Orientador: Marco Antonio Bica de Moraes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-06T01:12:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gadioli_GiovanaZanini_M.pdf: 816711 bytes, checksum: 5d38a2c08f13049d8af5fd4659ded22e (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: As propriedades de filmes obtidos por co-deposição de um material ferromagnético e um não-magnético são objetos de intensa investigação. Neste trabalho, foram investigadas as propriedades de filmes Gdx W1-x, com x variando de 0 a 1. Os filmes foram depositados por magnetron-sputtering a partir de alvos de Gd e W. Para a análises dos filmes foram usadas as técnicas EPMA (microanálise eletrônica) e difratometria de raio-x de baixo ângulo para determinar a composição atômica e a estrutura cristalina, respectivamente. O momento magnético, m , de cada filme foi medido em função da temperatura, T, e do campo magnético aplicado, H, usando um magnetômetro SQUID (superconducting quantum interference device). Os filmes são amorfos para para 0,15 < x < 0,85, mas a coercividade foi observada em todos as amostras. A partir das curvas m vs T, foi observado um forte ordenamento magnético para T < TB. Para T > T B as amostras se mostram paramagnéticas. Os valores de T B foram observados em baixa temperatura (entre 5 e 50 K). A temperatura de Curie-Weiss, deduzida a partir das curvas x -1 vs T, onde x é a suscetibilidade, aumentaram com x. O efeito magnetocalórico foi estudado a partir das isotermas de magnetização, M vs H, das quais a variação de entropia magnética, D S M, foi obtida. As curvas D SM vs T exibiram máximos que variam entre 5 K e temperatura ambiente, dependendo da proporção de Gd / Abstract: The magnetic properties of films obtained by the co-deposition of a ferromagnetic and a non-magnetic components are the subject of intense investigation. In this work, the magnetic properties of Gdx W1-x, with x ranging from 0 to 1, were investigated. The films were deposited by magnetron sputtering from Gd and W targets. EPMA (electron probe microanalysis) and low-angle XRD (x-ray diffraction) were used to determine the film atomic composition and structure, respectively. The magnetic moment, m , of the films was measured as a function of temperature, T, and applied field H, using a SQUID (superconducting quantum device) magnetometer. The films were amorphous for 0.15 < x < 0.85 but coercivity was observed in all samples. From plots of m vs T, a strong magnetic ordering was observed for T < TB. For T > T B the samples were paramagnetic. TB-values occurred at low temperatures (between 5 K and 50 K). The Curie paramagnetic temperature, deduced from the x -1 vs T plots, where x is the susceptibility, was observed to increase with increasing x. The magnetocaloric effect was investigated from the magnetization isotherms, M vs H, from which the magnetic entropy change, D SM, caused by the application and removal of a 50 kOe field, was deduced. The D SM vs T curves exhibited maxima which varied from 5 K to about room temperature, depending on the Gd concentration / Mestrado / Física da Matéria Condensada / Mestre em Física

Orientador: Iris Concepcion Linares de Torriani / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-08T13:36:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aguero_OscarEnrique_D.pdf: 9568417 bytes, checksum: db4b9632a94f1d1cb2691c4eeb1404ec (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Uma serie de compostos ineditos ou pouco estudados foram sintetizados e as propriedades físicas foram estudadas usando difração de raios X e medidas magneticas em função da temperatura. Neste tipo de compostos as propriedades estruturais estão fortemente correlacionadas com as propriedades magnéticas e de transporte. Neste trabalho apresentaremos a síntese, caracterização estrutural e magnética de ligas metálicas nanoestruturadas de Cu-Fe, compostos intermetálicos R3M4Sn13(R= terra rara, M= Co e Ir), e cobaltitas (Nd1-xC axCoO3 e GdBaCo2O5,5). Parâmetros de cela, tamanho de domínios e tensões de ligas nanoestruturadas Cu1-xFex (0<x<0,5) preparadas por ball-milling foram determinados usando difração de pó. Todos as amostras apresentam a estrutura FCC do Cu. Os parâmetros de cela aumentam com x. Usando métodos de análise do perfil de difração (largura integrada e Warren-Averbach), determinamos o tamanho dos domínios cristalinos e tensões na rede. O tamanho dos domínios decresce e as tensões aumentam com x. As estruturas cristalinas dos compostos R3M4Sn13(R= terra rara, M= Co e Ir) foram determinadas por difração de monocristais à temperatura ambiente. Todos os compostos R3C o4Sn13 e Eu3I r4Sn13 cristalizam com uma cela cúbica Pm-3n, com parâmetros de cela a~ 9,5- 9,8 Å. Os compostos R3I r4Sn13 (R= La, Ce, Pr, Nd) apresentam uma superestrutura cúbica de corpo centrado com a¿~2a. Os compostos de Yb e Eu mostram um comportamento anômalo associado a um estado de valência diferente das outras terras raras. Estudos de difração de pó a baixas temperaturas para os compostos R3Co4Sn13 (R= La, Ce, Pr, Nd e Gd) mostram uma transição abaixo de T=150 K para uma superestrutura cúbica de corpo centrado com parâmetro de cela a¿~2a. Os compostos R3Ir4Sn13 não apresentam transições de fase até 20 K. As propriedades estruturais e magnéticas das cobaltitas Nd1-xCaxCoO3 (0 =x =0,4), foram estudadas usando difração de pó, magnetização dc e susceptibilidade ac em função da temperatura (2-800 K). Todos os compostos cristalizam com uma estrutura ortorrômbica (Pnma) no intervalo de temperatura estudado (20-800 K). Para x =0,1 o sistema mostra um comportamento paramagnético até 2 K, com os íons Co3+ e Co 4+ em estados de baixo spin (LS) para T<180 K. Para 0,2 =x =0,4, duas transições magnéticas são observadas para T<60 K. Estas transições estão associadas a estados de "spin glass" ou "cluster glass". Um diagrama de fases magnéticas e de estados de spin foi construído e comparado com outros sistemas similares. Foi realizada a síntese do composto GdBaCo2O5,50 e estudadas as propriedades estruturais e de transporte em função da temperatura (2-800 K). Sucessivas transições de fase magnéticas foram observadas a: TPM= 70 K, TN~ 260 K; TC~ 273 K. Observamos uma transição metal isolante a TMI~ 360 K, simultânea com uma transição de spin dos íons de Co3+ . Os resultados magnéticos são compatíveis com estados de spin: 50%Co3+ (IS)+50% Co3+ (LS) para T<TMI e 50% Co3+ (IS)+50% Co3+ (HS) para T > TMI. Estudos estruturais usando difração de pó com fonte convencional e luz de síncrotron, mostram que a TMI uma transição de spin LS ÎHS ocorre para os íons Co3+ nos octaedros. Uma transição ortorrômbica-tetragonal, de tipo ordem-desordem, foi observada a TOD~ 760 K / Abstract: A series of new compounds have been synthesized and their physical properties studied using X-ray diffraction and magnetic measurements as a function of temperature. In this type of compounds, structural properties are strongly correlated with their magnetic and transport properties. In this work we present details of the synthesis as well as the structural and magnetic characterization of nanostructured metallic alloys (Cu-Fe), intermetallic compounds of the type R3M4Sn13 (R=rare earth, M= Co, Ir), and the cobaltates Nd1-xCaxCo03 and GdBaCo2O5,5. The lattice parameters, crystallite size and lattice strain of nanostructured Cu1-xFex(0< x <0,5) alloys prepared by the ball milling method were determined from X-ray powder diffraction analysis. All samples present the Cu FCC structure. The lattice parameter of the Cu1-xFex phases increases with x. The X-ray diffraction peaks were analyzed using the Warren-Averbach and Integral Breadth methods. The crystallite size decreases and the lattice strain increases with Fe concentration. Crystal structures of the R3M4Sn13 (R= rare earth, M=Co, Ir) intermetallic compounds were determined from single crystal X-ray diffraction at room temperature. All R3Co4Sn13 and Eu3Ir4Sn13 compounds crystallize in the cubic Pm-3n space group with cell parameters a~9,5-9,7 ÿ. The R3IrSn13(R= La, Ce, Pr, Nd) compounds present a body centered cubic superstructure with aÂ' ~2a. In this series, the Yb and Eu compounds exhibit an anomalous behavior associated to valence states different from those of the other rare earths. Low temperature X-ray powder diffraction studies for R3Co4S n13(R= La, Ce, Pr, Nd and Gd) show a phase transition below 150 K from a simple cubic to a body centered cubic superstructure with cell parameter aÂ'~ 2 a. The temperature of the phase transition decreases with the rare earth ionic radii. No phase transitions were observed for the R3Ir4Sn13 series for temperatures down to 20 K. The structural and magnetic properties of the cobaltates Nd1-xCaxCoO3(0 =x =0,4), were studied using powder X-ray diffraction, dc magnetization and ac susceptibility measurements as a function of temperature (2-800 K). All compounds crystallize with an orthorhombic (Pnma) structure in the temperature range (20- 800 K). For x =0,1 the Nd1-xCaxCoO3system shows a paramagnetic behavior down to 2 K, with the Co3+e Co4+ions in low spin state (LS) for T<180 K. For 0,2 =x =0,4, two magnetic transitions were observed for T<60 K. These transitions are associated to a spin or cluster glass states. A magnetic phase and spin state diagram was constructed for comparison with similar systems. The compound GdBaCo2 O5.50was synthesized and the structural and transport properties were studied as a function of temperature [2-800 K]. Successive magnetic phase transitions were observed: TPM= 70 K, TN~ 260 K; TC~ 273 K. A metal-insulator transition is observed at TMI~ 360 K, with a simultaneous spin transition of the Co 3+ions. The magnetic measurements results are compatible with the spin states 50%Co3+(IS)+50% Co3+(LS) for T<TMI and 50%Co3+(IS)+50%Co3+(HS) for T>TMI. Structural studies using powder diffraction with a conventional X-ray source and synchrotron radiation show that the LS Ã?HS spin state transition occurs only for the Co3+ions in the octahedrons. An orthorhombic-tetragonal transition of the order-disorder type was observed at TOD~ 760 K / Doutorado / Física da Matéria Condensada / Doutor em Ciências

Orientador: Eduardo Granado Monteiro da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-14T22:43:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moreira_AlessandroFerreiraLisboa_M.pdf: 8996770 bytes, checksum: 0836e45112c5212268c2e5514f1232a9 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Nesse trabalho foram realizados estudos em duas famílias de compostos de perovskitas duplas Ba2FeReO6 e S r2UO6 (B'= Co, Ni) por espectroscopia Raman e difração de raios-X com luz síncrotron. No primeiro composto há uma transição de uma estrutura cúbica Fm3m paramagnética para uma tetragonal I4/mmm ferrimagnética abaixo de TC~305 K. O mecanismo de acoplamento magnético neste material ainda permanece uma incógnita. Dois grupos de medidas de espalhamento Raman foram realizados em regiões distintas da amostra à base de FeRe. Foi verificado que o fônon associado às vibrações de estiramento dos oxigênios nos octaedros sofre um desvio na freqüência em relação ao comportamento convencional abaixo de TC nos dois grupos de medidas. Isso pode ser associado a dois possíveis mecanismos: acoplamento spin-fônon gigante e acoplamento órbita-spin-fônon. Na segunda família de compostos contendo urânio, os compostos estudados apresentam uma estrutura cristalina monoclínica com grupo espacial P 21/n e um ordenamento antiferromagnético abaixo de TN~21 K para B" = Ni e TN~10 K para B" = Co. A partir dos espectros Raman desses compostos observa-se que a área integrada do modo de estiramento do oxigênio sofre um decréscimo anômalo sob aquecimento até T*~300 K. Além disso, este modo sofre um endurecimento anômalo de ~1 cm -1 sob aquecimento até T*. Para verificar a hipótese de que T* poderia estar associada a uma transição estrutural nesta família, medidas de difração de raios-X de pó com luz síncrotron foram realizadas no LNLS. A análise estrutural de ambos os compostos não mostraram nenhum grau observável de desordem de antisítios entre B' e U e tampouco uma transição de fase ou comportamento anômalo dos parâmetros de rede foi encontrada em torno de T*. Portanto, as anomalias encontradas em espectroscopia Raman nestes materiais são de origem eletrônica / Abstract: In this work, studies on two families of double perovskite compounds Ba2FeReO6and Sr2B'U O6(B' = Ni, Co) were carried out by Raman spectroscopy and synchrotron X-ray diffraction. In the first compound, a transition from a cubic Fm3m paramagnetic to a tetragonal ferromagnetic structure takes place below TC ~305 K. The magnetic coupling mechanism in this material remains unknown. Two groups of Raman scattering measurements were performed in distinct regions of the FeRe-based sample. It was verified that the phonon associated to stretching vibrations of oxygen octahedra shows a frequency shift with respect to the conventional behavior below TC, in both groups of measurements. This may be associated with two possible mechanisms: giant spin-phonon coupling and orbit-spin-phonon coupling. In the second family of compounds with uranium, the studied compounds present a monoclinic crystal structure with space group P21/n and an antiferromagnetic ordering below TN~21 K for B'' = Ni and TN ~10 K for B'' = Co. From the Raman spectra of these compounds, an anomalous decrease of the integrated area of the oxygen stretching mode was observed upon heating up to T*~300 K. Also, this mode shows an anomalous hardening of ~1 cm -1 under heating up to T*. In order to verify the hypothesis that T* could be associated to a structural transition in this family, powder x-ray diffraction measurements with synchrotron light were perfomed at LNLS. The structural analysis of both compounds did not show any observable degree of antisite disorder between B' and U, and no phase transition or anomalous behavior of lattice parameters was found close to T*. Therefore, the anomalies found by Raman spectroscopy in these materials are electronic in origin / Mestrado / Física da Matéria Condensada / Mestre em Física

Orientador: Eduardo Granado Monteiro da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-15T22:33:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Brito_LenilsonTorres_M.pdf: 1651366 bytes, checksum: b943a1a9e24d0c5a36f607cf093af90b (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Esta dissertação apresenta um estudo das estruturas magnéticas em um filme de EuSe por difração magnética de raios-X. Usamos um filme de EuSe de 3200 Å , com uma alta qualidade cristalina e crescido por epitaxia de feixe molecular sobre um substrato de BaF2(111). A difração magnética de raios-X revelou um diagrama de fases exibindo uma forte histerese entre 1.8 K e TN ~ 4.7 K, no qual duas fases antiferromagnéticas (AFM) foram observadas. Também foi observada uma fase defeituosa e que compete com uma das fases AFM, fazendo com que essas coexistam em uma determinada região de temperatura. Investigamos a intensidade integrada, vetor de propagação k = [hhh], e largura ? h dos picos nas fases magnéticas observadas, como função da temperatura. O acoplamento magnetoelástico neste composto também foi investigado em detalhes através de pequenas anomalias no seu parâmetro de rede longitudinal. Nossos resultados completam e sistematizam estudos prévios neste material, contribuindo para o entendimento de um complexo diagrama de fases em um sistema de Heisenberg clássico com competição de interações de troca de primeiros e segundos vizinhos / Abstract: This dissertation presents a study of the magnetic structures of a EuSe film by magnetic x-ray diffraction. We used a 3200 Å thick EuSe film with high crystalline quality, grown by molecular beam epitaxy over a BaF2(111) substrate. Magnetic x-ray diffraction revealed a phase diagram with strong hysteresis between 1.8 K and TN ~ 4.7 K, where two antiferromagnetic (AFM) phases were observed. In addition, a defective phase appears, and competes with one of the AFM phases, leading to a phase coexistence in a given temperature interval. We investigated the integrated intensity, propagation vector k = [hhh], and width ? h of these peaks in the observed magnetic phases as function of temperature. The magnetoelastic coupling in this compound was also investigated in detail through small anomalies in its longitudinal lattice parameter. Our results complete and systematize previous studies in this material, contributing for the understanding of the complex phase diagram of a classical Heisenberg system with competition amongst first and second neighbor exchange interactions / Mestrado / Física da Matéria Condensada / Mestre em Física

Orientador: Célia Marina de Alvarenga Freire / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-22T11:43:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_GiselleBarata_D.pdf: 6195639 bytes, checksum: 7b424607db5a3372771d157f6bac717c (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O hidrogênio é reconhecido como sendo um elemento residual sempre prejudicial ao aço. Proveniente de reações químicas e eletroquímicas, tais como, corrosão, proteção catódica e reações de processo, é absorvido pelo aço e retido nos defeitos da rede cristalina podendo causar a fragilização do aço e a propagação de trincas e fraturas. O presente trabalho visa analisar a influência do hidrogênio na estrutura cristalina e no comportamento magnético do aço AISI 4340 obtido pelas normas AMS 6414K e 6415S, nas condições como recebido, temperado e revenido. Para tanto corpos-de-prova foram retirados da posição transversal dos lingotes, temperados a 845°C e revenidos a três diferentes temperaturas (350°C, 400°C e 500°C). Para a caracterização do material foram feitas micrografias, ensaios de dureza, difração de raios-X, voltametria cíclica e análise de difusão. As propriedades magnéticas foram obtidas utilizando-se um magnetômetro de amostra vibrante (VSM) onde a magnetização de saturação foi obtida e foram analisadas amostras antes da hidrogenação e após hidrogenação. O carregamento de hidrogênio foi feito em solução de H2SO4 a 0,05 M em temperatura ambiente. Os resultados obtidos nos ensaios de voltametria cíclica e difusão foram correlacionados às difrações de raios-x e magnetização de saturação em função da contaminação por hidrogênio e as diferentes condições de tratamento térmico. A comparação das curvas antes e após hidrogenação para as difrações de raios-X mostraram que a hidrogenação provoca uma diminuição das curvas em todas as condições de tratamento térmico para os dois tipos de aço. As curvas de difusão mostraram que os coeficientes de difusão da amostra como recebida é menor que as tratadas com revenimento para o aço AISI 4340 AMS 6415S e maior para o aço AISI6414K. A magnetização de saturação mostrou que os aços AISI 6414K e 6415S antes da hidrogenação apresentaram magnetização de saturação maior que após hidrogenação / Abstract: Hydrogen is recognized as a residual element always harmful to steel. From chemical and electrochemical reactions, such as corrosion, cathodic protection and reaction process, the steel is absorbed and retained in the crystal lattice defects may cause embrittlement of steel and propagation of cracks and fractures. This study aims to analyze the influence of hydrogen in the crystal structure and magnetic behavior of AISI 4340 obtained by the rules AMS 6414K 6415S and the conditions as received, quenched and tempered. For this purpose the test piece bodies were removed from the transverse position of the ingots, quenched to 845 ° C and tempered at three different temperatures (350 ° C, 400 ° C and 500 ° C). For the characterization of the micrographs were taken, hardness tests, X-ray diffraction, cyclic voltammetry analysis and dissemination. The magnetic properties were obtained using a vibrating sample magnetometer (VSM), where the saturation magnetization was obtained and analyzed samples before hydrogenation and after hydrogenation. The hydrogen loading was done in a solution of 0.05M H2SO4 at room temperature. The results obtained in the test and cyclic voltammetry were correlated to diffusion x-ray diffraction and saturation magnetization due to hydrogen contamination and different heat treatment conditions. A comparison of the curves before and after hydrogenation for X-ray diffraction showed that the hydrogenation causes a decrease of the curves in all heat treatment conditions for both types of steel. The curves show that the diffusion coefficient of diffusion of the sample as received is lower than those treated with tempering for the steel AISI 6415S AMS 4340 steel and higher for AISI6414K. The saturation magnetization showed that AISI 6415S 6414K and exhibited before the hydrogenation higher than saturation magnetization after hydrogenation / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutora em Engenharia Mecânica

Orientadores: Antonio Ludovico Beraldo, Holmer Savastano Júnior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-21T10:15:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodrigues_MichelleSantos_D.pdf: 5803870 bytes, checksum: c6cbc3e5bb60178760286846f51dffb6 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Neste trabalho produziram-se cinzas de palha de cana-de-açúcar por queima controlada para avaliar a sua aplicação como adição mineral em matrizes cimentícias. As palhas foram submetidas a quatro diferentes temperaturas de queimas: 600 °C, 700 °C, 800 °C e 900 °C, e as cinzas foram denominadas CPCA600, CPCA700, CPCA800 e CPCA900, respectivamente. Após a queima cada cinza passou por um processo de moagem e foi submetida a análises de fluorescência de raios X, difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, granulometria a laser, massa específica real por picnometria a gás e superfície específica por B.E.T (Brunauer-Emmett-Teller). A reatividade das cinzas foi avaliada por meio de medições de condutividade elétrica em soluções insaturadas de Ca(OH)2/cinzas. Foram analisadas pastas com cimento Portland ou hidróxido de cálcio em função da idade de cura úmida (7, 28, 63 e 91 dias) por meio das técnicas de termogravimetria, compressão simples, compressão diametral, absorção de água, porosidade aparente, massa específica aparente, porosimetria por intrusão de mercúrio, microscopia eletrônica de varredura, calorimetria e difração de raios X de alta resolução, realizada no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron. As cinzas CPCA600 e CPCA700 foram consideradas mais reativas e foram aplicadas em compósitos de fibrocimento. As caracterizações das cinzas mostraram que a CPCA600 e a CPCA700 contêm composição química de material pozolânico, partículas com elevada nano e microporosidade e elevadas áreas de superfície específica, assim como foi observado um halo de amorficidade nos difratogramas de ambas as cinzas. O ensaio de condutividade elétrica no sistema hidróxido de cálcio/cinzas mostrou elevada reatividade dessas cinzas. Na avaliação das pastas, as cinzas CPCA600 e CPCA700 apresentaram maior consumo de hidróxido de cálcio, maior resistência à compressão simples e menor volume de poros. As caracterizações físicas (absorção de água, porosidade aparente e massa específica aparente) e mecânicas (módulo de ruptura, energia específica, módulo de elasticidade e limite de proporcionalidade) dos compósitos mostrou que aqueles produzidos com a CPCA700 apresentaram características físicas e mecânicas similares àquelas do controle, o que viabiliza a substituição parcial do cimento Portland pela mesma / Abstract: This research work produced sugarcane straw ashes by controlled burning and evaluates its application as mineral admixture in cementitious matrices. Straws were subjected to four different burning temperatures. Straws were dried and burned at 600 °C, 700 °C, 800 °C and 900 °C that were named SCSA600, SCSA700, SCSA800 and SCSA900, respectively. After firing the material passed through a milling process and it was subjected to analysis of X ray fluorescence, X ray diffraction, scanning electron microscopy (SEM), particle size laser, real density and specific surface area by B.E.T (Brunauer-Emmett-Teller). The reactivity evaluation of the ashes was performed by measuring the electrical conductivity of insaturated solutions of Ca(OH)2/ash. Pastes with Portland cement or calcium hydroxide were evaluated according to the curing hydration age (7, 28, 63 and 91 days) by means of thermogravimetry, compressive strength, splitting test, water absorption, apparent porosity and bulk density, mercury intrusion porosimetry, scanning electron microscopy, calorimetry and high-resolution X-ray diffraction, at the National Laboratory of Synchrotron Light. The ashes SCSA600 and SCSA700 were considered more reactive and have been applied in cement composite. The characterizations show that SCSA600 and SCSA700 ashes contain chemical composition of pozzolanic material, and nano particles with high microporosity, and consequently, with high specific surface areas, as has been observed halo amorphicity in both diffractograms ashes. Electrical conductivity obtained at the system calcium hydroxide/ashes showed high reactivity for these ashes. In the pastes evaluation, the ashes SCSA600 and SCSA700 showed higher consumption of calcium hydroxide, higher compressive strength and reduced volume of pores. The physical characterizations (water absorption, apparent porosity and bulk density) and mechanical (modulus of rupture, specific energy, elastic modulus and proportionality limit) of the composites showed that those produced with the ash SCSA700 were similar to the control ones, which enables the partial replacement of Portland cement by this kind of ash / Doutorado / Construções Rurais / Doutora em Engenharia Agrícola

Orientador: Paulo Roberto Mei / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T12:28:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guimaraes_AdilsonAntoninho_D.pdf: 25767273 bytes, checksum: c33643cf7ea34b13549c31a95275f014 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Foram estudados tubos de aço inoxidável AISI 446, utilizados em fomos de radiação na Usina de Processamento de Xisto da Petrobrás. Foram examinadas amostras de tubos novos e após o uso com o emprego de metalografia ótica, microscopia eletrônica de varredura, espectrometria por energia dispersiva, difração de raios-x, medidas de dureza (macro e microindentação) e dilatometria. Os resultados encontrados mostraram que os tubos novos apresentam carbonetos de cromo e uma amostra apresentou uma pequena quantidade de fase sigma. A quantidade de carbonetos e de fase sigma aumentou consideravelmente após o uso. O estudo da composição química das amostras em diversas posições nos possibilitou verificar uma carbonetação e sulfetação significativas nas amostras dos tubos usados. Esta carbonetação é diretamente responsável pelo aumento da quantidade de carbonetos. Foi possível ainda concluir que há uma diferença significativa de composição química de uma face do tubo para a outra, decorrente da distribuição de temperatura n(,) fomo. Em função desta diferença a carbonetação é muito mais acentuada na região mais quente. Os tubos usados foram submetidos a uma série de tratamentos térmicos, visando pesquisar a possível recuperação dos tubos, com reversão das fases formadas. Foi verificado que a fase sigma se dissolve a 900°C e os carbonetos a 1200°C. Nas condições estudadas o tratamento térmico por até 96 horas não causou a reprecipitação da fase sigma, confirmando que seu aparecimento só ocorre após longos tempos de exposição. A verificação das microestruturas resultantes após os tratamentos térmicos através da difração de raios-x mostrou que os carbonetos mudam de estrutura variando entre Cr2C, Cr3C2 ,Cr23C6 e Cr7C3 dependendo da posição no tubo e da área analisada. O efeito da carbonetação após o tratamento térmico foi de fazer surgir, para as temperaturas acima de 1100°C, a austenita, que em alguns casos se decompôs em perlita mais ferrita. Considerando que o aço AISI 446 é essencialmente ferrítico, a ocorrência da austenita é resultado do enriquecimento em carbono da matriz com o tratamento de solubilização.Visando caracterizar melhor a fase sigma foram fundidas amostras experimentais de Ferro-Cromo. Após laminação estas amostras possibilitaram a identificação inequívoca da fase sigma o que serviu de padrão para ser utilizado nas análises por difração de raios- x dos tubos de aços novos e usados / Abstract: Tubes of AISI 446 ferritic stainless steels used in a heating furnace of a Petrobrás petrochemical plant, were studied. Samples of brand new and used tubes were investigated using optical microscopy, scanning electron microscopy, energy-dispersive spectrometry, X-ray diffraction, hardness and microhardness measurements and dilatometry. It was found that under the working conditions the tubes were subjected to, precipitation of carbides and sigma phase occurs. The amount of carbides and sigma increased considerably after use. The chemical analysis of the samples in several positions made it possible to identify significant sulfidation and enrichment in carbon, in the used samples. This carbon enrichment is directly responsible by the increase in the amount of carbides. It was also possible to establish a significant difference in chemical composition from one side of the tube to the other, due to the temperature distribution in the furnace, in face of this difference, carbon enrichment is much more pronounced in one side than in the other. The tubes were also submitted to a series of heat treatment to check its effect in the components involved. It was seen that the sigma phase does dissolve at 900°C and the carbides also dissolve but at 1200°C. Under the conditions investigated, aging did not resulted in reprecipitation of sigma phase, thus confirm the sluggish nature of its precipitation. The x-ray diffraction results after heat treatment showed a change in structure of the carbides which can be Cr2C ,Cr3C2 ,Cr23C6 and Cr7C3 depending on the position of the sample in tube and the analysed area. The effect of carbon enrichment after heat treatment was sueh that the resulting microstructures after treating above 1100°C showed the presence of austenite which under some conditions decomposed to perlite plus ferrite. Taking in consideration that AISI 446 steel is essentially ferritic, the occurrence of austenite is the result of the matrix enrichment in carbon with the solubilizing treatment. Aiming to better characterize the sigma phase, iron-chrome samples were east in an experimental furnace. After rolling the samples the identification of sigma through x-ray diffraction was easy to be confirmed. / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Daniela Zanchet / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T16:45:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leite_MarinaSoares_M.pdf: 8993425 bytes, checksum: d5f840823be37847f365bda8db9ed578 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: O estudo do arranjo atômico em nanopartículas (NPs) é um problema interessante em metais nobres, como Ag e Au, devido às transições estruturais com o tamanho e tendo em vista sua influência nas propriedades do sistema. Nesse trabalho estudou-se NPs de Ag e Au sintetizadas quimicamente ¿ com diâmetro entre 2 e 10 nm ¿ recobertas por moléculas orgânicas (ligante). O principal objetivo desse projeto foi comparar estruturalmente NPs de Ag e Au, buscando entender os possíveis fatores que afetam a formação das NPs. O trabalho foi divido em duas etapas: a obtenção de amostras em diferentes condições experimentais e a caracterização estrutural das mesmas. As técnicas usadas na determinação do tamanho médio das NPs foram: Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM) e Espalhamento de Raios X a Baixos Ângulos (SAXS). No estudo da estrutura, utilizou-se TEM de Alta Resolução (HRTEM) e Difração de Raios X (XRD). A associação de técnicas de caracterização direta e local, como (HR)TEM, com técnicas que dão medidas estatísticas (SAXS, XRD) se mostrou fundamental no decorrer desse estudo. Sintetizando NPs de Ag e Au nas mesmas condições experimentais verificou-se que o diâmetro das NPs de Ag são sempre maiores (aproximadamente 4 nm para Ag e 2 nm para Au). Uma possibilidade para explicar esse resultado é a ligação metal-ligante ser mais forte no Au-S, dificultando o crescimento das NPs. Outra hipótese é que os mecanismos envolvidos na formação das NPs de Ag e Au sejam diferentes; algumas evidências indicam que as NPs de Ag podem ser formadas a partir de micelas. HRTEM mostrou que todas as amostras apresentam uma distribuição de estruturas. Mostrou-se que NPs de Ag e Au formam, preferencialmente, estruturas FCC com planos de defeito e decaedros (DEC), respectivamente. A formação dessas estruturas tem origens distintas. Nas NPs de Ag, a cinética de reação é responsável pelo caráter HCP das NPs, já que a estrutura FCC perfeita é esperada para NPs com mais de 4,0 nm. Nas NPs de Au os DEC são as estruturas mais prováveis, mostrando que a cinética tem um efeito menor. Esse trabalho mostrou que sínteses em diferentes condições experimentais podem induzir a formação de estruturas distintas e que materiais similares podem se comportar de maneira diferente em escala nanométrica. O estudo da influência da estrutura nas outras características do sistema, como a morfologia, pode levar à obtenção de materiais com propriedades únicas e, conseqüentemente, o desenvolvimento de novas tecnologias / Abstract: The atomic arrangement in nanoparticles (NPs) is an interesting problem in noble metals, such as Ag and Au, since structural transitions may occur in the nanoscale regime and influence system properties. Here, it is presented the results in the chemical synthesis of Ag and Au NPs, in the range of 2 - 10 nm in diameter, capped by organic molecules (ligand). The main goal of this project has been to compare Ag and Au NPs from the structural point of view, understanding the parameters that affect NP growth. The project was realized in two steps: NP synthesis in different experimental conditions and their structural characterization. For the size distribution determination Transmission Electron Microscopy (TEM) and Small Angle X Ray Scattering (SAXS) have been used. High Resolution TEM (HRTEM) and X Ray Diffraction (XRD) have been applied for structural investigations. The association of local techniques, such as (HR)TEM, with statistical ones (SAXS, XRD) have been very important in this work. Using the same synthesis conditions, Ag NP always present larger diameters than Au ones (approximately 4 nm for Ag and 2 nm for Au). A possible mechanism to explain this result is the metal-ligand interaction, which seems to be stronger in Au, slowing down their growth. Another hypothesis is that Ag and Au NPs formation follow different process. Some evidences suggest that Ag NPs may be formed inside micelles HRTEM has shown that a structure distribution exist in all samples. However, Ag NPs have the tendency to form FCC with stacking faults whereas Au ones form preferentially decahedra (DEC). The distinct atomic arrangements in Ag and Au NPs have different origins. In Ag NPs, kinetics reaction induces the HCP character, since the perfect FCC structure is expected for NPs larger than 4.0 nm. DEC is the expected structures in Au NPs of approximately 2 nm, suggesting that kinetics plays a minor role. This work has pointed out that different experimental conditions may lead to different structures and that similar bulk materials may be different at nanoscale. The study of structure effect in other NPs attributes, such as morphology, may lead to the generation of materials with unique properties and, as a result, the development of new technologies / Mestrado / Física / Mestra em Física

Orientador: Carlos Kenichi Suzuki / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-25T04:29:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mendes_Wanderley_M.pdf: 9018563 bytes, checksum: 6fc26478d4581cd787ef07e1923cfa7f (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: A indústria siderúrgica é historicamente um setor que produz impactos ambientais inerentes ao seus processos de produção. Anualmente são gerados 135 milhões de toneladas de escórias para uma produção de 700 milhões de toneladas de aço. As novas regulamentações dos órgãos ambientais têm motivado a pesquisa em busca de novas aplicações destes resíduos. Atualmente, as escórias tem sua aplicação na indústria de cimento Portland e vidros, na pavimentação de estradas, revestimentos acústicos e térmicos, neutralizante de solos, mas há necessidade de novas aplicações das escórias devido ao montante gerado pelas usinas. Neste contexto, a caracterização física, química e de impactos ambientais das escórias se faz necessária, visando uma nova aplicação tecnólogica, tendo em vista que as suas propriedades físicas e químicas estão diretamente relacionadas as suas estruturas. Com o objetivo de determinar a composição química e determinação estrutural, métodos analíticos foram aplicados em escórias de alto forno (AF) e conversores LD (CLD) utilizando-se das técnicas de espectroscopia de fluorescência (FRX) e difração de raios-X (DRX). O presente trabalho foi desenvolvido em duas etapas: (1) a determinação e quantificação química das escórias por FRX; (2) caracterização estrutural das fases presentes e quantificação da fase mervinita cristalina Ca2Mg(SiO4h que se fez presente em todas as amostras analisadas de escórias de alto forno. Foram utilizadas duas metodologias nas escórias analisadas por FRX: métodos de parâmetros fundamentais (PF) e análise semi-quantitativa (SQ), onde as diferenças nas concentrações foram significativas, justificadas pela maior acuracidade nas medições realizadas pelo PF, haja visto uma maior interação númerica e utilização de curvas de sensitividade para a análise. Também verificamos a presença de impurezas que não foram detectadas no SQ e observadas no PF, tais como: P, N, V, Cr. Com os resultados obtidos na análise por DRX observamos os diferentes graus de cristalização/amorfo; a caracterização de fases presentes, mesmo quando se encontravam em baixas porcentagens nas amostras, além da quantificação da fase mervinita utilizando-se do método de padrão interno / Abstract: Steel plants are historicalIy associated with environrnental impacts because of their manufacture processoIn that process, there are generations of 135 million tons of slag from 700 million tons of steel produced. The new regulations of environrnental agencies have stimulated research of new uses for the generated wastes. Nowadays, slag is re-used in Portland cement plants, glass manufacture, paving highways, acoustic and thermal insulating, and soil neutralization. Despite those applications, the slag generation is large enough to demand new innovative technologies. In this context, it is necessary to accomplish physical and chemical characterization of slag to extend knowledge of its structure and properties. Analytical methods for chemical and structural determination of slag were applied in blast furnace slag (AL) and steel converter unit slag (CLD) by using X-ray Fluorescence Spectroscopy (FRX) and X-ray Diffraction (DRX). The present research was carried out in two stages: (1) determination of chemical elements presents in slag followed by quantitative analysis of these elements (by FRX); (2) structural characterization followed by quantitative determination of merwinite crystalline phase [CazMg(SiO4)z]present in alI analyzed samples. There were used two methods for FRX characterization of slag: Fundamental Parameter (PF) and Semi-Quantitative Analysis (SQ). Those methodologies were divergence in the results, maybe due to the higher accuracy with PF methodology that utilizes more interactions and sensibility curves in the optimization processoAIso in PF method, there were observed presence of impurities that were not detected in SQ method such as: P, Nb, V, Cr, Y. The DRX analysis showed several stages of crystalline/amorphous structures, determination of crystalline phases even in low concentration and quantification of merwinitic phase by using internal standard method in DRX analysis / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientadores: Theo Guenter Kiechbusch, Valdecir Luccas / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-04T03:57:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ruscheinsky_Nirse_M.pdf: 3490475 bytes, checksum: a3d71fd1888bc6fa91716d5adf97269d (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Este trabalho objetivou elucidar formas de cristalização da gordura de cupuaçu (Theobroma grandiflorum Shumann), assim como submeter essa gordura a um fracionamento térmico a seco para obter frações de estearina e oleína. No estudo do polimorfismo foram empregadas as técnicas de Microscopia de Luz Polarizada (MLP), Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) e Difração de Raios X com Radiação Síncrotron (SR-XRD). A gordura de cupuaçu bruta foi neutralizada e analisada com relação à composição e propriedades físicas e químicas. Através da técnica de MLP constatou-se uma tendência de cristalização da gordura de cupuaçu na Forma 'beta¿. O estudo com DSC e SR-XRD evidenciou a existência de três formas cristalinas, 'gama¿, 'alfa¿ e 'beta¿.O fracionamento térmico a seco foi conduzido utilizando-se um planejamento fatorial completo '2 POT. 2¿, com três pontos centrais, sendo a temperatura de cristalização (Tc) e a velocidade de agitação (Va) as variáveis independentes. Como respostas foram avaliados: o rendimento em estearina (%est), o tempo de fracionamento (tf), a diferença entre os índices de iodo das frações estearina e oleína ('delta li¿), a diferença entre os pontos de fusão das frações estearina e oleína ('delta¿Pf) , o teor de sólidos da estearina a '25GRAUS¿C (Se25¿GRAUS¿C) e a diferença entre os teores de sólidos da estearina a '25GRAUS¿ e '35 GRAUS¿ ('delta¿se¿25¿GRAUS¿C '35 GRAUS¿ C). Do ponto de vista de custo operacional (%est e tf), a condição de temperatura na faixa de 29,2° a 29,5°C e velocidades na faixa de 25 a 30rpm é a melhor / Abstract: Natural cupuasu (Theobroma grandiflorum Shumann) fat was neutralized and its composition and physical/chemical properties were evaluated. The polimorphic crystallization behavior of the neutralized fat was investigated using Polarized Light Microscopy (PLM), Differential Thermal Analysis (DSC) and X-ray Diffraction using Synchrotron Radiation (SR-XRD). The PLM technique indicates a tendency of the cupuasu fat to crystallize in the 'beta¿-form. The study with the C and SRXRD confirmed the existence of three crystalline forms. The neutralized cupuasu fat was submitted to dry thermal fractionation procedures, following a '2 POT 2¿ complete factorial design' with three central points and crystallization temperature and rotational velocity to be the independent variables, in order to obtain stearin and olein fractions. The response factors were the yield in stearin (%est), the fractionation time (tf), the difference between the lodine Index of the stearin fraction and the olein fraction ('delta¿Ii), the difference in melting point of the stearin and the olein fractions ('dleta¿Pf), the solid content of the stearin at '25GRAUSC¿ (Se¿25GRAUS¿C) and the difference between the stearin solid content at '25GRAUS¿¿ and '35GRAUS¿C (Se¿25GRAUS¿C '35GRAUS¿C). The recommended optimal conditions from the operational cost point of view is a crystallization temperature range from '29,2GRAUS¿ to '29,5GRAUS¿C and a stirrer rotation speed between 25 and 30rpm. In terms of stearin quality, represented by the capacity of separation ('delta¿Ii and 'delta¿Pf) the best conditions are situated at a temperature range of 28 to '28,4GRAUS¿C and a rotation speed between 20 and 21,2rpm / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química