cytec) as matrix and a quadriaxial (0°/+45°/-45°/90°) carbon non crimp fabric (NCF) as reinforcement, stacked to reach a fiber volume fraction up to 50%. The manufactured composite was characterized regarding impregnation quality and thermal stability and using the DMA (dynamical mechanical analyses) in a isothermal form between -70 °C and 220 °C, at each 10 °C, for frequencies of 0,01; 0,05; 0,2; 0,5; 1; 5; 28; 40 and 100 Hz. Results ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Nos últimos anos, uma atenção considerável tem sido dada para o desenvolvimento de cimentos especiais, capazes de reduzir as emissões de CO2 e de energia, bem como o consumo de calcário. Cimentos supersulfatados são compostos principalmente de escória de alto forno (80-90%), sulfato de cálcio (10-20%) e um ativador alcalino, tal como o cimento Portland (cerca de 5%) ou hidróxidos de metais alcalinos. Os cimentos supersulfatados (CSS) foram usados nos anos entre 1950- 1960 na Europa, especialmente para aplicações em concretos, mas o seu menor ganho de resistência em idades iniciais limitava a sua aplicação comercial. Mais tarde, mudança no processo de fabricação do ferro gerou implicou na geração de escórias que deixaram de apresentar o conteúdo mínimo de Al2O3 exigido para CSS, levando a sua utilização alternativa em misturas com cimento Portland (Cimento de alto forno). Recentemente, a norma para o cimento supersulfatado na Europa foi substituída pela norma EN 15743 (2010), no entanto, o mecanismo de hidratação bem como a sua composição ótima não são bem compreendidos. Nesta pesquisa, o efeito do tipo e teor de ativador alcalino (hidróxidos) e das proporções de escória e anidrita foi estudado. Os hidróxidos de cálcio e potássio foram estudados em teores de 0,2, 0,5 e 0,8% em formulações de CSS contendo entre 80 - 90% de escória de alto-forno e 10-20% de sulfato de cálcio (anidrita). Através de análise de resistência à compressão verificou-se que os teores de ativadores alcalinos apresentaram maior influência em comparação às proporções de anidrita e escória. Argamassas moldadas com KOH como ativador alcalino, com 0,2 e 0,5% apresentaram os maiores valores para resistência à compressão enquanto que as argamassas elaboradas com Ca(OH)2 apresentaram maior valor 0,8%. Todos os cimentos elaborados com utilização de 0,5% de KOH como ativador alcalino, e as proporções com 85% de escória e 15% de anidrita encontram-se dentro das exigências da EN 2010. Entretanto, nenhum dos cimentos elaborados com 0,8% de KOH atingiram o limite, apenas aqueles elaborados com 0,8% de Ca(OH)2. As medidas calorimétricas confirmaram que a utilização de KOH fornece maiores fluxos de calor e maior calor acumulado quando comparado com Ca(OH)2. Para ambos os ativadores, maiores teores aumentaram o fluxo de calor e o calor acumulado. As análises microestruturais (DRX, TG/DTG, MEV) comprovam que os principais produtos de hidratação dos cimentos supersulfatados são as fases de etringita, gipsita e C-S-H, e também que o teor de ativador alcalino influência na disposição de anidrita (sulfato de cálcio) na matriz sólida de cimento. A anidrita ue deveria ser consumida para formação de etringita, quando muito solúvel, propicia a maior formação da fase hidratada gipsita. / In recent years, considerable attention has been given to the development of special cements that can reduce CO2 emissions and energy and the consumption of limestone. Supersulfated cement are mainly composed of blast furnace slag (80- 90%), calcium sulfate (10-20%) and an alkaline activator such as Portland cement (around 5%) or alkali metal hydroxides. The supersulfated cements (SSC) were used in the years between 1950 to 1960 in Europe, especially for applications in concrete, but its lower gain strength at initial age limited their commercial application. Later changes in iron manufacturing processes generated slag which Al2O3 no longer met the requirement of minimum content required for SSC, leading to its alternative use mixtures of Portland cement (blast furnace cement). Recently, the standard for Europe supersulfated cement was replaced by EN 15743 (2010), however, the hydration mechanism and its optimum proportion are not well understood. In this study, the effects of the type and content of the alkali activator (hydroxides) and the content of slag and anhydrite were studied. The calcium and potassium hydroxide were studied in 0.2, 0.5 and 0.8% with SSC formulations containing 80 - 90% blast furnace slag and 10-20% sulfate calcium (anhydrite). Compressive strength tests showed that the content of alkaline activators influenced more than slag/anhydrite content. Mortars made with KOH with of 0.2 and 0.5% presented the highest compressive strength values; however, mortars made prepared with Ca(OH)2 presented the highest values with 0.8%. All cements prepared with 0.5% KOH as alkaline activator containing 85% of slag and 15% of anhydrite reached the EN 15743 requirements. The calorimetric measurements confirmed that the KOH provided higher heat flow rate and increased the total heat in relation to Ca(OH)2. The microstructural analysis (XRD, TG/DTG, SEM) confirmed ettringite, gypsum and C-S-H as main phases. The anhydrite should be consumed for the formation of ettringite, however when very soluble, provided a higher formation of gypsum phase.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-01-14T18:45:29Z No. of bitstreams: 1 ElisangelaBarrosDantas_DISSERT.pdf: 2503846 bytes, checksum: 2247d4ef46af947a6abf96eacbada2b4 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-01-15T17:53:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ElisangelaBarrosDantas_DISSERT.pdf: 2503846 bytes, checksum: 2247d4ef46af947a6abf96eacbada2b4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-15T17:53:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ElisangelaBarrosDantas_DISSERT.pdf: 2503846 bytes, checksum: 2247d4ef46af947a6abf96eacbada2b4 (MD5) Previous issue date: 2012-06-04 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico - CNPq / As ligas de n?quel s?o largamente utilizadas na produ??o de diversos materiais, sobretudo, aqueles que necessitam de resist?ncia mec?nica associada ? resist?ncia ? corros?o, como por exemplo, os a?os inoxid?veis. Outro uso do n?quel ? a produ??o de ligas sinterizadas a partir de p? de n?quel met?lico. Uma alternativa promissora ? produ??o de componentes sinterizados de n?quel com importante redu??o de custos do material de partida ? o emprego de misturas de p?s do tipo NiNiO. Este trabalho teve por objetivo o estudo da redu??o in situ de NiO durante a sinteriza??o de misturas Ni/NiO produzidas por metalurgia do p?. As misturas foram processadas pela t?cnica de metalurgia do p? e pr?-sinterizadas em atmosfera redutora de hidrog?nio. As amostras Ni+15%NiO, Ni+25%NiO e Ni+35%NiO foram estudadas e comparadas com amostras sinterizadas apenas a partir de Ni met?lico. Foram realizados ensaios dilatom?tricos para estudo das condi??es de sinteriza??o das misturas. O material consolidado foi analisado quanto ? sua microestrutura e microdureza. As curvas de dilatometria mostraram que a adi??o de ?xido de n?quel em todas as composi??es ativa a sinteriza??o das misturas estudadas. Nos testes de microdureza foram realizadas indenta??es em pontos distintos da superf?cie das amostras. Todas as composi??es apresentaram valores de microdureza pr?ximos ao do material consolidado a partir de n?quel met?lico. Contudo, as amostras contendo Ni+35%NiO, apresentaram grande dispers?o desses valores. A an?lise microestrutural do material mostrou uma maior concentra??o de vazios e presen?a de ?xidos residuais nas misturas da composi??o Ni+35%NiO. As amostras contendo Ni+15%NiO apresentaram caracter?sticas microestruturais e propriedades mec?nicas semelhantes ao n?quel met?lico consolidado sob as mesmas condi??es das composi??es estudadas neste trabalho e, portanto, apresentaram grande potencial para produ??o de ligas sinterizadas de n?quel / The nickel alloys are widely used in the production of various materials, especially those that require mechanical strength characteristics associated with resistance to corrosion, for example, the stainless steel. Another use is the production of nickel alloy sintered from powder of metallic nickel. A promising alternative for the production of sintered components of nickel with an important reduction in costs of starting material is the use of mixtures of powders of Ni-NiO. This work aimed to study in situ reduction of NiO during sintering mixtures of Ni / NiO produced by powder metallurgy. The nickel mixtures have been processed by the technique of powder metallurgy and were pre-sintered in an oven under plasma reducing atmosphere of hydrogen. Mixtures Ni +15%NiO, Ni +25%NiO and Ni +35%NiO were studied and compared with samples consisting only of metallic Ni. Dilatometric tests were performed to study the sintering conditions of the mixtures. The consolidated material was analyzed for their microstructure and microhardness. Dilatometry graphs showed that the addition of nickel oxide in all compositions the active sintering the mixtures studied. In tests of microhardness indentations were made at different points of the sample surface. All compositions showed microhardness values close to the consolidated material from metallic nickel. However, sample containing Ni+35% NiO, showed a large dispersion of the values of microhardness tests performed at different points of the sample surface. Microstructural analysis of the material showed a higher concentration of voids and the presence of oxides in the waste composition of the mixtures Ni 35% NiO. The samples containing Ni+15%NiO showed microstructural characteristics and mechanical properties similar to metallic nickel consolidated under the same conditions of the compositions studied in this work and therefore had great potential for production of sintered nickel alloys

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-07-22T14:59:52Z No. of bitstreams: 1 ArthurGabrielFerreiraDeOliveira_DISSERT.pdf: 4264908 bytes, checksum: 58d065ffda595ff186504941ad3c583b (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-07-26T21:48:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ArthurGabrielFerreiraDeOliveira_DISSERT.pdf: 4264908 bytes, checksum: 58d065ffda595ff186504941ad3c583b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-26T21:48:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ArthurGabrielFerreiraDeOliveira_DISSERT.pdf: 4264908 bytes, checksum: 58d065ffda595ff186504941ad3c583b (MD5) Previous issue date: 2015-06-15 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Os materiais cer?micos a base de alumina t?m sido bastante utilizados em componentes estruturais principalmente pelo fato de possuir propriedades como alta dureza, in?rcia qu?mica e boa resist?ncia ao desgaste, entretanto, sua baixa tenacidade ? um fator que compromete seu uso em diversas outras aplica??es, tendo a adi??o de n?quel como uma poss?vel solu??o para este problema, nesse contexto, esse trabalho tem como objetivo estudar a adi??o de n?quel em alumina utilizando a rota da metalurgia do p?. O percentual de n?quel adicionado variou em 2, 4 e 6% p e para cada composi??o foi realizada moagem de alta energia em moinho planet?rio por 2, 4, 9 e 16h. Posteriormente as amostras foram compactadas a 300 MPa e sinterizadas em forno ? v?cuo a 1400?C por 2h. As amostras foram caracterizadas quanto as propriedades f?sicas e mec?nicas observando-se no geral uma melhora na sinterabilidade com o aumento do tempo de moagem e teor de n?quel, com diminui??o e homogeneiza??o da porosidade e aumento da dureza, al?m de densidades acima de 80% da te?rica, observou-se tamb?m uma disparidade no tempo de moagem de 4 horas, onde se alcan?ou os maiores valores de dureza (2% de n?quel), de 1068,7 +/- 32,6 HV e densidade cerca de 99% da te?rica / Ceramic materials alumina basis have been widely used in structural components, mainly because owning properties such as high hardness, chemical inertness and good wear resistance, however, the low toughness is a factor that compromises its use in many other applications, featuring the addition of nickel as a possible solution to this problem, in this context, this work aims to study the addition of nickel alumina using the route of powder metallurgy processing of the material. The percentage of nickel were added 2, 4 and 6 wt%; and each composition to high energy milling in a planetary mill was performed for 2, 4, 9 and 16h. Subsequently, the samples were compacted at 300 MPa and sintered in a vacuum oven at 1400?C for 2h. The samples were characterized as the physical and mechanical properties, observing, in general, an improvement in sinterability of the material with increasing grinding time and nickel content, and mixing with a decrease of porosity and increase of hardness, density values above 80% of theoretical were obtained. The milling time of 4 hours and addition of 2% nickel, particularly if achieved higher hardness (HV 1068.7 +/- 32.6) and density of about 99% theoretical density.