O presente trabalho apresenta um estudo comparativo entre as propriedades do material ABNT 5160 em condições monotônica e cíclica nas condições de tratamentos térmicos de temperado e revenido, e austemperado, para mostrar como as diferenças de microestruturas têm influência no comportamento mecânico deste material. Através de ensaios dinâmicos e estáticos, bem como de acompanhamento de estudo microestrutural, investigou-se o comportamento comparativo em amostras deste material normalmente solicitado ciclicamente em trabalho. No material austemperado, em razão da maior resistência obtida devido à presença da estrutura bainítica, observam-se aspectos de quase-clivagem na fratura com a presença de forma de rios no interior dos grãos em contraste com o caso anterior. Isto ocorre porque o formato e distribuição dos carbonetos na bainita são diferentes daqueles da martensita revenida pois sendo anexos às \"ripas\" de ferrita, não causam os ancoramentos de nucleação das microcavidades. Nesta condição austemperada, além dos contornos de grãos, que servem para desviar a propagação da clivagem, os carbonetos também atuam como defletores de direção das formas de rios. Por isto se deduz que embora ambos os materiais apresentem ductilidade, a bainita obtida na austêmpera tem melhor tenacidade e deve ter melhor comportamento que a forma temperada e revenida em situação de esforços com baixo número de ciclos. / The present study presents a comparative study between the properties of the SAE 5160 steel in monotonic and cyclical states in the thermal treatments conditions of quenching and tempering and austempering, showing how the microstrutural differences has influence in the mechanical behavior of this material. Through dynamic and static testing, as well as of microstructural analysis, the comparative behavior was investigated in samples of this material usually cyclically loaded at work In the austempered material, in reason of the largest resistance obtained due to the presence of the bainitic structure, some aspects of quasi-cleavage are observed in the fracture surface with the presence rivers patterns inside the grains in contrast with the Q&T case. As the format and distribution of the carbides in the bainite are different from those of the tempered Martensite, to say they are enclosed to the ferrita \"laths\" and the anchoring of microcavities nucleation didn\'t happen. In this austempered condition, besides the grains boundaries, that are to divert the propagation of the cleavage, the carbides also act to deflect the direction in rivers pattern. Of this it is deduced that although both materials present ductility, the bainite obtained in the austempered condition has better toughness and it should have better behavior than the Q&T condition in situation of cyclical efforts at low number of cycles.

A busca por produtos fabricados com matéria prima renovável e cuja transformação não cause impactos ambientais motivou a presente pesquisa que se refere à utilização do colmo de bambu como material lenhoso na fabricação de painéis estruturais, para uso na construção civil. O Bambu apresenta algumas vantagens em relação a outras matérias primas, pois além de ser renovável, como a madeira e crescer mesmo em área marginais, apresenta um crescimento tão rápido que permite sua utilização estrutural já a partir de 3 anos de idade. O presente trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar as propriedades físico-mecânicas de painéis à base de bambu da espécie Dendrocalamus giganteus e compará-los entre si. A variação radial dos feixes fibrovasculares dentro da parede do colmo motivou a obtenção de lâminas de duas posições consideradas anatomicamente discrepantes, próxima à epiderme e próxima à lacuna do centro do colmo. Os colmos foram processados mecanicamente de tal forma a produzirem-se lâminas externas e internas que foram coladas e prensadas, originando os painéis BLCe (Bambu laminado colado com lâminas externas) e BLCi (lâminas internas). Amostras foram retiradas desses compósitos e observadas no microscópio eletrônico de varredura (MEV) para avaliar variáveis da matéria prima e do processo de fabricação que influenciam na qualidade do painel, principalmente a adesão entre as lâminas constituintes. A resistência ao cisalhamento no plano de cola foi a propriedade mais crítica, dentre as estudadas na presente pesquisa, porque sendo baixa, influenciou negativamente no módulo de elasticidade e, mais intensamente ainda, no módulo de ruptura, ambos na flexão estática. O inchamento, que se refere à variação da espessura do painel por absorção de água, foi considerado a propriedade desfavorável do painel de bambu, pois acumulou ao inchamento das lâminas individuais afastamentos indesejados que ocorreram as camadas constituintes do painel. / The search for products manufactured with renewable raw material which can be produced through an industrialization which does not cause environmental impacts led this research work to considerate the use of bamboo culm as woody material to manufacture structural panels that can be used as construction material. Bamboo presents some advantages over other materials, because beside of being renewable as wood is and growing even in poor sites, presents so fast growth that allows the culm to be used for structural purposes from 3 years old. This study was carried out to evaluate physical and mechanical properties of bamboo based panels produced with Dendrocalamus giganteus bamboo species and comparing themselves with each other. The radial variation of fibre vascular bundles inside the bamboo culm wall had motivated taking laminas from two different positions considered anatomically discrepant, next to the epidermis and by the culm center. The culms were mechanically processed in a way to produce external and internal laminas that were glued and pressed originating the GLBe (Glued Laminate Bamboo with external laminas) and GLBi (internal laminas) panels. Specimens were taken from the composites and observed in a Scanning Electron Microscope (SEM) to evaluate raw material variables and manufacturing process variables that influence the panel quality especially the adhesion between component laminas. The shear strength on glued surface was the critical property among those studied in this research, because being low did affect the modulus of elasticity and, even more intensively, the modulus of rupture both in bending test. Swelling that refers to panel thickness variation due to absorption of water, was considered the most unfavorable property of the panel because accrued to the individual laminas swelling the unexpected displacement that pull apart the panel component layers.

Os objetivos deste trabalho foram avaliar o efeito da aplicação de sete soluções de tingimento e de três diferentes pós de partida comerciais (TZ-3YSB-E, Zpex, TZ-3Y20AB), sobre o parâmetro de translucidez, a resistência à flexão e análise de citotoxicidade de cerâmicas policristalinas à base de zircônia. As seguintes hipóteses foram testadas: (1) não há efeito da solução de tingimento ou do pó de partida nas propriedades ópticas das cerâmicas policristalinas; (2) não há efeito da solução de tingimento, do pó de partida e do envelhecimento hidrotérmico nas propriedades mecânicas das cerâmicas policristalinas; (3) não há efeito da solução de tingimento ou do pó de partida na citotoxicidade das cerâmicas policristalinas. Material e métodos: foi realizada a análise química das soluções de tingimento (FRX), caracterização dos pós cerâmicos (MEV-FEG), estudo de compactação e sinterização e análise térmica. As pastilhas cerâmicas foram confeccionadas utilizando os três pós cerâmicos. A compactação foi feita uniaxialmente com posterior prensagem isostática a frio. Após pré-sinterização, as pastilhas foram imersas nas diferentes misturas das soluções de tingimento comerciais (de acordo com a especificação do fabricante), com posterior secagem e sinterização final. Os materiais foram testados quanto às propriedades ópticas (parâmetro de translucidez (PT) e coordenadas colorimétricas), quanto à resistência à flexão em três pontos antes e após tratamento para degradação hidrotérmica (5 horas a 134°C, sob pressão de 2 bar) e análise de citoxicidade. (Resultados: Com relação ao efeito da aplicação das soluções de tingimento e de diferentes pós de partida sobre o parâmetro de translucidez, foi possível notar que o material interfere nos parâmetros de translucidez, sendo que o Zpex (PT = 11,2 ± 5,4) foi o material mais translúcido. Para o efeito do uso das soluções de tingimento, a mistura das soluções para a obtenção das cores B1 (9,5 ± 7,0) e B3 (8,7 ± 9,7) resultaram em espécimes mais translúcidos e a cor D3 (1,9 ± 0,7) apresentou espécimes com menor translucidez. Com relação ao efeito da aplicação das soluções de tingimento, dos três pós de partida e do envelhecimento sobre a resistência à flexão, foi possível notar que o material interfere na resistência à flexão das cerâmicas policristalinas, sendo que a maior média de resistência foi obtida para o TZ-3YB-E (605,8 ± 106,4 MPa). O envelhecimento causou uma diminuição dos valores de resistência, porém ao se observar cada grupo individualmente, essa queda não foi estatisticamente significativa para nenhum deles. O uso das soluções de tingimento afetou as médias de resistência, sendo que as cores A2 (614,9 ± 120,2 MPa) e C2 (625,0 ± 97,6 MPa) resultaram em resistência maior do que aquelas medidas para as cores A3 (497,0 ± 109,1 MPa) e C3 (529,5 ± 134,9 MPa). Com relação ao efeito da aplicação das soluções de tingimento e dos três diferentes pós de partida sobre a citotoxicidade, foi possível notar que ambos os fatores afetaram os valores de viabilidade celular. Entretanto, para todos os grupos analisados, a viabilidade celular obtida ficou acima de 90% e, portanto, todos os grupos apresentaram uma excelente biocompatibilidade. Conclusão: o material e as soluções de tingimento afetaram o parâmetro de translucidez e as coordenadas colorimétricas permitindo rejeitar a primeira hipótese testada. As soluções de tingimento e os materiais influenciaram a resistência à flexão das cerâmicas policristalinas, entretanto a queda de resistência no envelhecimento não foi significativa, portanto, a hipótese de que não haveria efeito do pó de partida, solução de tingimento e envelhecimento sobre a resistência à flexão foi parcialmente rejeitada A hipótese de que não haveria efeito do pó de partida e da solução de tingimento sobre a citotoxicidade foi rejeitada, mas todos os grupos testados não se apresentaram citotóxicos. / The objectives of this study were to evaluate the effect of the application of seven coloring solutions and three different starting powders (TZ 3YSB-E, Zpex, TZ-3Y20AB) on the translucency parameter, flexural strength and cytotoxicity of zirconia-based polycrystalline ceramics. The following hypotheses were tested: (1) there is no effect of the coloring solution or the starting powder on the optical properties of the ceramics tested; (2) there is no effect of the coloring solution, of the starting powder and of hydrothermal aging on the mechanical properties of the materials; (3) there is no effect of the coloring solution or the starting powder in the cytotoxicity of the ceramics tested. Material and methods: we performed a chemical analysis of the coloring solutions (FRX), characterization of ceramic powders (SEM-FEG), study of compaction, sintering and thermal analysis. The ceramic discs were made using the three ceramic powders. Compression was made uniaxiallly with subsequent cold isostactic pressure. After pre-sintering, the discs were immersed in different mixtures of commercial coloring solutions (according to manufacturer\'s specifications) with subsequent drying and final sintering. The materials were tested for optical properties (translucency parameter, TP), and biaxial flexural strength before and after hydrothermal degradation protocol (5 hours at 134°C under 2 bar pressure) and cytotoxicity analysis (evaluation cell viability). Results: With regard to the effect of applying the coloring solutions and the effect of the different starting powders on the translucency parameter, it was observed that the material interfered significantly with the light transmission parameters, and the Zpex (TP=11.2 ± 5.4) was the morst translucent material. With regards to the effect of the coloring solutions on TP, mixing the solutions to obtain the shades B1 (9.5 ± 7.0) and B3 (8.7 ± 9.7) resulted in more translucent specimens and shade D3 (1.9 ± 0.7) resulted in the lowest translucency. With respect to the effect of applying the coloring solutions, the three starting powders and aging on the flexural strength, it was observed that the material interfered with the flexural strength of polycrystalline ceramics, being the highest mean strenght obtained for the TZ-3YB-E (605.8 ± 106.4 MPa). Aging caused a decrease in resistance values, but when considering each group individually, this decrease was not statistically significant for any of them. The use of coloring solutions affected the average strength, as shades A2 (614.9 ± 120.2 MPa) and C2 (625.0 ± 97.6 MPa) resulted in greater strength than those measured for shades A3 (497.0 ± 109.1 MPa) and C3 (529.5 ± 134.9 MPa). With respect to the effect ofthe coloring solutions and the powders on the cytotoxicity, it was observed that both factors affected cell viability values. However, for all groups, the obtained cell viability was above 90% and therefore all of them showed an excellent biocompatibility. Conclusion: the material and coloring solutions affected the translucency parameter and the colorimetric coordinates allowing for rejection the first hypothesis tested. The coloring solutions and the starting powder influenced the flexural strength of polycrystalline ceramics, however, the decrease in strength after aging was not significant; therefore, the second hypothesis was partially accepted. The hypothesis that there would be no effect of the starting powder and the coloring solution on the cytotoxicity was rejected, but all tested groups were not cytotoxic.

Orientador: Ana Rita Morales / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-25T09:26:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_MayaraPollyaneCalderaroda_M.pdf: 15566719 bytes, checksum: 69f8e0b6d9d762e986aa7a4cd0a23609 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Neste estudo, foram preparadas amostras de ABS variando-se as concentrações de um aditivo estabilizador a luz ultravioleta (UV) do tipo HALS (Tinuvin 770), um absorvedor (Cyasorb 5411) e negro de fumo. Um planejamento experimental 2³ foi realizado para estudar a influência destes aditivos e suas diferentes concentrações nas propriedades de ponto de amolecimento Vicat, resistência ao impacto IZOD e resistência à tração, antes de se realizar ensaios de envelhecimento. O aditivo HALS utilizado apresentou influências negativas sobre algumas propriedades analisadas, sendo a temperatura de amolecimento Vicat a propriedade que mais apresentou perda significativa com o aumento da concentração dos aditivos nas amostras. Para melhor avaliar este efeito, ensaios de caracterização foram realizados. Os resultados de Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) e Análise Térmica Dinâmico-Mecânica (DMTA), apresentaram diminuição na temperatura de transição vítrea (Tg) com o aumento dos aditivos estabilizadores à luz ultravioleta nas formulações, estando estes resultados em concordância com os ensaios de ponto de amolecimento Vicat realizados. O aditivo Tinuvin 770 tem em sua composição o componente sebacato, (CH2)8, que pode ser utilizado como plastificante para baixar a Tg dos polímeros. A perda das propriedades acima citadas pode ser devido à presença deste componente no aditivo HALS, Tinuvin 770. Neste trabalho também foi avaliada a eficiência das diferentes concentrações dos aditivos nas amostras após envelhecimento. As amostras foram submetidas ao envelhecimento acelerado com lâmpadas UVA por 1008 h para análise do desempenho dos aditivos utilizados. Os resultados dos testes mecânicos mostraram que o negro de fumo é bastante efetivo como absorvedor e apresentou boa interação com aditivo HALS, protegendo o polímero da degradação / Abstract: In this study, samples of ABS varying the concentration of a stabilizer additive ultraviolet (UV) type HALS (Tinuvin 770), an absorber (Cyasorb 5411) and carbon black were prepared. An experimental design 2 ³ was conducted to study the influence of these additives and their different concentrations in the properties of Vicat softening point, IZOD impact resistance and tensile strength before performing aging tests. The HALS additive had negative influence on some properties, the Vicat softening temperature showed the most significant loss when the concentration of additives was increased in the samples. To further evaluate this effect, characterization tests were performed. The results of Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Dynamic Mechanical (DMTA) Thermal analysis showed a decrease in the glass transition temperature (Tg), with the increase of the UV light stabilizers in formulations, showing that these results are in agreement with the tests performed for Vicat softening point. Tinuvin 770 additive has in its composition the component sebacate, (CH2)8, which can be used as a plasticizer to lower the Tg of polymers. The loss of the aforementioned properties may be due to the presence of this component in the additive HALS Tinuvin 770. In this study it was also evaluated the effectiveness of different concentrations of additives in the samples after aging. The samples were subjected to accelerated aging with UVA lamps by 1008 h to analyze the performance of the additives used. The results of mechanical tests showed that carbon black is very effective as absorber and had good interaction with HALS additive, protecting the polymer from degradation / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestra em Engenharia Química

Orientador: Gladis Camarini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-19T19:26:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bardella_PauloSergio_D.pdf: 25650497 bytes, checksum: 2bab94463730c000d993eef6ef187ecb (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O gesso de construção é obtido pela calcinação da gipsita...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Commercial plaster is obtained from gypsum partial dehydration...Note: The complete abstract is available with the full electronic document / Doutorado / Edificações / Doutor em Engenharia Civil

Orientador: Katia Tannous / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-20T02:09:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Farias_FranciscoOtavioMiranda_M.pdf: 9420514 bytes, checksum: 8644f4da67fe830ef92767386ae7fd1b (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Novas alternativas energéticas tem sido tema de discursos sobre conservação dos recursos naturais. Tais discursos baseiam-se principalmente na redução da emissão de gases de efeito estufa e outros poluentes, originados na sua maioria pelo uso de combustíveis fósseis, que ainda são a maior fonte geradora de energia da atualidade. Em vista da possibilidade de aplicação de biomassas como insumo energético, este trabalho apresenta um estudo experimental sobre potencialidade energética de seis biomassas de natureza vegetal. Além disso, foram realizados estudos sobre a escoabilidade destes materiais. As biomassas estudadas foram: casca de arroz (Oryza sativa L.), bagaço de cana (Saccharum officinarum L.), fibra de coco (Cocos nucifera), ouriço de castanha do Brasil (Bertholletia excelsa) e dois tipos de madeira: caixeta (Tabebuia cassiniodes Lam.) e jequitibá rosa (Cariniana legalis), que foram submetidos a caracterização física, térmica e de escoabilidade. As técnicas aplicadas foram: peneiramento, picnometria de gás hélio, métodos geométricos e microscopia eletrônica de varredura para a caracterização física e, as análises imediata e calorimétrica, para a caracterização térmica. As análises foram realizadas em um intervalo de granulometria previamente determinado entre as categorias B e D de Geldart. Os diâmetros médios estudados foram entre 0,5 e 3 mm, massa específica real entre 1450 kg/m³ e 1720 kg/m³, e esfericidades entre 0,42 e 0,60. A análise morfológica mostrou superfícies diferenciadas: rugosa (casca de arroz), cilíndrica (fibras de coco e bagaço de cana), elementos de vasos (madeiras), lenhosa envolvida por núcleo com pequenos poros cegos (ouriço de castanha do Brasil). A análise de escoabilidade das biomassas foi definida mediante os índices definido como razão de Hausner (RH) e compressibilidade de Carr (ICC), bem como ângulo de repouso. Os resultados mostraram escoabilidade boa ou razoável, com destaque para casca de arroz, o ouriço de castanha do Brasil e a madeira caixeta. Com isso, uma nova classificação sobre a escoabilidade foi proposta considerando os seguintes índices: classe 1 - boa (RH: 1 - 1,30; ICC: 5 - 15%; AOR:10 - 30º), classe 2- razoável (RH: 1,30 - 1,50; ICC: 15 - 25%; AOR: 30 - 45º), classe 3- baixa (RH: 1,50 - 1,80; ICC: 25 - 35%; AOR: 45 - 55º) e classe 4- difícil (RH: >1,80; ICC: >35%; AOR: >55º). Pela análise imediata foi detectado para as biomassas estudadas: alto teor de materiais voláteis (>80%), baixo teor de carbono fixo (<20%), e baixo teor de cinzas (< 16%). O poder calorífico é praticamente constante para os diâmetros considerados, tendo uma variação de 15 MJ/kg a 19 MJ/kg. De posse desses dados, conclui-se que as biomassas estudadas apresentam potencial energético favorável para aplicação como matérias-primas para geração de energia / Abstract: New energetic alternatives have been the subject of discussion about conservation of natural resources. Such discourses are based mainly on reducing emissions of greenhouse gases and other pollutants, caused mostly by the use of fossil fuels, major source of energy today. In view of the applicability of biomass as energy input, this paper presents an experimental study on the potential energy of six vegetable biomasses in nature. Furthermore, studies were performed on the flowability of the foregoing. The biomasses studied were: rice husk (Oryza sativa L.), sugarcane bagasse (Saccharum officinarum L.), coconut fiber (Cocos nucifera), hedgehog Brazil nut (Bertholletia excelsa) and two types of timber, caixeta (Tabebuia cassiniodes Lam.) and jequitibá-rosa (Cariniana legalis), and, which were submitted by physical, thermal and flowability characterizations. The techniques applied were: screening, helium pycnometry, geometric methods and scanning electron microscopy for the physical characterization and immediate and calorimetric analysis for the thermal characterization. The analyses were performed in a range of particle size previous determined, between B and D categories of Geldart. The mean diameters were studied between 0.5 and 3 mm, absolute density between 1450 kg/m³ and 1720 kg/m³ and sphericity between 0.42 e 0.60. Morphological analysis showed different surfaces: rough (rice husk), cylindrical (coconut fiber and sugarcane bagasse), vessel elements (wood), woody surrounded by core with blind small pores (hedgehog Brazil nut). The flowability analysis of biomass has been defined by the index set, Hausner ratio (RH) and Carr compressibility (ICC), as well as angle of repose (AOR). The results showed that the most of the materials showed good or reasonable flowability especially rice husk, the hedgehog Brazil nut and caixeta timber. Thus, a new classification on the flowability was proposed considering the following indexes: Class 1 - Good (HR: 1 - 1.30; CCI: 5 - 15%; ROA:10 - 30º), Class 2 - reasonable (HR: 1.30 - 1.50; ICC: 15 - 25%; AOR: 30 - 45º), Class 3 - Low (RH: 1.50 - 1.80; ICC: 25 - 35%; AOR: 45 - 55º) and class 4 - difficult (RH: >1.80; ICC: >35%; AOR: >55º). For immediate analysis, it was detected: high content of volatile materials (> 80%), low fixed carbon content (<20%) and low ash (<16%). The calorific value is substantially constant for the diameters considered, varying from 15 MJ / kg to 19 MJ / kg. With these data, we conclude that the biomasses present energy potential favorable for application as raw materials for power generation / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Antonio Manoel Mansanares / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-01T13:44:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_JoseRobertoDias_D.pdf: 5033135 bytes, checksum: b8a944676764c5cf4c28e180e95013b8 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Este trabalho apresenta um estudo sobre propriedades óticas e térmicas de cristais líquidos liotrópicos, em função da temperatura, através da técnica de lente térmica. Propriedades como a difusividade térmica, o coeficiente de temperatura do índice de refração, além do calor especifico, índice de refração e densidade foram estudadas. Analisamos as fases isotrópico reentrante- nemático-cilíndrico-isotrópico (Ire « Nc « I) na amostra KL/DeOH/H2O; as fases nemático cilíndrico-isotrópico (Nc « I) na amostra DPA/DeOH/H2O e nemático-isotrópico N « I para a amostra MBBA. Observamos uma inversão de sinal nos coeficiente dn'/dT, de negativo para positivo, na transição Nc « I e no coeficiente dn^/dT na transição Ire « Nc .No cristal líquido isotrópico o coeficiente dn'/dT é negativo na fase nemática, positivo próximo da transição Nc « I e negativo na transição Ire « Nc. Por sua vez, o coeficiente dn^/dT é positivo próximo da transição Ire « Nc e negativo na fase nemática e na transição Nc « I. Verifica-se que este comportamento não é comum nos cristais líquidos termotrópicos (onde dn^/dT > 0 e dn'/dT > 0) em toda a fase nemática (inclusive na transição N « I) .Determinamos uma relação entre o coeficiente dn/dT e o coeficiente de temperatura da polarizabilidade eletrônica (f). Calculamos os coeficientes f' e f^ em função da temperatura a partir de medidas de densidade e índice de refração em cristais líquidos. Encontramos os coeficientes f' e f^ com ordem de grandeza de 10-4 °C-1 para as amostras liotrópicas e 10-2 °C-1 para a amostra termotrópica (MBBA) .Em relação às propriedades térmicas, encontramos que a difusividade térmica paralela é maior que a difusividade térmica perpendicular na fase nemática. Outro resultado complementar foi a observação de um efeito pré-transição, que ocorre na transição Nc - I, denominado de efeito memória / Abstract: Not informed. / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientadores: Maria Jose Santos Pompeu Brasil, Marcelo Knobel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-02T11:45:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_HugoBonettede_M.pdf: 2150383 bytes, checksum: fca750027da867c85bf942d81b11d4f0 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: O objetivo deste trabalho consiste no estudo e implementação da técnica de caracterização de filmes magnéticos através da montagem de um magnetômetro a efeito Kerr (MEK). Nesta dissertação discutimos primeiramente a fenomenologia associada ao efeito Kerr magneto-óptico. Na sequência apresentamos o magnetômetro e os procedimentos experimentais utilizados na obtenção das curvas de magnetização (histereses) de filmes magnéticos. Por último mostramos os resultados obtidos na caracterização das propriedades magnéticas e morfológicas de filmes finos de Co, depositados sobre substrato de Si (100) com espessuras na faixa de 30 a 950Å. Discutimos a correlação entre a rugosidade da superfície, a espessura e as propriedades magnéticas destes filmes. A microestrutura dos filmes foi caracterizada por difração de raios-x e por microscopia de força atômica (AFM - Atomic Force Microscopy). Utilizamos o MEK para investigar o processo de magnetização em função da orientação do campo magnético externo (anisotropia) e da temperatura. A caracterização dos domínios magnéticos foi realizada através de microscopia Kerr / Abstract:The aim of this work was to study and implement a technique for the characterization of the magnetic properties of thin films through a Kerr magnetometer (MEK). First we present the phenomenology behind the magneto-optic Kerr effect. In the sequence we present the magnetometer (MEK) and the experimental procedures applied to get hysteresis loops from the magnetic thin films. Finally we present the results of the magnetic and morphologic characterization of thin films of Co deposited by magnetron sputtering onto Si (100) with thickness ranging from 30 to 950Å. We discuss the correlation among roughness, thickness and magnetic properties of the Co films. The film microstructure was characterized by x-ray diffraction and AFM (Atomic Force Microscopy). We have used the MEK to investigate the hysteresis loops and the in-plane switching behaviour as a function of the applied magnetic field orientation and as a function of temperature. The magnetic domain characterization was carried out by longitudinal magneto-optical Kerr microscopy / Mestrado / Física / Mestre em Física

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work we present the study of the electronic and structural properties of the heterojunction formed by (10,0) zig-zag nanotubes of aluminum nitride (AlN) and boron nitride (BN). To simulate the system, we use periodic boundary conditions and an unit cell containing 160 atoms, 80 in the AlN nanotube and 80 in the BN nanotube. The calculations were performed using a first principles approach within the Density Functional Theory. The generalized gradient approximation was employed to treat the exchange and correlation functional. Due to the difference of 2.075 Åbetween the average diameters of the (10,0) AlN and BN nanotubes, a structural rearrangement takes place in the layers near the nanotube junctions, in the heterojunction. The zig-zag configuration of both nanotubes gives rise to two different junction. One of them contains bonds between the Al atoms in the AlN nanotube and the N atoms in te BN nanotube, whereas the other contains bonds between the N atoms in the AlN nanotube and the B atoms in the BN nanotube. A charge concentration of opposite signs is determined on the two different junctions, resulting in a electric dipole of 6 × 10−3 Debye along the nanotube axis. The heterojunction presents an energy gap of 2.5 eV, lower than those for the isolated AlN (3.2 eV) and BN (4.1 eV) nanotubes, in the density functional theory level. The formation of the heterojunction is seen to be an endothermic process, requiring 0.54 eV per chemical bond at the junctions. The band offset is determined to be of the type II, staggered, with the top of the valence band on the BN nanotube being 0.26 eV above in energy than the top of the valence band on the AlN nanotube. / Neste trabalho apresentamos o estudo das propriedades eletrônicas e estruturais da heterojunção dos nanotubos de nitreto de alumínio e nitreto de boro numa configuração zig-zag (10,0). Utilizamos condições periódicas de contorno e uma célula unitária de 160 átomos, sendo 80 no nanotubo de AlN e 80 no nanotubo de BN. Os resultados foram obtidos através de cálculos de primeiros princípios usando a Teoria do Funcional da Densidade, com a aproximação do gradiente generalizado para o funcional de troca e correlação. Devido à diferença de 2,075 Å entre os diâmetros médios dos nanotubos de AlN e BN (10,0) isolados, ocorre um rearranjo estrutural significativo nas camadas atômicas próximas às junções dos nanotubos, nas heterojunções. As configurações zig-zag de ambos os nanotubos dão origem a duas diferentes junções, uma delas contendo ligações dos átomos de Al do nanotubo de AlN com átomos de N do nanotubo de BN, enquanto que a outra junção contém ligações entre os átomos de N do nanotubo de AlN com átomos de B do nanotubo de BN. Uma concentração de carga de sinais opostos é determinada para as duas junções entre os nanotubos, resultando na formação de um dipolo elétrico de 6 × 10−3 Debye ao longo do eixo da heterojunção. A heterojunção apresenta um gap de energia de 2,5 eV, menor que aqueles para os nanotubos de BN (4,1 eV) e AlN (3,2 eV). O processo de formação da heterojunção dos nanotubos AlN/BN (10,0) é endotérmico, requerendo 0.54 eV por ligação química nas junções. O band offset é determinado ser do tipo II, com o topo da banda de valência do nanotubo de BN estando 0.26 eV acima do topo da banda de valência do nanotubo de AlN.

Orientador: José Roberto Lovadino / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-18T14:16:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bertoldo_CarlosEduardodosSantos_M.pdf: 1042845 bytes, checksum: bf08c55902577a96656b210df6c6ef72 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A técnica de microabrasão do esmalte consiste em abrasonar seletivamente regiões com alterações de cor ou que sofreram alterações superficiais de forma seletiva. Para realização da técnica são utilizados agentes ácidos associados a abrasivos, que poderiam levar a alterações do substrato, tornando avaliações da microdureza, rugosidade e alterações químicas, procedimentos necessários após realização da técnica de microabrasão. Dessa forma, o objetivo deste estudo in vitro foi avaliar os efeitos de diferentes agentes utilizados para realização da técnica de microabrasão sobre a microdureza Knoop, rugosidade, caracterização superficial por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e composição química pela análise em EDS do esmalte dentário. Foram selecionados 90 blocos de esmalte (25mm2) obtidos de dentes incisivos bovinos que foram divididos em 2 grupos (G1 e G2 n=45), que foram subdivididos em 5 subgrupos (A, B, C, D e E n=9). Todas as amostras foram planificadas, polidas e as do grupo G1 foram e submetidas ao teste de microdureza Knoop e rugosidade superficial (L1). Os grupos foram submetidos aos seguintes procedimentos: A - microabrasão com partes iguais em volume de ácido fosfórico 35% e pedra-pomes, seguido de polimento com pasta diamantada associada a discos de feltro; B - microabrasão com partes iguais em volume de ácido fosfórico 35% e pedra-pomes; C - microabrasão com ácido clorídrico 6,6% e carbeto de silício, seguido de polimento com pasta diamantada associada a discos de feltro; D - microabrasão com ácido clorídrico 6,6% e carbeto de silício; e E - controle no qual não foi realizado nenhum tipo de procedimento. Imediatamente após esse passo foram realizadas novas leituras de microdureza e rugosidade superficial (L2). Em seguida as amostras foram armazenadas em saliva artificial sob regime de troca diária pelo período de 15 dias (L3) e após 30 dias (L4) sendo submetidas a novas leituras de microdureza. Ao final desta fase, as amostras foram metalizadas com liga áurea para caracterização superficial em MEV, sendo que para esta análise não foi realizado nenhum tipo de tratamento estatístico. Para realização do ensaio de Análise Química por Dispersão de Energia - EDS foram utilizadas as amostras do grupo G2 que foram vaporizadas com carbono para realização do teste. Os dados obtidos foram submetidos a análise estatística pelo teste ANOVA com medidas repetidas, seguida pelo teste Tukey (?=5%). Não houve diferença significante entre os tipos de microabrasão tanto para rugosidade quanto para microdureza. Após a realização da microabrasão, a rugosidade superficial aumentou e após o polimento, esses valores foram comparáveis aos do tempo inicial e ao grupo controle. Para os dados de microdureza, após a microabrasão e polimento e após imersão em saliva artificial por 15 dias houve aumento desses valores, além da estabilização dos mesmos nos períodos entre 15 dias e 30 dias de imersão. Não foram observadas alterações nas concentrações de Fósforo do esmalte das amostras abrasonadas, entretanto para as amostras abrasonadas com Opalustre observou-se a diminuição dos valores de Cálcio, além da presença de Cloro e nos espécimes polidos Sílica incorporada ao substrato. Pode-se concluir que a microabrasão seguida de polimento pode aumentar a microdureza do esmalte e a lisura superficial, que apresentou valores comparáveis ao inicial; além disso, a imersão em saliva artificial pelo período mínimo de 15 dias é suficiente para aumentar a dureza do esmalte abrasonado. Conclui-se ainda que o procedimento microabrasivo pode alterar o conteúdo mineral do esmalte dental, incorporando a ele elementos químicos dos abrasivos empregados / Resumo: A técnica de clareamento dental consiste em aplicar, sobre a superfície do esmalte, um gel que pode apresentar diferentes composições, mas que apresentam como princípio ativo o peróxido de hidrogênio. Há alguns anos, pesquisadores têm adicionado diferentes compostos químicos à composição visando diminuir os efeitos adversos causados pelo clareamento. Este estudo in vitro teve como objetivo avaliar as propriedades físico-químicas do esmalte dental após utilização de peróxido de hidrogênio com e sem cálcio e sequente aplicação do flúor neutro ou imersão em saliva artificial. Foram utilizados 40 blocos de esmalte e dentina (25mm2) obtidos de dentes incisivos bovinos que foram divididos em 4 grupos (n=10): G1- peróxido de hidrogênio (PH) a 35% com cálcio (Whiteness HP Blue/FGM) seguido da aplicação de flúor neutro a 2% por 2 minutos, G2 - PH a 35% com cálcio e armazenamento em saliva artificial por 7 dias, G3 - PH a 35% (Whiteness HP Maxx/FGM) seguido da aplicação de flúor neutro a 2% por 2 minutos, e G4 - PH a 35% e armazenamento em saliva artificial por 7 dias. Leituras de microdureza, rugosidade e composição química pela análise em EDS foram realizadas nos tempos: L1 - inicial, L2 - após a realização do clareamento e L3 após aplicação de flúor ou imersão em saliva artificial. Os dados obtidos foram submetidos a análise estatística pelo teste PROC MIXED de medidas repetidas, seguida pelo teste Tukey (?=5%). Em relação a análise física do esmalte, observou-se que os clareadores testados diminuíram a microdureza e aumentaram sua rugosidade superficial de maneira significante. Em L2, os grupos G1 e G2 apresentaram maiores valores de microdureza em relação a G3 e G4. L3 apresentou maior dureza em relação a L2 para todos os grupos testados. Os grupos com e sem flúor não diferiram estatisticamente entre si para dureza (p=0,6892) e rugosidade (p=0,3169). Em relação a análise química do substrato para o elemento Cálcio, em L1, não foram observadas diferenças estatísticas entre os grupos testados. Em L2, observou-se redução das taxas para os grupos G3 e G4. Em L3 não foram observadas diferenças estatísticas significantes entre os grupos. Para o elemento Fósforo, não houve diferença entre os grupos em L1 e em L2, entretanto em L3 observou-se aumento da taxa de maneira semelhante entre os grupos. Pode-se concluir que, para ambos os clareadores, a rugosidade superficial do esmalte aumentou e não se alterou após imersão em saliva ou flúor. Quanto à microdureza, sua redução foi menor para o clareador com cálcio. A aplicação de flúor neutro ou imersão em saliva artificial, após o clareamento, foi eficaz na recuperação dos valores de dureza iniciais, mas foi ineficaz em relação a rugosidade. Conclui-se ainda que o agente clareador com cálcio afetou de forma significante a concentração de Cálcio do esmalte em comparação ao grupo tratado com agente comum. / Abstract: The microabrasion technique of enamel consists of selectively abrading the discolored areas or causing superficial structural changes in a selective way. In microabrasion technique, abrasive products associated with acids are used, that could lead to structural and chemical changes, and the evaluation of enamel roughness after this treatment, as well as microhardness and chemical analysis is necessary. Thus, the aim of this in vitro study was to evaluate the effects of different agents used to perform the technique of abrasion of tooth enamel in its chemical composition by EDS and structural analysis by means of microhardness testing, surface roughness and characterization by SEM. To conduct the study were selected 90 enamel blocks (25mm2) obtained from bovine incisors, that were divided into 2 groups (G1 and G2 n=45), which were divided into five subgroups (A, B, C, D and E n=9). All samples were planned and polished and the G1 were subjected to Knoop microhardness (KHN) and roughness (L1). The five subgroups of both groups underwent the following: A - microabrasion with equal parts by volume of 35% phosphoric acid and pumice, followed by polishing with diamond paste associated with felt disc; B - microabrasion with equal parts by volume of 35% phosphoric acid and pumice; C - microabrasion with Opalustre followed by polishing with diamond paste associated with felt disc D - microabrasion with Opalustre; and E - control, was not carried out any kind of procedure. After this step, new readings of microhardness and surface roughness were realized (L2). Then the samples were stored in artificial saliva under the regime of daily changes over a period of 15 days and subjected to new readings of microhardness (L3) and at the end, after 30 days of immersion in artificial saliva (L4). In this stage, the samples were metallized for surface characterization in Scanning Electron Microscopy - SEM. The samples from G2 were used to conduct the chemical analysis by Energy Dispersion - EDS testing that were vaporized with carbon to the test. The data were statistically analyzed by ANOVA with repeated measures followed by Tukey test (? = 5%). There was no significant difference between the types of abrasion to both roughness and hardness. After the completion of abrasion, surface roughness has increased, and after polishing these values were comparable to the initial time and the control group. For microhardness data, abrasion followed by polishing increase these values, in addition to the stabilization of the same in the periods between 15 days and 30 days of immersion in artificial saliva. No changes were observed from Phosphorus concentrations in abrasioned enamel, however for the samples abrasioned with Opalustre there were observed the decrease of Calcium means, beyond this, the presence of Cloro and in the polished specimens Silica in the EDS test. It can be concluded that the abrasion followed by polishing can increase the microhardness of enamel surface smoothness and, moreover, the immersion in artificial saliva for a minimum of 15 days is sufficient to increase the surface hardness of abrasioned enamel. In addition it can be conclude that microabrasion procedures can alter the mineral content from dental enamel, incorporating microabrasive chemical elements on this substrate / Abstract: The bleaching technique consists in applying a gel on enamel surface. The gel can have different compositions, but it's active ingredient is hydrogen peroxide. A few years ago, researchers have been adding different chemicals components to the composition in order to decrease the adverse effects caused by bleaching. This in vitro study aimed to evaluate the enamels physicochemical properties after using hydrogen peroxide with and without calcium and consequent application of neutral fluoride or immersion in artificial saliva. Forty enamel and dentin blocks (25mm2) obtained from bovine incisors were divided into 4 groups (n = 10): G1 - hydrogen peroxide (HP) 35 % Calcium ( Whiteness HP Blue / FGM ) followed by application of neutral 2% fluorine (2 minutes), G2 - PH 35% calcium and storage in artificial saliva (7 days) , G3 - PH 35 % ( Whiteness HP Maxx / FGM) followed by application of neutral 2% fluorine (2 minutes) and G4 - PH 35% and storage in artificial saliva (7 days). Microhardness, roughness and chemical composition analysis by EDS readings were performed on: L1 - initial; L2 - after bleaching; and L3 - after fluoride application or immersion in artificial saliva. Data were statistically analyzed by PROC MIXED with repeated measures test followed by Tukey test (? = 5%). Regarding physical analysis, it was observed that bleaching decreased hardness and increased surface roughness from all groups. In L2 , G1 and G2 presented higher hardness values compared to G3 and G4 . L3 was presented better results in relation to L2 for all groups. Groups treated with fluorine or artificial saliva didn't differ statistically for hardness (p = 0.6892) and roughness (p = 0.3169). Regarding the chemical analysis, for Calcium element in L1 , there were no statistical differences between the groups tested. In L2 , there were a reduction in rates for groups G3 and G4. In L3 there were no statistically significant differences between groups. For the Phosphorus element, there were no difference between groups in L1 and L2, but in L3 there were an increase in rate similarly between groups. It can be concluded that for both bleaching agents, the enamel's surface roughness increased and did not change after immersion in saliva or fluoride application. About microhardness, the values reduction was smaller for bleaching with calcium. The neutral fluoride application or immersion in artificial saliva after bleaching was effective in recovery of baseline values, but was ineffective against the roughness. Bleaching agent with calcium significantly affect the concentration of enamel's calcium compared to group treated with common agent. / Mestrado / Dentística / Mestre em Clínica Odontológica