Neste trabalho foi feito um estudo das propriedades reológicas, mecânicas e térmicas de blendas poliméricas contendo 1 e 10% em massa de polietileno de ultra alto peso molar (PEUAPM) e polietileno linear de média densidade (PELMD). As blendas foram obtidas por mistura em extrusora de rosca simples e em extrusora de rosca dupla, para fins de comparação. Na extrusão em rosca dupla foi acrescentado um terceiro componente - óleo mineral, cera ou polietileno de muito baixo peso Molar (PEMBPM) - a fim de promover uma melhor interação entre o PELMD e PEUAPM. As amostras obtidas por moldagem por injeção, rotomoldagem e moldagem por compressão foram submetidas a testes reológicos, térmicos e mecânicos. Foi analisada a influência do tipo de processamento e da composição das blendas sobre morfologia e as propriedades finais destas. A reometria rotacional indicou um gradual aumento da viscosidade das blendas com o aumento da quantidade de PEUAPM adicionado. Análises de microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia ótica e calorimetria diferencial de varredura (DSC) indicaram uma separação de fases nas blendas, mesmo quando o terceiro componente foi adicionado. Entretanto, as blendas que contém agente de acoplamento apresentaram diferenças na morfologia final, como observado através das análises de microscopia ótica durante a cristalização do sistema polimérico e nas análises de MEV nas amostras moldadas por injeção Para todas as blendas moldadas por injeção, a resistência ao impacto foi menor do que a encontrada para o PELMD puro. Por outro lado, nas amostras rotomoldadas não houve diferença significativa nas propriedades das blendas quando comparadas ao PELMD puro. As amostras extrusadas em rosca dupla, contendo óleo mineral ou cera e, posteriormente, moldadas por compressão apresentaram resistência ao impacto similares aos valores encontrados para o PELMD puro, sem significativas mudanças na processabilidade. Considerando as demais análises de propriedades mecânicas, não foi observada influência do terceiro componente.

A crescente preocupação ambiental despertou grande interesse na reutilização e reciclagem de materiais. Este fato impulsionou novas pesquisas relacionadas à porcelana de ossos, pois esta utiliza em sua composição aproximadamente 50% de matéria-prima renovável, os ossos bovinos. A ampla produção de rebanho de corte torna o Brasil um país com alta oferta de ossos bovinos. Atualmente, esta matéria-prima é utilizada em rações para animais e na produção de artefatos. No entanto, ela poderia ser utilizada de forma mais valorizada como, por exemplo, na fabricação da porcelana de ossos. Este fato foi um grande incentivo ao presente estudo. O comportamento reológico de formulações de porcelana de ossos, nas quais o fundente feldspato foi parcialmente substituído por um fundente alternativo (espodumênio, wollastonita ou vidro reciclado), foi estudado de forma criteriosa. Esses fundentes foram escolhidos como forma de otimizar a queima da referida porcelana. A escolha do vidro reciclado torna a porcelana de ossos ainda mais interessante sob o ponto de vista ambiental. Avaliou-se também o efeito da temperatura de calcinação sobre a reologia de uma suspensão contendo somente pó de ossos. O desenvolvimento da presente pesquisa foi realizado em duas etapas. Na primeira parte, foi realizada a caracterização físico-química do pó de ossos calcinados, nas temperaturas de 800 e 1000°C, e da influência do tipo de dispersante e da concentração de sólidos sobre a viscosidade aparente de uma suspensão de ossos. Na segunda etapa, avaliou-se o comportamento reológico de formulações de porcelana de ossos com os diferentes fundentes. Este estudo foi realizado utilizando-se um viscosímetro Brookfield. As peças coladas foram avaliadas em relação à resistência mecânica, espessura de parede e qualidade visual do colado. Os resultados obtidos mostram que a temperatura de calcinação dos ossos afeta diretamente a área específica das partículas, influenciando a viscosidade aparente das suspensões. As propriedades reológicas das diferentes formulações da porcelana de ossos foram avaliadas em relação à substituição parcial do fundente feldspato, e os resultados mostraram que a reologia das massas de porcelana é afetada mais pelo tamanho, formato, área específica e distribuição granulométrica das partículas, do que pelo tipo de fundente. No entanto, o fundente vidro foi o que mais alterou as propriedades reológicas, devido liberação de seus íons constituintes. / The great concern about the environment showed in last years has brought a great interest to recycle materials. This issue has made the researches with bone china increase because this material has about 50% of renewable material in its composition, bovine bones. Brazil has a high supply of cattle bone due to high herd of cattle around the country. Nowadays, this material has been used to make handcraft and as part of food to animals. However, it could be used to produce bone china adding value in the final product. In this work, it was carefully studied the rheological behavior of porcelain bodies, which the traditional flux (feldspar) was partly replaced by an alternative flux (spodumene, wollastonite, or waste glass). These fluxes were chosen to optimize the porcelain sintering. From the environment point of view, waste glass being a recycled material is the most interest flux to be used in this research. It was also evaluated the effect of the calcination temperature in the rheological behavior of a bone ash suspension. This work was developed in two steps. Firstly, it was made the physic-chemical characterization of the bone ash calcined at 800°C and 1000°C. It was also evaluated the influence of the type of dispersant and the solid concentration on the apparent viscosity of the bones suspension. Then, the rheological behavior of the bodies of bone china formulated with the different fluxes was evaluated using Brookfield viscometer. Pieces made by slip casting and evaluated by mechanical resistance, wall thickness, and visual quality of the material produced. The calcination temperature of the bones affects directly the specific surface area of the particles and the apparent viscosity of the suspensions. It was conclude that the rheological properties of the porcelain bodies are more affected by the size, shape, specific area, and particle size distribution than by the type of flux, except the waste glass which has changed greatly the rheological properties due to release of constituent ions.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-12-20T03:15:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 342644.pdf: 16163301 bytes, checksum: 7841078eaf44d7ac2005af74b98d3dde (MD5) Previous issue date: 2016 / O processo sol-gel, é um método bottom-up de síntese de nanomateriais que, mediante reações de hidrólise e condensação, envolve a obtenção de um sol e a sua posterior gelificação. Neste trabalho, foi estudado, por meio de um planejamento experimental, o efeito de parâmetros de síntese como razão molar de água (H2O:Nb+5), razão molar de catalisador (HNO3: Nb+5) e razão molar de óxido de propileno (OP:Nb+5) na transição sol-gel e nas propriedades reológicas de alcogéis e em propriedades físicas tais como: área superficial especifica, distribuição de tamanho de poro, cor, transmissão no espectro visível e energia de band gap de ambigéis de nióbia (Nb2O5). Duas diferentes rotas de síntese usando pentaetóxido de nióbio (Nb(OEt)5) (Rota A) e pentacloreto de nióbio (NbCl5) (Rota B) como precursores foram estudadas com o objetivo de comparar e validar uma nova rota de preparação. Mediante o ensaio de viscosidade em função do tempo, foi possível identificar um comportamento comum, independentemente da rota e das composições utilizadas, que pode ser divido em quatro regiões principais: uma primeira região de gelificação, uma segunda região de envelhecimento, uma terceira região de platô (viscosidade constante) e uma última região onde o gel começa a quebrar-se. Todos os géis produzidos apresentaram estrutura amorfa, comportamento pseudoplástico, tensão de escoamento e tixotropia. O tempo de gelificação diminuiu com o aumento da razão molar de H2O:Nb+5 e aumentou com a diminuição do pH (aumento da razão molar de H2O:HNO3). Os géis produzidos mediante a Rota B apresentaram maiores viscosidades do que os géis produzidos pela Rota A. A área superficial específica aumentou com o aumento da razão molar de H2O:Nb+5 para a Rota A e com a diminuição do pH para a Rota B. Os géis e ambigéis apresentaram cor branca e translucidez para a Rota A e Rota B respectivamente. A maior área superficial especifica obtida para a Rota A foi 106 m2/g e de 99 m2/g para a Rota B. A Rota A apresentou uma transmitância no espectro visível entre 50.8% e 64.7% e a Rota B entre 67.5% e 76%. Obtiveram-se valores de band gap de 5.3 eV e 2.9 eV para a Rota A e para a Rota B respectivamente. A Rota B (NbCl5) demonstrou ser uma rota adequada para preparar ambigéis com área superficial comparável aos produzidos mediante a Rota A (Nb(OEt)5).<br> / Abstract : Sol-gel process is a bottom-up method used to synthetize nanomaterials that, through hydrolysis and condensation reactions, involves the preparation of a sol and its gelification. In this work was investigated, using an experimental design, the influence of synthesis parameters like water molar ratio (H2O:Nb+5), catalyst molar ratio (HNO3: Nb+5) and propylene oxide molar ratio (OP:Nb+5) on sol-gel transition and rheological properties of Nb2O5 alcogels and physical properties like specific surface area, pore size distribution, color, transmittance in the visible spectrum and band gap energy of Nb2O5 ambigels. Two different synthesis routes using niobium pentaethoxide (Nb(OEt)5) (Route A) and niobium pentachloride (NbCl5) (Route B) as precursors were studied in order to compare and validate a new preparation route. In the viscosity in function of time curves, it was possible to identify a common behavior independently of the route and compositions used. This behavior can be divided in four main regions: a first region of gelification, a second region of plateu (constant viscosity) and a last region where the gel starts to break down. All gels had amorphous structure, pseudoplastic behavior, yield stress and thyxotropy. Gel time decreased with the increasing H2O:Nb+5 molar ratio and decreasing pH (increasing H2O:HNO3 molar ratio). Gels made with Route B presented higher viscosities than the ones made with Route A. Specific surface area increased with the increasing H2O:Nb+5 molar ratio for Route A and with the decreasing pH for Route B. Gels and ambigels made using Route A presented white color while gels and ambigels prepared with Route B presented translucity. The higher specific surface areas obtained were 106 m2/g for Route A and 99 m2/g for Route B. Transmittance in the visible spectrum varied between 50.8% and 64.7% for Route A and 67.5% and 76% for Route B. Band gaps of 5.3 eV and 2.9 eV were obtained for Route A and Route B respectively. Route B (NbCl5) demonstrated to be an adequate route for preparing ambigels with comparable specific surface area to ambigels produced by Route A (Nb(OEt)5).

Neste trabalho foi feito um estudo das propriedades reológicas, mecânicas e térmicas de blendas poliméricas contendo 1 e 10% em massa de polietileno de ultra alto peso molar (PEUAPM) e polietileno linear de média densidade (PELMD). As blendas foram obtidas por mistura em extrusora de rosca simples e em extrusora de rosca dupla, para fins de comparação. Na extrusão em rosca dupla foi acrescentado um terceiro componente - óleo mineral, cera ou polietileno de muito baixo peso Molar (PEMBPM) - a fim de promover uma melhor interação entre o PELMD e PEUAPM. As amostras obtidas por moldagem por injeção, rotomoldagem e moldagem por compressão foram submetidas a testes reológicos, térmicos e mecânicos. Foi analisada a influência do tipo de processamento e da composição das blendas sobre morfologia e as propriedades finais destas. A reometria rotacional indicou um gradual aumento da viscosidade das blendas com o aumento da quantidade de PEUAPM adicionado. Análises de microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia ótica e calorimetria diferencial de varredura (DSC) indicaram uma separação de fases nas blendas, mesmo quando o terceiro componente foi adicionado. Entretanto, as blendas que contém agente de acoplamento apresentaram diferenças na morfologia final, como observado através das análises de microscopia ótica durante a cristalização do sistema polimérico e nas análises de MEV nas amostras moldadas por injeção Para todas as blendas moldadas por injeção, a resistência ao impacto foi menor do que a encontrada para o PELMD puro. Por outro lado, nas amostras rotomoldadas não houve diferença significativa nas propriedades das blendas quando comparadas ao PELMD puro. As amostras extrusadas em rosca dupla, contendo óleo mineral ou cera e, posteriormente, moldadas por compressão apresentaram resistência ao impacto similares aos valores encontrados para o PELMD puro, sem significativas mudanças na processabilidade. Considerando as demais análises de propriedades mecânicas, não foi observada influência do terceiro componente.

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Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:45Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-10-26Bitstream added on 2014-06-13T18:21:10Z : No. of bitstreams: 1 capelli_a_me_sjrp.pdf: 938078 bytes, checksum: d77a518a566e9e86362faf488ec965a9 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Muitos trabalhos acadêmicos vêm sendo realizados atualmente a respeito da caracterização reológica de diversos fluidos. O problema é que os reômetros comerciais apresentam, em muitos casos, imprecisões, que se relacionam a diversos fatores, como os ligados às próprias condições de fluxo durante as análises. A escolha da faixa de taxas de deformação em que devem ser realizadas as análises é fundamental para a obtenção de resultados mais precisos. Neste trabalho realizou-se a caracterização reológica, em diferentes temperaturas, do diesel B, mistura de diesel (95 %) com biodiesel (5 %) que é distribuída em postos de combustíveis em todo o território brasileiro. Todas as análises reológicas foram realizadas em um reômetro rotacional AR-G2, marca TA Instruments, utilizando-se geometria de cilindros concêntricos. Verificou-se e descartou-se a influência do tempo sobre o comportamento reológico do fluido. Diferentes faixas de taxas de deformação foram testadas e fluidos de calibração foram utilizados para validar a escolha da melhor faixa de taxas de deformação. Determinaram-se curvas de escoamento e de viscosidade, e diferentes modelos reológicos – Newton, Ostwald de Waele, Bingham e Herschel-Bulkley –foram testados, buscando o melhor ajuste aos dados experimentais. As análises realizadas com os fluidos de calibração mostraram que o reômetro apresentava-se apropriado para a caracterização reológica de fluidos Newtonianos, especialmente em faixa de taxas de deformação entre 10 s -1 e 500 s -1 , para fluidos com viscosidade de ordem 10 -1 Pa.s a 1 Pa.s. A viscosidade da água foi verificada a 25 ºC e estava de acordo com a literatura, quando verificada em faixa de taxas de deformação entre 10 s -1 e 100 s -1 . O diesel B foi mais bem caracterizado reologicamente em faixa de taxas de deformação entre 10 s -1 e 500 s -1 , tendo apresentado... / Many academic studies have currently been conducted regarding the rheological characterization of several fluids. The problem is that commercial rheometers, in many cases, have inaccuracies that are associated to different factors such as those related to flow conditions during analysis. The choice of the range of strain rates in which the analysis must be performed is essential in order to obtain more accurate results. In this work the rheological characterization of diesel B, mixture of diesel (95%) and biodiesel (5%), which is distributed at gas stations throughout the Brazilian territory, was performed at different temperatures. All rheological analyzes were performed on an AR-G2 TA Instruments rotational rheometer, using concentric cylinder geometry. The time influence on the rheological behavior of the fluid was checked and discarded. Different ranges of strain rates were tested and calibration fluids were used to validate the choice of the best range of strain rates. Flow curves and viscosity were determined, and different rheological models – Newton, Ostwald of Waele, Bingham and Herschel-Bulkley – were tested, seeking the best fit to the experimental data. The analyzes performed with the calibration fluids showed that the rheometer was suitable for the rheological characterization of Newtonian fluids, especially in the range of strain rates between 10 s -1 and 500 s -1 for fluids with a viscosity of the order 10 -1 Pa.s a 1 Pa.s. The water viscosity was checked at 25 ° C and it was in agreement with the literature, when seen in the range of strain rates between 10 s -1 and 100 s -1 . Diesel B was better characterized rheologically in range of strain rates between 10 s -1 and 500 s -1 , and presented Newtonian behavior at all tested temperatures. The temperature influence on the rheological parameters obtained for diesel B was assessed between 10ºC and 40ºC... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Javier Telis Romero / Coorientador: Ana Lúcia Gabas / Banca: José Francisco Lopes Filho / Banca: Luis Antonio Minin / Resumo: Muitos trabalhos acadêmicos vêm sendo realizados atualmente a respeito da caracterização reológica de diversos fluidos. O problema é que os reômetros comerciais apresentam, em muitos casos, imprecisões, que se relacionam a diversos fatores, como os ligados às próprias condições de fluxo durante as análises. A escolha da faixa de taxas de deformação em que devem ser realizadas as análises é fundamental para a obtenção de resultados mais precisos. Neste trabalho realizou-se a caracterização reológica, em diferentes temperaturas, do diesel B, mistura de diesel (95 %) com biodiesel (5 %) que é distribuída em postos de combustíveis em todo o território brasileiro. Todas as análises reológicas foram realizadas em um reômetro rotacional AR-G2, marca TA Instruments, utilizando-se geometria de cilindros concêntricos. Verificou-se e descartou-se a influência do tempo sobre o comportamento reológico do fluido. Diferentes faixas de taxas de deformação foram testadas e fluidos de calibração foram utilizados para validar a escolha da melhor faixa de taxas de deformação. Determinaram-se curvas de escoamento e de viscosidade, e diferentes modelos reológicos - Newton, Ostwald de Waele, Bingham e Herschel-Bulkley -foram testados, buscando o melhor ajuste aos dados experimentais. As análises realizadas com os fluidos de calibração mostraram que o reômetro apresentava-se apropriado para a caracterização reológica de fluidos Newtonianos, especialmente em faixa de taxas de deformação entre 10 s -1 e 500 s -1 , para fluidos com viscosidade de ordem 10 -1 Pa.s a 1 Pa.s. A viscosidade da água foi verificada a 25 ºC e estava de acordo com a literatura, quando verificada em faixa de taxas de deformação entre 10 s -1 e 100 s -1 . O diesel B foi mais bem caracterizado reologicamente em faixa de taxas de deformação entre 10 s -1 e 500 s -1 , tendo apresentado... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Many academic studies have currently been conducted regarding the rheological characterization of several fluids. The problem is that commercial rheometers, in many cases, have inaccuracies that are associated to different factors such as those related to flow conditions during analysis. The choice of the range of strain rates in which the analysis must be performed is essential in order to obtain more accurate results. In this work the rheological characterization of diesel B, mixture of diesel (95%) and biodiesel (5%), which is distributed at gas stations throughout the Brazilian territory, was performed at different temperatures. All rheological analyzes were performed on an AR-G2 TA Instruments rotational rheometer, using concentric cylinder geometry. The time influence on the rheological behavior of the fluid was checked and discarded. Different ranges of strain rates were tested and calibration fluids were used to validate the choice of the best range of strain rates. Flow curves and viscosity were determined, and different rheological models - Newton, Ostwald of Waele, Bingham and Herschel-Bulkley - were tested, seeking the best fit to the experimental data. The analyzes performed with the calibration fluids showed that the rheometer was suitable for the rheological characterization of Newtonian fluids, especially in the range of strain rates between 10 s -1 and 500 s -1 for fluids with a viscosity of the order 10 -1 Pa.s a 1 Pa.s. The water viscosity was checked at 25 ° C and it was in agreement with the literature, when seen in the range of strain rates between 10 s -1 and 100 s -1 . Diesel B was better characterized rheologically in range of strain rates between 10 s -1 and 500 s -1 , and presented Newtonian behavior at all tested temperatures. The temperature influence on the rheological parameters obtained for diesel B was assessed between 10ºC and 40ºC... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Vânia Regina Nicoletti Telis / Coorientador: Célia Maria Landi Franco / Banca: Izabel Cristina Freitas Moraes / Banca: José Antônio Gomes Vieira / Resumo: Os amidos, além da sua importância nutricional, apresentam um importante papel tecnológico em alimentos processados. As propriedades funcionais dos amidos, como a relação amido-água, temperatura de gelatinização, formação de gel e viscosidade de pasta definem o uso industrial e o consumo. Por outro lado, a composição e a estrutura dos grânulos variam com a fonte botânica, afetando suas propriedades e funcionalidade. O amido de mandioquinha-salsa é considerado de fácil cozimento, apresentando baixa temperatura de gelatinização e alta viscosidade de pico. Também possui baixa tendência à retrogradação e sinérese, o que contribui para sua alta digestibilidade. O comportamento reológico dos géis de amido de mandioquinha salsa nas concentrações de 2, 6 e 10% e temperaturas de 10, 30, 50 e 70 ºC foi estudado em cisalhamento estado estacionário e oscilatório. No estado estacionário com taxa de deformação de 1 a 1000 s -1 foi ajustado o modelo da Lei da Potencia às curvas de fluxo e os resultados mostraram que os géis de amido apresentam comportamento pseudoplástico (n < 1) nas concentrações e temperaturas estudadas, elevado grau de tixotropia, sendo esta mais acentuada na maior temperatura (70 ºC) e na menor concentração (2 %). O gap usado nos ensaios reológicos com placas paralelas teve forte influência nos parâmetros reológicos dos géis de amido, diminuindo a viscosidade aparente para uma mesma taxa de deformação, havendo a estabilização das medidas reológicas no gap de 800 μm. A temperatura teve forte influência na reologia do gel, que apresentou maior energia de ativação em maiores concentrações. No estado oscilatório foram avaliados a faixa de deformação para... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Starches have a great nutritional and technological importance in processed foods. Functional properties, such as gelatinization temperature, gel formation and paste viscosity, define the industrial use and the consumption. Moreover, the composition and structure of the granules vary with the botanical source, affecting their properties and functionality. The Peruvian carrot starch is considered easy to cook, with a low gelatinization temperature and high viscosity peak. It also has a low tendency to retrogradation and syneresis, which contributes to high digestibility. The rheological behavior of starch gels from Peruvian carrot at concentrations of 2, 6 and 10 % and temperatures of 10, 30, 50 and 70 ºC have been studied in steady shear and oscillatory shear. In steady state and shear rate from 1 to 1000 s -1 power law model was adjusted to the flow curves and the results showed that the starch gels present pseudoplastic behavior (n <1) in the studied range of concentrations and temperatures, high degree of thixotropy, which is more pronounced at higher temperature (70 ºC) and at the lowest concentration (2 %). The gap used in the rheological measurements with parallel plates had a strong influence on the rheological parameters of starch gels, reducing the apparent viscosity for the same shear rate, with stabilization of rheological measurements in the gap of 800 µm. Temperature had strong influence on the gel with higher activation energy at higher concentrations. In oscillatory shear the strain range for linear viscoelasticity was assessed, as well as the frequency ramp, phase angle, and complex viscosity (*). All samples showed mechanical spectra with the loss modulus (G") increasing faster with frequency than the... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

A crescente preocupação ambiental despertou grande interesse na reutilização e reciclagem de materiais. Este fato impulsionou novas pesquisas relacionadas à porcelana de ossos, pois esta utiliza em sua composição aproximadamente 50% de matéria-prima renovável, os ossos bovinos. A ampla produção de rebanho de corte torna o Brasil um país com alta oferta de ossos bovinos. Atualmente, esta matéria-prima é utilizada em rações para animais e na produção de artefatos. No entanto, ela poderia ser utilizada de forma mais valorizada como, por exemplo, na fabricação da porcelana de ossos. Este fato foi um grande incentivo ao presente estudo. O comportamento reológico de formulações de porcelana de ossos, nas quais o fundente feldspato foi parcialmente substituído por um fundente alternativo (espodumênio, wollastonita ou vidro reciclado), foi estudado de forma criteriosa. Esses fundentes foram escolhidos como forma de otimizar a queima da referida porcelana. A escolha do vidro reciclado torna a porcelana de ossos ainda mais interessante sob o ponto de vista ambiental. Avaliou-se também o efeito da temperatura de calcinação sobre a reologia de uma suspensão contendo somente pó de ossos. O desenvolvimento da presente pesquisa foi realizado em duas etapas. Na primeira parte, foi realizada a caracterização físico-química do pó de ossos calcinados, nas temperaturas de 800 e 1000°C, e da influência do tipo de dispersante e da concentração de sólidos sobre a viscosidade aparente de uma suspensão de ossos. Na segunda etapa, avaliou-se o comportamento reológico de formulações de porcelana de ossos com os diferentes fundentes. Este estudo foi realizado utilizando-se um viscosímetro Brookfield. As peças coladas foram avaliadas em relação à resistência mecânica, espessura de parede e qualidade visual do colado. Os resultados obtidos mostram que a temperatura de calcinação dos ossos afeta diretamente a área específica das partículas, influenciando a viscosidade aparente das suspensões. As propriedades reológicas das diferentes formulações da porcelana de ossos foram avaliadas em relação à substituição parcial do fundente feldspato, e os resultados mostraram que a reologia das massas de porcelana é afetada mais pelo tamanho, formato, área específica e distribuição granulométrica das partículas, do que pelo tipo de fundente. No entanto, o fundente vidro foi o que mais alterou as propriedades reológicas, devido liberação de seus íons constituintes. / The great concern about the environment showed in last years has brought a great interest to recycle materials. This issue has made the researches with bone china increase because this material has about 50% of renewable material in its composition, bovine bones. Brazil has a high supply of cattle bone due to high herd of cattle around the country. Nowadays, this material has been used to make handcraft and as part of food to animals. However, it could be used to produce bone china adding value in the final product. In this work, it was carefully studied the rheological behavior of porcelain bodies, which the traditional flux (feldspar) was partly replaced by an alternative flux (spodumene, wollastonite, or waste glass). These fluxes were chosen to optimize the porcelain sintering. From the environment point of view, waste glass being a recycled material is the most interest flux to be used in this research. It was also evaluated the effect of the calcination temperature in the rheological behavior of a bone ash suspension. This work was developed in two steps. Firstly, it was made the physic-chemical characterization of the bone ash calcined at 800°C and 1000°C. It was also evaluated the influence of the type of dispersant and the solid concentration on the apparent viscosity of the bones suspension. Then, the rheological behavior of the bodies of bone china formulated with the different fluxes was evaluated using Brookfield viscometer. Pieces made by slip casting and evaluated by mechanical resistance, wall thickness, and visual quality of the material produced. The calcination temperature of the bones affects directly the specific surface area of the particles and the apparent viscosity of the suspensions. It was conclude that the rheological properties of the porcelain bodies are more affected by the size, shape, specific area, and particle size distribution than by the type of flux, except the waste glass which has changed greatly the rheological properties due to release of constituent ions.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2014. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2014-12-02T14:12:31Z No. of bitstreams: 1 2014_AdrianoPossebonRosa.pdf: 12222238 bytes, checksum: 68bfcce27476b2cadc7c22bc0b081d69 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2014-12-03T11:23:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_AdrianoPossebonRosa.pdf: 12222238 bytes, checksum: 68bfcce27476b2cadc7c22bc0b081d69 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-03T11:23:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_AdrianoPossebonRosa.pdf: 12222238 bytes, checksum: 68bfcce27476b2cadc7c22bc0b081d69 (MD5) / Neste trabalho é investigado o comportamento de suspensões magnéticas do ponto de vista microscópico e macroscópico. Experimentalmente é utilizado um reômetro de placas paralelas com um dispositivo capaz de gerar campos magnéticos de até 1 Tesla na direção perpendicular à vorticidade. Duas suspensões magnéticas diluídas são estudadas: uma suspensão de magnetita em óleo mineral e uma suspensão de maghemita em óleo naftênico. A viscosidade da suspensão de magnetita é analisada em função da fração volumétrica e da taxa de cisalhamento na ausência e na presença de campo magnético. Com base nos dados experimentais são propostas correlações para a viscosidade da suspensão de magnetita. Em seguida a viscosidade é analisada em função do campo magnético para diferentes taxas de cisalhamento. Em adição, é realizada uma análise em microscópio ótico das mudanças microestruturais da suspensão magnética. A viscosidade da suspensão de maghemita é investigada em função da taxa de cisalhamento e do campo magnético aplicado. Na parte numérica são simuladas suspensões de partículas magnéticas em um fluído base newtoniano em regimes brownianos e não-brownianos. As partículas, dipolares e perfeitamente esféricas, interagem magneticamente entre si e com o campo externo aplicado. Primeiramente, são utilizados os métodos de Monte Carlo e Dinâmica de Langevin para examinar em que condições o uso de fronteiras periódicas de interação magnética de partículas faz-se necessário. Para este fim, é investigado o comportamento da magnetização de equilíbrio para diferentes frações volumétricas e intensidades de interação magnética partícula. Em seguida é feito um estudo utilizando Dinâmica de Langevin com somas de Ewald em espaços periódicos da magnetização na presença de cisalhamento simples, sendo explorado o efeito da hidrodinâmica no alinhamento médio dos dipolos. Porfim é analisada a viscosidade rotacional em função da fração volumétrica, do campo magnético e da taxa de cisalhamento. Uma análise das estruturas formadas nas simulações numéricas é feita para explicar o comportamento da viscosidade rotacional em uma suspensão magnética. Os resultados numéricos foram comparados com soluções analíticas assintóticas nas mesmas condições de parâmetros físicos mostrando excelente concordância. Mesmo considerando a significativa diferença no tamanho das estruturas de partículas formadas, a comparação dos resultados das simulações numéricas com os dados experimentais de viscosidade mostrou-se qualitativamente consistente. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Micro and macroscopical behavior of magnetic suspensions is investigated in this work. In the experimental section, a rheometer of parallel disks with a magnetic cell is used. The magnetic cell can generate a magnetic fiux density varying between 0 and 1 Tesla in the perpendicular direction of the vorticity. Two magnetic suspensions are investigated: magnetite particles dispersed in mineral oil and maghemite particles in naftenic oil. The magnetite suspension viscosity is analyzed as a function of the particle volume fraction and shear rate with and without applied magnetic field. Correlations for the magnetite suspension viscosity are proposed based on experimental data. Viscosity dependence concerning magnetic field is investigated for difierent shear rates. Microstructure changes in the suspension caused by magnetic field is analyzed with an optic microscope. Maghemite suspension viscosity behavior is investigated as a function of the shear rate and the applied magnetic field. In the numerical section, magnetic suspensions of particles dispersed in a newtonian fluid are simulated in Brownian and non-Brownian conditions. Dipolar and spherically particles interact with each other and with an applied magnetic field. Firstly, the methods of Monte Carlo and Langevin Dynamics are used to determine which situations require the periodic boundary condition use to the correct convergence of the equilibrium magnetization. Secondly, the hydrodynamic forces influence in the magnetization is investigated with Langevin Dynamics and Ewald summation. Finally, the rotational viscosity dependence with particle volume fraction, magnetic field and shear rate is studied. The rotational viscosity behavior is explained with particles structures analysis in the simulations. Numerical results are compared with analytical solutions and an excellent agreement is achieved. Numerical and experimental results comparison show qualitatively consistence, even considering the great diferences in the particles structures size.