Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais / Made available in DSpace on 2013-07-16T01:47:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 224195.pdf: 6030178 bytes, checksum: a2ce7dd51d1d6137c0e7078af73df52a (MD5) / Nos últimos anos, as exigências de mercado fizeram com que as empresas tenham que apostar cada vez mais na flexibilidade de produção, ou seja, as empresas têm de estar preparadas para se adaptarem rapidamente a diferentes necessidades, uma vez que o tempo de produção de uma determinada peça se tornou extremamente reduzido. Nesse sentido tem-se visto um grande desenvolvimento da tecnologia de prototipagem rápida e ferramental rápido de forma a rapidamente se proceder ao desenvolvimento e projeto de novos produtos e até mesmo de se produzirem pequenas séries de peças tendo sempre em vista o controle dos custos. É neste contexto que se encaixa a produção de moldes rápidos para injeção de polímeros através do método de vazamento de resina epóxi. No entanto, a resina epóxi por si só apresenta algumas limitações termo-mecânicas que podem ser minimizadas através da adição de cargas. Neste trabalho procedeu-se ao desenvolvimento de materiais compósitos, à base de resina epóxi e diferentes quantidades de carga metálica particulada. Foi realizada a caracterização térmica e mecânica dos materiais compósitos desenvolvidos com diferentes quantidades de carga. Também foram fabricados moldes rápidos não metálicos com diferentes quantidades de carga, sendo avaliado o comportamento térmico e mecânico durante a injeção de termoplásticos. Foi assim possível passar a conhecer melhor as variações mecânicas e térmicas do material compósito e moldes em função da adição de diferentes quantidades de carga metálica particulada. Verificou-se o aumento da dureza e do módulo de elasticidade em função da adição de carga metálica particulada. Como seria de esperar, a tensão máxima diminuiu uma vez que não se utilizaram agentes acoplantes. A condutividade térmica aumentou significativamente com o aumento da quantidade de carga metálica particulada e atestou-se a validade de um método preliminar simples e rápido. Verificou-se ainda o aumento da produtividade e da resistência mecânica dos moldes fabricados, em função da adição de carga metálica.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:34:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 325423.pdf: 6306442 bytes, checksum: 8ff4f18c24690383cc0b824b3c31493e (MD5) Previous issue date: 2013 / Com objetivo constante de aumentar a produtividade e confiabilidade de suas instalações, juntamente com redução de custos, a indústria de óleo e gás tem utilizado cada vez mais os revestimentos de materiais compósitos como reforços estruturais e inibidores de corrosão. A aplicação de tais revestimentos em campo, muitas vezes, se dá em condições não ideais, acarretando defeitos de adesão e delaminações. Este trabalho explora a utilização da shearografia, uma técnica óptica interferométrica, para inspeção de defeitos e falhas de adesão de revestimentos de materiais compósitos. Para se obter imagens de shearografia com boa definição, o carregamento pela variação da pressão interna da tubulação foi utilizado. Uma metodologia de quantificação do tamanho do defeito a partir de imagens da shearografia foi desenvolvida e os procedimentos de inspeção, bem como parâmetros e condições apropriadas para inspeção em laboratório, foram determinados. A função que melhor correlaciona os parâmetros extraídos da imagem com as dimensões dos defeitos é um polinômio de grau 2, sendo que os seus coeficientes caracterizam a resposta do tipo de revestimento avaliado no escopo deste trabalho. Com isso, é possível se fazer uma estimativa do tamanho do defeito, o que viabiliza acompanhar a evolução da corrosão e/ou descolamento do revestimento em um tubo de aço em região localizada sob a superfície do revestimento compósito. Esses resultados atenderam uma demanda direta da indústria de óleo e gás e do mercado nacional brasileiro.<br> / Abstract : Based on the constant objective of increasing productivity and reliability of its facilities, allied with decreasing costs, the oil and gas industry has used more and more composites materials as structural reinforcements and corrosion inhibitors. The application of such reinforcements on field is usually under non-ideal conditions, leading to adhesion and delamination defects. The presented work exploits the usage of shearography, an optical interferometric technique, for flaws and defect inspection of composite materials coatings. In order to obtain shearography images with good quality and definition images, the loading for internal pressure variation was performed. A methodology to quantify the defect size from shearography images was developed and the inspection proceedings, as well as its parameters and appropriated conditions for laboratory inspection, were determined. The function that better correlates the extracted parameters of the image with its defects dimensions is a second degree polynomial function and its coefficients characterize the answer from the type of reinforcement analyzed in this paper. Therefore, it is possible to estimate the defect size, which enables to follow the evolution of the corrosion and/or disbounding between the pipe and composite material in a region located under the surface of the composite. These results attended a direct request from the oil and gas industry and the Brazilian national market.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T21:03:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 332107.pdf: 2269427 bytes, checksum: e5d9d36801e098db62e2f0d4edf15acb (MD5) Previous issue date: 2014 / Este trabalho apresenta uma metodologia para determinação de estruturas ótimas, tendo como principal objetivo a otimização do uso dos materiais nas mais diversas aplicações. Para aplicação da metodologia, é utilizado o método de elementos finitos como ferramenta para o cálculo estrutural. Na continuidade, para que se alcance os resultados ótimos, é aplicado o método dos algoritmos genéticos contínuos, o qual se baseia no processo de seleção natural entre gerações envolvendo o cruzamento e mutação de indivíduos, que acarreta na determinação do individuo mais apto, visto como solução ótima do problema. Neste trabalho, propõe-se o desenvolvimento e implementação de um algoritmo para otimização estrutural, com auxílio de um software comercial. Os casos apresentados neste trabalho seguem a teoria de materiais compósitos laminados.<br> / Abstract: This work presents a methodology for determining the optimal structures, with the primary objective to optimize the use of materials in various applications. For application of the methodology, is used finite element method as a tool for the structural calculation. Subsequently, in order to reach optimal results, the genetic algorithms continuous method is applied, which is based on natural selection process intergeneration involving crossover and mutation of individuals, which entails the determining of the more apt individual, seen as a problem optimal solution. In this work, we propose an algorithm for applying structural optimization with the aid of a commercial software. The cases presented in this work follow the theory of the laminates composites.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T21:09:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 329162.pdf: 5788774 bytes, checksum: f68c196e38607bb59a9ce205ed4a29e3 (MD5) Previous issue date: 2014 / Um dos desafios da indústria de fabricação de moldes para injeção de plásticos é obter produtos, com redução no tempo de desenvolvimento aliado ao baixo custo. As técnicas de prototipagem rápida e de fabricação rápida contemplam esses requisitos permitindo a inserção deste produto mais rapidamente no mercado. Nesse sentido, novas tecnologias associada a tendência de aumentar a fabricação de produtos customizados têm impulsionado o mercado que é cada vez mais exigente. Este trabalho explorou o uso de um molde híbrido (inserto fêmea em aço e inserto macho intercambiável em resina epóxi/fibras curtas de aço obtido pelo vazamento em vácuo de resina em um molde de silicone) e a adição de nanoargila na injeção de polipropileno isotático (iPP), sob diferentes condições de processamento. Foram injetados corpos de prova variando a temperatura do molde, a velocidade de injeção e quantidades de nanoargila oriundas da diluição do masterbatch comercial na matriz de iPP, pelo método de intercalação por fusão. A definição das condições de processamento foram estabelecidas baseada no planejamento experimental utilizando um delineamento central composto para os três fatores, totalizando quinze experimentos, através do software Statgraphics Centurion. Os corpos de prova foram caracterizados a partir de análises de microscopia ótica com luz polarizada (MOLP), difração de raios X (DRX), calorimetria diferencial de varredura (DSC), reologia e análise dinâmico-mecânica (DMA). Os resultados mostraram que o módulo de flexão associado à rigidez do material apresentou um aumento significativo para a amostra PN 533, aproximadamente de 65%, quando comparado ao iPP puro (PP 331). Isso se deve principalmente ao efeito reforçante da nanoargila que foi comprovado pelo aumento do módulo de armazenamento (EÂ ) além da forte interação interfacial PP-nanoargila observada pela redução da altura do pico da tangente de perda (tan d), ambos via análise de DMA. Resultados de MOLP mostraram uma redução do tamanho e maior densidade dos esferulitos quando comparado ao iPP puro. A partir da técnica de DSC observou-se o efeito nucleante da nanoargila na matriz de iPP que foi acompanhado pelo aumento da temperatura de cristalização. O maior grau de cristalinidade foi observado exatamente para a amostra PN 533 que obteve elevado módulo de flexão, evidenciando uma relação de proporcionalidade entre ambos. A análise de DRX revelou o aparecimento de fase ? somente para determinadas condições específicas, em especial para a amostra PN 533. Assim, o maior módulo de flexão obtido para a amostra PN 533 pode estar associado ao efeito de reforço da nanoargila, elevada interação interfacial e maior cristalinidade além do surgimento da fase ?.<br> / Abstract : One of the challenges of manufacturing moulds for the plastics injection industry is to get them with reduction of the development time in addition to low cost. The techniques of rapid prototyping and rapid manufacturing may contribute to achieve those requirements allowing the faster insertion of the product in service. In this sense, the integration of new technologies in the mouldmaking chain tends to widen the availability of customized products in the market by satisfying the increasing demand of the customers. This work explored the use of a hybrid mould (cavity made in steel and interchangeable core in epoxy resin/short steel fiber composite obtained by vacuum casting of the resin composite into a silicone mould) and a compound of isotactic polypropylene (iPP) with nanoclay injection moulded using variable processing conditions. The specimen mouldings were produced by varying the temperature of the mould, the injection velocity and the amount of nanoclay coming from the dilution of the commercial masterbatch of iPP matrix by melt intercalation method. The definition of the processing conditions was established by experimental design using a central composite design for three factors accounting for a total of fifteen experiments. The specimens were characterized by optical microscopy with polarized light (MOLP), X-ray diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC), rheology and dynamic mechanical analysis (DMA). The results showed that the flexural modulus associated with rigidity of the material increased significantly to sample PN 533, approximately by 65%, when compared to pure iPP (PP 331). This improvement was mainly due to the reinforcing effect of the nanoclay which was also evidenced in the DMA analyses by the increase in the storage modulus (E') in addition to the strong PP-nanoclay interfacial interaction highlighted by the reduction of the peak height of the loss tangent (tan d) . MOLP results showed a reduction in size and an increased density of the spherulites compared to pure iPP. The DSC analyses showed that the nucleating effect of the nanoclay in the iPP matrix was accompanied by an increase in the crystallization temperature. The highest degree of crystallinity was observed in the ample PN 533 with higher flexural modulus, showing the direct relationship of proportionality between these two properties. The XRD analyses showed the appearance of only ? phase specific conditions particularly for the sample PN 533. Thus, the higher modulus obtained for the sample PN 533 may be associated with nanoclay enhancing effect, and high interfacial adhesion and crystallinity besides the appearance of the ? phase.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais / Made available in DSpace on 2013-03-04T18:28:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 304697.pdf: 3936253 bytes, checksum: 966246300a4fba9c8b6fae4e3cb4d9f6 (MD5) / O desenvolvimento de compósitos condutores de eletricidade com propriedades cada vez mais específicas vem impulsionando avanços tecnológicos nas últimas décadas, sobretudo no setor eletro eletrônico. A concentração mínima de aditivos condutores necessária para que o compósito efetivamente conduza eletricidade é chamada de limiar de percolação, e a sua caracterização é essencial para a confecção de compósitos com propriedades ajustadas para aplicações especializadas. No presente trabalho foi feita a previsão do limiar de percolação e da condutividade elétrica dos compósitos utilizando um simulador por método de Monte Carlo programado em Python. A simulação foi feita levando em consideração a geometria do aditivo condutor, sendo que o simulador foi programado para aplicar partículas esféricas ou cilíndricas, em compósitos bidimensionais ou tridimensionais. O tamanho das partículas foi simulado de duas formas: com dimensão constante e com variação das dimensões das partículas (polidispersão). Os resultados da simulação do limiar de percolação foram comparados com resultados encontrados na literatura de compósitos de grafite sintética em polímero de cristal líquido e também com resultados obtidos experimentalmente de compósitos de polipirrol (PPy) particulado ou fibras de sílica amorfa revestidas com PPy em poli(fluoreto de vinilideno) (PVDF). Os resultados demonstraram que é possível prever os valores de limiar de percolação através do simulador conhecendo os dados de dispersão da geometria do aditivo condutor. Em seguida foram realizadas as simulações de condutividade do compósito assumindo resistência de tunelamento entra as partículas de aditivo condutor e os resultados comparados novamente com os compósitos de grafite e PPy. Os resultados obtidos neste estudo mostraram que o método de Monte Carlo é eficaz para prever a variação de condutividade elétrica e limiar de percolação de sistemas experimentais, contribuindo para a redução da quantidade de amostras preparadas e auxiliando na compreensão dos fenômenos envolvidos na presença de condutividade elétrica em compósitos. / The development of electrically conductive composites with increasingly specific properties has resulted in a boost to technological advances in the last decades, specially in the electric and electronic sectors. The minimal amount of conductive fillers necessary to the composite to effectively conduct electricity is called percolation threshold, and its characterization is essential to the production of composites with properties adjusted to specialized applications. In the present work, the prediction of the percolation threshold and the conductivity of composites was executed through a simulator based on the Monte Carlo method programed in Python. The simulation was performed taking into account a geometry of the conductive filler, as the simulator was coded to apply either spherical or cylindrical particles in two-dimensional or three-dimensional composites. The particle sizes were simulated in two different ways: with constant dimensions or with variable dimensions (polydisperse). The results of the simulated percolation threshold were compared with results found in the literature of synthetic graphite in liquid crystal polymer composites and also with experimental results obtained from polypyrrole (PPy) particles or amorphous silicate fibers coated with PPy (Ppy.FSA) in Poly(vinylidene fluoride) (PVDF) composites. The results demonstrate that it is possible to obtain percolation threshold values through the simulator using the conductive filler's geometric variability data. Next, the composite's conductivity was simulated applying the tunneling resistance concept to the contact between filler particles and the results were again compared to that of graphite and PPy composites. The results obtained in this study demonstrated that the Monte Carlo method is efficient in predicting of the percolation threshold and the variation of electric conductivity of experimental systems, which can allow a decrease in the number of specimens and also contribute to the comprehension of the phenomena involved in the electrical conductivity of composites.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2013-06-25T20:12:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 308802.pdf: 1849302 bytes, checksum: 74e6df6fe2a7cd1a6dedd3e34f96d5c8 (MD5) / Materiais poliméricos podem ter a sua resistência ao impacto modificada pela adição de partículas poliméricas com estrutura casca-núcleo, onde o núcleo é composto por uma fase elastomérica e a casca por uma fase vítrea. Para que isto ocorra, é necessário que a casca da partícula com núcleo elastomérico tenha compatibilidade pela matriz em que será adicionada. Neste trabalho, foi investigada a obtenção de partículas casca-núcleo (fase rica em poliestireno/ fase rica em polibutadieno) através da técnica de polimerização em emulsão visando à sua utilização como modificadores de impacto em poliestireno, PS. Esta reação foi acompanhada por análises de gravimetria e espalhamento dinâmico de luz e a morfologia das partículas foi analisada por microscopia eletrônica de transmissão, que comprovou a formação do casca-núcleo. Este látex, seco, foi incorporado a matriz de PS cristal em uma extrusora mono-rosca. Foram avaliadas as propriedades de resistência ao impacto em função da adição do látex seco e do número de passagens pela extrusora. Posteriormente, foi incorporado um composto retardante de chamas não-halogenado, Charmax NH2000®. Esses agentes retardantes de chamas podem ser incorporados em matriz polimérica através de várias técnicas de incorporação. No presente estudo, foram desenvolvidos compósitos e nanocompósitos através da técnica de incorporação no estado fundido (extrusão) com a incorporação de argila Na+ e o agente retardante de chama. Foram analisadas propriedades de flamabilidade, propriedades de resistência ao impacto e a morfologia. A investigação através do ensaio de flamabilidade permitiu obter resultados dos compósitos e nanocompósitos onde, apresentaram resultados satisfatórios de flamabilidade. No entanto verificou-se que apesar das boas propriedades de flamabilidade, o aumento da quantidade de retardante de chama e a adição de argila tornam os materiais menos resistentes ao impacto em comparação ao polímero virgem. / The resistance to impact of Polymeric materials can be modified by the addition of polymer particles with core shell structure, in which the core consists of a rubber phase and the Shell a glassy phase. To obtain this material, the Shell of the rubbery core-shell particle needs to be compatible with the matrix in which it will be added. In this work, the obtention\production of core-shell particles (phase rich in polystyrene / polybutadiene-rich phase) by emulsion polymerization and their use as impact modifiers in polystyrene was investigated. The reactions were followed by gravimetric and dynamic light scattering analysis. The particle morphology was analyzed by transmission electron microscopy and the observed results proved the formation of core-shell. This latex, after dried, was incorporated into the PS crystal matrix in a single screw extruder. the properties of impact resistance were evaluated as a function of addition of the dried latex and the number of passages through the extruder. After this step, a non-halogenated flame retardant compound (Charmax NH2000). The flame retardants may be incorporated by various tech-niques for incorporation into a polymeric matrix. In this work, have been developed composites, and nanocomposites through the technique of embedding in the molten state (extrusion) with the incorporation of clay Na+ and flame retardant. The flammability, impact resistance properties and morphology were analyzed. The investigation by the flamability testing of vertical UL-94 the re-sults allowed to obtain results of the composites and nanocomposites where showed satisfactory results for flammabil-ity. However it was found that despite the good properties of flammability, the increased amount of flame retardant and the addition of clay materials become less resistant to impact against the virgin polymer.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2013-06-25T20:31:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 308813.pdf: 2523664 bytes, checksum: 3e034254be81f96cfec4883e2c55a6b7 (MD5) / O uso cada vez mais crescente dos materiais poliméricos faz com que o volume de produção desses materiais também seja cada vez maior. As excelentes propriedades dos materiais poliméricos, baixo custo e facilidades de processabilidade são considerados de grandes vantagens sobre os materiais tradicionais como os metais e a madeira. As exigências cada vez mais crescentes do mercado consumidor pelos materiais com propriedades melhoradas fazem com que as indústrias redobrem esforços na busca de soluções com vista a desenvolverem materiais com maior desempenho através da incorporação de materiais nanoparticulados em matrizes poliméricas, pois, devido às partículas de tamanho nanométrico, obtidas por dispersão, os materiais resultantes apresentam melhorias acentuadas das propriedades quando comparados com os polímeros puros. No presente trabalho procurou-se avaliar o efeito do percentual da argila organofílica moçambicana tratada com dois sais quaternários diferentes, brometo de cetrimônio e cloreto de benzalcônio incorporada em polipropileno e da velocidade de rotação da rosca da extrusora, com o intuito de investigar o seu reflexo nas propriedades mecânicas e de flamabilidade dos materiais nanocompósitos produzidos. A estrutura/morfologia dos nanocompósitos produzidos foi avaliada através da difração de raios-X (DRX) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). As propriedades mecânicas foram avaliadas pelos ensaios de tração e o comportamento de flamabilidade foi avaliado através de ensaios de calorimetria diferencial de cone (DSC) e ensaio de queima vertical UL-94. Os resultados dos ensaios mecânicos em consonância com os de DRX e MET mostraram a formação de materiais nanocompósitos de estrutura mista de esfoliada/intercalada para a matriz preenchida pela argila tratada com o sal brometo de cetrimônio e, entretanto, não houve a formação de nanocompósitos para a matriz do polipropileno preenchida pela argila tratada com o sal cloreto de benzalcônio. Os resultados de DSC e do teste de queima vertical UL-94 mostraram que a adição da argila organofílica não contribuiu para a melhoria das propriedades de resistência ao fogo para todos os nanocompósitos produzidos. / The increasing use of polymer materials makes the volume of production of these materials to be also increased. The excellent properties of polymer materials, low cost and ease processability are considered major advantages over traditional materials such as metals and wood. The ever-increasing demands of the consumer market for materials with improved properties cause the industry to redouble efforts to find solutions in order to develop materials with higher performance through the incorporation of nanoparticulate materials in polymer matrices, because, due to nanosize particles obtained by dispersion, the resulting materials have marked improvement of the properties when compared to virgin polymers. In the present study the content of Mozambican organoclay treated with two different quaternary salts, bromide cetrimonium and benzalkonium chloride incorporated in polypropylene and the extruder screw speed were evaluated in order to investigate their influence in the mechanical properties and flammability of produced nanocomposite materials. The structure/morphology of the nanocomposites was evaluated by the X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM). The mechanical properties were evaluated by tensile tests and flammability behavior was evaluated using differential scanning calorimetry tests (DSC) and vertical burn test UL-94. The results of mechanical tests in accordance with the XRD and TEM showed the formation of nanocomposites with mixed structures exfoliated/intercalated into the matrix filled by clay treated with BC salt, however, no nanocomposites formation was found for PP matrix filled by clay treated with benzalkonium chloride salt. The results of DSC and vertical burn test UL-94 showed that the addition of organoclay did not contribute to the improvement of the fire resistance properties for all produced nanocomposites.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-06T00:25:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 318384.pdf: 1125788 bytes, checksum: 10c484cc0747fd9e5fd0f2490084178e (MD5) Previous issue date: 2013 / Neste trabalho, misturas de precursor vitrocerâmico particulado (matriz vitrocerâmica) de composição 9,56Li2O.22,36.ZrO2.68,08SiO2 (5 µm) e partículas (350 nm) de Al2O3- , (1-40 vol.%) foram preparadas e processadas com o propósito de estudar a influência da alumina sobre as propriedades térmicas e elétricas dos compósitos (LZS/Al2O3- ) obtidos para aplicações na tecnologia LTCC. Os compósitos obtidos, sinterizados entre 800 e 950ºC por 30 a 120 min, com densidades relativas entre 85 e 93%, apresentaram silicato de zircônio e espodumênio-? como principais fases cristalinas. A resistência à flexão máxima (290 MPa) foi alcançada para compósitos com 1% Al2O3- . Para compósitos contendo entre 1 e 10% Al2O3- , sinterizados a 900ºC/30 min, as condutividades elétrica e térmica e o coeficiente de expansão térmica linear, variaram entre 3,35 e 1,21 x 10-10 S/cm, 4,65 e 2,98 W/mK, 9,54 e 3,36 x 10-6 °C-1, respectivamente. <br>

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-03-28Bitstream added on 2014-06-13T19:12:18Z : No. of bitstreams: 1 santos_os_me_rcla.pdf: 3117713 bytes, checksum: 1d1db67d9cfbf3209f6ce4e1345fedb0 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Com o progresso da ciência e da tecnologia, a cada ano, torna-se cada vez mais freqüente o estudo e a aplicação de novos materiais. Um exemplo de aplicação destes novos materiais são os mostradores e dispositivos luminescentes, e.g., LCDs, OLEDs, PDPs. Visto a importância e a aplicabilidade dos mostradores em nossa sociedade, propomos para este trabalho a construção de um mostrador de sete-segmentos e dispositivos eletroluminescentes. Tendo o objetivo traçado, fez-se um mostrador de sete-segmentos de um compósito polimérico de poli(o-metoxianiliana) (POMA) protonada com ácido ρ-tolueno sulfônico (TSA), poli(fluoreto divinilideno-co-trifluor etileno) (P(VDF-TrFE)) e micro partículas de Zn2ZSi04:Mn. Para os dispositivos eletroluminescentes os materiais utilizados foram: POMA, P(VDF-TrFE), Zn2Si04:Mn, ZnS:Ag, Y2O2S:Eu, Y203:Eu, ZnAl204:Tb, ZnAl204:Eu e Y2Si05:Ce. A análise das amostras empregadas nesta dissertação, com base em técnicas conhecidas da literatura como: microscopia eletrônica de varredura, medidas de impedância e espectroscópicas propiciaram um maior entendimento sobre os processos relacionados à operação, construção e morfologia dos dispositivos e mostradores. Tais parâmetros foram fundamentais para nortear a confecção das amostras, e.g., relação entre a massa de POMA na blenda e a aderencia ao substrato de ITO. As amostras contendo P(VDF­TrFE)/(Zn2Si04:Mn ou ZnS:Ag)/P(VDF-TrFE) apresentaram luminescência por aproximadamente 48 minutos na região espectral correspondente a cor verde e azul, respectivamente. Há de se destacar o dispositivo flexível luminoso feito de P(VDF­TrFE)/ZnS:Ag/P(VDF-TrFE), confeccionada sem o uso do substrato de ITO, apresentando um pico de emissao luminosa situado no comprimento de onda de 480 nm. / With the progress of science and technology, new materials in condensed matters are available to be applied at the industry and science. An example of such application is the new displays and luminescent devices available at the market such as: OLEDs, LCDs and PDPs. The goal of this work is to construct a display of seven-segments and luminescent devices. A seven-segment display was made of polymeric composite, poly(o-methoxyaniline) (POMA) doped with ρ-toluene sulfonic acid (TSA), and poly(vinylidene fluoride-trifluorethylene) (P(VDF-TrFE), in which micro particles of willemite doped with manganese, (Zn2Si04:Mn), was added to the blend. For the luminescent devices the materials used were POMA, P(VDF-TrFE), Zn2Si04:Mn, ZnS:Ag, Y202S:Eu, Y203:Eu, ZnAl2O4:Tb, ZnAl204:EU e Y2Si05:Ce. The analyses of the samples used in this work, based on previous literature and techniques such as: scanning electron microscopy, impedance measurement and spectroscopy yielded an understanding of the process involved in construction, morphology and operation of the devices and the displays. Such parameters were fundamentals to lead the way to how to construct the sample, e.g., the relation between mass of POMA in blend and the adherence to substrate of ITO. The samples made of P(VDF- TrFE)/(Zn2Si04:Mn or ZnS:Ag)/P(VDF-TrFE) shown luminescence approximately for 48 minutes in the correspondent spectral range to green and blue colors, respectively. It is interesting to detach de flexible luminescent device made of (VDF-TrFE)/ZnS:Ag/P(VDF-TrFE) without ITO substrate, which shown a peak of emission to wavelength of 480 nm. The devices made of POMA/P(VDF-TrFE)/Zn2Si04:Mn shown luminescence approximately for 1100 minutes, which it was observed a high dependence of the luminescent intensity with the thickness of devices.

Made available in DSpace on 2015-05-14T16:53:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-01-30Bitstream added on 2015-05-14T16:59:05Z : No. of bitstreams: 1 000825248.pdf: 2617755 bytes, checksum: d33b1e0e24ef50f07023fc78c225d13e (MD5) / Neste trabalho, compósitos de poli(sulfeto de fenileno) reforçados com nanotubos de carbono (MWCNT) puros e funcionalizados foram obtidos a partir da técnica de mistura em fusão. Os compósitos nanoestruturados foram caracterizados através de ensaios elétricos, térmicos, mecânicos reológicos e morfológicos. A condutividade elétrica do PPS apresentou um aumento de 11 e 9 ordens de magnitude quando 3,0 e 4,0% em massa de MWCNT puros e funcionalizados foram incorporados na matriz polimérica, respectivamente. Além disso, os limites de percolação elétrica encontrado para esses sistemas foram de 2,1 e 3,6 m/m%, o que sugere a formação de uma rede tridimensional condutora no interior da matriz polimérica. A temperatura máxima de cristalização do PPS apresentou aumentos de 19°C e 13°C devido a incorporação dos reforços puros (p-MWCNT) e funcionalizados (f-MWCNT), respectivamente, evidenciando o efeito nucleante das nanopartículas. A análise dinâmico mecânica mostrou um aumento no módulo de armazenamento e na temperatura de transição vítrea a partir do aumento da concentração de MWCNT, com um incremento maior para o sistema p-MWCNT/PPS. A temperatura máxima de degradação do PPS aumentou 14°C e 6°C devido a incorporação de 4,0 e 2,0% em massa de p-MWCNT e f-MWCNT, respectivamente, sugerindo a formação de sistemas termicamente mais estáveis. O módulo de armazenamento (G’) do PPS apresentou um aumento de 2 ordens de magnitude quando 2,0 e 3,0% em massa de MWCNT puros e funcionalizados foram considerados, com a formação de uma estrutura interconectada de nanotubos, destacando o comportamento pseudoplástico das amostras. A formação de uma rede percolada de nanotubos foi atingida para concentrações de 1,5 e 2,3, m/m% em compósitos de p-MWCNT/PPS e f-MWCNT/PPS, respectivamente. As análises de microscopia ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / In this work, pristine and functionalized multiwalled carbon nanotubes reinforced poly (phenylene sulfide) composites were successfully obtained by melt mixing technique. The nanostructured composites were characterized by means of electrical, thermal, mechanical, rheological, and morphological methods. The electrical conductivity of neat PPS showed an increase by 11 and 9 orders of magnitude when 3.0 and 4.0 wt% of pristine MWCNT and functionalized MWCNT were incorporated in polymeric matrix, respectively. Moreover, the electrical percolation thresholds found on these systems were 2.1 and 3.6 wt%, suggesting the formation of three-dimensional conductive network within the polymeric matrix. The maximum crystallization temperature of PPS increased by about 19°C and 13°C due the incorporation of pristine (p-MWCNT) and functionalized filler (f- MWCNT), demonstrating the nucleating effect of the nanoparticles. Dynamic mechanical analysis showed an increase in storage modulus and glass transition temperature, due the incorporation of p-MWCNT and f-MWCNT in PPS matrix. However, it is worth to mention that the increment was bigger in p-MWCNT/PPS system. The maximum degradation temperature of PPS increased by about 14°C and 6°C due to the incorporation of 4,0 and 2,0 wt% of p-MWCNT and f-MWCNT, respectively, suggesting the formation of more thermally stable systems. The storage modulus (G’) of neat PPS presented an increase by 2 orders of magnitude when 2.0 and 3.0 wt% of pristine MWCNT and functionalized MWCNT were considered, with the formation of an interconnected nanotube structure, indicative of ‘pseudo-solid-like’ behavior. Percolation networks formed when the loading levels achieve up to 1.5 and 2.3 wt% for the composites with pristine MWCNT (p-MWCNT/PPS) and functionalized MWCNT (f-MWCNT/PPS), respectively. In addition, for ... (Complete abstract click electronic access below)