Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4507.pdf: 8368845 bytes, checksum: c2fbca7be58a49b0033b38e3d5a4fc89 (MD5) Previous issue date: 2010-05-17 / Financiadora de Estudos e Projetos / Talc is a well known lamellar mineral filler much used for mechanical reinforcement of polypropylene (PP) composites. Mineral nanoclay is also a lamellar filler that is gaining much interest due to its reinforcement effect achieved at relatively much reduced filler content. So the main objectives of this work were to establish a comparative study on the mechanical fatigue properties of isotactic PP composites reinforced with both types of fillers: nanocomposites with 2 and 5 wt. % of organophilic nanoclay and microcomposites with 8 and 25 wt.% of ultrafine talc, where the influence of distinct filler particles size and different filler-matrix interfacial interactions were analyzed on the fatigue life and strength properties of these materials with potential engineering applications. All composites were subjected to short-term tensile and Izod impact tests, dynamic-mechanical thermal analysis and microstructural characterization via SEM and TEM, in order to correlate the analyzed characteristics to the fatigue behavior of the materials. The fatigue tests were carried out under stress controlled mode in tensile tension-tension, with a sinusoidal stress input at 1 Hz frequency and R = 0.1. Maleated PP contributed to the enhancement of short-term mechanical properties of talc-filled composites, whilst its influence was much reduced on the same properties of OMMT nanocomposites, due to the modest nanoclay exfoliation achieved in the non-polar PP polymer matrix. In general terms, talc-filled PP microcomposites showed better fatigue performance in comparison to the nanocomposites with O-MMT. However, their Wöhler fatigue S-N curves did not indicate fatigue endurance limits, within the fatigue span of up to 1 x 106 cycles. The main conclusion derived from this study, indicated that when both types of composites exhibited equivalent elastic modulus enhancement, the stronger filler-polymer interfacial interactions present in the talc-filled microcomposites prevailed over the reduced filler particles size of the nanocomposites of O-MMT, however with presence of nanoparticles agglomerates. / O talco é uma carga mineral lamelar conhecida e bastante usada em compósitos de polipropileno (PP), por elevar a eficiência de reforço mecânico do polímero. Por outro lado, o interesse pela nanoargila, também carga mineral lamelar, vem crescendo por esta aprimorar as propriedades do polímero, com uso do nanoreforço em teores muito mais reduzidos em comparação ao dos compósitos tradicionais. Com isso, buscou-se neste trabalho fazer uma análise comparativa do comportamento de fadiga sob ciclagem mecânica de dois tipos de compósitos de i-PP homopolímero: nanocompósitos com 2 e 5% de nanoargila organofílica (O-MMT) e microcompósitos com 8 e 25% de talco ultrafino. O objetivo foi analisar a influência do tamanho das partículas do reforço e do grau de interação interfacial matriz-reforço nas propriedades de resistência e durabilidade mecânica sob fadiga destes compósitos. Todos os compósitos empregaram o PP maleado (PP-g-MAH) como compatibilizante interfacial e foram processados numa extrusora dupla-rosca e moldados por injeção. Os ensaios de fadiga foram realizados em corpos de prova de tração no modo de tensão controlada, com uma onda senoidal na freqüência de 1 Hz e R = 0,1. Foram também realizados os ensaios estáticos de tração e resistência ao impacto, microscopia eletrônica (MEV e MET) e análise térmica dinâmico-mecânica (DMTA). De forma geral, os microcompósitos de PP com 8 e 25% de talco apresentaram desempenho sob fadiga superior em relação aos nanocompósitos de O-MMT; entretanto, sem alcançar valores de tensão limite de enduro dentro do intervalo de duração dos ensaios de até 1 x 106 ciclos. A principal conclusão neste estudo demonstrou que na definição da resistência à fadiga dos dois tipos de compósitos de PP com módulo elástico equivalentes, as fortes interações polimero-reforço presentes nos microcompósitos de PP/talco, tal como identificadas por análise DMTA, prevaleceram sobre o tamanho reduzido das nanopartículas de O-MMT, porém com presença de aglomerados.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4659.pdf: 3782907 bytes, checksum: e060d8da34ca505a42f2b053b8782c03 (MD5) Previous issue date: 2010-05-21 / Financiadora de Estudos e Projetos / In short glass fiber (GF) reinforced polypropylene (PP) composites, despite of the chemically inert and non-polar nature of the matrix, the fiber-matrix interfacial integrity may be compromised in a hygrothermal active environment by the addition of maleic anhydride (MAH) molecules of the interfacial compatibilizer (PP-g-MAH). The use of organophilic nanoclay particles (O-MMT, Cloisite 20A) could contribute to minimize this hygrothermal deterioration, due to its moisture barrier properties. So, the main goal of this study was to analyze the influence of O-MMT on the long-term mechanical performance of PP/PP-g-MAH/GF composites under hygrothermal ageing. Several PP composite formulations with constant GF content (40wt%) and varying concentrations of nanoclay (0.5; 1; 2; and 5wt%) were compounded in a corotating twin-screw extruder. The degree of nanoclay particles intercalation/exfoliation was characterized by X-ray diffraction (WAXD) and SEM/TEM microscopy analysis. Short-term mechanical characterization was carried out through standard tensile and Izod impact tests on injection moulded specimen. From this results, certain specimen were subjected to hygrothermal ageing in hot water at 80 ºC for 240/480/720 hours and the evolution of the hygrothermal deterioration was monitored by tensile tests. The increasing O-MMT content in unaged PP/PP-g-MAH/40%GF composites had an unexpected negative influence on short-term mechanical properties. Mechanical damping data indicated higher Tan  values for the ternary composite (PP/PP-g-MAH/40%GF/2%O-MMT), in comparison to the binary composite (PP/PP-g-MAH/40%FV), demonstrating deleterious effect of O-MMT on the fiber-polymer interfacial adhesion. SEM microscopy analysis of cryofractured surfaces were decisive for visual elucidation of the erosive action of O-MMT particles on the GF sizing treatment. Consequently, the relative tensile strength (TS) of the hygrothermally aged composite, with respect to that of the unaged composite (TSenv./TSn-env.), indicated that the addition of nanoclay in the ternary composite contributed to a higher deterioration of the long-term mechanical performance of GF-reinforced PP composites. / A durabilidade mecânica de compósitos poliméricos requer a preservação da integridade interfacial fibra-polímero contra a ação do ambiente agressivo. Em compósitos de polipropileno (PP) reforçado com fibra de vidro (FV) curta, apesar da natureza apolar da matriz, esta integridade poderá ser comprometida na presença de calor e umidade, devido à introdução de grupos polares de anidrido maleico do compatibilizante interfacial de PP maleado (PP-g-MAH), conduzindo ao desacoplamento interfacial e a rápida deterioração das propriedades mecânicas do compósito. A introdução de nanoargila organofílica de Montmorilonita (O-MMT, Cloisite 20A) poderá contribuir para redução desta deterioração termohidrolítica do compósito, em função das suas características de barreira à permeação de água. Portanto, é objetivo principal deste estudo avaliar a influência da introdução da nanoargila na durabilidade mecânica sob envelhecimento higrotérmico de compósitos de PP/PP-g-MAH/FV. Diversas formulações de compósitos de PP com teor constante de FV (40% em massa) e teores variados de nanoargila (0,5; 1; 2; e 5% em peso) e de PP-g-MAH foram preparados numa extrusora dupla-rosca corrotacional. O grau de intercalação/esfoliação da nanoargila em PP/PP-g-MAH foi avaliado por difração de raios-X (WAXD) e análise microestrutural por MEV e MET. Destes compósitos, algumas formulações de melhor desempenho mecânico foram submetidas ao envelhecimento higrotérmico em água deionizada a 80°C. A introdução de O-MMT nos compósitos de PP/PP-g-MAH/40%FV apresentou um efeito deletério inesperado nas propriedades mecânicas de curta duração em função do teor crescente de O-MMT. Dados de amortecimento mecânico (Tan ) indicaram o efeito deletério da O-MMT no grau de adesão interfacial no compósito ternário (PP/PP-g-MAH/40%FV/2%O-MMT), em relação ao compósito binário (PP/PP-g-MAH/40%FV). Análise de superfícies criofraturadas dos compósitos por MEV indica a ação abrasiva da O-MMT no recobrimento da FV. A resistência à tração sob envelhecimento higrotérmico, relativizada pela do material não envelhecido, indica que a presença da nanoargila contribuiu para um grau maior de deterioração destes compósitos de PP com reforço híbrido de FV/O-MMT.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5163.pdf: 11516846 bytes, checksum: 03f054efca1b0f8ca8ec44ede8d31fad (MD5) Previous issue date: 2012-04-11 / Universidade Federal de Sao Carlos / Thermoplastic composites reinforced with short glass fibers, to be used in technical engineering applications, usually requires a good balance of properties, such as strength and tenacity. For the case of the composite of polypropylene reinforced with glass fibers, which presents a superior cost/mechanical performance when compared to other composites with matrices like polyamide and polyesters, high mechanical performance can only be achieved by an increase in fiber-polymer interfacial interaction, which is low due to the non-polar character of the PP matrix. This problem was solved by the adequate use of aminosilane coupling agent combined with an interfacial compatibilizer and its ideal content, which defines the balance between properties like strength and tenacity, still is a matter that needs further investigation. Therefore, the main goal of the present work was to evaluate the influence of maleated PP (PP-g-MAH) compatibilizer on short therm mechanical properties (tensile, flexural and impact strength) and on mechanical fracture mechanism, through the analysis of essential work of fracture (EWF), in composites of PP reinforced with equivalent fiber contents (30% in weight in the composite) of two types of glass fibers with different sizings, one compatible with matrices consisting of PP (GF968) and the other compatible with polar matrices such as polyamides (GF983). The tensile, flexural and impact strength analysis along with SEM microscopy, showed that the failure in these composites is due to achieving the maximum shear strength of the interface between the matrix and the PP-co-siloxane copolymer interphase. The results of EWF showed that the main contribution to the process of deforming energy dissipation it s attributed to the specific essential work of fracture (we), during the creation of new surfaces, associated to the mechanism of decoupling, pullout and fiber-polymer interface/interphase deformation. / Compósitos de termoplásticos reforçados com fibras de vidro curtas (TPRFVc), empregados em aplicações técnicas de engenharia, normalmente requerem um bom balanço de propriedades de rigidez, resistência e tenacidade. Para o caso do compósito de polipropileno reforçado com fibras de vidro curtas (PP/FV) o qual apresenta uma relação custo/desempenho mecânico superior em relação a outros compósitos de matrizes tais como poliamidas e poliésteres, alto desempenho mecânico só pôde ser assegurado a partir de um aumento da interação interfacial fibra-polímero que é baixa devido ao caráter apolar da matriz de PP. Este problema foi resolvido através do uso de adequado agente de acoplagem aminosilano combinado com um compatibilizante interfacial e, seu teor ideal, que define o equilíbrio das propriedades de rigidez e tenacidade, ainda é um tema que carece de investigação. Sendo assim, o principal objetivo deste trabalho foi o de avaliar a influência do teor do compatibilizante de PP maleado (PP-g-MAH) em propriedades mecânicas de curta duração (resistência à tração, flexão e impacto) e no mecanismo de fratura mecânica, através da análise de trabalho essencial de fratura (EWF), em compósitos de PP reforçado com teores equivalentes (30% em peso) de dois tipos de FV curta pré-tratada com encimagens distintas; uma compatível com matrizes de PP (FV968) e outra compatível com matrizes polares de poliamidas (FV983). A análise de propriedades de resistência à tração, flexão e ao impacto conjuntamente com microscopia MEV mostrou que a falha nestes compósitos se deve ao alcance da máxima resistência ao cisalhamento na interface matriz-interfase de copolímero de PP-co-siloxano. Os resultados da técnica de EWF indicam que a principal contribuição ao processo de dissipação de energia deformacional é atribuída ao trabalho essencial de fratura específico (we), durante a criação de novas superfícies, associado aos mecanismos de desacoplamento e arrancamento das fibras e de deformação da interface/interfase fibra-polímero.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissMM.pdf: 12313934 bytes, checksum: 4994000381a8ea6158708a079d6fdb65 (MD5) Previous issue date: 2005-08-26 / Universidade Federal de Sao Carlos / The present work has as objective the comparative study between anticorrosive painting systems with two types of vehicle - aliphatic polyurethane and acrylic polyurethane - loaded with different concentrations of iron oxide of the red type (OFV) and the micaceous type (OFM), new and after aging under UV radiation. A set of fourteen different painting systems was studied, that vary between itself for the type used vehicle, as well as for the type and concentration of iron oxide added. Samples in form of free films had been submitted the assays of transport and sorption of water, ionic transport, Scanning Electronic Microscopy (MEV) and Atomic Force Microscopy (AFM). As general conclusion, the results show that for all the analyzed systems, the dispersion of pigments is below of the desired one, with formation of porous aggregate of the solids particles. This fact is evinced from the results of transport and water sorption, where an increase of the solubility of the systems with the increase of the pigment concentration was observed, and also, from images of the morphology of the samples, obtained from MEV analysis. The aged systems had presented permeabilities higher than those for the new films, in all the range of concentrations, being that in the case of the loaded systems with micaceous iron oxide the effect of the aging was small, in comparison to of the red iron oxide. The effect of the aging also can be observed through the images obtained from MEV analysis, for all the systems, as well as from images of MFA obtained for two specific systems. Assays of ionic transport had been carried through for four selected systems, and had corroborated with the results of transport and sorption of water. In this direction, four systems between those studied had been selected, that the carried through assays had presented better performances in all: aliphatic polyurethane with 5% of OFM and 35% of OFV, and acrylic polyurethane, with 5% and 35% of OFM. / O presente trabalho teve como objetivo o estudo comparativo entre sistemas de pintura anticorrosiva com dois tipos de veículo poliuretana alifática e poliuretana acrílica carregados com diferentes concentrações de óxido de ferro do tipo vermelho e do tipo micáceo, novos e após envelhecimento sob radiação UV. Foi estudado no total um conjunto de quatorze diferentes sistemas de pintura, que variam entre si pelo tipo veículo utilizado, bem como pelo tipo e concentração de óxido de ferro adicionado. Foram utilizadas amostras das tintas em forma de filmes livres, obtidos através do espalhamento (casting). Os filmes livres foram submetidos a ensaios de transporte e sorção de água, transporte iônico, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Microscopia de Força Atômica (MFA). Como conclusão geral, os resultados obtidos mostram que os sistemas analisados apresentam boa distribuição de pigmento, contudo a dispersão é aquém da desejada, com a formação de agregados porosos de partículas sólidas. Este fato é evidenciado a partir dos resultados de transporte e sorção de água, onde se observou um aumento da solubilidade dos sistemas com o aumento da concentração de pigmento, e também, a partir de imagens da morfologia das amostras, obtidas via MEV. Os sistemas após envelhecimento apresentaram permeabilidades acima das obtidas para os filmes novos, em toda a faixa de concentrações, sendo que no caso dos sistemas carregados com óxido de ferro micáceo o efeito do envelhecimento foi pequeno, em comparação ao óxido de ferro vermelho. O efeito do envelhecimento pode ser também observado através de imagens obtidas via MEV para todos os sistemas, bem como a partir de imagens de MFA obtidas para dois sistemas específicos. Ensaios de transporte iônico foram realizados para quatro sistemas selecionados, e corroboraram com os resultados de transporte e sorção de água. Neste sentido, foram selecionados os sistemas que apresentaram os melhores desempenhos em todos os ensaios realizados, quais sejam: poliuretana alifática com 5% de óxido de ferro micáceo e com 35% de óxido de ferro vermelho, e poliuretana acrílica com 5% e 35% de óxido de ferro micáceo.

Submitted by marcelo capella de campos (kapellla@yahoo.com.br) on 2018-03-16T15:03:39Z No. of bitstreams: 1 Campos_MC - tese corrigida.pdf: 3583190 bytes, checksum: 1db0dbc48ebc01935b750b73717116dc (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Marlene Zaniboni null (zaniboni@bauru.unesp.br) on 2018-03-16T19:03:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 campos_mc_dr_bauru.pdf: 3583190 bytes, checksum: 1db0dbc48ebc01935b750b73717116dc (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-16T19:03:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 campos_mc_dr_bauru.pdf: 3583190 bytes, checksum: 1db0dbc48ebc01935b750b73717116dc (MD5) Previous issue date: 2018-01-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os laminados de compósitos poliméricos possuem um valor já consagrado dentro das aplicações mecânicas e industriais. Sua versatilidade aliada a suas propriedades mecânicas, incentivam o aumento das aplicações, devido em partes pela facilidade de construção, tornando-os competitivos com relação a outros materiais. O conhecimento sobre a matriz polimérica, que possui inúmeras variações e aplicações, neste trabalho contou com o estudo de três tipos, sendo duas do grupo bisfenol “a” e uma do grupo bisfenol “f”. A caracterização destas matrizes através das técnicas de TG e DSC, influenciaram na escolha em virtude da aplicação a qual seriam submetidas. E sobre o reforço, que neste estudo, utilizou tecidos de fibra de carbono em trama de tela. O processo de fabricação dos laminados através de infusão a vácuo contribuiu para um resultado satisfatório, demonstrando vantagens com relação à melhor impregnação e minimizando os possíveis vazios na matriz. Os dois tipos de revestimento aplicados nestes laminados, sendo um chamado de revestimento a frio, que é um produto composto por três tipos de materiais distintos, metal, cerâmica e polímeros e o segundo a aspersão térmica, através da técnica de aspersão por chama de arames, contendo carbeto de tungstênio, recobriram o material de forma eficiente, mantendo boa adesão superficial. Estes laminados recobertos tem a finalidade de terem a vida útil aumentada e proporcionar uma maior resistência a abrasão severa. Os ensaios mecânicos aplicados demonstram as boas características destes materiais, juntamente com a caracterização por microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura, revelaram a boa adesão entre laminados e revestimentos, concluindo que existe uma boa identidade para estes materiais, sendo uma das principais conclusões. / The laminates of polymeric composites have an already established value within the mechanical and industrial applications. Its versatility combined with its mechanical properties, encourage the increase the applications, due in part for the ease of construction, making them competitive with respect to other materials. The knowledge about the polymer matrix, which has numerous variations and applications, in this work had the study of three types, two of the bisphenol group "a" and one of the bisphenol "f" group. The characterization of these matrices through TG and DSC techniques influenced the choice by virtue of the application to which they would be submitted. And on the reinforcement, which in this study, used carbon fiber fabrics in screen fabric. The process of manufacturing the laminates through vacuum infusion contributed to a satisfactory result, demonstrating advantages in relation to the better impregnation and minimizing voids in the matrix. The two types of coating applied on these laminates, one called cold coating, which is a product composed of three different types of materials, metal, ceramic and polymers and the second the thermal spray, by the flame spray technique of wires , Containing tungsten carbide, coated the material efficiently, maintaining good surface adhesion. These coated laminates have the purpose of having increased shelf life and providing greater resistance to severe abrasions. The applied mechanical tests demonstrate the good characteristics of these materials, together with the characterization by optical microscopy and scanning electron microscopy, revealed the good adhesion between laminates and coatings, concluding that there is a good identity for these materials.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Resumo - Guilherme de Faveri-.pdf: 67519 bytes, checksum: d0fd4e876b2d59f3a41bd4a6a9e42b99 (MD5) Previous issue date: 2015-12-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A maneira tradicional de determinar as propriedades mecânicas de um material é a partir de ensaios normalizados. Entre eles, os ensaios de tração, compressão, flexão o torção são os mais utilizamos para ava- liar a resistência mecânica, o módulo do elasticidade o o módulo de cisalhamento. Os ensaios de tração, compressão e flexão podem ser realizados em um mesmo dispositivo chamado máquina de ensaios uni- versais. Uma máquina de ensaios universais apresenta quatro sistemas básicos, o sistema do acionamento, o sistema de medição de carga, o sistema do medição de deslocamento, e um sistema de fixações para rea- lizar os ensaios. A máquina do ensaios universais foi desenvolvida com o intuito de realizar a caracterização mecânica de materiais poliméricos. A máquina de ensaios universais utiliza um sistema de acionamento eletromecânico utilizando um motor do passo e um parafuso de potên- cia pai a aplicação da carga. A medição da carga ó realizada por meio do uso do células do carga. O sistema de medição do deslocamento foi desenvolvido utilizando extensomotria. Os sistemas de medição fo- ram calibrados apresentando resultados confiáveis. Sistemas de fixação toram desenvolvidos conforme as normas para os ensaios do tração, compressão e flexão para materiais poliméricos. A placa Arduíno Due foi utilizada para realizar o controlo do motor de passo e aquisição dc dos sinais do carga e medição. Um aplicativo numérico foi desenvolvido para a realizar a comunicação entre Arduíno e computador permitindo realizar diferentes ensaios. A máquina foi utilizada para caracterização do módulo de elasticidade da espuma rígida de poliuretano por tração o compressão, o do módulo do elasticidade do poliestireno de alto im- pacto presentes no refrigerador. Um ensaio de flexão foi realizado em uma viga sanduíche obtida da lateral do um refrigerador e simulado por elementos muitos. Os resultados do ensaio de flexão foram utilizados para validação das propriedades mecânicas resultante da caracterização pela máquina desenvolvida

Submitted by ALONSO HERNAN RICCI CASTRO null (alonso_elfisico@yahoo.com) on 2017-08-17T17:22:54Z No. of bitstreams: 1 Castro_AHR_PHD.pdf: 57242725 bytes, checksum: 36378feb1c1464a31ab9ed5824539173 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-08-23T17:50:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 castro_ahr_dr_guara.pdf: 57242725 bytes, checksum: 36378feb1c1464a31ab9ed5824539173 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-23T17:50:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 castro_ahr_dr_guara.pdf: 57242725 bytes, checksum: 36378feb1c1464a31ab9ed5824539173 (MD5) Previous issue date: 2017-06-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho teve como objetivo o estudo dos parâmetros que influenciam o comportamento de um jato de plasma em pressão atmosférica e sua aplicação em deposição de filmes poliméricos. Com esta finalidade, foram utilizadas duas diferentes configurações de eletrodos em jatos de argônio: um de eletrodo anular externo e outro com eletrodo cilíndrico interno. Também foram utilizadas três geometrias diferentes de bocal de saída do jato (cônico fechado, reto e cônico aberto), usando um eletrodo cilíndrico interno. Os jatos de plasma de argônio operam em modo filamentar, com os filamentos se espalhando por todo o volume do tubo dielétrico, disposto coaxialmente ao eletrodo. Neste trabalho também foi desenvolvido um jato de plasma para a deposição de filmes poliméricos, constituído de um eletrodo de alta tensão em forma cilíndrica localizado no eixo longitudinal do jato, e um eletrodo aterrado na forma de anel que está fixado ao redor do bocal do jato. O estudo foi iniciado com a comparação de dois métodos utilizados para o cálculo da potência. Para os dois jatos de plasma observou-se que o método mais adequado para calcular a potência de descarga é o método da figura de Lissajous, que fornece um erro experimental menor que 3 %. Após realizar a caraterização elétrica dos jatos de plasma, pode-se observar que a potência e a forma de onda da corrente dependem de diferentes parâmetros, que são apresentados em ordem da maior a menor influência da distância bocal-substrato, do fluxo de gás, do tipo de substrato e da geometria do bocal. A deposição de filmes poliméricos foi influenciada pela geometria do jato de plasma e do fluxo dos gases. Os filmes depositados sem movimento do substrato apresentam uma taxa de deposição de 1 m/min. A análise XPS mostrou que os filmes são constituídos em sua maioria por grupos alifáticos C-C/C-H e em menor proporção por hidroxila, éster e ácido carboxílico. Mediante a implementação de uma plataforma móvel foi possível depositar filmes poliméricos em uma grande área, o que amplia a gama de aplicações dos jatos de plasma desenvolvidos neste trabalho. / The goal of this work was to study the parameters which influence the electrical behavior of a atmospheric pressure plasma jet and its application for polymeric films deposition. For this purpose, two different configurations of electrodes were used in argon jets: one with an external annular electrode and the other with an internal cylindrical electrode. Also, three different jet nozzle geometries were adopted using an internal cylindrical electrode: tapered nozzle, straight nozzle and enlarged nozzle. The argon plasma jets operate in filament mode, with the filaments spreading throughout the volume of the dielectric tube, arranged coaxially to the electrode. On this work, a plasma jet system was developed to deposit polymer films, this system consists of a cylindrical high voltage electrode located in the longitudinal axis of the jet, and a grounded electrode in the form of a ring that is fixed around the nozzle of the jet. The study started comparing both methods for calculation of the power of plasma jets. Afterwards, it was concluded that the best method was the Lissajous method giving 3 % of experimental error. After electrical characterization of the plasma jet it was found that the power and current were influenced by different parameters, presented in order of their importance: distance, gas flow, type of substrate and nozzle geometry. The polymer films deposition was influenced by the plasma jet geometry and the gas flow. The films deposited without movement have 1 m/min of deposition rate. The XPS analysis shows that the films are made mostly from aliphatic groups C-C/C-H and in lesser extension by hydroxyl, ester and carboxylic acid. Through implementation of mobile platform was possible to deposit polymer films over larger area.

Resumo: Superfícies de fratura expressam a seqüência de eventos de liberação de energia com a propagação de trincas, mostrando a relação entre os componentes da estrutura, campos de tensões locais e a formação de texturas típicas em seu relevo. No caso dos compósitos de matriz polimérica, a evolução das formações topográficas pode indicar as linhas de ação de carga, os efeitos de degradação pelo ambiente ou os defeitos de processamento. Sendo assim, o objetivo deste trabalho é avaliar se as regiões de relevo formadas pelos diferentes mecanismos de propagação de trincas na fratura de compósitos termorrígidos, carbono/epóxi, podem ser relacionadas a diferentes valores de dimensão fractal, correspondendo à sua influência sobre a tenacidade. Os corpos-de-prova de compósito carbono/epóxi foram divididos em três grupos, sendo natural, com condicionamento higrotérmico e com condicionamento ultravioleta. As fraturas analisadas foram provenientes de ensaios DCB, em modo I de carregamento, sendo a aquisição das imagens feitas com o uso de microscópio óptico de reflexão e as topografias das superfícies obtidas pelo método de reconstrução por extensão de foco, calculando-se os valores de dimensão fractal com o uso dos mapas de elevações. A dimensão fractal foi classificada como: dimensão monofractal (Df), quando a fratura é descrita por um único valor; ou dimensão textural (Dt), que é uma análise macroscópica da fratura, combinada com a dimensão estrutural (Ds), que é uma análise microscópica. Os resultados demonstraram que não há relação entre Df e GIC, como proposto por Mecholsky, em seus trabalhos, não sendo esta medida uma propriedade do material. Quanto a Dt, esta medida não pode descrever qualquer propriedade do material, pois se restringe à descrição local do processo de fratura. Já Ds, descreve... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Fracture surfaces express the sequence of events of energy release with crack propagation, showing the relationship between the components of the structure, local stress fields and the formation of textures in his typical relief. In the case of polymer matrix composites, the evolution of topographic features may indicate the lines of action of load, the effects of degradation of the environment or processing defects. Therefore, the objective this work is to assess if the relief regions formed by different mechanisms of crack propagation in the fracture of thermosetting composites, carbon / epoxy, may be related to different values of fractal dimension, corresponding to its influence on toughness. Composite carbon / epoxy specimens were divided into three groups, namely natural, with hygrothermal conditioning and ultraviolet conditioning. The fractures were analyzed from DCB tests in mode I loading, with the acquisition of images by using an optical microscope and the surface topographies obtained by an extended depth-of-field method, calculating the values of fractal dimension with the use of elevation maps. The fractal dimension was classified as: monofractal dimension (Df), when the fracture is described by a single value, or texture dimension (Dt), which is a macroscopic fracture, combined with the structural dimension (Ds), which is a microscopic analysis. The results showed that there isn't relationship between Df and GIC, as proposed by Mecholsky in his work, since this measure is not a material property. As for Dt, this measure cannot describe any property of the material, because it restricts the description of the process to local fracture conditions. In other way, Ds describes the micro-relief and is associated to the forces involved in the rupture of atomic bonds and, thus, to the association between micromechanics and microstructure... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Luis Rogerio de Oliveira Hein / Coorientador: Edson Cocchieri Botelho / Banca: Marcelo dos Santos Pereira / Banca: Ana Lucia Horovistiz / Mestre

Resumo: O contínuo crescimento na utilização de compósitos termoplásticos em componentes estruturais na indústria aeroespacial deve-se, primordialmente, à flexibilidade de projeto, excelência de suas propriedades mecânicas e baixa massa específica, aliadas aos elevados valores de resistência mecânica e rigidez e baixa incidência de corrosão, atendendo aos severos requisitos de desempenho dessas estruturas quando em serviço. No entanto, componentes que requerem exigências estruturais, quando expostos a ambientes agressivos como elevada temperatura e umidade, podem ter suas propriedades mecânicas sensibilizadas por esses fatores ambientais, e devem ser cuidadosamente avaliados antes de serem colocados em serviço. Sendo assim, o objetivo deste trabalho é avaliar a influência do condicionamento higrotérmico (câmara climática e imersão em banho termostatizado) nas propriedades mecânicas (resistências à tração, fadiga e cisalhamento) e viscoelásticas de laminados PPS/Carbono e PPS/Vidro. Os laminados utilizados neste trabalho foram fornecidos pela empresa holandesa TenCate. Os resultados mostram que os laminados condicionados em câmara climática apresentaram absorção de umidade segundo as leis de Fick, entretanto, os laminados de PPS/Vidro submetidos ao condicionamento por imersão em banho termostatizado apresentaram um comportamento anômalo. Associado a estes resultados foi também observado que os laminados condicionados tiveram um decréscimo no valor de suas resistências ao cisalhamento, entretanto, apresentaram um aumento nos valores de temperatura de transição vítrea e resistência à tração. Os resultados obtidos a partir dos ensaios de fadiga praticamente não sofreram alteração com o condicionamento ambiental. A partir dos resultados obtidos neste trabalho, pode ser concluído que a utilização de laminados de PPS/Carbono e PPS/Vidro em aplicações... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The continuous use of thermoplastic composites in structural components of aerospace industry is due to essentially to the project flexibility, good mechanical properties and low specific mass, allied with elevated values of mechanical strength and rigidity and low corrosion incidence, attempted to severe requirements of these structures in service. However, components that require structural demand, when exposed in aggressive atmosphere such as high temperature and moisture, can have mechanical properties sensibility for these factors, and should be carefully studied before to be available in service. This way, the purpose of this work is to evaluate the hygrothermal conditioning influence (by using hygrothermal chamber and thermostatic bath immersion) on the mechanical properties (tensile strength fatigue and interlaminar shear) and on the viscoelastic behavior of PPS/carbon and PPS/glass laminates. The laminates used in this work were supplied by TenCate Dutch Company. The results obtained shows that conditioning laminates in hygrothermal chamber presented moisture absorption according to the Fick‟s law, however, the PPS/glass laminates submitted to thermostatic bath immersion presented a anomalous behavior. Associated to these results, it was also observed that the conditioned laminates had a decrease of shear strength values, however, presented an increase of glass transition temperature and tensile strength values. Results obtained according to fatigue tests practically do not change with the atmosphere conditioning. According to the results obtained in this work can be concluded that the use of thermoplastic laminates in aerospace applications is viable, because these laminates are less susceptible to atmosphere effect problems. / Orientador: Edson Cochieri Botelho / Coorientador: Maria Odila Hilário Cioffi / Banca: Herman Jacobus C. Voorwald / Banca: Mirabel Cerqueira Rezende / Mestre

Orientador: Reinaldo Marchetto / Coorientador: Younés Messaddeq / Banca: Wilton Rogério Lustri / Banca: Rosana Maria Nascimento de Assunção / Resumo: A celulose bacteriana (CB) é um polímero produzido pela bactéria Gluconacetobacter xylinus, e apresenta diversas aplicações biomédicas e tecnológicas. Recentemente foi desenvolvido o método de inserção in situ, que visa a produção de compósitos via adição de materiais no meio de cultura. Neste trabalho tem sido realizada a inserção de colágeno durante a formação da CB no intuito de melhorar as propriedades osteocondutoras do compósito, formando um scaffold visando o uso em regeneração óssea. A produção de celulose bacteriana foi testada via cultivo da bactéria gramnegativa Gluconacetobacter xylinus linhagem ATCC 23769, em diferentes meios de cultura estáticos e agitado à base de distintas fontes de carbono e adição de colágeno in situ, a fim de avaliar tanto a produção, como as propriedades dos materiais produzidos. Foram utilizados meios da literatura, ou com algumas modificações, sendo o meio com melhor resultado foi aquele utilizado no restante do trabalho, ou seja, na produção de compósitos in situ. As membranas sem adição de materiais in situ foram caracterizadas por FT-IR, DRX, MEV, grau de polimerização, intumescimento e análise térmica, apresentando similaridade com o material disponível no mercado para comercialização. O processo de obtenção das mantas de CB foi acompanhado e estudado através da avaliação do crescimento da cepa utilizada, curva de consumo de açúcares, variação do pH e produção de CB em função do tempo de cultivo, para avaliar qual condição seria ideal para a produção de CB. Foram obtidos melhores resultados utilizando-se o manitol como fonte de carbono e um pH inicial de 4,5, ao utilizar a cepa ATCC 23769. O cultivo agitado mostrou-se mais eficiente ao produzir 5,47 g/L. A produção do compósito à base de CB e colágeno (CB+Col) através da adição in situ, variando a... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico aba / Abstract: The Bacterial Cellulose (BC) is a polymer produced by Gluconacetobacter xylinus bacteria, and shows many biomedical and technological applications. Recently was developed the in situ method of insertion, that aims to obtain composites materials via addiction of interfering substances in the culture medium. In this work, has been performed the insertion of collagen during the BC formation, aiming to improve the osteoconductive properties of composite, making a scaffold to be used at bone regeneration. The BC production was tested by bacterial culture of gram-negative Gluconacetobacter xylinus strain ATCC 23769, in different culture media static and agitated based on different carbon sources and in situ addiction of collagen, to assess the production and the material properties. Literature mediuns were used, or with some modifications, being the best was that used at rest of the work, i.e., in the in situ composite production. The membranes without addiction of materials in situ were characterized by techniques FT-IR, XRD, SEM, degree of polimerization, swelling and termal analysis, showing similarity with the material available in the market for sale. The obtaining process of the BC blankets was accompanied and studied by evaluation of strain growing, sugar consumption curve, pH variation and BC production versus time of cultivation, to assess whats the ideal for BC production. Thus the better results was obtained using manitol as carbon source and a initial pH of 4,5, using ATCC 23769 strain. The agitated culture showed more efficient leading to a production of 5,47 g/L. The composite materials based on bacterial cellulose and collagen (CB+Col) through in situ addiction, varying from 1 to 5% (v/v) was performed at static culture. The final material was characterized regarding its physical-chemistry properties... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre