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Condensação pelicular em um meio poroso sobre superficies porosas permeaveis

Ebinuma, Carlos Daniel 17 December 1985 (has links)
Orientador : Kamal Abdel Radi Ismail, Chang-Yu Lin / Tese(doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-14T12:42:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ebinuma_CarlosDaniel_D.pdf: 2552005 bytes, checksum: d330ad4eed65d13c5597b369c26e9803 (MD5) Previous issue date: 1985 / Resumo: O problema da condensação pelicular em um meio poroso preenchido com vapor saturado sobre superfícies porosas permeáveis foi resolvido pelas aplicações da lei de Darcy e da Teoria da Camada Limite. Um parâmetro de transferência lateral de massa adimensional ß, proporcional a transferência lateral de massa vw e dos parâmetros característicos generalizados para um corpo com configuração arbitrária de contornos regulares onde a temperatura da superfície varia com x?, é definido para caracterizar o processo. Quando ß < 0 tem-se a sucção, quando ß > 0 tem-se injeção e quando ? = O tem-se Tw constante. As equações diferenciais parciais, através de parâmetros de similaridade, são transformadas em equações diferenciais adimensionalizadas. Quando Tw é não constante e vw é não uniforme, solução similar existe e as equações diferenciais adimensionalizadas são equações diferenciais ordinárias. Quando Tw é não constante e vw é não uniforme ou uniforme, solução similar não existe e as equações diferenciais adimensionalizadas são equações diferenciais parciais. Os efeitos dos parâmetros governantes do problema sobre os perfis de velocidade longitudinal, perfis de temperaturas, espessura da película condensada e transferência de calor são demonstrados através de vários exemplos para valores ß, ? , Sr e X / Abstract: The problem of film condensation in a porous medium filled with saturated vapour on permeable porous surfaces has been solved by the aplications of Darcy's Law and Boundary layer Teory. A dimensionless lateral mass transfer parameter proportional to lateral mass transfer vw and generalized characteristics parameters for a body with arbitrary shape of regular boundary where wall temperature varies as x? , is defined to characterize the process. When ß < 0 has suction, when ß > 0 has injection and when ? = 0 has Tw constant. The partial differential equations, through a similarity parameters, are transformated in dirnensionless diferential equations. When Tw is constant and vw is non-uniform, similar solution exist and the dimensionless differential equations are ordinary differential equations. When Tw is non-constant and vw is non-uniform, similar solutions does hot exist and the dimensionless differential equations are partial differential equations. The effects of the governing parameters at the problem on longitudinal velocity and temperatures profiles, liquid film thickness and heat transfer are demonstrated through various examples for various values of ß, ?, Sr and X / Doutorado / Doutor em Engenharia Mecânica
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Determinação de propriedades físicas de amêndoas de cacau (Theobroma cacao, L.)

Almeida, Bento Vilar de 10 December 1979 (has links)
Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-01-24T12:48:20Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 14642379 bytes, checksum: b8d704c077cb42d921f9a37260e74495 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-24T12:48:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 14642379 bytes, checksum: b8d704c077cb42d921f9a37260e74495 (MD5) Previous issue date: 1979-12-10 / Porosidade, massa especifica aparente e real, condutividade térmica aparente, calor específico e difusividade térmica aparente de amêndoas de cacau foram determinados experimentalmente, à temperatura de 18°c e teor de umidade no intervalo de 0% (b.s.) a 106% (b.s.). A condutividade térmica foi determinada pelo método transitório, o calor específico pelo processo das misturas e a difusividade térmica a partir dos valores experimentais de condutividade térmica, calor específico e massa específica aparente; a porosidade foi determinada num picnômetro de comparação a ar. Observou-se que a condutividade térmica, o calor específico e a massa específica crescem linearmente com o teor de umidade das amêndoas; a porosidade decresce linearmente com o aumento do teor de umidade, e a difusividade térmica varia segundo uma função quadrática com o teor de umidade, com mínimo em 48% (b.s.).
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Propriedades fisicas de grãos de girassol relacionadas a armazenagem

Sousa, Linda Vera Silva e 31 July 2018 (has links)
Orientador : Jose Tadeu Jorge / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-31T16:37:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sousa_LindaVeraSilvae_M.pdf: 1724747 bytes, checksum: 87e6af5e87ba700713a8f0f243c79235 (MD5) Previous issue date: 2001 / Mestrado
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Contribuição da cultura de entressafra para a estruturação do solo em área sob sistema de semeadura direta /

Fernandes, Mariele Monique Honorato. January 2018 (has links)
Orientador: Carolina Fernandes / Banca: José Eduardo Corá / Banca: Maria Helena Moraes Spinelli / Resumo: Sistemas de cultivo conservacionista, como o sistema de semeadura direta, seguem como princípios, a ausência de preparo do solo, a formação e a manutenção de cobertura vegetal e a rotação de culturas. Contudo, quando uma das premissas não é adequadamente adotada pode haver alterações na estrutura do solo e, consequentemente, nas relações solo-planta. Assim, objetivou-se avaliar os atributos físicos e o carbono orgânico do solo em área com preparo do solo e pousio (vegetação espontânea) na entressafra e em áreas sem preparo do solo, com pousio (vegetação espontânea) e com cultivo na entressafra. As áreas com sistemas de cultivo distintos localizaram-se próximas às coordenadas geodésicas 21°14'05'S, 48°17'05'W e altitude média de 550 metros, com clima tipo Aw. O solo das três áreas caracterizou-se como Latossolo Vermelho de textura argilosa (539 g kg-1 de argila na camada de 0,00-0,30 m). Há mais de dez anos, o milho é a principal cultura cultivada no período da safra nas três áreas: sistema de preparo convencional do solo (SPC), com pousio (vegetação espontânea) na entressafra, sistema semeadura direta (SSDE) com pousio (vegetação espontânea) na entressafra e sistema de semeadura direta (SSDM), com cultivo de milho na entressafra. Em cada área coletaram-se 20 amostras de solo em cada uma das camadas, 0,00-0,10 m, 0,10-0,20 m e 0,20-0,30 m de profundidade, em dezembro de 2016, cerca de quinze a vinte dias após a semeadura do milho. Os atributos do solo avaliados foram: diâmet... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Conservation cropping systems, such as the direct sowing system, follow as principles, the absence of soil preparation, the formation and maintenance of vegetation cover and the crop rotation. However, when one of the assumptions is not properly adopted there may be changes in soil structure and, consequently, in soil-plant relationships.. Thus, the objective was to evaluate the physical attributes and soil organic carbon in na area with soil preparation and fallow in the off season and in areas with no tillage, with fallow and with cultivation in the off season. The areas with distinct cultivation systems were located close to the geodesic coordinates 21°14'05'S, 48°17'05'W average altitude of 550 meters with Aw type climate. The soil of the three areas was characterized Red Latosol of clay texture (539 g kg-1 of clay in the layer of 0.00-0.30 m). For more than ten years, maize has been the main cultivated crop during the season in the three areas: conventional tillage system (CTS), fallow in the off season, direct sowing system (DSSS) with fallow (spontaneous vegetation) in the off season, and direct sowing system (DSSC) with corn crop in the off season. In each area 20 soil samples were collected in each of the layers, 0.00 - 0.10 m, 0.10 - 0.20 m and 0.20 - 0.30 m depth, in December 2016, about from fifteen to twenty days after sowing the corn. The soil attributes evaluated were: weighted average diameter of aggregates, aggregate classes, aggregate stability index, soil... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre
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Produção e caracterização de carbono vítreo monolítico a partir das resinas poliarilacetileno e furfurílica /

Oishi, Silvia Sizuka, 1981- January 2013 (has links)
Orientador: Edson Cocchieri Botelho / Coorientador: Mirabel Cerqueira Rezende / Banca: Michelle Leali Costa / Banca: Choyu Otani / Banca: Rita de Cássia lazzarini Dutra / Banca: Neidenei Gomes Ferreira / Resumo: Neste estudo, o carbono vítreo monolítico (CVM) foi processado a partir das resinas furfurílica e poliarilacetileno (PAA), sendo estas avaliadas como matrizes precursoras deste material carbonoso a partir da comparação das estruturas cristalinas, porosidades finais e dos teores de carbono fixo das amostras de CVM obtidas. A síntese da resina furfurílica foi otimizada aplicando-se um planejamento de experimentos para avaliar a influência das variáveis viscosidade, pH e umidade na porosidade e no teor de carbono fixo da resina curada. O resultado estatístico obtido mostrou que a viscosidade, o pH e a umidade influenciam significativamente no teor de carbono fixo. Entretanto, somente a umidade influencia na porosidade com 95% de confiança. Embora a resina ácida tenha apresentado uma menor porosidade quando comparada aos demais materiais curados, a neutralização é bastante efetiva na conservação da viscosidade da resina furfurílica e o material curado processado a partir de resinas neutralizadas com viscosidade menores que 800 mPa.s, não apresentaram variações significativas nos resultados de temperatura de transição vítrea e resistência à flexão. A resina furfurílica e o poliarilacetileno apresentaram um teor de carbono fixo em torno de 50% e 80%, respectivamente. O carbono vítreo monolítico obtido a partir do PAA apresentou menor porosidade com tamanho de poros em torno de 0,1 μm, enquanto o CVM processado a partir da resina furfurílica apresentou maior porosidade e poros em torno de 5,0 μm. Os resultados de Raman e difração de raios X mostraram que a estrutura cristalina do CVM obtido a 1000 °C é similar para ambas as matrizes. O uso do PAA como matriz para o processamento do carbono vítreo se mostrou bastante vantajoso para a produção de artefatos com menor porosidade e maior teor de carbono fixo, além de possibilitar a utilização de uma ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this study, monolithic vitreous carbon (MVC) was processed from polyfurfuryl alcohol (PFA) and polyarylacetylene (PAA), being these precursors evaluated as matrices for the carbonaceous material cited, by comparing the crystalline structure, porosity and carbon yield on the obtained MVC samples. The PFA synthesis was optimized by applying a design of experiments for evaluation of the influence of viscosity, pH and moisture variables in the porosity and carbon yield of the cured resin. The statistical result showed that viscosity, pH and moisture have a significant influence on the carbon yield. However, only moisture induces the porosity with a confidence level of 95%. Although the use of PFA acid has shown a tendency to lower porosity, the neutralization is very effective on the resin viscosity conservation and the cured material processed from neutralized resins with viscosity lower than 800 mPA.s did not present significant variations of glass transition temperature and flexural strength values. The PFA and PAA presented a carbon yield at about 50% and 80%, respectively. The MVC obtained from PAA presented the lowest porosity, with pores size around 0.1 μm, while using PFA as matrix, the porosity was higher, with pores size around 5.0 μm. The Raman and X-ray diffraction results showed that the crystalline structure of MVC obtained at 1000 °C with both matrices are similar. The use of PAA as MVC matrix is quite advantageous for artifacts production with lower porosity and high carbon yield, in addition to the use of a high heating rate during the carbonization step, allowing economies of time and electric power / Doutor
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Condicionamento estrutural e litológico da porosidade cárstica da formação Sete Lagoas, Município de Sete Lagoas (MG) / not available

Peñaranda Salgado, Jorge Ramon 26 August 2016 (has links)
A seleção da área de pesquisa, localizada na região do município de Sete Lagoas (MG), surgiu pelo interesse em desenvolver o conhecimento de aspectos específicos da geologia do carste pouco estudados das rochas carbonáticas neoproterozoicas de uma área representativa da Formação Sete Lagoas (FSL). O estudo dos aspectos litológicos, geoquímicos, estruturais e cársticos abordados neste trabalho permitiram estabelecer algumas diferenças importantes para o desenvolvimento da porosidade de dissolução das rochas dos membros Pedro Leopoldo (MPL) e Lagoa Santa (MLS) da FSL. O estudo estrutural da porosidade secundária permitiu distinguir três conjuntos principais de descontinuidades rúpteis, cujas direções principais C1, C2 e C3, com orientações subverticais são: N10-20E, N30-40E e N80-W, respectivamente; estes conjuntos combinados com a superfície de acamamento individualizaram 3 linhas de interseção L1, L2 e L3: N20E/6-10º, N40E/6-10º e N80W/6-10º, as quais guiam grande parte do desenvolvimento da porosidade terciária cárstica das rochas da FSL. As diferenças geoquímicas e litológicas entre os membros da FSL são outro fator determinante para os diferentes graus de carstificação observados em campo, sendo que o MLS é mais susceptível à dissolução e à formação de porosidade terciária devido aos baixos teores médios de MgO e de resíduo insolúvel, em relação ao MPL. O sistema cárstico do MLS apresenta um sistema de drenagem subterrânea bem desenvolvido, com feições de iniciação freática atualmente na zona vadosa que indicam a presença de um sistema de condutos freáticos em desenvolvimento. Interpretou-se, também, a presença de provável carste subjacente (interestratal) no MLS abaixo da cobertura metapelítica da Formação Serra de Santa Helena, a qual recarrega os calcários através do seu sistema de fraturamento. A sistemática aplicada no presente estudo permitiu determinar os fatores condicionantes litológicos e estruturais para a evolução da porosidade nas rochas carbonáticas da FSL, e pode ser aplicada como análogo ao estudo da porosidade terciária em rochas desta Formação em outros setores da Bacia do São Francisco. / The research area, located in the region of Sete Lagoas municipality (MG) has been selected in order to develop specific aspects of karst geology on the neo proterozoic carbonate rocks of a representative area of the Sete Lagoas Formation (SLF). The study of lithological, geochemical, structural, and karst issues addressed in this study allowed to establish some important differences in the development of dissolution porosity of the Pedro Leopoldo (PLM) and Lagoa Santa (LSM) members of the SLF. The structural study of the secondary porosity allowed to distinguish three main sets of fractures called C1, C2, and C3, their main directions are N10-20E, N30-40E, and N80-W respectively, with subvertical dips. These sets combined with the bedding surface defined three interception lines called L1, L2 and L3: N20E/6-10º, N40E/6-10º, and N80W/6-10º, which guides much of the development of the tertiary porosity of the SLF carbonate rocks. The geochemical and lithological differences between the members of the SLF are also determining factors for the different degrees of karstification observed in the field, LSM is more susceptible to dissolution and to form tertiary porosity due to lower mean levels of MgO and insoluble residue, compared to PLM. The LSM karst system has a well-developed groundwater drainage system with phreatic features (anastomosis and proto conduits) currently at the vadose zone, which indicate the presence of a developing phreatic conduit system. The morphological pattern and geological setting of the Rei do Mato cave suggests the presence of a probable subjacent karst (interstratal) in the LSM, below the metapelitic cover of the Serra de Santa Helena Formation, which recharges the limestone through its fracture system. The results of the present study allowed to determine the lithological and structural conditioning factors for the evolution of porosity in the SLF carbonate rocks, which can be applied as analogous to the study of the tertiary porosity in rocks of this formation in other sectors of the São Francisco Basin.
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Evolução da microestrutura do hexaluminato de cálcio (CaAl12O19) formado in situ para obtenção de cerâmicas refratárias porosas / Evolution of the microstructure of calcium hexaluminate formed in situ for the obtaining of porous refractory ceramics

Ferreira, Veridiana Lopes 15 December 2015 (has links)
Cerâmicas porosas combinam baixa condutividade térmica com elevada estabilidade química, dimensional e refratariedade. Devido a isso, seu uso como isolante térmico em altas temperaturas (T >1000°C) tem se apresentado como uma importante solução para reduzir o consumo energético. Dentre as diversas matérias primas utilizáveis nessa aplicação, o hexaluminato de cálcio (CaAl12O19 ou CA6) é um novo tipo promissor de refratário leve. Entre suas características mais importantes, destacam-se o alto ponto de fusão (1875°C) e a dificuldade intrínseca para densificar, devido à morfologia dos cristais em forma de placas que permite manutenção da porosidade em altas temperaturas, e por longos tempos. Apesar do grande interesse tecnológico e dos diversos estudos relatando propriedades e aplicações, há poucos trabalhos descrevendo a evolução da microestrutura de estruturas porosas formadas \"in situ\" a partir de fontes de Al2O3 e CaO. Sabendo que essa rota de processamento permite significativa economia de energia e tempo, compreender os mecanismos e variáveis envolvidos torna-se um importante ponto de investigação. Neste trabalho, foram preparadas composições com diferentes proporções de Al2O3 e CaCO3 por meio de prensagem uniaxial. Após tratamento térmico (500-1500°C), as amostras foramcaracterizadas em relação à porosidade total, resistência à ruptura por flexão, módulo elástico, fases numeralógicas formadas, dilatação térmica linear e morfologia. Os principais fatores que afetaram a evolução da microestrutura porosa foram o teor de CaCO3 adicionado ao sistema, o tamanho médio dessas partículas e a temperatura final de tratamento térmico. Para todas as composições com CaCO3, verificou-se que a formação de poros após a decomposição do CaCO3 (650-720°C) não afetou o nível total de porosidade da estrutura. Entre 1300-1400°C ocorreu a formação de fases intermediárias (CaAl2O4 e CaAl4O7) com composição eutética e baixo ponto de fusão ao redor dos poros. Em 1500°C, essas fases líquidas adquiriram a composição do hexaluminato e se cristalizaram, gerando estruturas porosas e com razoável resistência mecânica. / Porous ceramics combine low thermal conductivity with high chemical and dimensional stability and refractoriness. Therefore, their use as insulators at high temperatures (T>1000°C) has emerged as an important solution for the reduction ofenergy consumption. Among the various raw materials to be used for such a purpose, calcium hexaluminate (CaAl12O19 or CA6) is a promising new type of lightweight refractory material. Some ofits most important features include high melting point (1875°C) and intrinsic difficulty to densify due to the morphology of its plate-like crystals that enables the maintenance of porosity at higher temperatures and for longer times. Despite the great technological interest it has drawn and the development of studies on its properties and applications, the literature reports few studies on the evolution of its microstructure formed in situ from Al2O3 and CaO sources. Because this processing route significantly saves energy and time, the mechanisms involved must be understood. This dissertation addresses the preparation of compositions with different proportions of Al2O3 and CaCO3 by uniaxial pressing. After heat treatment (500-1500°C), samples were characterized regarding total porosity, tensile strength by bending, elastic modulus, formed phases, dilatometric analyzis and scanning electron microscopy. The main factors that affected the evolution of the porous microstructure were the CaCO3 content added to the system, average size of the particles and the final temperature of the heat treatment. The formation of pores after the CaCO3 (650-720°C) decomposition did not affect the level of total porosity significantly. The formation of intermediate phases (CaAl2O4 and CaAl4O7) with eutectic composition and low melting point surrounding the pores was observed between 1300-1400°C. At 1500°C, such liquid phases displayed a hexaluminate composition and crystallized, which resulted in porous structures of reasonable strength.
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Heterogeneidades em multiescala da Formação Marizal (Aptiano, Bacia do Tucano, BA) como análogo de reservatórios fluviais em bacias distensionais / not available

Hilbert, Natalia Naches 09 September 2016 (has links)
O presente trabalho realizou a caracterização faciológica, petrofísica e diagenética de análogos de reservatório em afloramentos de depósitos fluviais e eólicos da Formação Marizal, Aptiano, Bacia do Tucano (BA), buscando agregar novos conhecimentos em relação a heterogeneidades em multiescala para o entendimento dos processos que controlam os parâmetros petrofísicos e diagenéticos. As propriedades petrofísicas, porosidade e permeabilidade, dos arenitos da Formação Marizal são controladas pela proveniência e diagênese, além da posição dos depósitos fluviais (axial e transversal) dentro da bacia sedimentar. Para os arenitos que possuem proveniência da borda da bacia, ocorrem maiores quantidades de fragmentos líticos. Esses fragmentos, quando sujeitos a diagênese, sofrem processos de compactação mecânica que obstruem poros e gargantas de poro, levando a menores valores de porosidade e permeabilidade em relação ao depósitos de sistema fluvial axial do Membro Banzaê. Os depósitos fluviais axiais possuem composição de arenito arcoseano não tiveram obstrução de poros. Os arenitos dos depósitos fluviais transversais do Membro Banzaê apresentam como constituintes diagenéticos franja de interestratificados I/S e caulinita mesodiagenéticas; enquanto que os depósitos axiais apresentam sobrecrescimento de k-feldspato, calcita e dolomita eodiagenéticas, além de interestratificados de I/S e caulinita mesodiagenéticas. Para os arenitos do Membro Cícero Dantas também se observa sobrecrescimento de kfeldspato, calcita e dolomita eodiagenéticas, além de interestratificados de I/S e caulinita mesodiagenéticas. Os constituintes telodiagenéticos para os dois membros são a ferruginização e a argila infiltrada, sendo que para o Membro Cícero Dantas esses processos foram mais significativos, tendo influência negativas sobre os valores de permeabilidade, onde se observa que os depósitos de barra dessa unidade apresentam valores similares aos mesmos elementos arquiteturais dos depósitos transversais do Membro Banzaê. Por fim, os constituintes diagenéticos, como sobrecrescimento de k-feldspato e interestratificados I/S, indicam condições de climas semi-áridos para a Formação Marizal durante sua deposição. / This study presents facies, petrophysical and diagenetic characterization of outcrop reservoir analogues of fluvial and aeolian deposits from the Marizal Formation, Tucano Basin, Northeastern Brazil. The study brings new knowledge to the study of multiscale heterogeneities and processes controlling petrophysical and diagenetic parameters. The petrophysical parameters, porosity and permeability of the Marizal Formation sandstones are controlled by provenance, diagenesis, as well as the position of the deposits (axial and transverse) within the sedimentary basin. The sandstones with source areas at the basin border have large amounts of lithic fragments. When lithic fragments are subjected to diagenesis mechanical compaction process obstruct pores and pore throats, leading to lower values of porosity and permeability relative to the axial fluvial systems deposits from the Banzaê Member. Moreover, the axial deposits have arkosic composition, without the lithic fragments that obstruct pores. The sandstones from the Banzaê Member transverse fluvial deposits present illite-smectite mixed layers and kaolinite as mesodiagenetic constituents; while the axial deposits have eodiagenetic K-feldspar overgrowths, calcite and dolomite, besides mesodiagenetic illite-smectite mixed layers and kaolinite. The Cícero Dantas Member sandstones also have eodiagenetic K-feldspar overgrowths, calcite and dolomite, and mesodiagenetic illite-smectite mixed layers and kaolinite. The telodiagenetic constituents for the two members are ferruginization and infiltrated clay. These processes were more important, with influence on the permeability, in the Cícero Dantas Member, whose bar deposits have values similar to the bar deposits from the transverse deposits from the Banzaê Member. Finally, the diagenetic constituents, such as k-feldspar overgrowth and illite-smectite mixed layers, indicate semi-arid climate for the Marizal Formation during deposition.
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Cerâmicas Porosas à Base de Alumina Incorporadas com Biovidro / Porous ceramic based on alumina incorporated with bioglass

Reis, Fábio Henrique de Sousa 16 January 2012 (has links)
Com os avanços tecnológicos ocorridos nas últimas décadas, tornou-se possível às diversas áreas do conhecimento melhorar a qualidade e expectativa de vida da população. Dentre as diversas áreas da Engenharia de Materiais, a de Biomateriais é a que está se destacando, vindo ao encontro das necessidades crescentes de melhorar a qualidade de vida da população. O uso de materiais que possam substituir partes ósseas vem sendo motivo de estudos há muitos anos. Para isto, os materiais têm que possuir propriedades químicas e mecânicas semelhantes às do organismo. Materiais como: cerâmicas, polímeros, metais ou até mesmo combinações entre eles vem sendo utilizados como biomateriais. Uma linha de materiais cerâmicos que se destaca é a de produtos à base de alumina, em função de suas características de biocompatibilidade e excelentes propriedades mecânicas. Na medicina, as próteses assumiram um papel importante, tanto na questão estética quanto na funcional. Os desafios nesta área, no intuito de descobrir novos materiais que possam substituir os existentes com desempenho satisfatório e custos mais acessíveis, tornam-se objetos de pesquisa em todo mundo. Na literatura existem poucos trabalhos que correlacionam bioatividade e propriedades mecânicas de cerâmicas à base de alumina, com relação à área médica. Para contribuir nesta questão, propôs-se um estudo tendo como base a alumina. O trabalho tem como objetivo desenvolver cerâmicas a base de alumina porosa, utilizando para isto o hidróxido de alumínio como nucleador de microporos. Resultados obtidos para o material mostram que a porosidade cresce com o aumento da concentração de hidróxido de alumínio na amostra. O preenchimento dos poros da matriz com biovidro tem por objetivo facilitar o processo de osteocondução. A vantagem do processo é a diminuição do tempo de recuperação para o paciente. Os resultados obtidos mostram que a adição de hidróxido de alumínio leva a uma porosidade maior nas amostras. Ensaios realizados verificaram que a concentração máxima de hidróxido é de 20 % em volume, e que concentrações maiores levam os corpos de prova a instabilidade. Os ensaios com o biovidro em forma de gel mostraram-se promissores, devido a facilidade para impregnação nos corpos de prova. Testes de bioatividade in vitro revelaram que o biovidro poderá ser utilizado como material bioativo, revelando um material útil no uso em próteses médicas. / With technological advances in the past decades, it became possible for various areas of knowledge to improve the quality and life expectancy of the population. Among the various areas of Materials Engineering, the Biomaterials is one that is emerging, coming to meet the growing needs to improve the quality of life. The use of materials that can replace bony parts has been subject of study for many years. For this, the materials have to possess chemical and mechanical properties similar to the body. Materials such as ceramics, polymers, metal or even combinations of them have been used as biomaterials. A line of ceramic materials that stands out is that of alumina-based products, due to their biocompatibility and excellent mechanical properties. In medicine, prosthetics played an important role in both aesthetics and functionality. The challenges in this area in order to discover new materials that can replace the existing performance and costs more affordable, they become objects of research worldwide. In the literature there are few studies that correlate bioactivity and mechanical properties of alumina ceramic base with respect to the medical field. To contribute to this issue, a proposed a study based on alumina. The work aims to develop ceramic-based porous alumina, using study has been aluminum hydroxide as nucleator of micropores. Results obtained for the material show that the porosity increases with increasing concentration of aluminum hydroxide in the sample. The filling of pores of the matrix with bioglass aims to facilitate the process of osteoconduction. The advantage of the process is to reduce the recovery time for the patient. The results show that the addition of aluminum hydroxide leads to a higher porosity in the samples. Tests carried out found that the maximum concentration of hydroxide is 20%, and higher concentrations lead to specimens instability. The tests with the bioglass gel have show promising due to ease of impregnation in the specimens. Bioactivity in vitro tests revealed that the bioglass can be used as a bioactive material, revealing a useful material for medical prostheses.
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Desenvolvimento de implantes dentários por técnicas de metalurgia do pó / Development of the dental implants by powder metallurgy techniques

Bomfim, Pamela Karina dos Santos 08 August 2014 (has links)
O interesse crescente no desenvolvimento de biomateriais com superfície porosa para aplicações dentárias decorre do suporte propicio ao crescimento do tecido ósseo, aumentando a adesão entre o tecido e material, favorecendo a osteointegração. O titânio pode ser considerado um ótimo material para implantes dentários, pela sua excelente biocompatibilidade, elevada resistência à corrosão e combinação de alta resistência com baixa densidade. Contudo, a alta reatividade do metal no estado líquido acaba dificultando a fabricação de implantes por fundição, sendo a metalurgia do pó composta por técnicas que permitem a obtenção de peças em temperaturas menores de processamento (estado sólido) e com módulo elástico próximo ao do tecido ósseo. O objetivo deste trabalho foi avaliar amostras porosas obtidas pela Metalurgia do Pó (MP) convencional. Inicialmente o pó de titânio comercialmente puro (Ti-cp) obtido pelo processo de hidretação-dehidretação (HDH), foi compactado em matriz uniaxial e sinterizado a vácuo em duas temperaturas,1100 e 1150°C/1h. As amostras sinterizadas foram caracterizadas quanto à densidade, porosidade, microestrutura ( microscopia óptica - MO e microscopia eletrônica de varredura - MEV), fases cristalinas (difração de raios - X - DRX), propriedades mecânicas (microdureza e ensaio de flexão em três pontos), comportamento eletroquímico (potencial de circuito aberto, espectroscopia de impedância eletroquímica e polarização anódica) e o ensaio de imersão foram empregados nas amostras obtidas por (MP) e no titânio fundido. Os resultados indicaram morfologia angular, distribuição granulométrica com média de 45 &mu;m, além de densidade aparente e escoabilidade baixas. Foram obtidas amostras com porosidade de aproximadamente 33% e poros interligados dentro de uma faixa de tamanho de 110 140 &mu;m. As análises por MEV e DRX das amostras sinterizadas indicaram a presença de fase &alpha; e poros. As amostras sinterizadas a 1150°C revelaram melhor comportamento mecânico em relação as amsotras sinterizadas a 1100°C. As análises eletroquímicas indicaram a elevada resistência a corrosão do titânio fundido, seguida pela amostra sinterizada 1100°C e finalmente das sinterizadas a 1150°C, quando imersas em solução da saliva artificial. O EDS foi executado para verificar a deposição de elementos na superfície. Testes de citotoxicidade demonstraram que o pó e as amostras sinterizadas não apresentaram qualquer efeito tóxico em culturas celulares. As amostras sinterizadas à 1100°C possuiam grau de porosidade e tamanho de poros que favoreceram o crescimento do tecido ósseo, além do módulo de elasticidade próximo ao tecido ósseo e foram mais resistentes a corrosão na solução simuladora. / The development of materials with a porous surface has been widely studied in the field of biomaterials, because the porous structure allows bone tissue growth, increasing the bonding since the tissue and the material, favoring osteointegration. Given the excellent biocompatibility, high corrosion resistance and combination of high strength with low density, titanium is one of the most suitable materials for dental implants. However, the high reactivity in liquid state ends up hindering their fusion. The technique of powder metallurgy (PM) is an alternative for cost reduction, allowing to obtain superior samples at lower temperatures, closer to the bone tissue in terms of elastic modulus. The objective of this study was to evaluate porous samples obtained by conventional PM. Initially the powder of commercially pure titanium (cp-Ti) was obtained by hydridedehydride (HDH) process, followed by uniaxial pressing and vacuum sintering at 1100 and 1150 °C/1h. The sintered samples were characterized - density, porosity, microstructure (SEM), crystalline phases (XRD), mechanical properties (microhardness and three point bending test), electrochemical behavior (open circuit potential, anodic polarization and electrochemical spectroscopy impedance and immersion essay) applied in porous samples and cast titanim The results indicated angular particle morphology, 45 &mu;m average particle size distribution, low apparent density and flowability. The different processing temperatures enabled to obtain samples with approximately 33 % interconnected porosity and average pore size in 110-140&mu;m range. SEM and XRD analysis of the sintered samples revealed the presence of &alpha; phase and pores. Samples sintered at 1150°C showed superior mechanical behavior. Electrochemical analysis (in artificial saliva solution) indicated higher corrosion resistance of cast titanium compared to porous samples . Cytotoxicity tests proved that the powder and sintered samples has no toxic effects on cell cultures. Samples sintered at 1100 °C excels in bone growth stimulation, elasticity modulus and corrosion resistance, due to superior porosity and pore size range properties, creating a material analogous to the bone.

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