Orientador: Edson Correa da Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-09-26T16:23:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_JosedeRibamar_D.pdf: 1385748 bytes, checksum: d1af3090112d10ed45cfb61f9fecb704 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: O estudo das propriedades térmicas de materiais é uma das áreas que nos últimos anos têm sido objeto de muitas pesquisas, tanto pela indústria, principalmente a e alimentos, como por instituições acadêmicas. Várias são as técnicas que podem ser aplicadas em tais estudos, sendo que mais recentemente as técnicas fototérmicas têm sido muito usadas nessa linha de pesquisa. Nesse trabalho de tese foi usada uma das técnicas fototérmicas conhecida como fotopirelétrica. Devido à forma simples de aplicabilidade dessa técnica, e os bons resultados obtidos com a mesma em materiais líquidos e pastosos, ela vem sendo aperfeiçoada constantemente nos últimos anos. Nessa tese propomos uma metodologia nova para a determinação de parâmetros térmicos usando a técnica fotopirelétrica. A nova proposta têm como base o uso de dois sensores pirelétricos para a determinação simultânea dos parâmetros difusividade e efusividade térmicas. Esses parâmetros são relevantes quando a caracterização térmica dos materiais é desejada.A metodologia foi aplicada a diversos sistemas, como margarinas e óleos, tanto pela configuração convencional, de um sensor, como pela proposta que desenvolvemos. Esses estudos foram realizados, como função da temperatura e o tempo de aquecimento e permitiram,além da obtenção dos parâmetros térmicos dos materiais, a detecção de transição de fase. O sistema construído permite, também,a obtenção de espectros ópticos dos materiais líquidos e pastosos / Abstract: The materials thermal properties investigation is an area which has been largely applied to many research projects both in academic and industrial sectors,in the last case mainly in the food companies.Among several techniques the photothermal ones have been widely employed to this research branch,in the recent years.In this thesis it was used one photothermal configuration based on the thermal wave detection by a pyroeletric sensor,namely,photopyroeletric technique-PPE.Due to its simplicity, reliability and sensitivity when applied to liquid and pasty materials it is being rapidly developed. This work is proposing a new photopyroeletric methodology to determine simultaneously the thermal parameters diffusivity and effusivity,based in the use of two sensors.The two cited parameters allow the determination of the sample thermal conductivity and speci .c heat,a more dealt thermal parameter, provided we know about density. The methodology was applied successfully to margarine and some oils using both the conventional one-sensor photopyroeletric configuration and our two-sensors proposal. Experiments were carried out as a function of temperature and heating time what allowed the determination of the thermal parameters and phase transition detection as well.The apparatus permits also the achievement of the optical spectra,absorption and/or transmission,for liquids and pasty materials. One presents results for pasty samples in the visible and in the near infra-red spectral regions / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: João Sinezio de Carvalho Campos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-04T05:35:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CardenasConcha_ViktorOswaldo_M.pdf: 2223601 bytes, checksum: e0b74d1a610662f88f23a92489ad6173 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: O polímero polifluoreto de vinilideno (PVDF, PVF2) há décadas é conhecido como um material que possui diversas propriedades (óptica, mecânica e elétrica), se destacando dentre os polímeros, pois raramente se tem um polímero com tantas propriedades. Apesar de conhecido, pouco se tem explorado suas aplicações. Necessitando muito estudo no sentido de dominar e ampliar suas aplicações tecno-científicas. Este trabalho visa mostrar uma de suas aplicações em converter sinais luminosos (proveniente de fonte de luz branca ou sol) em sinais elétricos, podendo assim ser aplicado nos vários campos de sensores e/ou conversores de energia. Como sensores pode-se citar aplicações em detectores de intrusos, controladores de luminosidade de ambientes. Como conversor, convertendo energia luminosa em eletricidade (geradores). Este último caso, especialmente (até o momento) em nano geradores, podendo preencher necessidades onde a massa inercial a ser movimentada deve ser pequena, por exemplo, sondas espaciais, nanomotores e painéis conversores em aplicações espaciais. Dada a importância deste domínio, neste trabalho são apresentados resultados sobre os sinais elétricos gerados em uma fina membrana de PVDF devido ao efeito piroelétrico, causados por fótons de luz branca incidente sobre a membrana de PVDF. O dispositivo montado é basicamente composto por uma membrana de PVDF, um "chopper" (modulador mecânico de luz), um amplificador-casador de impedância e um osciloscópio para monitorar e medir os sinais elétricos gerados. O estudo foi realizado em função dos parâmetros: distância detector-fonte de luz, intensidade (potência) de luz; freqüência de modulação do "chopper" e área de iluminação no sensor. Os resultados mostram que a sensibilidade do sensor é de 8,3 mV/lux; a melhor relação sinal/freqüência é obtida quando o "chopper" opera em de 10 Hz; quando maior a potência da fonte de luz que chega à superfície do sensor maior é o sinal elétrico gerado; tal dependência se observou em função a área iluminada do sensor, como também da proximidade da fonte de luz (mais próximo mais intenso é o sinal elétrico gerado). Além da montagem, princípios de funcionamento e caracterização do sensor e dispositivo, foi realizado o planejamento fatorial no sentido de otimizar os parâmetros e análises dos resultados encontrados / Abstract: The poly(vinyldene fluoride) (PVDF, PVF2) is known as a material that possesses important properties between polymer families (optical, mechanics and electric), in spite of well-known, its properties hasn't been exploring. However, it is necessary a lot of study in the sense of dominate and to enlarge its tecno-scientific applications. This work seeks to show one of the PVDF applications in converting luminous signs (coming of white light source or sun) in electric signs, could be applied in the several fields of sensor or energy converters. As sensor, it can make appointment applications in intruders detectors, atmospheres brightness controllers and many other. As converter, it transforms luminous energy into electricity (generators). In this last case, especially (until the moment) in nano generators, where the inertial mass to be moved should be small, for example space probes, nano motors and panels converters in space applications. Given the importance of this domain, in this work is presented results on the electric signs generated in a fine membrane of PVDF due to the piroelectric effect caused by photons of white light incident on the PVDF membrane. The device design is basically composed by a PVDF membrane, a light mechanical chopper, a matching amplifier of impedance and an oscilloscope monitoring and measuring the generated electric signs. The study is accomplished in function of the parameters: distance light detecting-source, light intensity (potency), chopper modulation frequency and illumination area in the sensor. The results show as, for the device designed used in this work, the sensor sensibility is 8 mV/lux; the best relationship signal/frequency is when the chopper operates in 10Hz; for larger potency of the light source that arrives to the bigger sensor surface is the generated electric sign, such dependence was also observed in relation the illuminated area of the sensor, as well as of the proximity of the light source (eloser more intense is the generated electric signal). The same time these experiments, beyond the device, operation and sensor characterization, an factorial design was carried out to optimizer the parameters and analyses of the found results / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

Utilizando o método de crescimento de cristais por solução aquosa preparamos grandes monocristais de sulfato de triglicina (TGS). Os resultados obtidos na caracterização dos monocristais garantiram uma alta qualidade óptica e estrutural, pré-requisitos básicos para o futuro desenvolvimento de detetores de radiação infravermelha. Também, são apresentados os resultados de responsividade de voltagem, tempo de resposta e resposta espectral de um protótipo de detetor construído com os monocristais. Considerações gerais sobre a teoria de crescimento de cristais são apresentadas juntamente com uma revisão bibliográfica dos principais resultados sobre a dependência da velocidade linear de crescimento com a supersaturação relativa para três direções cristalográficas. Além disso, uma abordagem sobre a velocidade média de crescimento de um dos experimentos é efetuada para exemplificar um dos mecanismos que atuam no crescimento por solução. Devido ao interesse do DFCM (Departamento de Física e Ciência dos Materiais) e de alguns grupos de pesquisa do país foram crescidos outros monocristais, como dihidrogênio fosfato de potássio (KDP) e de TGS dopados. / We prepared large single crystals of triglycine sulphate (TGS) using method of crystal growth from aqueous solution. Results obtained by the characterization of single crystals showed a high optical and structural quality, basic properties for the future development of infrared radiation detectores. Voltage responsivity, time and espectral responses of a detector prototype built with single crystals are presented. General considerations about crystal growth theory are presented with bibliographical review of principal result on dependence of the linear growth rate with relative supersaturation respecting three crystallographical directions. An approach on growth rate is realized with one of the experiments, showing one of the mechanisms acting in the growing from solution. Due to DFCM (Departamento de Física e Ciência dos Materiais) and some research groups in country interests another single crystals were growed, potassium dihydrogen phosphate (KDP) and toped TGS.

Este é um trabalho de desenvolvimento tecnológico estudando a possibilidade do uso de fios da liga NiTi com Efeito de Memória de Forma (EMF) (com recuperação de forma de até 8%) como eletrodos em dispositivos eletropirotécnicos (DE), para ignição de motores foguetes a propelente sólido permitindo uma estanqueidade superior a gases quando comparados aos dispositivos convencionais. Foram testadas três composições em forma de fios: VIM 41 superelástico, VIM 47 e EB 7 martensíticos, todos em relação à temperatura ambiente. Verificou-se a dificuldade de se trabalhar com o fio da liga VIM 41 visto ser este superelástico à temperatura ambiente havendo, portanto, a necessidade de refrigeração abaixo da temperatura MF para posterior alongamento, corte e inserção (vinculação) no conector ou DE. Com fio VIM 47, martensítico, verificou-se que as cargas geradas no aquecimento, para deformações longitudinais pré-fixadas de 4 %, 6 % e 8 %, foram, respectivamente, de 326 MPa, 256 MPa e 176 MPa, isto é, tanto maior quanto menor a pré-deformação inicial. A simulação do possível uso como eletrodo em DE foi feita com os fios da liga EB 7 vinculados em conectores de carbeto de tungstênio. As cargas para pré-deformação longitudinal e as cargas de recuperação de forma (após um descarregamento para uma carga mínima de 10 N) cresceram com o aumento da pré-deformação de 6 %, 8 %, 10% e 12 %. Os resultados de estanqueidade, com exceção da deformação longitudinal de 10 %, foram tanto melhores quanto maiores foram as pré-deformações ultrapassando os valores especificados pela norma MIL-STD-1576 e concordantes com as cargas de desvinculação. Os resultados obtidos neste trabalho indicam a possibilidade do uso de fios com efeito de memória de forma como eletrodo em dispositivos eletropirotécnicos.

Utilizando o método de crescimento de cristais por solução aquosa preparamos grandes monocristais de sulfato de triglicina (TGS). Os resultados obtidos na caracterização dos monocristais garantiram uma alta qualidade óptica e estrutural, pré-requisitos básicos para o futuro desenvolvimento de detetores de radiação infravermelha. Também, são apresentados os resultados de responsividade de voltagem, tempo de resposta e resposta espectral de um protótipo de detetor construído com os monocristais. Considerações gerais sobre a teoria de crescimento de cristais são apresentadas juntamente com uma revisão bibliográfica dos principais resultados sobre a dependência da velocidade linear de crescimento com a supersaturação relativa para três direções cristalográficas. Além disso, uma abordagem sobre a velocidade média de crescimento de um dos experimentos é efetuada para exemplificar um dos mecanismos que atuam no crescimento por solução. Devido ao interesse do DFCM (Departamento de Física e Ciência dos Materiais) e de alguns grupos de pesquisa do país foram crescidos outros monocristais, como dihidrogênio fosfato de potássio (KDP) e de TGS dopados. / We prepared large single crystals of triglycine sulphate (TGS) using method of crystal growth from aqueous solution. Results obtained by the characterization of single crystals showed a high optical and structural quality, basic properties for the future development of infrared radiation detectores. Voltage responsivity, time and espectral responses of a detector prototype built with single crystals are presented. General considerations about crystal growth theory are presented with bibliographical review of principal result on dependence of the linear growth rate with relative supersaturation respecting three crystallographical directions. An approach on growth rate is realized with one of the experiments, showing one of the mechanisms acting in the growing from solution. Due to DFCM (Departamento de Física e Ciência dos Materiais) and some research groups in country interests another single crystals were growed, potassium dihydrogen phosphate (KDP) and toped TGS.