Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade Gama, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2015. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2015-12-01T17:06:21Z No. of bitstreams: 1 2015_IgorLuizBernardesdeMoura.pdf: 2053550 bytes, checksum: a20bf1fac903babfe1ae72f7433039dd (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-01-15T19:23:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_IgorLuizBernardesdeMoura.pdf: 2053550 bytes, checksum: a20bf1fac903babfe1ae72f7433039dd (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-15T19:23:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_IgorLuizBernardesdeMoura.pdf: 2053550 bytes, checksum: a20bf1fac903babfe1ae72f7433039dd (MD5) / O CompressiveSensing(CS) é uma técnica recente que explora a esparsidade de um sinal para realizar a amostragem em uma taxa inferior à de Nyquist. Ainda incipientes, pesquisas que relacionam o CS à reconstrução de sinais de Eletromiografia de Superfície (EMG-S) indicam possibilidade de utilização desta técnica no processamento e recuperação de dados. Este trabalho tem como proposta a realização de um teste computacional para avaliar múltiplas combinações dos parâmetros: intervalos máximo de perdas para reconstrução, métrica lpa ser minimizada, menor percentual de amostras para uso do CS e tipo de matriz de aquisição (binária ou aleatória). Espera-se determinarquais os melhores valores para recuperação e reconstrução de sinais de EMG-S através do uso de CS, de modo que na etapa de pós processamento seja possível recuperar trechos danificados do sinal. Utilizou-se um sinal simulado para os testes, de modo que este serviu para comparação com os que foram reconstruídos experimentalmente. Por serem naturalmente não-esparsos, os sinais de EMG-S foram esparsificados através da utilização de um banco de filtros de 32 canais, sendo o CS aplicado em cada uma das componentes. Um laço de repetição foi implementado para determinar qual a melhor combinação entre o tamanho máximo do intervalo, a métrica lpa ser minimizada, o percentual de amostras e o tipo de matriz de aquisição utilizado. Uma vez determinados, os resultados foram aplicados em múltiplos intervalos distribuídos pelo sinal, com intuito de avaliar a capacidade da técnica em recuperar um sinal altamente comprometido.Os resultados indicaram uma relação entre o sinal reconstruído e o original de aproximadamente 29.59 dB, para o caso em que um intervalo de 40 pontos foi recuperado, e 25.01 para o caso decinco intervalos. Considerando que o sinal de testes tinha 1025 amostras, foi possível reconstruiraproximadamente 20% deste com o CS. Uma vez que na análise de sinais de EMG-S micro oscilações na curva do sinal não são comprometedoras, e que outros parâmetros/características possuem umarelevânciamaior (ex: RMS, ARV, MNF, MDF, CV), o objetivo foi alcançado e a utilização do CSmostrou-se bastante promissor. ______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The Compressive Sensing (CS) is a recent technique that exploits the sparsity of a signal to sampleit at a rate under the proposed by Nyquist. Still incipient, research linking the CS reconstructionof surface electromyography signals (EMG-S) indicate the possibility of using this technic for theprocessing and data recovery. This paper aims to carry out a computer test to evaluate multiplecombinations of parameters: maximum reconstruction intervals, metric lp to be minimized, minimal percentage of samplesand type of acquisition matrix(binary or random). It was expected to determine the best values for the recovery andreconstruction S-EMG signals through the use ofCS, so in the post-processing step, will bepossible to recover damaged sections of the signal.It was used a simulated signal for the tests, so this was used to compare with those reconstructedexperimentally. Due the characteristic of been naturally non-sparse, the S-EMG signals weresparsified by using a 32-channel filter bank, and the CS was applied to each of the components. Arepeating loop was implemented to determine the best combination between the maximum size ofthe interval, the metric Lpto be minimized, the percentage of samples and the type of acquisitionmatrix used. Once determined, the results were applied in multiple intervals distributed by thesignal, in order to verify the technique's ability to recover a highly compromised signal.The results indicate a relationship between the reconstructed signal and the original of approximately29.59 dB for the case in which an interval of 40 points was recovered and 25.01for the case of five intervals. Whereas the test signal had 1025 samples, it was possible to reconstructabout 20 % of this with the CS. Once the analysis of EMG-S micro-oscillation signalsin the signal curve are not compromising, and other parameters/features have greater relevance(RMS, ARV, MNF, MDF, CV), the objective has been achieved and using the CS proved verypromising.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Artes, Departamento de Desenho Industrial, Programa de Pós-graduação em Design, 2015. / Submitted by Tania Milca Carvalho Malheiros (tania@bce.unb.br) on 2015-11-30T15:58:10Z No. of bitstreams: 1 2015_BrenoTenórioRamalhodeAbreu.pdf: 16534977 bytes, checksum: 8114b93fa50a51c5e8503ab8ede019cc (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2016-01-25T14:01:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_BrenoTenórioRamalhodeAbreu.pdf: 16534977 bytes, checksum: 8114b93fa50a51c5e8503ab8ede019cc (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-25T14:01:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_BrenoTenórioRamalhodeAbreu.pdf: 16534977 bytes, checksum: 8114b93fa50a51c5e8503ab8ede019cc (MD5) / O Biodesign procura empregar organismos vivos na composição de produtos e serviços oferecidos a sociedade. Baseado nesta ideia, e diante da necessidade de trabalhos que promovam inovação em processos de fabricação têxtil na área de tingimento e design de superfícies, esta pesquisa interdisciplinar surge com o objetivo de relacionar o Biodesign e o vestuário por meio de testes de coloração de tecidos orgânicos e criação de estampas utilizando linhagens de actinobactéria. Para isto, foi utilizado uma metodologia exploratória separada em laboratórios de cor, superfície e APP (teste de formas e experimentação). Após obtidas as colorações e estampas/colônias de actinobactérias, os tecidos foram submetidos a lavagem e passagem. Posteriormente serão estudadas melhores técnicas de fixação da estampa após a lavagem, assim como é de interesse deste projeto estudar e purificar os pigmentos produzidos por estas linhagens de actinobactérias, e a interação entre estas estampas produzidas e a pele do usuário, assim como análises morfológicas, microscópicas e de patogenicidade das linhagens que geraram melhores resultados. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Biodesign employs living organisms in the composition of products and services offered to society. Based on this idea, and faced with the need to promote innovation in manufacturing processes in textile dyeing and surface design, this interdisciplinary research appears with the objective to relate Biodesign and fashion through the staining of natural fibers and creation of patterns using actinobacteria strains. For this purpose, it was done an exploratory laboratory methodology separated on laboratories of color, surface, and APP (forms and experimentation test). After obtaining the dyes and patterns/colonies, tissues were washed and ironed. Later, this work pretend to study the best adherance techniques, and is of interest of this project to purify the pigments produced by these strains of actinomycetes, and study the interaction between these products and the skin of the user, as well as do morphological analyzes, microscopy and pathogenicity tests of the strains that have generated better results.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2015. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2016-03-29T13:45:46Z No. of bitstreams: 1 2015_AnaPaulaBernardiSilva.pdf: 2760403 bytes, checksum: 22bc53172314b3b37f4ab1aa008f9399 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-03-29T16:39:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_AnaPaulaBernardiSilva.pdf: 2760403 bytes, checksum: 22bc53172314b3b37f4ab1aa008f9399 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-29T16:39:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_AnaPaulaBernardiSilva.pdf: 2760403 bytes, checksum: 22bc53172314b3b37f4ab1aa008f9399 (MD5) / A Velocidade de Condução (VC) é um parâmetro fisiológico básico que fornece informações sobre o sistema neuromuscular, utilizada para identificar fadiga e patologias. Este trabalho propõe algoritmos para o cálculo da VC no domínio temporal e uma sistematização de procedimentos para otimizar o seu cálculo. Dado um arranjo linear de sinais Eletromiográficos de Superfície (EMGS), a sistematização proposta consiste de três etapas distintas: (i) seleção dos canais que serão utilizados no cálculo; (ii) aplicação do denoising para minimização do ruído branco gaussiano nos canais selecionados; e (iii) cálculo da velocidade de condução. Na primeira etapa é apresentado um método (independente da intervenção humana) para selecionar os canais de um sinal de EMGS que representem o fenômeno desejado e que sejam similares. Esta seleção é realizada utilizando a distribuição do espectro de frequência dos sinais no intervalo de frequência útil. Na segunda etapa são propostos dois parâmetros de limiariarização para o denoising invariante ao deslocamento que minimizem o ruído branco obtidos de um processo experimental exaustivo. Nesta etapa, também é apresentado um comparativo de desempenho dos métodos e parâmetros mais conhecidos de limiarização utilizados no denoising com os aqui propostos. Na terceira etapa a VC é estimada, por meio de dois algoritmos no domínio temporal, que descrevem o parâmetro como uma dispersão de valores instantâneos. Um dos métodos utiliza o deslocamento dos potenciais de ação respectivos em diferentes canais. O segundo método calcula o coeficiente angular entre um conjunto de canais. O método proposto para a etapa seleção de canais apresentou aproximadamente 98% de correta classificação dos sinais. Não há como comparar este resultado, pois não foi encontrado trabalho similar. Na etapa referente a aplicação do Denoising foi constatado que, para os sinais utilizados neste trabalho, os limiares clássicos SURE e Hibrido apresentam os maiores valores de RSR. O limiar 1, proposto neste trabalho apresentou resultados bem semelhantes aos otimizadores clássicos. Os métodos propostos para o cálculo da VC não necessitaram de utilização de canais consecutivos. As dispersões apresentadas para representar a VC apontaram que existe uma variação do parâmetro ao longo do tempo. As etapas da sistematização se mostraram essenciais para reduzir as limitações de um método de cálculo da VC no domínio temporal. / The conduction velocity (CV) is a basic physiological parameter that measures how fast an electrochemical impulse propagates through the neuromuscular system. The CV parameter is used to identify fatigue and pathologies, for instance. This work deals with novel algorithms to infer conduction velocity of white fiber in the time domain. Also, I propose a systematization process in order to estimate the conduction velocity which minimizes the inherent drawbacks of the time domain. Taken a linear arrange of skin surface electromyographic signals (EMGS) the proposed systematization has three distinct stages: (i) channel selection that are utilized for the calculation; (ii) denoising to minimize white Gaussian noise (AWGN) of the selected channels; and (iii) the conduction velocity estimation itself. In the first stage, a method (free from human intervention) that selects the channel of the EMG signal which are representative of the expected phenomenon and are also similar, is presented. In the second stage, I propose two thresholds for denoising were proposed, which are invariant to the displacement that minimizes AWGN. Also, in this stage, I compare the proposed methods with standart methods in the current literature. In the last stage, the conduction velocity is estimated by means of a time domain pair of algorithms, which describe the parameter as a dispersion of the real time values. The first algorithms uses the delay of action potentials on difference channels. The second method computes the slope between a set of channels. Results: The proposed method for channel selection step has approximately a 98% correct classification of signals. There is no way to compare this outcome because it was not found similar work. The classical thresholds SURE and Hybrid showed the highest SNR (Signal Noise Ratio) values for signals used in this work. The first threshold, proposed in this work showed very similar results to classic optimizers. The methods proposed for the calculating the CV does not require the use of consecutive channels. Dipersions presented to represent the result of CV showed that there is a variation of the parameter over time. The stages of systematization proved essencial to reduce the limitations of a CV estimation in the time domain.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3776.pdf: 3770058 bytes, checksum: b2f264f1d35bc92514e3e55ddd62e08f (MD5) Previous issue date: 2011-05-26 / Plasma nitriding is a surface modification technique used for improving hardness, wear resistance, and fatigue. In this work, samples of AISI-4140, DIN16MnCr, and AISI-420C steels were heat treated, forming martensitic structures, and then were submitted to plasma nitriding for 5 hours at 400, 450, and 500oC, under a hydrogen and nitrogen gas mixture having a pressure of 5 mbar. The samples were characterized by hardness tests, optical microscopy, scanning electron microscopy and X-ray diffraction. There has been an increase in surface hardness as expected from the literature. The rise of nitriding temperature produced an increase in the surface layers thickness. The results obtained show a compact layer composed of Fe4N nitrides and CrN nitrides, identified by X-ray diffraction, characterizing the hardness. With these nitriding temperatures, there was a decrease in hardness caused by the annealing. / Nitretação a plasma é uma técnica de modificação superficial para melhorar a dureza, a resistência ao desgaste e à fadiga. Neste trabalho, amostras de aços AISI-4140, DIN16MnCr5 e AISI-420C foram tratadas termicamente formando microestrutura martensítica e em seguida submetidas à nitretação a plasma, por cinco horas, em temperaturas de 400, 450 e 500°C, com pressão 5mbar e uma mistura de gases hidrogênio e nitrogênio. As amostras foram caracterizadas por microscopias óptica e eletrônica de varredura, difração de raios-X e ensaios de microdureza. Foi observado um aumento de dureza, conforme previsões a partir de estudo da literatura. Foram obtidas camadas com aumento da espessura em relação ao aumento de temperatura. Foi observada a presença de nitretos γ (Fe4N) e também nitreto de elementos de liga (CrN) que caracterizam a dureza. Verificou-se o revenimento das camadas endurecidas por têmpera por indução nas temperaturas de nitretação.

Submitted by ANA FLAVIA MARIANO DE SOUSA null (flavinha455@hotmail.com) on 2016-10-17T20:55:50Z No. of bitstreams: 1 Dissertação final imprimir.pdf: 3125220 bytes, checksum: 761d821c6466a0e1358b2a44c7b1c9f2 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-10-20T19:22:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 sousa_afm_me_rcla.pdf: 3125220 bytes, checksum: 761d821c6466a0e1358b2a44c7b1c9f2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-20T19:22:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 sousa_afm_me_rcla.pdf: 3125220 bytes, checksum: 761d821c6466a0e1358b2a44c7b1c9f2 (MD5) Previous issue date: 2016-10-10 / Nesse trabalho, consideramos o conceito de variedades topológicas. Porém, nos especializamos nas variedades conexas de dimensão 2, as chamadas superfícies. Nosso objetivo é o estudo da classificação topológica das superfícies compactas. Para isto, enunciamos e demonstramos o Teorema de classificação das superfícies compactas. Desta maneira, mostramos que toda superfície compacta orientável é homeomorfa à esfera ou a uma soma conexa de toros, e que toda superfície compacta não orientável é homeomorfa a uma soma conexa de planos projetivos. / In this work, we consider the concept of a topological manifold. However, we focus on the connected 2-dimensional manifolds, the so-called surfaces. Our goal is the study of the topological classification of the compact surfaces. In this direction, we state and prove the classification Theorem of compact surfaces. That is, we show that every orientable compact surface is homeomorphic to the sphere or to a connected sum of torus, and every non-orientable compact surface is homeomorphic to a connected sum of projective planes.

Orientador: Paulo Roberto de Aguiar / Banca: Eduardo Carlos Bianchi / Banca: Alessandro Roger Rodrigues / Resumo: As cerâmicas estruturais avançadas, tais como o óxido de alumínio, nitreto de silício, alumina e a zircônia estão sendo cada vez mais utilizadas na engenharia e na medicina. No entanto, muitas destas características que fazem a cerâmica tão atrativa também dificultam a sua fabri-cação por métodos tradicionais de usinagem. Para obter a forma desejada na usinagem de ma-teriais é necessário o uso do processo de retificação. As características da retificação cerâmicas avançadas são muito diferentes das características dos metais. Portanto, é necessário efetuar outros estudos para alcançar uma compreensão mais abrangente e um melhor controle dos parâmetros. Novas alternativas para o monitoramento do processo de retificação de cerâmicas têm sido estudadas. O monitoramento por sinais de vibração é um dos métodos bem-sucedidos utilizados no processo de retificação, pois algumas características que descrevem o comportamento e a influência do processo nas peças retificadas somente são perceptíveis no estudo deste sinal. O presente trabalho tem como objetivo estudar o sinal de vibração, de for-ma a extrair características relacionadas com o acabamento de cerâmicas avançadas no pro-cesso de retificação plana. Foi utilizada uma máquina retificadora tangencial plana com rebolo diamantado e corpos de prova de cerâmica alumina. O sinal de vibração foi medido por um acelerômetro e coletado por um osciloscópio à taxa de amostragem de 2 MHz. Os ensaios foram realizados em diferentes profundidad... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Advanced structural ceramics such as aluminum oxide, silicon, nitride, alumina and zirconia are increasingly being used in engineering and medicine. However, many of these features that make ceramics so attractive also make them difficult to manufacture by traditional machining methods. To obtain the desired shape in the machining of these materials is necessary to use grinding process. The characteristics of the grinding of advanced ceramics are very different from those of metals. Therefore, it is necessary to perform other studies to gain a broader understanding and better control of the parameters. New alternatives for monitoring of ceramic grinding process have been studied. Monitoring vibration signals is one of the successful methods used in the grinding process, as some characteristics that describe the behavior and influence the process in parts ground only are noticeable in the study of this signal. This research aims to study the vibration signal, searching for the extraction of features that best relate to the characterization of machined parts. A surface grinding machine with diamond grinding wheel and alumina ceramic workpieces was used. The vibration signal was measured by an accelerometer and collected by the oscilloscope, using 2 MHz of sample rate. Tests were conducted at different depths of cut, adopting two different feed speeds (vw), which ranged from low to severe grinding conditions. Confocal microscopy was performed after the grinded of the workpieces ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Manoel Cléber de Sampaio Alves / Banca: Ivaldo de Domenico Valarelli / Banca: Marcos Tadeu Gonçalves / Resumo: O lixamento da madeira envolve inúmeras variáveis as quais influenciam na qualidade superficial da peça produzida, tornando-se por isso, um processo complexo. Atua de forma imprescindível nas indústrias, principalmente fabricantes de móveis, painéis, molduras, esquadrias e dentre outras. Entretanto, é tratado de forma empírica, prejudicando a qualidade do produto e elevando os custos de produção, visto que é, um dos processamentos mais caros na indústria de madeira. Sabido disto, este trabalho, teve por objetivo combinar um conjunto de fatores para padronizar o processo de lixamento. Para isto, seguiu o planejamento experimental de Taguchi, método baseado em conceitos estatísticos, responsável por diagnosticar o conjunto de fatores que propiciam o alcance da qualidade do produto final. A experimentação realizou-se em relação a uma matriz ortogonal L8, criando assim, oito condições diferentes de lixamento, repetindo-as três vezes cada, totalizando em 24 ensaios. Variou os níveis dos seguintes fatores: granulometria, grão abrasivo, sentido do lixamento e espécie da madeira, com o intuito de analisar o comportamento dos parâmetros: emissão sonora, potência, rugosidade, taxa de remoção e temperatura no decorrer do processo. Por meio da análise de variância (ANOVA), concluiu-se que o comportamento dos parâmetros foram influênciados pelos fatores estipulados, os quais interferiram na qualidade superficial da madeira. / Abstract: The sanding of wood involves numerous variables which influence the surface quality of the produced piece, becoming therefore a complex process. It is a crucial process in industries, particularly manufacturers such as furniture, panels, moldings, frames and others. However, the process is trated empirically, decreasing the product quality and increasing production costs, since it is one of the most expensive processes in the wood industry. According to this, this paper, aimed to standardize a set of factors to achieve the best surface finish of the wood. For this, the following experimental design Taguchi method based on statistical concepts, responsible for diagnosing the set of factors that promote the achievement of the quality of the final product. The experiment was performed in relation to a matrix L8 orthogonal matrix, creating eight different conditions sanding, repeating three times each, totaling in 24 trials. Varied levels of the following factors: particle size, abrasive grain, sense of sanding and timber species, in order to analyze the parameters of behavior, noise emission, power, roughness, temperature and removal rate in the process. Through analysis of variance (ANOVA), it was concluded that the behavior parameters were influenced by prescribed factors which interfere in the surface quality of the wood. / Mestre

Orientador: Eduardo Carlos Bianchi / Banca: Carlos Alberto Fortulan / Banca: Carlos Elias da Silva Junior / Resumo: A retificação, processo final de usinagem de uma peça, utiliza-se muito de fluidos de corte com a finalidade de lubrificação, refrigeração e remoção de cavacos. No entanto, estes fluidos são extremamente agressivos com o meio. Com o avanço tecnológico a tendência mundial é produzir peças cada vez mais sofisticadas, com elevado grau de tolerância geométrica, dimensional, com bom acabamento superficial, com baixo custo e, principalmente, sem causar danos ao meio. Para tanto, ao processo de retificação está intrínseca a reciclagem do fluido de corte, que destaca-se pelo seu custo. Através da variação da velocidade de avanço no processo de retificação cilíndrica externa do aço ABNT D6, racionalizando a aplicação de dois fluidos de corte mais usados atualmente e usando um rebolo superabrasivo de CBN (nitreto de boro cúbico) com ligante vitrificado, avaliou-se os parâmetros de saída força tangencial de corte, emissão acústica, rugosidade, circularidade, desgaste da ferramenta, erros dimensionais, a tensão residual e a microscopia eletrônica de varredura (MEV) dos corpos de prova. Com a análise do desempenho fluido, rebolo e velocidade de mergulho encontrou-se as melhores condições de usinagem propiciando a diminuição do volume de fluido de corte, diminuição do tempo de usinagem sem prejudicar os parâmetros geométricos, dimensionais, o acabamento superficial e a integridade superficial dos componentes. / Abstract: The Grinding, final process of grinding of a piece, is used a lot of cut fluids with the lubrication purpose, cooling and removal of shavings. However, these are extremely aggressive with the middle. With the technological progress the world tendency is to produce pieces more and more sophisticated, with high degree of tolerance geometric, dimensional, with good superficial finish, with low cost and, mainly, without causing damages to the middle. For so much, to the rectification process it is intrinsic the recycling of the cut fluid, that he/she stands out for his/her cost. Through the variation of the dive speed in the external cylindrical plunge grinding expresses of the steel ABNT D6, rationalizing the application of two cut fluids more used now and using an CBN wheel it was evaluated the exit parameters tangential cutting force acoustic emission, roughness, roundness, wear and tear of the tool, the residual stress and the microscopic images of the surface. With the analysis of the flowing acting, I sway and dive speed was the best grinding conditions propitiating the decrease of the volume of cut fluid, decrease of the time of work without harming the parameters geometric, dimensional, the superficial finish and the surface integrity of the components. / Mestre

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2011. / Submitted by Max Lee da Silva (bruce1415@hotmail.com) on 2011-06-27T22:50:11Z No. of bitstreams: 1 2011_PauloRenatoPerdigãoDePaiva.pdf: 6783784 bytes, checksum: 90815ba63f85fd7b0c3344fd386c6833 (MD5) / Approved for entry into archive by Guilherme Lourenço Machado(gui.admin@gmail.com) on 2011-06-28T16:10:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_PauloRenatoPerdigãoDePaiva.pdf: 6783784 bytes, checksum: 90815ba63f85fd7b0c3344fd386c6833 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-06-28T16:10:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_PauloRenatoPerdigãoDePaiva.pdf: 6783784 bytes, checksum: 90815ba63f85fd7b0c3344fd386c6833 (MD5) / A amostra do minério foscorítico utilizada neste estudo foi coletada no Complexo Carbonatítico de Catalão I. Os experimentos de flotação seletiva da apatita em relação aos carbonatos evidenciaram que a técnica de flotação direta da apatita não era promissora, pois os sistemas de reagentes específicos não apresentaram um bom desempenho. A ausência de seletividade foi atribuída à presença, em sua maioria, de partículas mistas apatita/carbonatos. Essa representou uma das principais características do minério para a obtenção de concentrados com recuperações de P2O5 da ordem de 86%, porém, com teores de P2O5 no concentrado cleaner inferiores a 18%. De fato, as informações obtidas sobre o processo de liberação da apatita do minério foscorítico indicaram que a moagem em tamanhos mais finos não resultaria em partículas de apatita liberadas. No entanto, a fragmentação do minério é capaz de liberar partículas de ganga, favorecendo, assim, a separação da ganga silicática, da magnetita e de grande parte dos carbonatos, em tamanhos que podem ser produzidos facilmente por moagem convencional (P80= 250 m). Dessa forma, o uso da técnica de flotação reversa (após um pré-tratamento do minério e obtenção de um concentrado composto por apatita e carbonatos) mostrou-se viável para a concentração dos carbonatos e consequente depressão da apatita. O pré-tratamento do minério foscorítico consistiu na cominuição, a uma granulação em P80 = 250 m, separação magnética de baixa intensidade de campo, atrição do material não magnético e deslamagem, esta última, para a remoção da fração não magnética menor que 75 m. Este procedimento permitiu mudanças significativas nos teores de P2O5, CaO, MgO e Fe2O3. Observou-se um incremento no teor de fósforo de 7,70% para 11,30%, quando se utiliza esta seqüência de pré-tratamento. O material deslamado constituiu a alimentação da flotação direta com os seguintes teores, em termos dos principais constituintes: 11,30% de P2O5, 32,90% de CaO, 9,10% de Fe2O3, 11,47% de MgO, 0,59% de Al2O3 e 6,60% de SiO2. A etapa de flotação direta foi otimizada a partir de dois estágios de flotação rougher e cleaner. O sistema de reagente consistiu do depressor Flomax (1000g/t), o depressor amido de milho (500 g/t) e o coletor sulfossuccinamato de sódio (700 g/t), em pH=8. Com base nos resultados de flotação direta, constatou-se que é possível obter um concentrado cleaner com os seguintes teores, em termos dos principais constituintes: 17,90% de P2O5, 44,60% de CaO, 1,00% de Fe2O3, 7,13% de MgO e 0,12% de SiO2. O concentrado obtido foi remoído a uma granulometria 80% < 74 m e deslamado em 20 μm. O produto obtido consistiu na alimentação da flotação reversa. Na flotação reversa utilizou-se ácido vi fosfórico, como depressor de apatita e regulador do pH da polpa (5,0). O coletor selecionado foi um ácido graxo saponificado. Os melhores resultados obtidos apresentaram concentrados com os seguintes teores, em termos dos principais constituintes: 38,11% de P2O5, 50,98% de CaO, 1,07% de Fe2O3, 0,67% de MgO e 0,25% de SiO2. A porcentagem dos minerais presentes no concentrado, estimada a partir dos teores obtidos na análise por FRX, é apresentada a seguir: 89,77% de apatita, 2,33% de dolomita, 5,48% de calcita, 1,80% de minerais de ferro (magnetita e ilmenita) e 0,62% de filossilicatos. As partículas de apatita e dolomita utilizadas para o estudo de Análises de Superfície por XPS e AFM foram obtidas a partir do concentrado e do rejeito obtidos na flotação direta. Além disso, a análise utilizando o AFM também foi realizada com uma amostra de apatita, natural, proveniente do Ward’s Natural Science Establishment (US). Os espectros obtidos por XPS para as partículas de apatita, provenientes do concentrado e do rejeito de flotação, mostraram que as partículas do concentrado possuem uma maior concentração de Ca 2s (6,73%), P 2p (4,46%), F 1s (0,69%) e uma menor concentração de Mg 2s (3,11%) e Si 2s (4,85%). A maior concentração atômica de Mg 2s (5,27%) nas partículas de apatita do rejeito, indica que ocorreu a precipitação de Mg2+, proveniente da dissolução da dolomita, na superfície da apatita durante as etapas do processo, afetando sua flotabilidade. Os espectros obtidos por XPS para as partículas de dolomita, provenientes do concentrado e do rejeito de flotação, mostraram que as partículas do concentrado possuem uma maior concentração de Ca 2s (4,71%), P 2p (1,57%), F 1s (0,29%) e Si 2s (6,42%). A maior concentração de P 2p, Ca 2s e F 1s nas partículas de dolomita do concentrado é explicada pela presença das inclusões expostas de apatita nas dolomitas. O aumento da concentração de Ca 2s na superfície da dolomita aumenta sua probabilidade de flotação, diminuindo a seletividade. Os estudos realizados por AFM mostraram a presença de aglomerados na superfície das partículas de apatita formados pela interação do oleato de potássio com os íons Ca2+ ou íons Mg2+, formando o colóide dioleato de cálcio (Ca(R-COO)2(s)) ou dioleato de magnésio (Mg(R-COO)2(s)). A presença dos aglomerados aumentou a rugosidade da amostra em 83,55 nm. Além disso, foi possível verificar a precipitação de Ca2+ e Mg2+ na superfície das partículas, provavelmente na forma de hidróxido de cálcio, carbonato ou hidróxido de magnésio, alterando a sua composição química de superfície. A heterogeneidade química e a rugosidade da superfície das partículas são fatores determinantes na flotabilidade e seletividade da flotação de sais semi-solúveis. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The sample of phoscoritic ore used in this study was collected in the Carbonatite Complex of Catalão I. The experiments of selective flotation of apatite in relation to carbonates pointed out that the direct flotation of apatite was not the most promising, one since the systems of specific reagents used did not show a good performance. The lack of selectivity was attributed, mostly, to the presence of apatite/carbonates mixed particles. This represented one of the ore’s main characteristics to obtain concentrates with recoveries of P2O5 of around 86% but with contents of P2O5 in the cleaner concentrate of less than 18%. In fact, information obtained on the process of apatite release from phoscoritic ore indicated that fine grinding would not result in particles of apatite released. However, the fragmentation of the ore is capable of releasing particles of gangue, thus promoting the separation of silicatic gangue, of magnetite and much of the carbonates in sizes that can be easily produced by conventional milling (P80 = 250m) . Therefore, the use of the reverse flotation technique (after a pretreatment of the ore and the attainment of a concentrate composed of apatite and carbonates) was feasible for the concentration of carbonates and consequent depression of apatite. The pretreatment of the phoscoritic ore consisted of comminution, at a grain size P80 = 250m, magnetic separation of low-intensity field, attrition of non-magnetic material and desliming, this latter for the removal of the non-magnetic fraction smaller than 75 m. This procedure allowed significant changes in the contents of P2O5, CaO, MgO and Fe2O3. An increase in the content of phosphorus from 7.7% to 11.30% was observed when this sequence of pretreatment was performed. The deslimed material consisted the feeding of the direct flotation with the following contents, in terms of the main constituents: 11,30% de P2O5, 32,90% de CaO, 9,10% de Fe2O3, 11,47% de MgO, 0,59% de Al2O3 e 6,60% de SiO2. The direct flotation step was optimized from a two-stage flotation, rougher and cleaner. The reagent system consisted of Flomax as a depressant/dispersant (1000g /t), corn starch as a depressor (500 g/t) and sulfosuccinamate as a collector (700 g/t), at pH = 8. Based on the results of direct flotation, it was proved that it is possible to obtain a cleaner concentrate with the following contents, in terms of the main constituents: 17.90% P2O5, 44.60% CaO, 1.00% Fe2O3, 7.13% MgO and 0.12% SiO2. The concentrate obtained was reground to 80% particle size < 74μm and deslimed in 20μm. The product obtained consisted in the feeding of reverse flotation. Phosphoric acid was used in reverse flotation as an apatite depressant and a regulator of the pulp pH (5.0). The collector chosen was a viii saponified fatty acid. The best results obtained showed concentrate with the following contents, in terms of the main constituents: 38.11% P2O5, 50.98% CaO, 1.07% Fe2O3, 0.67% MgO and 0.25% SiO2. The percentage of minerals in the concentrate, estimated from the contents of the elements obtained by the XRF, is as follows: 89,77% apatite, 2,33% dolomite, 5,48% calcite, 1,80% iron ore (magnetite and ilmenite) and 0,62% phyllosilicates. The particles of apatite and dolomite used for the study of Surface Analysis by XPS and AFM were attained from the concentrate and the waste obtained in the direct flotation. Moreover, the analysis using AFM was also carried out on a sample of apatite, natural, originating from Ward's Natural Science Establishment (U.S.). The spectra obtained by XPS for the apatite particles from the concentrate and the flotation waste showed that the concentrate particles have a higher concentration of Ca 2s (6.73%), P 2p (4.46%), F 1s (0.69%) and a lower concentration of Mg 2s (3.11%) and Si 2s (4.85%). The largest atomic concentration of Mg 2s (5.27%) in the particles of apatite from the waste indicates the precipitation of Mg2+ from the dissolution of dolomite on the apatite surface during the steps of the process, affecting its flotability. The spectra obtained by XPS for the particles of dolomite, from the concentrate and the flotation waste, showed that the particles of the concentrate have a higher concentration of Ca 2s (4.71%), P 2p (1.57%), F 1s (0.29%) and Si 2s (6.42%). The highest concentration of P 2p, Ca 2s and F 1s in the dolomite particles of the concentrate is explained by the presence of exposed inclusions of apatite in the dolomites. The concentration of Ca 2s increase on the dolomite surface raises its probability of flotation, reducing the selectivity. The studies carried out by AFM showed the presence of agglomerates on the surface of apatite particles formed by the interaction of potassium oleate with the ions Ca2+ or Mg2+, forming the colloid calcium dioleate (Ca (R-COO)2(s)) or magnesium dioleate (Mg (RCO) 2(s)). The presence of agglomerates increased the roughness of the sample in 83.55 nm. Furthermore, it was possible to verify the precipitation of Ca2+ and Mg2+ on the surface of the particles, probably in the form of calcium hydroxide, carbonate or magnesium hydroxide, changing its surface chemical composition. The chemical heterogeneity and surface roughness of the particles are determining factors in the flotability and selectivity of the flotation of semi-soluble salts.

Submitted by Daniella Sodre (daniella.sodre@ufpe.br) on 2015-04-17T13:17:09Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE Gustavo Oliveira Cavalcanti.compressed.pdf: 3555985 bytes, checksum: eeb868dae456b0571eb149b650061931 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-17T13:17:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE Gustavo Oliveira Cavalcanti.compressed.pdf: 3555985 bytes, checksum: eeb868dae456b0571eb149b650061931 (MD5) Previous issue date: 2013-02-28 / O presente trabalho relata algumas contribuições na área de instrumentação e sensores ópticos que incluem a incorporação de novas funcionalidades ao reflectômetro automatizado do Grupo de Fotônica do DES-UFPE e propostas de novas configurações de dispositivos explorando o efeito de ressonância de plásmons de superfície (RPS) no infravermelho próximo. As melhorias no reflectômetro incluem a capacidade de medição de superfícies em larga escala e o controle computadorizado de fluxo de substâncias líquidas. Uma das aplicações é a caracterização de propriedades ópticas de superfícies metálicas e de uniformidade de espessura, com resultados obtidos em um filme fino de ouro. Apresentamos uma investigação experimental dirigida à otimização da espessura de filmes de paládio para o desenvolvimento de sensores de hidrogênio. Os resultados mostraram que filmes de Pd de espessura em torno de 13 nm apresentam maior sensibilidade ao hidrogênio. Por fim, propomos uma configuração inovadora de dispositivo sensor baseado no efeito de plásmons de superfície na configuração de Otto com aplicações em potencial na área de sensores.