Estágio realizado na CIN-Corporação Industrial do Norte, S.A. e orientado pelo Eng.º José Carlos Lopes e Eng.º Mário João Azevedo / Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

O pó de aciaria elétrica (PAE) é um resíduo sólido gerado na coleta do material particulado no processo de fabricação do aço em forno elétrico a arco. A classificação segundo norma NBR 10004 para o mesmo é classe I – Perigoso, porque apresenta metais pesados (chumbo e cádmio) em sua constituição, que lixiviam em água excedendo os limites máximos estabelecidos por esta norma. Os elementos ferro e zinco são os constituintes majoritários presentes no PAE. O conhecimento da forma como estes elementos estão combinados é de suma importância antes do estudo de novas tecnologias para processamento do resíduo. Este trabalho teve como objetivos principais caracterizar química, física, estrutural e morfologicamente o PAE e avaliar a influência do tempo na redução carbotérmica deste resíduo. Na etapa de caracterização do PAE as seguintes técnicas foram utilizadas: análise granulométrica, análise química, microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise por dispersão de energia (EDS), análise digitalizada de mapeamento de raios-x, difração de raios-x (DRX) e espectroscopia Mössbauer. Os experimentos de redução foram realizados em forno mufla na temperatura de 1050°C, em três tempos de redução: 15, 30 e 60 minutos. O agente redutor utilizado foi um carvão gaúcho, proveniente da mina de Faxinal, beneficiado e contendo 17% de cinza. A quantidade de carbono utilizada nos experimentos foi de 50% em excesso em relação a quantidade estequiométrica. O grau de metalização do ferro das amostras reduzidas foi avaliado via técnicas de análise química via-úmida e espectroscopia Mössbauer. O grau de remoção do zinco nas amostras reduzidas foi avaliado via técnica de análise química por Espectrometria de Emissão Atômica por Plasma – ICP. Através da etapa de caracterização verificou-se que o ferro e o zinco são os elementos majoritários presentes no PAE, e estão combinados na forma dos seguintes óxidos: Fe3O4, ZnFe2O4, FeCr2O4, Ca0,15Fe2,85O4 e ZnO. Nos ensaios de redução verificou-se que inicialmente ocorre a redução dos óxidos de ferro. O máximo grau de metalização obtido no tempo de 60 minutos foi em torno de 50%. A análise estatística mostrou que objetivando maximizar a variável de resposta (grau de metalização) e garantir economia o tempo de 15 minutos se mostrou o mais adequado. Para as fases com zinco, verificou-se que após a decomposição da ZnFe2O4 e tempos maiores de redução teve início a redução da ZnO. Com 60 minutos na temperatura de 1050°C o grau de remoção do zinco foi de 95%.

Um grande desafio relacionado à química da resina poliéster carboxifuncional, para aplicação em tinta em pó, é conseguir um balanço adequado entre a sua massa molar, funcionalidade, viscosidade e temperatura de transição vítrea (Tg). Essas características devem permitir a aplicação da resina na produção de tinta em pó na qual seja possível a obtenção de boa estabilidade durante sua estocagem e ótimas propriedades mecânicas durante a sua vida útil. Nesta tese, desenvolveu-se a introdução de uma metodologia para a caracterização de resinas poliésteres carboxifuncionais para aplicação em tinta em pó, baseada em reometria capilar e calorimetria diferencial de varredura (DSC). Esta se diferencia daquela baseada em métodos usuais muito subjetivos, usados corriqueiramente no controle do processo de síntese destas resinas. Os resultados de DSC mostram que todas as resinas poliésteres carboxifuncionais sintetizadas neste trabalho são completamente amorfas, sendo a Tg um parâmetro sensível à modificação da composição da resina. A determinação da viscosidade de cisalhamento das resinas utilizando reômetro capilar em comparação a outras técnicas usuais, permite a obtenção de valores mais absolutos, independente da ordem de grandeza da massa molar e da funcionalidade da resina, demonstrando ser uma técnica simples, eficaz e de grande utilidade em relação às atualmente utilizadas. A utilização da técnica de DSC permitiu avaliar a cinética da reação de cura do sistema poliéster/triglicidilisocianurato (TGIC) através de métodos cinéticos isotérmicos e dinâmicos. Através do método isotérmico determinou-se o grau de conversão da reação para vários tempos de cura, e pelos métodos dinâmicos de Kissinger, Osawa e Meia Largura determinou-se a energia de ativação da cura.

ROCHA, Francisca de Oliveira. Secagem de polpa de manga (Mangifera indica, L.) cv. Palmer em spray-dryer: condições de secagem e estabilidade. 2017. 158 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Paulo Alencar (ppgcta@ufc.br) on 2017-07-03T18:51:36Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_forocha.pdf: 3160710 bytes, checksum: 13fe9efd905ce8c88fd5ee70f29e16af (MD5) / Approved for entry into archive by Anderson Silva Pereira (anderson.pereiraaa@gmail.com) on 2017-07-04T20:13:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_dis_forocha.pdf: 3160710 bytes, checksum: 13fe9efd905ce8c88fd5ee70f29e16af (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-04T20:13:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_dis_forocha.pdf: 3160710 bytes, checksum: 13fe9efd905ce8c88fd5ee70f29e16af (MD5) Previous issue date: 2017 / The mango is a typically tropical fruit that has fallen in the taste of the Brazilian consumer. The Palmer variety is well accepted in the intern market because it has large, aromatic fruits and no fiber. The objective of this research was to obtain powder of mango pulp cv. Palmer through spray-dryer dehydration, as well as perform the study of drying conditions, quality parameters and product stability. For this, the pulp characterization was carried out, followed by the analysis of the influence of the maltodextrin concentration (%) and drying air temperature (°C) on the humidity (%), hygroscopicity, yield (%) and color (L *, a *, b *), through an experimental planning (DCCE). Physical, physical-chemical and morphological characterization were performed in the powder. The adsorption isotherms were determined at temperatures of 25, 35 and 45ºC. The stability of the powder was also evaluated for a period of 90 days under four storage conditions: laminated packaging with and without vacuum, and polyethylene with and without vacuum. The results revealed that the physico-chemical parameters of fresh pulp are in accordance with the legislation for fruit pulp except for acidity, the best drying conditions for mango pulp cv. Palmer and with addition of 30% dehydrated maltodextrin at a temperature of 150 °C. In the mango powder with 30% maltodextrin dehydrated at 150 ° C, there was an increase of ºBrix, of the total and reducing sugars, as well as a reduction in the content of ascorbic acid, carotenoids, moisture and water activity. The increased concentration of the adjuvant maltodextrin provided powders with lower wall friction angle, greater ease of flow, higher apparent densities, larger particles and more dispersed with each other. The GAB model was the one that better adjusted the experimental data of the isotherms of the mango powders with 10, 20 and 30% of maltodextrin at temperatures of 25, 35 and 45ºC. The stability study showed that vacuum-laminated packaging was more efficient against moisture gain, offering a greater barrier to water vapor and greater color retention. It was concluded that maltodextrin concentration influenced the physical, physical-chemical and morphological characteristics of mango powder, the spray-dryer dehydration process resulted in the loss of nutrients such as ascorbic acid and carotenoids, mango powder remained well during the 90 days of stability, with the laminated vacuum packaging being the most recommended for storage. / A manga é uma fruta tipicamente tropical que caiu no gosto do consumidor brasileiro. A variedade Palmer, é bem aceita no mercado interno, por apresentar frutos grandes, aromáticos e ausência de fibras. O objetivo desta pesquisa foi a obtenção do pó da polpa de manga cv. Palmer através da desidratação em spray-dryer, bem como realizar o estudo das condições de secagem, parâmetros de qualidade e estabilidade do produto. Para isso, realizou-se a caracterização da polpa, seguida da análise da influência da concentração de maltodextrina (%) e da temperatura do ar de secagem (ºC) sobre a umidade (%), higroscopicidade, rendimento (%) e cor (L*, a*, b*), através de um planejamento experimental (DCCE). No pó foi realizada caracterização física, físico-química e morfológica. Determinou-se as isotermas de adsorção nas temperaturas de 25, 35 e 45°C. Também avaliou-se a estabilidade do pó por um período de 90 dias, em quatro condições de armazenamento: embalagem laminada com e sem vácuo, e de polietileno com e sem vácuo. Os resultados revelaram que os parâmetros físico-químicos da polpa in natura estão de acordo com a legislação para polpa de frutas com exceção para acidez, as melhores condições de secagem para polpa de manga cv. Palmer e com adição de 30% de maltodextrina desidratado a uma temperatura de 150ºC. No pó de manga com 30% de maltodextrina desidratado a 150°C, verificou-se aumento do ºBrix, dos açúcares totais e redutores, bem como uma redução no conteúdo de ácido ascórbico, carotenoides, umidade e atividade de água. O aumento da concentração do adjuvante maltodextrina propiciou pós com menor ângulo de fricção da parede, maior facilidade de escoamento, maiores densidades aparentes, partículas maiores e mais dispersas entre si. O modelo de GAB foi o que melhor ajustou os dados experimentais das isotermas dos pós de manga com 10, 20 e 30% de maltodextrina nas temperaturas de 25, 35 e 45ºC. O estudo da estabilidade mostrou que a embalagem laminada a vácuo foi mais eficiente contra o ganho de umidade, ofertando maior barreira ao vapor de água e maior retenção da cor. Concluiu-se que concentração de maltodextrina influenciou nas características físicas, físico-químicas e morfológicas do pó de manga, o processo de desidratação em spray-dryer resultou na perda de nutrientes como ácido ascórbico e carotenoides, o pó de manga conservou-se bem durante os 90 dias da estabilidade, sendo a embalagem laminada a vácuo a mais recomendada para seu armazenamento.

Este trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de um motor de corrente contínua, de imãs permanentes, onde o rotor, usualmente construído a partir de chapas de aço laminadas, foi substituído por blocos produzidos a partir do processo de metalurgia do pó. Para o desenvolvimento das peças utilizou-se três compósitos nos testes: a liga Fe2%P e as ligas comerciais Somaloy® 700 3P e 700 1P, que passaram por uma caracterização e análise de suas propriedades antes de sua utilização no rotor. A matriz para compactação foi projetada e confeccionada como parte deste trabalho e os três compósitos preparados para a confecção das peças para o rotor do motor de corrente contínua. Os motores, com os diferentes rotores, foram ensaiados em bancada, para análise de seu desempenho e os resultados obtidos com os novos rotores foram comparados com os dados do motor com rotor convencional, feito com chapas de aço laminadas. / This work aims to describe the development of a DC motor with permanent magnets, where the rotor core, usually constructed from laminated steel sheets, was replaced by blocks produced from the powder metallurgy process. For development of parts, three composites were used for the tests, the alloy Fe2%P, the commercial alloys Somaloy®, 700 1P and Somaloy®700 3P. The materials have gone through a characterization and analysis of their properties before their use in the rotor. A compression die was designed and built as parto f this work, the materials were prepared in the final form of the rotor, coiled, and set for testing. The engines with different rotors were placed for testing and analysis of their performance. The results obtained from the new rotors were compared with the conventional motor from which the rotor core is made of laminated steel sheets.

Um grande desafio relacionado à química da resina poliéster carboxifuncional, para aplicação em tinta em pó, é conseguir um balanço adequado entre a sua massa molar, funcionalidade, viscosidade e temperatura de transição vítrea (Tg). Essas características devem permitir a aplicação da resina na produção de tinta em pó na qual seja possível a obtenção de boa estabilidade durante sua estocagem e ótimas propriedades mecânicas durante a sua vida útil. Nesta tese, desenvolveu-se a introdução de uma metodologia para a caracterização de resinas poliésteres carboxifuncionais para aplicação em tinta em pó, baseada em reometria capilar e calorimetria diferencial de varredura (DSC). Esta se diferencia daquela baseada em métodos usuais muito subjetivos, usados corriqueiramente no controle do processo de síntese destas resinas. Os resultados de DSC mostram que todas as resinas poliésteres carboxifuncionais sintetizadas neste trabalho são completamente amorfas, sendo a Tg um parâmetro sensível à modificação da composição da resina. A determinação da viscosidade de cisalhamento das resinas utilizando reômetro capilar em comparação a outras técnicas usuais, permite a obtenção de valores mais absolutos, independente da ordem de grandeza da massa molar e da funcionalidade da resina, demonstrando ser uma técnica simples, eficaz e de grande utilidade em relação às atualmente utilizadas. A utilização da técnica de DSC permitiu avaliar a cinética da reação de cura do sistema poliéster/triglicidilisocianurato (TGIC) através de métodos cinéticos isotérmicos e dinâmicos. Através do método isotérmico determinou-se o grau de conversão da reação para vários tempos de cura, e pelos métodos dinâmicos de Kissinger, Osawa e Meia Largura determinou-se a energia de ativação da cura.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2014-08-06T18:08:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327115.pdf: 3760551 bytes, checksum: 98fdbbb5eb2dbee5c332992cb28bfade (MD5) Previous issue date: 2014 / Ligantes alternativos têm sido extensivamente estudados para substituir, total ou parcialmente, o tradicional ligante de cobalto em metais duros. Entre os ligantes comumente adotados, o níquel tem recebido maior atenção devido aos seus aspectos econômicos e similares propriedades mecânicas. Neste trabalho, duas rotas de processamento foram desenvolvidas, envolvendo níquel na forma de óxido e de pó metálico. Os efeitos de adições de molibdênio, ferro e cromo no comportamento de sinterização e nas propriedades mecânicas de metais duros à base de níquel foram investigados. Os compósitos foram processados por metalurgia do pó convencional. As amostras foram sinterizadas em temperaturas de 1400 a 1500 °C. Os sinterizados foram caracterizados microestruturalmente e tiveram seus valores de dureza Vickers e tenacidade à fratura determinados. A composição WC-10Ni desenvolvida apresentou valores de propriedades mecânicas compatíveis com os descritos na literatura. Análises dilatométricas revelaram pequena influência do molibdênio no comportamento de sinterização do metal duro à base de níquel. A adição de ferro e cromo mostrou um deslocamento significativo do início da retração para maiores temperaturas, reduzindo a contribuição da sinterização no estado sólido para a retração total da amostra. A adição combinada de molibdênio, ferro e cromo, também deslocou significantemente o início da retração para temperaturas maiores e indicou maior inibição do crescimento de grão. A presença de carbono em excesso nas composições apresentou forte influência no aumento da densificação. O molibdênio promoveu endurecimento por solução sólida, assim como o ferro e o cromo, mas manteve valores mais elevados de tenacidade à fratura. Dentre as amostras estudadas, as composições WC-9Ni-1Mo e WC-9Ni-0,5Mo-0,5(Fe,Cr) levaram ao melhor compromisso entre o par de propriedades dureza-tenacidade à fratura. Os valores de dureza destes materiais, em torno de 1300 HV10, expressaram-se abaixo do esperado, mas com elevada tenacidade à fratura, potencializando-os para aplicações nos setores de mineração e engenharia civil.<br> / Abstract : Alternative binders have been extensively studied to replace, totally or partially, the traditional cobalt binder in cemented carbides. Among the commonly adopted binders, nickel has received the most attention due to its economic aspects and comparable mechanical properties. In this work, two processing routes have been developed, involving nickel oxide and metallic nickel powder. The effects of Mo and Fe-Cr pre-alloyed additions on sintering behavior and mechanical properties of Ni-based cemented carbides were investigated. The composites were processed by conventional powder metallurgy. The samples were sintered at temperatures ranging from 1400 to 1500 °C. Sintered compacts were characterized microstructurally and had their Vickers hardness and fracture toughness determined. The WC-10Ni composition presented values of mechanical properties compatible with those described in literature. Dilatometric analyses revealed little influence of molybdenum on the sintering behavior of nickel-based cemented carbide. The addition of iron and chromium showed a significant shift in the onset of shrinkage for higher temperatures, decreasing the contribution of solid state sintering to the total shrinkage of the sample. The combined addition of molybdenum, iron and chromium, also significantly shifted the onset of shrinkage for higher temperatures and showed greater inhibition of grain growth. High carbon contents had a strong influence on increasing densification. Molybdenum promoted solid solution strengthening, as well as iron and chromium, but molybdenum also maintained higher values of fracture toughness. Among the samples studied, the WC-9Ni-1Mo and WC-9Ni-0,5Mo-0,5(Fe,Cr) compositions led to the better relation between hardness and toughness fracture. The hardness of these materials, around 1300 HV10, was lower than expected, but high fracture toughness was achieved, showing potential for applications in mining and civil engineering sectors.

O NiTi é uma liga equiatômica de níquel e titânio que foi descoberta ao redor dos anos 1960 e que possui ampla aplicação. Em função de sua excelente biocompatibilidade, o NiTi tem sido muito utilizado na fabricação de dispositivos na área médica. O Brasil atualmente importa grande parte desses produtos à base de NiTi, e o grande custo envolvido motiva a tentativa de desenvolvimento nacional desta liga e de seus subprodutos. O objetivo deste trabalho foi estudar a possibilidade da obtenção de billets da liga de NiTi com propriedades de memória de forma e superelasticidade através de metalurgia do pó convencional. Este trabalho foi desenvolvido com base na literatura, experimentação e análise comparativa com um fio comercial de NiTi utilizando técnicas como: ensaio de tração e compressão, metalografia, análise ao Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV), Espectroscopia de Raios-X por Energia Dispersiva (EDS), difratograma de raios-X, medição de porosidade, dureza e Calorimetria Diferencial Exploratória (DSC). A liga de NiTi foi obtida com sucesso através do processo de metalurgia do pó convencional. O material apresentou propriedades similares às encontradas por outros pesquisadores utilizando processos diversos. Este trabalho propõe adicionalmente uma rota de fabricação inicial para a produção de fios partindo de billets compactados de Ni e Ti e utilizando extrusão à quente seguida de trefilação à frio para o seu processamento. / NiTi is an equiatomic Nickel and Titanium alloy that was developed around the 1960s and has a broad spectrum of applications. Because of its excellent biocompatibility, NiTi is being increasingly used to manufacture medical devices. Today Brazil imports most NiTibased products, and the high cost involved has motivated the attempt to develop this alloy and its sub-products domestically. The aim of this work was to study the possibility of obtaining the NiTi billets with shape memory and superelasticity properties by conventional powder metallurgy techniques. The work was based on the literature, on experiments, and on comparison with a commercially available wire using techniques like: tensile and compression tests, metallography, Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), X-ray Spectroscopy, measurements of porosity, hardness and Differential Scanning Calorimetry (DSC). The NiTi alloy was successfully obtained by conventional powder metallurgy techniques. The material developed has similar properties to those described by other investigators using different techniques. Additionally this work proposes an initial manufacturing route for the production of NiTi wires from Ni and Ti compacted billets, using hot extrusion followed by cold drawing for processing.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:36:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_8644_Resumo Dissertação Final - Paula de Almeida Claudino.pdf: 103269 bytes, checksum: 220e2c55543a566eb2ee77e851ec8560 (MD5) Previous issue date: 2015-12-18 / Atualmente a população tem buscado melhorar seu estilo de vida através de hábitos alimentares saudáveis, procurando aqueles que possam trazer algum benefício à saúde, como o consumo de alimentos considerados alimentos funcionais. A soja e o gergelim apresentam esses benefícios que promovem o bem estar e previnem o aparecimento de patologias. A comercialização dos extratos em forma de pó apresentam vantagens quanto à estabilidade química e microbiológica. Portanto, o presente estudo teve como objetivo desenvolver extratos de soja, gergelim e misto, fazer a secagem por atomização e por liofilização e os reconstituir a fim de avaliar as características físico-químicas desses pós. Foi realizado um fatorial completo com delineamento inteiramente casualizado, onde se preparou os extratos hidrossolúveis de soja, gergelim e um misto dos dois (50/50), em seguida foram atomizados controlando a temperatura de entrada em 190ºC, vazão de alimentação em 3,0 mL/min (com 10% de maltodextrina DE 10) e liofilizados, e depois, reconstituídos. Os extratos reconstituídos a partir dos pós dos processos de secagem por atomização e liofilização foram comparados com os extratos hidrossolúveis quanto às seguintes características: lipídios, proteínas, umidade, cinzas, sólidos solúveis, pH, compostos fenólicos, atividade antioxidante, viscosidade e coordenadas de cor (L*, a*, b*, C*, h*). Os extratos em pó de soja, gergelim e misto apresentaram os parâmetros de cor dentro do esperado comparando com o leite em pó, a solubilidade foi maior nos extratos atomizados, a molhabilidade foi mais rápida nos extratos liofilizados. Com todos os parâmetros de secagem, tipo de matéria prima, diluição utilizada pode-se concluir que é possível elaborar extrato em pó de soja, de gergelim e misto utilizando a atomização e liofilização como processamento.