CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Os semicondutores magnÃticos atraÃram a atenÃÃo de muitos cientistas nos Ãltimos anos devido, principalmente, a aplicaÃÃes tecnolÃgicas no ramo da spintrÃnica. Esses semicondutores podem ser desenvolvidos por meio de um processo chamado dopagem, onde alguns Ãtomos da matriz semicondutora sÃo substituÃdos aleatoriamente por Ãtomos magnÃticos. Esta propriedade possibilita a fabricaÃÃo de uma variedade de dispositivos eletrÃnicos a partir do mesmo material semicondutor. Neste trabalho utilizou-se a tÃcnica de moagem mecÃnica de altas energias para realizar a dopagem dos Ãxidos TiO2, SnO2 e In2O3 com Fe2O3, que foram caracterizados estruturalmente por difraÃÃo de raios-x e espectroscopia MÃssbauer. A sÃntese foi realizada em trÃs tipos de ferramentas de moagem que influenciaram no desenvolvimento da reaÃÃo. Foram formados compostos com fÃrmulas Sn(1-x)Fe(x)O2, Ti(1-x)Fe(x)O2 e {(In(1-x)Fe(x)}2O3, com valores de concentraÃÃo do dopante magnÃtico x de 2, 5 e 10% em Ãtomos. Utilizando jarra de poliacetal e esferas de zircÃnia foram sintetizadas amostras de TiO2 dopadas com Fe2O3. No entanto, a energia produzida por estas ferramentas nÃo foi suficiente para completar a formaÃÃo do composto. Com uma jarra e esferas de aÃo inox foram produzidas amostras de TiO2 dopadas com Fe2O3, que por sua vez foram contaminadas com impurezas de ferro metÃlico proveniente das ferramentas utilizadas. AlÃm disso, essas impurezas contribuÃram para a formaÃÃo de outra fase, a ilmenita (FeTiO3). Para alcanÃar um grau de pureza, essas amostras foram submetidas à lavagem com soluÃÃo de HCl para a retirada do ferro metÃlico, porÃm a fase referente a ilmenita nÃo foi eliminada. Compostos formados por TiO2, SnO2 e In2O3 dopados com Fe2O3 foram sintetizados em uma jarra de alumina com esferas de zircÃnia. Estas amostras nÃo apresentaram impurezas indesejÃveis e nÃo houve formaÃÃo de outras fase. Enquanto os compostos baseados em TiO2 e SnO2 mantiveram suas estruturas cristalinas originais, o composto {In(1-x)Fe(x)}2O3 sofreu uma mudanÃa de fase cristalina, da estrutura cÃbica original do In2O3 para hexagonal do tipo corundum. Resultados obtidos das medidas de espectroscopia MÃssbauer e difraÃÃo de raios-x mostraram que, com o aumento do tempo de moagem, o Fe^{3+} entra na matriz dos compostos semicondutores substituindo o Ti^{4+}, Sn^{4+} ou In^{3+} em sÃtios octaÃdricos. Foi observado tambÃm a formaÃÃo de um sÃtio com deficiÃncia de oxigÃnio nos compostos finais que pode ser atribuÃdo ao processo e longos tempos de moagem ou ainda ao desbalanÃo estequiomÃtrico dos compostos precursores usados na moagem. / Magnetic semiconductors have attracted the attention of scientists in recent years due, mainly, to technological applications in the field of spintronics. These semiconductors can be developed by a process called doping, where some atoms of the semiconductor matrix are randomly replaced by magnetic atoms. This property enables the fabrication of a manifold of electronic devices from the same semiconductor material. In this work the technique of high energy mechanical milling was applied to synthesize TiO_2, SnO2 and In2O3 doped with Fe2O3. The samples were structurally characterized by x-ray diffraction and MÃssbauer spectroscopy. The synthesis was performed using three types of milling tools which influenced the outcome of the reactions. Compounds with formulas Sn(1-x)Fe(x)O2, Ti(1-x)Fe(x)O2 and {In(1-x)Fe(x)2}O3 were formed, with values of magnetic dopant concentration x of 2, 5 and 10% in atoms. Samples of Fe2O3-doped TiO2 were processed using a jar of polyacetal and zirconia spheres. However, the energy produced by these tools was not sufficient to complete the formation of the compound. Samples of TiO2 doped with Fe2O3 were successfully produced using stainless steel jar and spheres. The final compound was find to be contaminated with metallic iron impurities from the tools used. Furthermore, these impurities contributed to the formation of another phase, ilmenite (FeTiO3). To achieve purity, the samples were HCl washed for removal of metallic iron, but the phase related to ilmenite was not eliminated. Moreover, samples of Fe2O3-doped TiO2, SnO2, and In2O3 were synthesized using an alumina jar and zirconia spheres. These simples showed no undesirable impurities and no formation of other phases. While compounds based on TiO2 and SnO2 maintained their original crystalline structures, the compound {In(1-x)Fe(x)2O3} underwent a change in crystal phase, from its original cubic structure to a hexagonal corundum structure type. Results obtained from X-ray diffraction and MÃssbauer spectroscopy showed that with increasing milling time Fe^{3+} enters in the semiconductor matrices substituting Ti^{4+}, Sn^{4+} or In^{3+} in octahedral sites. It was also observed the formation of oxygen deficient sites in the final compounds that may be attributed to long milling times or to stoichiometric imbalance between the precursor compounds used in the milling processes.

Submitted by Allison Andrade (allisonandrade.13@hotmail.com) on 2016-03-14T15:56:03Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Alexandre da Silva Leocádio.pdf: 28447759 bytes, checksum: a1174b5dae6560665dbf06b6d425bff0 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-03-14T20:43:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Alexandre da Silva Leocádio.pdf: 28447759 bytes, checksum: a1174b5dae6560665dbf06b6d425bff0 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-03-14T20:48:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Alexandre da Silva Leocádio.pdf: 28447759 bytes, checksum: a1174b5dae6560665dbf06b6d425bff0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-14T20:48:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Alexandre da Silva Leocádio.pdf: 28447759 bytes, checksum: a1174b5dae6560665dbf06b6d425bff0 (MD5) Previous issue date: 2014-09-25 / FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / Air transport is one of the most dynamic sectors of the world economy as the growing commercial demand stimulates the aircraft industry to produce larger and more capable aircraft, able to carry more and more passengers and cargo, with greater speed and safety. The evolution of the mentioned sector directly impacts the relationship between the tire and the pavement of the airport runways because, when it comes to security, operations, takeoff and landing are the most critical procedures for a flight. Thus, the maintenance of these structures is of paramount importance to prevent the occurrence of accidents. A means of monitoring and maintenance of the pavement is done by friction measuring and macrotexture. This paper analyzes the average ratios of friction obtained from reports issued by Griptester equipment and macrotexture depths through the sand patch test on the Runway of Manaus International Airport / Eduardo Gomes (AM). This airfield constitutes the main Northern Region, because of its economic importance, by allowing the export of high value added arising from the production of the Industrial Pole of Manaus (PIM). The results indicate that, despite its high demand of aircraft movement, the friction index and macrotexture remained at a level considered safe. These factors are the result of the actions of pavement maintenance, such as taking rubber off and the recovery of the defective layer, and constant training of the responsible teams. / O transporte aéreo é um dos setores mais dinâmicos da economia mundial, pois a crescente demanda comercial estimula a indústria aeronáutica a produzir aeronaves maiores e com maior capacidade, aptas a transportar cada vez mais passageiros e cargas, com maior rapidez e segurança. A evolução do mencionado setor impacta diretamente a relação entre o pneu e o pavimento das pistas dos aeroportos, porquanto, em se tratando de segurança, as operações de pouso e decolagem são os procedimentos mais críticos de um voo. Dessa forma, a manutenção dessas estruturas é de suma importância para se evitar a ocorrência de acidentes. Um dos meios de monitoramento e de manutenção desse pavimento faz-se por meio da medição de atrito e macrotextura. O presente trabalho analisa os índices médios de atrito obtidos a partir de relatórios emitidos pelo equipamento Griptester e as profundidades de macrotextura, por intermédio do ensaio da mancha de areia da pista de pouso e decolagem do Aeroporto Internacional de Manaus/Eduardo Gomes (AM). Esse aeródromo constitui-se o principal da Região Norte, em virtude da sua importância econômica, ao viabilizar a exportação de produtos de alto valor agregado oriundos da produção do Polo Industrial de Manaus (PIM). Os resultados indicam que, apesar da sua alta demanda do movimento de aeronaves, os índices de atrito e macrotextura mantiveram-se em um nível considerado seguro. Esses fatores são resultados das ações de manutenção do pavimento, tais como o desemborrachamento e a recomposição da camada defeituosa, além de constantes treinamentos das equipes responsáveis.

Dependendo da direÃÃo em que sÃo medidas, algumas propriedades dos materiais policristalinos se apresentam diferenciadas. Isso se deve a existÃncia de textura, ou seja, direÃÃes preferenciais dos cristais no material. Esta caracterÃstica pode ser decorrente da solidificaÃÃo de um processo de deformaÃÃo plÃstica ou de um tratamento tÃrmico. A textura em materiais metÃlicos influencia nas propriedades dos mesmos tanto de uma maneira benÃfica quanto malÃfica. Na estampagem de um disco para fabricaÃÃo de um copo usado em armazenagem de refrigerantes tanto pode se destacar o efeito malÃfico, que seria a formaÃÃo de orelhas e o afinamento das regiÃes laterais adjacentes ao fundo do copo, como o efeito benÃfico, que seria o aumento da resistÃncia na direÃÃo perpendicular ao plano da chapa minimizando a possibilidade de ruptura pela reduÃÃo da espessura causada pelo processo de estampagem. Neste trabalho foi feito um estudo da relaÃÃo entre a textura cristalogrÃfica, os coeficientes de anisotropia e o grau de estampabilidade para o caso de um aÃo baixo-carbono, cuja principal aplicaÃÃo à na fabricaÃÃo de botijÃes para gÃs de cozinha, nas condiÃÃes de laminaÃÃo em temperaturas entre 600ÂC e 900ÂC. Os resultados foram comparados com os de um aÃo com baixÃssimo teor de carbono utilizado na estampagem profunda de latas para armazenagem de refrigerantes. A textura cristalogrÃfica foi determinada a partir das funÃÃes de distribuiÃÃo de orientaÃÃo cristalogrÃfica calculadas a partir de 3 figuras de pÃlos obtidas por difraÃÃo de raios-x. Os coeficientes de anisotropia mÃdia (rm) e planar (r) foram determinados a partir dos coeficientes de Lankford na direÃÃo de laminaÃÃo, a 45o desta e na direÃÃo transversal a mesma. O grau de estampabilidade foi obtido por meio de ensaios de embutimento Erichsen modificado, que relaciona a profundidade de estampagem com a espessura da chapa. As anÃlises de textura nos aÃos laminados em temperaturas entre 600ÂC e 900ÂC, apresentaram resultados compatÃveis com os de um aÃo usado na estampagem profunda de latas para armazenagem de refrigerantes. Os coeficientes de anisotropia mÃdia (rm) e planar (r), apresentaram valores satisfatÃrios de acordo com a exigÃncia para a mesma aplicaÃÃo. O grau de estampabilidade da maioria das amostras de chapas de aÃo laminadas em temperaturas entre 600ÂC e 900ÂC, mostrou-se adequado para a fabricaÃÃo das latas que servem como recipiente de armazenamento de refrigerantes. / Dependendo da direÃÃo em que sÃo medidas, algumas propriedades dos materiais policristalinos se apresentam diferenciadas. Isso se deve a existÃncia de textura, ou seja, direÃÃes preferenciais dos cristais no material. Esta caracterÃstica pode ser decorrente da solidificaÃÃo de um processo de deformaÃÃo plÃstica ou de um tratamento tÃrmico. A textura em materiais metÃlicos influencia nas propriedades dos mesmos tanto de uma maneira benÃfica quanto malÃfica. Na estampagem de um disco para fabricaÃÃo de um copo usado em armazenagem de refrigerantes tanto pode se destacar o efeito malÃfico, que seria a formaÃÃo de orelhas e o afinamento das regiÃes laterais adjacentes ao fundo do copo, como o efeito benÃfico, que seria o aumento da resistÃncia na direÃÃo perpendicular ao plano da chapa minimizando a possibilidade de ruptura pela reduÃÃo da espessura causada pelo processo de estampagem. Neste trabalho foi feito um estudo da relaÃÃo entre a textura cristalogrÃfica, os coeficientes de anisotropia e o grau de estampabilidade para o caso de um aÃo baixo-carbono, cuja principal aplicaÃÃo à na fabricaÃÃo de botijÃes para gÃs de cozinha, nas condiÃÃes de laminaÃÃo em temperaturas entre 600ÂC e 900ÂC. Os resultados foram comparados com os de um aÃo com baixÃssimo teor de carbono utilizado na estampagem profunda de latas para armazenagem de refrigerantes. A textura cristalogrÃfica foi determinada a partir das funÃÃes de distribuiÃÃo de orientaÃÃo cristalogrÃfica calculadas a partir de 3 figuras de pÃlos obtidas por difraÃÃo de raios-x. Os coeficientes de anisotropia mÃdia (rm) e planar (r) foram determinados a partir dos coeficientes de Lankford na direÃÃo de laminaÃÃo, a 45o desta e na direÃÃo transversal a mesma. O grau de estampabilidade foi obtido por meio de ensaios de embutimento Erichsen modificado, que relaciona a profundidade de estampagem com a espessura da chapa. As anÃlises de textura nos aÃos laminados em temperaturas entre 600ÂC e 900ÂC, apresentaram resultados compatÃveis com os de um aÃo usado na estampagem profunda de latas para armazenagem de refrigerantes. Os coeficientes de anisotropia mÃdia (rm) e planar (r), apresentaram valores satisfatÃrios de acordo com a exigÃncia para a mesma aplicaÃÃo. O grau de estampabilidade da maioria das amostras de chapas de aÃo laminadas em temperaturas entre 600ÂC e 900ÂC, mostrou-se adequado para a fabricaÃÃo das latas que servem como recipiente de armazenamento de refrigerantes. / Depending on which direction are measured, some properties of polycrystalline materials are presented differentiated. This is due to the existence of texture, or preferential directions of the crystals in the material. This feature may be due to solidification of a process of plastic deformation and heat treatment. The texture of metallic materials influences the properties of them both in a beneficial way as evil. In the printing of a hard to manufacture a glass of soda used in storage can either highlight the harmful effect, which would be the formation of ears and thinning of the lateral regions adjacent to the bottom of the glass, as the beneficial effect, which would be increased resistance in the direction perpendicular to the plane of the plate while minimizing the possibility of rupture by the thickness reduction caused by the embossing process. This work was used to study the relationship between the crystallographic texture, and anisotropy coefficients degree of drawability to the case of a low carbon steel, which is mainly used in the manufacture of bottles for cooking gas under the conditions of lamination temperatures between 600  C and 900  C. The results were compared with those of a steel with ultra low carbon used in deep drawing cans for storing soft drinks. The crystal texture was determined from the distribution functions of the crystallographic orientation calculated from the three figures obtained by poles x-ray diffraction. The average coefficients of anisotropy (rm) and planar ( r) were determined from the Lankford coefficients in the rolling direction, and the 45th of the same in the transverse direction. The degree of drawability was obtained by testing Erichsen cupping modified relating the depth of embossing to the thickness of the plate. The analysis of texture in rolled steels at temperatures between 600  C and 900  C showed results consistent with those of steel used in deep drawing of cans for storage of refrigerants. The average coefficients of anisotropy (rm) and planar ( r) values ​​were satisfactory according to the requirement for the same application. The degree of drawability of most samples rolled steel sheet at temperatures between 600  C and 900  C, was suitable for the manufacture of cans which serve as storage container for soft drinks. / Depending on which direction are measured, some properties of polycrystalline materials are presented differentiated. This is due to the existence of texture, or preferential directions of the crystals in the material. This feature may be due to solidification of a process of plastic deformation and heat treatment. The texture of metallic materials influences the properties of them both in a beneficial way as evil. In the printing of a hard to manufacture a glass of soda used in storage can either highlight the harmful effect, which would be the formation of ears and thinning of the lateral regions adjacent to the bottom of the glass, as the beneficial effect, which would be increased resistance in the direction perpendicular to the plane of the plate while minimizing the possibility of rupture by the thickness reduction caused by the embossing process. This work was used to study the relationship between the crystallographic texture, and anisotropy coefficients degree of drawability to the case of a low carbon steel, which is mainly used in the manufacture of bottles for cooking gas under the conditions of lamination temperatures between 600  C and 900  C. The results were compared with those of a steel with ultra low carbon used in deep drawing cans for storing soft drinks. The crystal texture was determined from the distribution functions of the crystallographic orientation calculated from the three figures obtained by poles x-ray diffraction. The average coefficients of anisotropy (rm) and planar ( r) were determined from the Lankford coefficients in the rolling direction, and the 45th of the same in the transverse direction. The degree of drawability was obtained by testing Erichsen cupping modified relating the depth of embossing to the thickness of the plate. The analysis of texture in rolled steels at temperatures between 600  C and 900  C showed results consistent with those of steel used in deep drawing of cans for storage of refrigerants. The average coefficients of anisotropy (rm) and planar ( r) values ​​were satisfactory according to the requirement for the same application. The degree of drawability of most samples rolled steel sheet at temperatures between 600  C and 900  C, was suitable for the manufacture of cans which serve as storage container for soft drinks.

In this work we develop a three-scale mathematical modeling to describe electro-chemical couplings in clays using the asymptotic homogenization procedure of periodic structures. We consider the porous medium composed of kaolinite particles saturated by an electrolyte solution of water-solvent and four ionic solutes monovalents Na+, H+, Cl-, OH-At the nanoscale we develop the model of the electrical double layer wherein the electric potential and local charge distribution are ruled by the Poisson- Boltzmann problem. In addition we incorporate the protonation/deprotonation chemical reaction between the fluid and the particle surface and consequently we quantify the dependence of the surface charge density of the particles with the pH of the electrolyte solution. At the microscale, or pore-scale, the movement of the aqueous solution is governed by the Stokes problem whereas ion transport by the Nernst-Planck equation. The pore-scale governing equations are supplemented by slip boundary condition in the tangential velocity of the fluid and adsorption interface conditions arising from the averaging of the nanoscale model. We then homogenize the microscopic model to the macroscale and derive effective equations with additional closure relations for the macroscopic coefficients. The macroscopic model is discretized by the finite volume method and numerical simulations of electrokinetical remediation of a contaminated soil are performed. The numerical results illustrate the strong dependence of the remediation efficiency on the pH of the aqueous solution. / Neste trabalho desenvolvemos a modelagem matemática e computacional em três escalas (nano-micro-macro) do acoplamento eletroquímico em um meio poroso argiloso adotando técnicas de homogeneização de estruturas periódicas. Consideramos o meio poroso uma caulinita saturada por uma solução eletrolítica composta por um solvente aquoso e quatro solutos iônicos monovalentes Na+, H+, Cl-, OH-. Na escala nanoscópica adotamos a modelagem da dupla camada elétrica onde o potencial elétrico e a densidade de carga são governados pelo problema de Poisson-Boltzmann. Incorporamos ao modelo nanoscópico as reações de protonação/deprotonação entre o fluido e a superfície da partícula argilosa e quantificamos numericamente a dependência da carga superficial com o pH da solução eletrolítica. Na escala microscópica, ou escala do poro, o movimento da solução aquosa é governado pelo problema de Stokes e o transporte dos íons pelas equações de Nernst-Planck. As equações microscópicas são suplementadas por condições de contorno de deslizamento da componente tangencial do campo de velocidade e de adsorção dos íons que representam a média do modelo posto na escala nanoscópica. A partir dos modelos nanoscópico/microscópico desenvolvemos a homogeneização do problema derivando o modelo na escala de Darcy (macroscópica) com os respectivos problemas de fechamento para os coeficientes das equações efetivas postos na célula periódica. Finalmente discretizamos o modelo macroscópico utilizando o método de volumes finitos e realizamos simulações numéricas em regimes permanente e transitório do processo de descontaminação de um solo argiloso por técnicas de eletrocinética. Os resultados ilustram a forte dependência da eletroremediação com o pH da solução.

Submitted by Daniele Amaral (daniee_ni@hotmail.com) on 2016-09-20T19:45:46Z No. of bitstreams: 1 DissGHA.pdf: 13366007 bytes, checksum: acbd6059ecbc13c4382351dfa90d5c59 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-21T13:04:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissGHA.pdf: 13366007 bytes, checksum: acbd6059ecbc13c4382351dfa90d5c59 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-21T13:04:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissGHA.pdf: 13366007 bytes, checksum: acbd6059ecbc13c4382351dfa90d5c59 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-21T13:04:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissGHA.pdf: 13366007 bytes, checksum: acbd6059ecbc13c4382351dfa90d5c59 (MD5) Previous issue date: 2015-02-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Magnesium alloys have attracted great interest for use in temporary orthopedic implants to replace existing materials, due to the combination of physical, mechanical and corrosive properties. A magnesium based alloy containing zinc and calcium have been proposed and studied due to its biocompatibility and lower corrosion rate than the pure element. Zinc improves the mechanical properties and corrosion resistance, increasing the potential for corrosion. Calcium promotes grain refinement during solidification and increases the strength and toughness with a second phase precipitation. Amorphous materials have greater homogeneity of composition resulting in improved corrosion resistance and mechanical properties due to the nature of its structure. Recent research at DEMa-UFSCar showed that levels close to 5% at. were more likely to the formation of amorphous phase. This work aims to study the influence of calcium content in relation to mechanical and corrosive properties. The processing method is also evaluated, taking as parameters the proximity of the composition with the theoretical values and the oxygen content in the composition of the final alloy. The materials were characterized through scanning electron microscopy techniques (SEM), X-ray diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC), chemical analysis by optical emission spectrometer with inductively coupled plasma (ICP-OES) and spectrometer absorption of infrared radiation, conventional compression test and potentiodynamic polarization test. The results show that the increase of calcium content favors both compressive strength and corrosion resistance. / Ligas de magnésio têm despertado grande interesse para uso em implantes ortopédicos temporários em substituição aos materiais existentes no mercado, devido a combinação de propriedades físicas, mecânicas e corrosivas. Uma liga de magnésio com zinco e cálcio foi proposta e estudada devido a sua biocompatibilidade e taxa de corrosão menor que do elemento puro. O zinco melhora as propriedades mecânicas e a resistência à corrosão, aumentando o potencial de corrosão. O cálcio favorece o refinamento do grão na solidificação e aumenta a resistência e a tenacidade com a precipitação de segunda fase. Materiais amorfos, por sua vez, apresentam maior homogeneidade resultando em melhores propriedades de resistência à corrosão e mecânicas devido à natureza de sua estrutura. Trabalhos recentes realizados no DEMa-UFSCar mostraram que teores próximos de 5%at. apresentaram maior tendência a formação de amorfo. Este trabalho visa o estudo da influência do teor de cálcio em relação às propriedades mecânicas e corrosivas. A metodologia de processamento também é avaliada, tomando como parâmetros a proximidade da composição com os valores teóricos e pelo teor de oxigênio na composição das ligas finais. Os materiais foram caracterizados através das técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios X (DRX), calorimetria diferencial de varredura (DSC), análise química por espectrômetro de emissão ótica com plasma acoplado indutivamente (ICP-OES) e espectrômetro de absorção de radiação infravermelha, ensaio mecânico de compressão convencional e ensaio de polarização potenciodinâmico. Os resultados mostraram que o aumento do teor de cálcio favorece positivamente tanto a resistência mecânica à compressão quanto a resistência à corrosão.

nÃo hà / AÃos elÃtricos de grÃo nÃo orientado sÃo amplamente utilizados na fabricaÃÃo de nÃcleos para motores elÃtricos, sendo o desempenho destes equipamentos afetado pela textura cristalogrÃfica presente nesses materiais. Jà o tamanho de grÃo interfere consideravelmente nas perdas magnÃticas. A textura cristalogrÃfica e o tamanho de grÃo sÃo extremamente influenciados pelo tratamento tÃrmico de recozimento realizado apÃs o processo de laminaÃÃo a frio para obtenÃÃo de tiras metÃlicas desses aÃos. O recozimento promove estados de recristalizaÃÃo na microestrutura do material e esses estados estÃo intimamente relacionados com a textura cristalogrÃfica. O objetivo deste trabalho à avaliar a influÃncia da recristalizaÃÃo no comportamento da textura cristalogrÃfica e das perdas magnÃticas por histerese de um aÃo elÃtrico de grÃo nÃo orientado com 1,28% Si que foi laminado a frio industrialmente com reduÃÃes de 50 e 70%. Amostras do material nas condiÃÃes laminado a frio, parcialmente recristalizadas a 580, 585, 590, 595, 600, 605, 610, 615 e 620ÂC e recozidas a 730ÂC por 12 horas (recozimento em caixa) foram analisadas quanto à microestrutura, textura cristalogrÃfica e perdas magnÃticas por histerese. O material tambÃm foi submetido a tratamentos tÃrmicos para crescimento de grÃo e estes tambÃm foram avaliados com respeito à microestrutura e a textura cristalogrÃfica. Os resultados mostraram o inÃcio da recristalizaÃÃo primÃria nas condiÃÃes parcialmente recristalizadas e os tratamentos tÃrmicos para crescimento de grÃo provocaram a ocorrÃncia de recristalizaÃÃo secundÃria. A textura cristalogrÃfica foi modificada pelas condiÃÃes parcialmente recristalizadas, pelo recozimento em caixa e pela recristalizaÃÃo secundÃria. Quanto Ãs perdas magnÃticas por histerese, o recozimento em caixa promoveu uma diminuiÃÃo destas. / Non-oriented electrical steels are widely used in the manufacture of cores for electric motors being the performance of this equipment affected by the presence of crystallographic texture in these materials. In other hand, the grain size considerably affects the magnetic losses. The crystallographic texture and grain size are greatly influenced by the annealing process performed after cold rolling of these steels. Annealing promotes recrystallization in the microstructure of the material which is closely related with the crystallographic texture. The objective of this study is to evaluate the influence of recrystallization on the evolution of crystallographic texture and hysteresis magnetic losses by in non-oriented grain electrical steel with 1.28% Si that was cold rolled with reductions of 50 and 70% in an industrial plant. Samples of the material in the conditions cold rolled and partially recrystallized at 580, 585, 590, 595, 600, 605, 610, 615 and 620ÂC and annealed at 730ÂC for 12 hours (box annealing) were analyzed in the aspects of microstructure, crystallographic texture and magnetic hysteresis losses. The material was also subjected to heat treatment for grain growth and they were also evaluated with respect to the microstructure and crystallographic texture. The results showed the evolution of primary recrystallization and also the microstructure and texture when the material is subjected to final heat treatment that promotes grain growth and secondary recrystallization. The crystallographic texture has changed in the process of primary recrystallization occurred during box annealing and also in the process of secondary recrystallization after heat treatment simulating the final processing of the material. The evaluation of hysteresis magnetic losses showed that the box annealing promoted a reduction of these.

FundaÃÃo de Amparo à Pesquisa do Estado do Cearà / Em aplicaÃÃes prÃticas de energia solar ativa e passiva, ou para outros fins construtivos, o revestimento superficial do material que absorve a radiaÃÃo solar tem um papel importante no que concerne à absorÃÃo e à emissÃo de radiaÃÃo solar e tÃrmica, influenciando diretamente na relaÃÃo custo-benefÃcio do equipamento. Revestimentos superficiais para as placas absorvedoras de radiaÃÃo solar, ou superfÃcies seletivas, alteram as relaÃÃes de ganho e perda de energia do equipamento e, por isso, o desempenho dos diferentes revestimentos disponÃveis, seus tipos e custos, alÃm de Ãreas potenciais de aplicaÃÃo devem ser conhecidos. Em geral, coletores de placa plana sem superfÃcies seletivas operam em temperaturas inferiores a 100ÂC, sendo utilizados no aquecimento de Ãgua, em processos de secagem, etc. Existem aplicaÃÃes prÃticas como fogÃes solares, sistemas de refrigeraÃÃo, dessalinizadores tÃrmicos onde sÃo necessÃrias temperaturas muito elevadas que sà sÃo alcanÃadas pelo uso de superfÃcies seletivas. Para alta eficiÃncia, os coletores solares devem possuir um mÃximo de absorbÃncia no espectro solar enquanto mantÃm um mÃnimo de emitÃncia no infravermelho. Este trabalho apresenta um estudo comparativo de superfÃcies seletivas para coletores solares utilizadas nos maiores centros que utilizam energias renovÃveis. SÃo apresentadas as mediÃÃes experimentais da temperatura em placas absorvedoras e da radiaÃÃo solar global e direta incidente sobre as placas em funÃÃo do tempo. As amostras foram testadas nas condiÃÃes ambientais de Fortaleza. Os valores experimentais foram usados na determinaÃÃo dos valores para a emissividade, apÃs a realizaÃÃo de um balanÃo de energia em regime permanente nessas amostras. As temperaturas de estagnaÃÃo nas amostras foram tambÃm calculadas mostrando o desempenho desses materiais. SÃo tambÃm apresentadas as anÃlises microscÃpicas (microscÃpico eletrÃnico de varredura) das diferentes superfÃcies. Os resultados mostram claramente o desempenho das amostras quando expostas à radiaÃÃo solar e que o procedimento desenvolvido para esse trabalho pode ser utilizado na determinaÃÃo de um valor mÃdio para a emissividade tÃrmica a partir de mediÃÃes mais simples. / Em aplicaÃÃes prÃticas de energia solar ativa e passiva, ou para outros fins construtivos, o revestimento superficial do material que absorve a radiaÃÃo solar tem um papel importante no que concerne à absorÃÃo e à emissÃo de radiaÃÃo solar e tÃrmica, influenciando diretamente na relaÃÃo custo-benefÃcio do equipamento. Revestimentos superficiais para as placas absorvedoras de radiaÃÃo solar, ou superfÃcies seletivas, alteram as relaÃÃes de ganho e perda de energia do equipamento e, por isso, o desempenho dos diferentes revestimentos disponÃveis, seus tipos e custos, alÃm de Ãreas potenciais de aplicaÃÃo devem ser conhecidos. Em geral, coletores de placa plana sem superfÃcies seletivas operam em temperaturas inferiores a 100ÂC, sendo utilizados no aquecimento de Ãgua, em processos de secagem, etc. Existem aplicaÃÃes prÃticas como fogÃes solares, sistemas de refrigeraÃÃo, dessalinizadores tÃrmicos onde sÃo necessÃrias temperaturas muito elevadas que sà sÃo alcanÃadas pelo uso de superfÃcies seletivas. Para alta eficiÃncia, os coletores solares devem possuir um mÃximo de absorbÃncia no espectro solar enquanto mantÃm um mÃnimo de emitÃncia no infravermelho. Este trabalho apresenta um estudo comparativo de superfÃcies seletivas para coletores solares utilizadas nos maiores centros que utilizam energias renovÃveis. SÃo apresentadas as mediÃÃes experimentais da temperatura em placas absorvedoras e da radiaÃÃo solar global e direta incidente sobre as placas em funÃÃo do tempo. As amostras foram testadas nas condiÃÃes ambientais de Fortaleza. Os valores experimentais foram usados na determinaÃÃo dos valores para a emissividade, apÃs a realizaÃÃo de um balanÃo de energia em regime permanente nessas amostras. As temperaturas de estagnaÃÃo nas amostras foram tambÃm calculadas mostrando o desempenho desses materiais. SÃo tambÃm apresentadas as anÃlises microscÃpicas (microscÃpico eletrÃnico de varredura) das diferentes superfÃcies. Os resultados mostram claramente o desempenho das amostras quando expostas à radiaÃÃo solar e que o procedimento desenvolvido para esse trabalho pode ser utilizado na determinaÃÃo de um valor mÃdio para a emissividade tÃrmica a partir de mediÃÃes mais simples. / In practical applications of active and passive solar energy, or other construction purposes, the coating material which absorbs solar radiation has an important role as regards the absorption and emission of thermal radiation and, directly influencing the cost benefit the product. Surface coatings for solar radiation-absorbing plate or selective surfaces, changing the relationship of gain and loss of energy of the equipment and, therefore, the performance of the various coatings available types and their costs as well as potential areas of application should be known. In general, flat plate collectors operate without selective surfaces at temperatures below 100  C, and for the heating of water in drying processes, etc.. There are practical applications such as solar cookers, refrigeration systems, thermal desalination plants where they are needed at very high temperatures that are only achieved by the use of selective surfaces. For high efficiency, solar collectors should have a maximum absorbance in the solar spectrum while maintaining a minimum infrared emittance. This paper presents a comparative study of selective surfaces for solar collectors used in the larger centers that use renewable energy. Shows the experimental measurements of the temperature and the plates absorbing solar radiation and directly incident on the plates as a function of time. Samples were tested in environmental conditions in Fortaleza. The experimental values ​​were used in determining values ​​for the emissivity, after conducting an energy balance in steady state in these samples. The stagnation temperatures in the samples was also calculated showing the performance of these materials. Are also presented microscopic analysis (scanning electron microscopy) of different surfaces. The results clearly show the performance of samples when exposed to solar radiation and the procedure developed for this work may be used in determining an average value for the thermal emissivity measurements from simpler. / In practical applications of active and passive solar energy, or other construction purposes, the coating material which absorbs solar radiation has an important role as regards the absorption and emission of thermal radiation and, directly influencing the cost benefit the product. Surface coatings for solar radiation-absorbing plate or selective surfaces, changing the relationship of gain and loss of energy of the equipment and, therefore, the performance of the various coatings available types and their costs as well as potential areas of application should be known. In general, flat plate collectors operate without selective surfaces at temperatures below 100  C, and for the heating of water in drying processes, etc.. There are practical applications such as solar cookers, refrigeration systems, thermal desalination plants where they are needed at very high temperatures that are only achieved by the use of selective surfaces. For high efficiency, solar collectors should have a maximum absorbance in the solar spectrum while maintaining a minimum infrared emittance. This paper presents a comparative study of selective surfaces for solar collectors used in the larger centers that use renewable energy. Shows the experimental measurements of the temperature and the plates absorbing solar radiation and directly incident on the plates as a function of time. Samples were tested in environmental conditions in Fortaleza. The experimental values ​​were used in determining values ​​for the emissivity, after conducting an energy balance in steady state in these samples. The stagnation temperatures in the samples was also calculated showing the performance of these materials. Are also presented microscopic analysis (scanning electron microscopy) of different surfaces. The results clearly show the performance of samples when exposed to solar radiation and the procedure developed for this work may be used in determining an average value for the thermal emissivity measurements from simpler.

O titânio e o aço inoxidável são exemplos de biomateriais muito utilizados em implantes dentários e ortopédicos, por apresentarem características para essa aplicação, como resistência à corrosão e excelente biocompatibilidade. Pesquisas vêm sendo realizadas para a obtenção de um recobrimento, visando melhorar a adesão entre o osso e o implante, através da modificação da superfície do metal, permitindo uma eficaz regeneração do tecido ósseo, osseointegração e aceleração do seu crescimento. Neste trabalho, estudou-se o efeito do recobrimento do método biomimético sobre o titânio (Ti c.p.) e o aço inoxidável AISI 316L, que consiste na imersão do substrato, em uma solução sintética de SBF (Simulated Body Fluid), de composição, pH e temperatura semelhantes ao plasma sanguíneo. O recobrimento sobre ambos os metais, mostraram-se eficiente para obtenção de hidroxiapatita, sendo confirmada através das técnicas de MEV, DRX e infravermelho. O ensaio de bioatividade revelou ótimas características bioativas através da formação e desenvolvimento da hidroxiapatita sobre os substratos que receberam o recobrimento com 1,5 SBF. Para os substratos de Ti c.p. e aço inoxidável austenítico 316L que não receberam tratamento prévio ou recobrimento, o ensaio de bioatividade revelou a bioatividade somente do Ti c.p.. As curvas de polarização revelaram que o Ti c.p. sem recobrimento e o aço inoxidável austenítico 316L com recobrimento apresentaram melhores resistência à corrosão para as temperaturas de 25 e 36,5ºC. O titânio sem recobrimento apresentou-se como o biomaterial mais indicado para implantes, já que apresentou melhores características bioativas e resistência à corrosão. / Titanium and stainless steel are examples of biomaterials widely used in dental and orthopedic implants, due to their characteristics for this application, such as corrosion resistance and excellent biocompatibility. Researches have been performed to obtain a coating in order to improve the adhesion between the bone and implant by modifying the metal surface, allowing for effective regeneration of bone tissue, osseointegration, and accelerating its growth. In this work, studied the effect of coating of biomimetic method on titanium (cp-Ti) and AISI 316L stainless steel, which consists in immersing the substrate in a solution of synthetic SBF (Simulated Body Fluid), composition, pH and temperature similar to blood plasma. The coating on both metals, was effective for obtaining hydroxyapatite, which was confirmed through the techniques of SEM, XRD and infrared. The bioactivity test showed excellent bioactive characteristics through of formation and development of hydroxyapatite on the receiving coating substrates with 1.5 SBF. For the substrates, cp-Ti and 316L austenitic stainless steel that have not received prior treatment or coating, the bioactivity test revealed only the bioactivity of cp-Ti. The polarization curves showed that the uncoated cp-Ti and 316L austenitic stainless steel with coating had better corrosion resistance at temperatures of 25ºC and 36.5°C. The uncoated cp-Ti showed as the most indicated biomaterial for implants, since it showed better bioactive characteristics and corrosion resistance.

A corrosão é um dos problemas mais graves enfrentados pela indústria petroquímica, pois o desgaste de máquinas e equipamentos, decorrentes do processo corrosivo, acarreta um grande impacto tanto em termos econômicos, como operacionais e de segurança. A combinação de boas propriedades mecânicas e de resistência à corrosão dos aços inoxidáveis duplex, especialmente em ambientes agressivos, tem sido o principal atrativo para sua crescente utilização na indústria petroquímica. Estes aços possuem estrutura mista de austenita e ferrita cujo arranjo e distribuição influenciam suas propriedades. A formação de fases intermetálicas durante o processo de solidificação e de tratamentos térmicos destes aços é um ponto decisivo no seu desempenho, podendo impedir a obtenção ou provocar a degradação das suas propriedades. O presente trabalho teve como objetivo investigar a evolução microestrutural do aço inoxidável duplex SAF 2205 na condição bruta de solidificação após tratamento térmico de solubilização em diferentes condições. O intuito foi detectar os efeitos produzidos na microestrutura e sua influência tanto na dureza como na resistência à corrosão do aço, com a variação do tempo de solubilização e da forma de resfriamento. A avaliação dos resultados se baseou em análises microestruturais, espectrometria de energia dispersiva, difração de raios X, determinação de dureza e ensaios eletroquímicos. Observou-se que o tratamento de solubilização afeta a homogeneidade da microestrutura do aço, e a forma de resfriamento promove a precipitação de fases intermetálicas. O resfriamento lento, em forno, levou à precipitação das fases intermetálicas, sigma e ’. A solubilização por 240 minutos possibilitou a obtenção de uma razão favorável entre as fases ferrita e austenita, o que beneficiou o processo de passivação do aço. Além disso, os resultados mostraram que para tempos maiores de solubilização combinados com um resfriamento lento, em forno, ocorre um aumento da dureza e reduz significativamente a resistência à corrosão do aço, devido ao aparecimento das fases sigma e ’. / Corrosion is one of the most serious problems faced by the petrochemical industry, because the wear of machinery and equipment, resulting from the corrosion process, entails economic, operational and safety impacts. The combination of good mechanical properties and corrosion resistance of duplex stainless steels, especially in harsh environments, has been the main attraction for its increasing use in the petrochemical industry. This steel has a mixed structure of austenite and ferrite whose arrangement and distribution influence its properties. The formation of intermetallic phases during the heat treatment of this steel is a crucial point in its performance, may avoid the obtainment or lead to degradation of its properties. This study investigates the SAF 2205 duplex stainless steel as-cast and its microstructural evolution after solution annealing treatment under different conditions. The aim was to detect the effects on the microstructure and its influence both in hardness and corrosion resistance of the steel, with the variation of the solution aneealing duration and the way of cooling. The evaluation of the results was based on the microstructural analysis, energy dispersive spectrometry measurements, X-ray diffraction, hardness and electrochemical tests. It was observed that the solution annealing treatment affects the microstruture homogeneity, and the way of cooling promotes the intermetallic phases’ precipitation. The slow cooling, in furnace, induces the precipitation of intermetallic phases, sigma and '. The solution annealing during 240 minutes allowed obtaining a favorable ratio between ferrite and austenite phases, which improve the steel passivation process. Besides, the results showed that the increase of the solution annealing duration combined with a slower cooling, in furnace, increase the hardness and decrease significantly the corrosion resistance of steel due to the precipitation of the sigma and ’ phases. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

A indústria do alumínio requer, entre outras matérias primas, piche de alcatrão e coque de petróleo para a produção dos anodos que fornecem o carbono para a redução eletrolítica do óxido de alumínio. A produção deste compósito exige um processamento específico de modo a lhe conferir características como baixa resistividade elétrica, baixa expansão térmica, alta densidade e alta reatividade residual ao ar e ao gás carbônico, além de um formato adequado para a sua manipulação através de veículos específicos. Nos últimos anos, ambos os insumos passaram por significativa degradação qualitativa e elevação de custo, o que forçou as indústrias a buscarem fornecedores não tradicionais, além de exigir do processo de produção da pasta anódica um incremento significativo na qualidade do produto durante seu processamento. O desenvolvimento de novos produtos a partir de matérias-primas de baixa qualidade ou não tradicionais requer estudos e experimentação, para que assim possam ser utilizadas industrialmente. Dado o exposto anterior, esse projeto envolveu o estudo de otimização de diferentes formulações granulométricas de coque de petróleo na formulação de agregado seco, área ainda pouco dominada no setor produtivo do alumínio, utilizando os modelos de empacotamento teóricos Andreasen e Alfred. As formulações desenvolvidas neste trabalho foram comparadas à formulação originalmente utilizada pela Alcoa – unidade Poços de Caldas, através de medidas de floabilidade e densidade de pasta cozida. Os resultados mostraram-se promissores, indicando que as melhores equações para esta aplicação são a de Alfred e Andreasen, com coeficientes de distribuição de 0,37 e 0,52, respectivamente, resultando produtos significativamente diferentes do ponto de vista de qualidade e aplicáveis industrialmente em larga escala. / The aluminum industry requires, among other materials, coal tar pitch and calcined petroleum coke for the production of carbon anodes that provides the electrolytic reduction of aluminum oxide. The production of this composite requires specific processing in order to give characteristics such as low electrical resistivity, high density and higher air and carbon dioxide reactivity residue, as well as a suitable format for its manipulation through specific vehicles. In recent years, both inputs have undergone significant qualitative degradation and increased costs, forcing industries to seek for non-traditional suppliers, and also required from the production process of anodic folder a significant increase in the quality of the product during processing. The development of new products from raw materials of low quality or non-traditional requires study and experimentation, so that they can be used industrially. Thus, this project involved the study and optimization of different particle size formulations of petroleum coke in the dry aggregate, area still slightly dominated in the productive sector of the Aluminum, using the theoretical models of packaging Andreasen and Alfred. The formulations developed in this study were compared to the formulation originally used by an industry through measures flowability and apparent baked density. The results have shown that both the equations of Alfred and Andreasen, for distribution coefficient 0.37 and 0.52 respectively, can be applied to the Aluminum Industry resulting into products significantly different from the point of view of quality.