Made available in DSpace on 2018-08-01T21:36:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_10812_Dissertação de mestrado - Paulo Matheus - Final.pdf: 3772847 bytes, checksum: e98aacba0bfddcbca0b83aa9f2b9c46c (MD5) Previous issue date: 2017-04-05 / Membranas poliméricas são definidas como uma interface entre duas fases adjacentes atuando como barreiras seletivas regulando o transporte de substâncias entre dois compartimentos, são obtidas a partir de estruturas poliméricas, e outros tipos, como materiais cerâmicos. Neste trabalho foi utilizado o biopolímero quitosana (QUI), proveniente de cascas de camarão pré-processadas cuja última etapa de purificação foi realizada utilizando ácido acético a 0,5 mol/L e poliacrilonitrila (PAN), que foi sintetizada utilizando peróxido de benzoíla e o monômero acrilonitrila. O objetivo deste trabalho inicialmente foi investigar a produção de membranas híbridas de poliacrilonitrila e quitosana, agregada com nanopartículas de óxido de zinco, que foi adicionado em uma solução ácida de quitosana com agitação utilizando ultrassom e aquecimento a 70 ºC, e, posteriormente analisar as características dessas membranas. Os resultados obtidos mostraram que as membranas de PAN pura são duras e quebradiças, e, conforme o teor de QUIT aumenta, elas vão se tornando mais maleáveis, ao mesmo tempo em que os poros vão sendo fechados e tornam-se menores e menos frequentes. Com relação à adição do óxido de zinco, os poros das membranas com a presença deste assumem um aspecto intermediário entre os apresentados pela membrana de PAN pura e PAN/QUIT. Quando observadas em sua seção transversal, as membranas com QUIT apresentam grandes cavidades, diferentemente do observado para a PAN pura e, novamente, as membranas com presença de óxido de zinco exibem comportamento intermediário, podendo-se observar uma espécie de rede polimérica. Observou-se ainda em todas as membranas o efeito mais efetivo da evaporação do solvente, que provocou a quebra ou alteração considerável nas membranas, numa temperatura acima de 120 °C.

Em um cenário nacional de grandes dificuldades orçamentárias, soluções criativas que conjuguem os esforços de instituições em prol de uma finalidade comum são sempre desejáveis. Neste trabalho, analisa-se o desenvolvimento de fibras de carbono de alto desempenho para aplicação em ultracentrífugas nucleares e o projeto de Pesquisa Cooperativa que o viabilizou. A fibra de carbono com as características necessárias a empreendimentos desse tipo é um insumo de grande complexidade tecnológica. A produção é concentrada em alguns poucos produtores mundiais e seu comércio é alvo de restrições e salvaguardas internacionais. Não há produção no Brasil. É considerada material de uso dual, ou seja, pode ter tanto aplicações exclusivamente civis, como militares. A Marinha do Brasil utiliza essa fibra na fabricação de ultracentrífugas nucleares, nas quais materiais que conjuguem leveza, rigidez e resistência de alto nível são extremamente desejáveis, pois aumentam a eficiência na separação isotópica. Sua fibra de carbono, importada, é baseada na poliacrilonitrila (PAN), comercialmente mais difundida, mais barata e utilizada em aplicações similares. A necessidade de desenvolvimento nacional é decorrência de dificuldades em sua aquisição. Para tanto, foi organizada uma parceria de pesquisa entre o Centro Tecnológico da Marinha (CTMSP), a UNICAMP, a USP e a empresa RADICIFIBRAS, com apoio financeiro de uma agência governamental (FINEP), para a produção nacional de fibra de carbono baseada na PAN. A pesquisa realizada identificou as práticas de sucesso alcançadas, bem como os referenciais teóricos de Projetos de Pesquisa Cooperativa. / This research analyzes both the carbon fiber-based development for uranium centrifuges and the research project that supports its development effort over time. The carbon fiber-based engineering properties make it a valuable supply for high technologic products. Nevertheless, its fabrication occurs only in few developed countries and there is no production in Brazil. In addition, the carbon fiber-based products have dual applications: they can be used by the civilian and military industry. Therefore, there are international restrictions related to its use and applications that justify the internal development. Moreover, the Brazilian Navy centrifuges for uranium enrichment were developed using carbon-fiber which contains polyacrylonitrile (PAN) as an imported raw material. The PAN properties of low weight, high tensile strength increase the isotopic separation efficiency. The Brazilian financial scenario surrounded by the international uncertain economy shows that combined creative project solutions are more effective. Therefore, the Navy\'s Technological Center in Sao Paulo (CTMSP), the University of Campinas (UNICAMP), the University of São Paulo (USP), the RADICIFIBRAS company, and the Brazilian FINEP agency, which is responsible for the project financial support, established a partnership aiming the development of a domestic PAN-based carbon fiber industry. The innovative project solutions adopted and the results of this partnership are presented here.

Em um cenário nacional de grandes dificuldades orçamentárias, soluções criativas que conjuguem os esforços de instituições em prol de uma finalidade comum são sempre desejáveis. Neste trabalho, analisa-se o desenvolvimento de fibras de carbono de alto desempenho para aplicação em ultracentrífugas nucleares e o projeto de Pesquisa Cooperativa que o viabilizou. A fibra de carbono com as características necessárias a empreendimentos desse tipo é um insumo de grande complexidade tecnológica. A produção é concentrada em alguns poucos produtores mundiais e seu comércio é alvo de restrições e salvaguardas internacionais. Não há produção no Brasil. É considerada material de uso dual, ou seja, pode ter tanto aplicações exclusivamente civis, como militares. A Marinha do Brasil utiliza essa fibra na fabricação de ultracentrífugas nucleares, nas quais materiais que conjuguem leveza, rigidez e resistência de alto nível são extremamente desejáveis, pois aumentam a eficiência na separação isotópica. Sua fibra de carbono, importada, é baseada na poliacrilonitrila (PAN), comercialmente mais difundida, mais barata e utilizada em aplicações similares. A necessidade de desenvolvimento nacional é decorrência de dificuldades em sua aquisição. Para tanto, foi organizada uma parceria de pesquisa entre o Centro Tecnológico da Marinha (CTMSP), a UNICAMP, a USP e a empresa RADICIFIBRAS, com apoio financeiro de uma agência governamental (FINEP), para a produção nacional de fibra de carbono baseada na PAN. A pesquisa realizada identificou as práticas de sucesso alcançadas, bem como os referenciais teóricos de Projetos de Pesquisa Cooperativa. / This research analyzes both the carbon fiber-based development for uranium centrifuges and the research project that supports its development effort over time. The carbon fiber-based engineering properties make it a valuable supply for high technologic products. Nevertheless, its fabrication occurs only in few developed countries and there is no production in Brazil. In addition, the carbon fiber-based products have dual applications: they can be used by the civilian and military industry. Therefore, there are international restrictions related to its use and applications that justify the internal development. Moreover, the Brazilian Navy centrifuges for uranium enrichment were developed using carbon-fiber which contains polyacrylonitrile (PAN) as an imported raw material. The PAN properties of low weight, high tensile strength increase the isotopic separation efficiency. The Brazilian financial scenario surrounded by the international uncertain economy shows that combined creative project solutions are more effective. Therefore, the Navy\'s Technological Center in Sao Paulo (CTMSP), the University of Campinas (UNICAMP), the University of São Paulo (USP), the RADICIFIBRAS company, and the Brazilian FINEP agency, which is responsible for the project financial support, established a partnership aiming the development of a domestic PAN-based carbon fiber industry. The innovative project solutions adopted and the results of this partnership are presented here.