Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Marise Leite (marise_mg@yahoo.com.br) on 2016-02-26T12:28:43Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISSERTAÇÃO_CaracterizaçãoSuperfíciesAntiincrustantes.pdf: 3752396 bytes, checksum: ccd6869382710073634811c05d39f3d4 (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-04-11T12:44:38Z (GMT) No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO_CaracterizaçãoSuperfíciesAntiincrustantes.pdf: 3752396 bytes, checksum: ccd6869382710073634811c05d39f3d4 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-11T12:44:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO_CaracterizaçãoSuperfíciesAntiincrustantes.pdf: 3752396 bytes, checksum: ccd6869382710073634811c05d39f3d4 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2005 / O Mexilhão Dourado ou Limnoperna fortunei é um organismo invasor que tem causado grandes prejuízos a sistemas de captação de água e usinas hidroelétricas, sendo que mais recentemente vem causando danos ao deslocamento de embarcações fluviais em águas do Pantanal Mato-grossense. No presente trabalho foi feito um estudo, em laboratório e em campo, de materiais antiincrustantes. A relação entre a força de desligamento do Mexilhão Dourado e a energia livre de superfície foi avaliada. Vários materiais foram selecionados para se cobrir uma faixa ampla de energia livre de superfície, incluindo-se materiais com baixa energia de superfície como polímeros, materiais utilizados em usinas hidroelétricas e um novo grupo de materiais com potencial antiincrustante, produzido à base de PET aspergido termicamente com inclusão de pó de cobre como biocida, além de alguns materiais comercializados como antiincrustantes. A relação entre rugosidade e força de desligamento também foi estudada. O trabalho permitiu avaliar técnicas de laboratório para o cultivo e fixação de mexilhões. Verificou-se que em laboratório os valores da força de desligamento dos organismos são significativamente menores que os valores verificados em campo. Qualitativamente, o desempenho do aço inoxidável, o alumínio e o poliuretano, testados em laboratório e em campo, apresentaram-se relativamente consistentes entre si e com dados de literatura. No entanto, o desempenho de alguns dos materiais classificados como “antifouling” foi aquém do esperado, tendo se comportado nos ensaio realizados no campo até de forma inferior ao poliuretano, ao alumínio e ao aço inoxidável. Tal anomalia pode estar relacionada a fatores relativos aos procedimentos dos ensaios e o mecanismo de atuação do material antiincrustante. Dentre os materiais testados em campo, aqueles a base de PET pósconsumo apresentaram o maior potencial antiincrustante. A correlação linear entre força de desligamento e a energia livre de superfície foi verificada, mas com baixo coeficiente de correlação, sendo maior o efeito da componente de ligação de hidrogênio. ____________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The Golden Mussel or Limnoperna fortunei is an invading organism that has caused much damage to water supply systems and hydroelectric power plants. More recently, this mussel is affaecting the transportation by boats in the “Pantanal” waters of Mato Grosso. In the present work a laboratory and field study of the detachment force of Golden Mussel was carried on aiming the understanding of its relationship with the free surface energy and its components. The materials were chosen to cover an ample range of surface free energy, including materials with low surface energy as polymers, metallic materials and paints used in a local hydroelectric power company and a new group of materials under development at CETEC, based on post-consumer PET, produced by thermal spraying, with the possibility to add copper as a biocide. The relationship between roughness and detachment force was studied. The results indicate that in the laboratory experiments the detachment force of mussels are significantly lower than the corresponding results after the experiments in the field. Qualitatively, the performance of stainless steel, aluminum and polyurethane, tested in laboratory and in the field, are consistent among themselves and with respect to results in the literature. However, the performance of some antifouling materials, available in the market, was lower than expected, showing lower performance than polyurethane, stainless steel and aluminum. This behavior may be related with the conditions in the experiments and those considered for their designe. Among the materials tested in the field, those based on postconsumer PET showed the best anti-fouling potencial. A linear correlation between surface free energy and mussel detachement force was verified but with a poor correlation coefficient, the most strong effect being due to hydrogen bonds.

New restrictions and regulations regarding internal combustion engines introduced severe mechanical and thermo-mechanical loads on engine parts, mostly on piston rings, leading to high wear and premature damage, thus causing oil leakage into the combustion chamber and increasing emissions. One of the most viable solutions to overcome these issues is the use of coatings to change surface properties. Coatings produced by High Power Impulse Magnetron Sputtering (HiPIMS) and Direct Current Magnetron Sputtering (dcMS) have shown promising results to form dense coatings with high hardness and high wear resistance. Those properties can be further enhanced by using a periodic structure in the form of multilayers of different materials. In this study, we proposed a hybrid process with HiPIMS and dcMS to produce multilayer coatings of CrN and CrAlN. Different target combinations and negative substrate bias were studied. Furthermore, the base layer influence and an evaluation of the periodicity effects were presented. Structure and morphology of the coatings were characterized with X-Ray Diffraction, Scanning Electron Microscopy and Atomic Force Microscopy. Meanwhile, instrumented nanohardness, corrosion and wear tests were performed to characterize mechanical, electrochemical and tribological properties. Results showed that the choice of target combination and bias values are fundamental for enhancing mechanical and tribological properties. On the other hand, we found no evidence of superlattice hardening when changing periodicity but an increase in corrosion resistance when reducing periodicity was found. The combination of targets, substrate bias, base layer and periodicity presented here showed promising results on wear tests, especially when compared with the current coating under the same engine conditions. / Novas restrições e regulamentações de motores de combustão interna introduziram severas cargas mecânicas e termomecânicas no motor, principalmente nos anéis de pistão, o que leva a um alto desgaste e ao dano prematuro dos mesmos e causa vazamentos de óleo na câmara, aumentando as emissões de poluentes. Uma das soluções mais viáveis para solucionar este problema é o uso de recobrimentos para alterar as propriedades da superfície. Recobrimentos produzidos pelas técnicas High Power Impulse Magnetron Sputtering (HiPIMS) e Direct Current Magnetron Sputtering (dcMS) mostraram resultados promissores na formação de filmes densos com elevada dureza e resistência ao desgaste. Essas propriedades podem ser melhoradas com a utilização de estruturas periódicas na forma de multicamadas. Nesse estudo, foi proposto um processo híbrido de HiPIMS e dcMS para produzir recobrimentos multicamadas de CrN/CrAlN. Diferentes combinações de alvos e de valores de polarização negativa do substrato (bias) foram estudadas. Além disso, foram apresentadas a influência da camada base e a avaliação dos efeitos da mudança de periodicidade. Estrutura e morfologia dos recobrimentos foram caracterizadas por Difração de Raios-X, Microscopia Eletrônica de Varredura e Microscopia de Força Atômica. As caracterizações mecânica, eletroquímica e tribológica foram realizadas com ensaios de Nanodureza Instrumentada, Corrosão e Desgaste. Os resultados mostram que a escolha da combinação de alvos e de valores de bias são fundamentais para a melhoria das propriedades mecânicas e tribológicas. Por outro lado, não foram encontradas evidências de endurecimento devido ao efeito de super-redes com a variação de periodicidade, mas um aumento da resistência à corrosão foi evidenciado. A combinação de alvos, bias, camada base e periodicidade apresentadas aqui mostraram resultados promissores em testes de desgaste, principalmente quando comparadas com os recobrimentos utilizados comercialmente nas mesmas condições de trabalho do motor.

Orientador: Marcos Benevenuto Jardim / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-24T02:07:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Castilho_TiagoNunes_D.pdf: 20018125 bytes, checksum: 181cd44948098969af37059c2215917a (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Esta tese trata de variedades de Prym e de semigrupos de Weierstrass, ambos no contexto de recobrimentos duplos de curvas ramificados. A partir da descrição da variedade de Prym em termos de um conjunto de fibrações lineares do recobrimento, estuda-se a dualidade entre o lugar onde a aplicação de Gauss sobre o divisor Prym-Theta se degenera e o divisor de ramos do recobrimento duplo, em que provarse uma relação entre as fibras da aplicação de Gauss e os semigrupos de Weierstrass das ramificações do recobrimento / Abstract: ln this thesis we present results about Prym varieties and Weierstrass semigroups, both in the context of ramified double covers of curves. From the description of the Prym variety by a set of linear fibrations, we study the duality between the place where the Gauss map on the Prym-Theta divisor degenerates and the branch divisor of the double covering, in which we prove a relation between the fibers of the Gauss map and the Weierstrass semigroups of branched points of the double covering / Doutorado / Matematica / Doutor em Matemática

O presente trabalho tem como objetivo contribuir para o conhecimento da morfologia, microestrutura e modulação composicional (perfil da composição química) de recobrimentos NbN/CrN multicamadas nanoestruturados com diferentes periodicidades (entre 4 e 20 nm) depositado por PVD pela técnica de arco catódico. Foi alcançada espessura total do recobrimento de 30 ?m mantendo-se a homogeneidade da periodicidade ao longo de toda a espessura. Análises de difração de Raios-X, aliadas a modelamento computacional (difração dinâmica), e análise de microscopia eletrônica de transmissão (MET), permitiram a determinação da periodicidade das multicamadas e a espessura das camadas individuais de NbN e CrN e análise qualitativa da coerência entre as camadas. O modo de varredura (SMET) acoplado com espectroscopia de perda de energia de elétrons (EELS), permitiu medir a variação da composição química ao longo das nano-camadas individuais. A análise por EELS mostrou que, mesmo para a menor periodicidade estudada - 4nm, não há eliminação da modulação composicional. Assim, um modelo de Análise de Elementos Finitos (FEA) foi utilizado para avaliar a componente das tensões residuais intrínsecas ao longo das multicamadas, alimentado com o cáculo da deformação do parâmetro de rede, que pela Lei de Vergards varia em função da modulação química, ao longo das camadas de NbN e CrN. A microindentação instrumentada e o teste de riscamento mostraram aumento de dureza e maior resistência ao risco com a redução da periodicidade das multicamadas nanoestruturadas de NbN/CrN. O cruzamento dos resultados das diversas técnicas empregadas permitiu análise detalhada da estrutura e morfologia destes recobrimentos e a influência das periodicidades na modulação química das camadas individuais, possibilitando o desenvolvimento de um modelo qualitativo. Este aprendizado irá permitir a deposição de recobrimentos multicamadas nanoestruturados com melhor controle das propriedades mecânicas objetivadas em função da aplicação final do produto. / The present work aims at contributing to the knowledge, microstructure and compositional modulation (Chemical composition profile) of NbN/CrN multilayer nanostructured coatings with different periodicities (between 4 and 20nm) deposited by cathodic arc technique. It was reached a total coating thickness of 30 ?m preserving the periodicity homogeneity along the thickness. X-Ray Diffraction analisys, combined with computational modeling (dinamic diffraction) and Transmission Eletron Microscopy analysis (TEM), allowed the multilayer periodicity determination, the individual NbN and CrN layer thicknesses as well as the qualitative analysis of coherency among layers. The scanning mode (STEM) combined with Electron Energy Loss Spectroscopy (EELS), allowed the measurement of the chemical composition variation along the individual nanolayers. The EELS analysis showed that, even for the lowest periodicity studied - 4nm, there is no elimination of the compositional modulation. Thus, the Finite Element Analysis model (FEA) was used to evaluate the intrinsic residual stress component along the multilayers, fed with the lattice parameter deformation calculation, which, by Vegards Law varies as a function of the chemical modulation, along the NbN and CrN layers. The instrumented microindentation and the Scratch test showed hardness increase and higher scratch resistance as periodicity decreases on the nanostructured multilayer of NbN/CrN. The cross-linking data of the several techniques employed enabled a detailed analysis of the structure and morphology of such coatings and the influence of the periodicities on the individual layer chemical modulation, allowing the development of a qualitative model. This learning will allow multilayer nanostructured coatings deposition with a better control of desired mechanical properties as a function of the final product application.

O presente trabalho tem como objetivo contribuir para o conhecimento da morfologia, microestrutura e modulação composicional (perfil da composição química) de recobrimentos NbN/CrN multicamadas nanoestruturados com diferentes periodicidades (entre 4 e 20 nm) depositado por PVD pela técnica de arco catódico. Foi alcançada espessura total do recobrimento de 30 ?m mantendo-se a homogeneidade da periodicidade ao longo de toda a espessura. Análises de difração de Raios-X, aliadas a modelamento computacional (difração dinâmica), e análise de microscopia eletrônica de transmissão (MET), permitiram a determinação da periodicidade das multicamadas e a espessura das camadas individuais de NbN e CrN e análise qualitativa da coerência entre as camadas. O modo de varredura (SMET) acoplado com espectroscopia de perda de energia de elétrons (EELS), permitiu medir a variação da composição química ao longo das nano-camadas individuais. A análise por EELS mostrou que, mesmo para a menor periodicidade estudada - 4nm, não há eliminação da modulação composicional. Assim, um modelo de Análise de Elementos Finitos (FEA) foi utilizado para avaliar a componente das tensões residuais intrínsecas ao longo das multicamadas, alimentado com o cáculo da deformação do parâmetro de rede, que pela Lei de Vergards varia em função da modulação química, ao longo das camadas de NbN e CrN. A microindentação instrumentada e o teste de riscamento mostraram aumento de dureza e maior resistência ao risco com a redução da periodicidade das multicamadas nanoestruturadas de NbN/CrN. O cruzamento dos resultados das diversas técnicas empregadas permitiu análise detalhada da estrutura e morfologia destes recobrimentos e a influência das periodicidades na modulação química das camadas individuais, possibilitando o desenvolvimento de um modelo qualitativo. Este aprendizado irá permitir a deposição de recobrimentos multicamadas nanoestruturados com melhor controle das propriedades mecânicas objetivadas em função da aplicação final do produto. / The present work aims at contributing to the knowledge, microstructure and compositional modulation (Chemical composition profile) of NbN/CrN multilayer nanostructured coatings with different periodicities (between 4 and 20nm) deposited by cathodic arc technique. It was reached a total coating thickness of 30 ?m preserving the periodicity homogeneity along the thickness. X-Ray Diffraction analisys, combined with computational modeling (dinamic diffraction) and Transmission Eletron Microscopy analysis (TEM), allowed the multilayer periodicity determination, the individual NbN and CrN layer thicknesses as well as the qualitative analysis of coherency among layers. The scanning mode (STEM) combined with Electron Energy Loss Spectroscopy (EELS), allowed the measurement of the chemical composition variation along the individual nanolayers. The EELS analysis showed that, even for the lowest periodicity studied - 4nm, there is no elimination of the compositional modulation. Thus, the Finite Element Analysis model (FEA) was used to evaluate the intrinsic residual stress component along the multilayers, fed with the lattice parameter deformation calculation, which, by Vegards Law varies as a function of the chemical modulation, along the NbN and CrN layers. The instrumented microindentation and the Scratch test showed hardness increase and higher scratch resistance as periodicity decreases on the nanostructured multilayer of NbN/CrN. The cross-linking data of the several techniques employed enabled a detailed analysis of the structure and morphology of such coatings and the influence of the periodicities on the individual layer chemical modulation, allowing the development of a qualitative model. This learning will allow multilayer nanostructured coatings deposition with a better control of desired mechanical properties as a function of the final product application.

O cultivo da cenoura (Daucus carota L.) se dá em diversas regiões do mundo, com produção anual ultrapassando 35 milhões de toneladas. Cenouras roxas foram recentemente introduzidas no Brasil e tem disponibilidade restrita, devido ao plantio ainda em fase de expansão. Dessa forma, essa hortaliça é novidade tanto para consumidores quanto para produtores. As práticas pós-colheita ainda são pouco estudadas e requerem mais conhecimento para viabilizar o armazenamento e ter um produto com qualidade físico-química e nutricional. Assim, o objetivo do presente trabalho foi estudar diferentes tecnologias pós-colheita para cenoura roxa recém-introduzidas no Brasil. Primeiramente, foram estudadas diferentes condições de armazenamento e suas implicações na qualidade de cenouras roxas. Os resultados mostraram que as perdas estão diretamente relacionadas ao aumento da temperatura de armazenamento, ou seja, quanto maior a temperatura, maiores são as perdas qualitativas e quantitativas. A condição ambiente (25°C e 70% UR) proporciona aumentos dos processos metabólicos, provocando maiores perdas, na aparência e nos compostos bioativos presentes. Cenouras mantidas a 2°C apresentaram vida útil de 60 dias e mantiveram a qualidade físico-química e nutricional, com menores perdas dos compostos fenólicos e polifenóis e aumento de antocianinas, flavonóis e da capacidade antioxidante, sendo essa a temperatura mais indicada para o armazenamento de cenouras roxas. Após definida a temperatura de armazenamento, cenouras foram armazenadas em diferentes atmosferas modificadas geradas por diferentes embalagens de forma a identificar a que resulte em manutenção da qualidade de cenouras roxa no armazenamento. O uso de atmosfera modificada em cenouras roxas inibiu perdas por murchamento e resultou em maior manutenção da aparência e dos aspectos bioquímicos, além de prolongar a vida útil. Em cenouras não embaladas foi verificado alto índice de murchamento e de perda de massa, com durabilidade de apenas 15 dias, e menores concentrações de compostos bioativos. Concentrações de O2 entre 11% e 12% e de CO2 a 0,5% são indicadas para o armazenamento prolongado de cenouras roxas em embalagens de atmosfera modificada. Em seguida, foi avaliado o uso de diferentes concentrações de revestimentos a base de quitosana e cera de carnaúba, na conservação de cenouras roxas. O uso de recobrimentos comestíveis em cenoura roxa se mostrou eficiente como técnica pós-colheita para preservação da qualidade comercial. Recobrimento a base de quitosana a 3%, aliada a alta umidade relativa e a baixa temperatura durante o armazenamento, é mais eficiente na manutenção da qualidade de cenouras roxas e proporciona aumento da vida útil em 15 dias, em relação ao controle. Os resultados evidenciam a importância de conhecer a fisiologia pós-colheita e de aplicar as boas práticas, principalmente aquelas vinculadas à redução do metabolismo vegetal, como as tecnologias estudadas. Tais resultados poderão ser prontamente aplicados pelos produtores, a fim de prolongar a vida útil dessa hortaliça recém-chegada ao mercado brasileiro. / The cultivation of carrots (Daucus carota L.) occurs in several regions of the world, with annual production exceeding 35 million tons. Purple carrots have recently been introduced in Brazil and have restricted availability due to planting still in expansion. Thus, this vegetable is new for consumers and producers. Postharvest practices are still poorly studied and require more knowledge to enable storage and have a product with physical-chemical and nutritional quality. In this way, the objective of the present work was to study different postharvest technologies for carrot newly introduced in Brazil. First, different storage conditions and their implications on the quality of purple carrots were investigated. The data showed that the losses are directly related to the increase of the storage temperature, that is, the higher temperature induce greater qualitative and quantitative losses. Ambient conditions (25°C and 70% RH) provide increases in metabolic processes, causing greater losses in appearance and bioactive compounds present. Carrots storage at 2°C, besides having a longer shelf life (60 days), maintained the physical-chemical and nutritional quality, with lower losses of phenolic compounds and polyphenols and increase of anthocyanins, flavonols and antioxidant capacity. That way, this is the best temperature for storage of purple carrots. With the storage temperature defined, it was aimed to study different modified atmospheres packaging (MAP) and to identify the one that results in greater maintenance of quality of purple carrots in storage. The MAP in purple carrots inhibited wilting losses and resulted in greater maintenance of appearance and biochemical aspects, as well as prolonged shelf life. In unpackaged carrots, a high wilting index and a loss of fresh weight were observed, with a durability of only 15 days, and lower concentrations of bioactive compounds. Concentrations of O2 between 11% and 12% and CO2 at 0.5% are indicated for the prolonged storage of purple carrots in MAP. Then, the use of different concentrations of chitosan and carnauba wax coatings in the conservation of purple carrots was evaluated. The use of edible coatings in purple carrots is a efficient postharvest technique for the preservation of commercial quality. The coating of 3% chitosan, combined with high relative humidity and low temperature during storage, is more efficient to maintain the quality of purple carrots and increases shelf life by 15 days compared to uncoating carrots. The results showed the importance of knowing postharvest physiology and applying good practices, especially those related to the reduction of plant metabolism, such as the technologies studied. The results could be readily applied by the producers, for extending the shelf life of the newly introduced vegetable to the Brazilian market.

Orientador: Fernando Eduardo Torres Orihuela / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-12T08:34:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VillanuevaZevallos_JuanElmer_D.pdf: 1127069 bytes, checksum: 8ac303abd191b4c264038dcd1ce40be1 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Os principais tópicos aqui considerados são do tipo aritmético. Introduzimos e estudamos semigrupos que generalizam os chamados semigrupos de Arf. Além de seu interesse particular, eles podem ser usados para esclarecer a estrutura de anéis de semigrupos no sentido de Lipman. Também calculamos os valores exatos dos pesos de semigrupos usando o número de lacunas pares. Isto está relacionado ao recobrimento duplo de curvas e tem interesse no estudo de moduli e constelação de curvas. / Abstract: The main topics considered here are of arithmetical type. We introduce and study semigroups that generalize the so-called Arf semigroups. Apart from being interesting by their own, they may be used to clarify the structure of semigroup rings in the sense of Lipman. We also compute the true value of the weights of semigroups by using the number of even gaps. This is related to double covering of curves and is useful to the study of moduli and constellation of curves. / Doutorado / Geometria Algebrica / Doutor em Matemática