Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2005 / Inclui bibliografia / Apresenta-se neste trabalho uma formulação para o estudo da transferência de calor através de meios semitransparentes, tendo sido estudados dois casos de materiais: o vidro e o aerogel. Foram considerados os processos de condução e radiação acoplados para

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2008 / Bibliografia: f. 97-101 / O presente trabalho analisa experimental e numericamente a transferência conjugada de calor e de massa durante a secagem do resíduo da produção do extrato hidrossolúvel de soja (okara). O processo de secagem proposto neste trabalho consiste em submeter a / Abstract: The present work analyzes experimental and numerically the conjugated mass and heat transfer during the drying process of the residue obtained in the soy hidrosoluble extract production (okara). The drying process proposed in this work consists

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-02-03T17:39:09Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1813092 bytes, checksum: 08a3991a20d2a5dbc0abaa7e5077acc8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-03T17:39:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1813092 bytes, checksum: 08a3991a20d2a5dbc0abaa7e5077acc8 (MD5) Previous issue date: 2001-08-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A melhoria da qualidade do café pode ser obtida aumentando-se a eficiência do uso adequado de técnicas de secagem, armazenamento e preparo dos frutos e grãos. Assim, desenvolveu-se este trabalho com a finalidade de equacionar e analisar alguns aspectos da secagem dos frutos e grãos de café que permitam prever as alterações da qualidade do produto preparado de diferentes formas (cereja, descascado e despolpado) e os reflexos desse processo durante o período de armazenagem do produto, em diferentes condições de armazenamento. Para se alcançar esses objetivos foram determinadas algumas propriedades térmicas e físicas necessárias ao conhecimento do processo de secagem (isotermas de adsorção e dessorção, curvas de secagem, massas específicas aparente e real, volume, porosidade, calor específico, condutividade e difusividade térmica e calor latente de vaporização). Realizou-se também o estudo da perda de qualidade fisiológica das sementes de café quando submetidas à secagem com temperatura variando entre 30 e 60 °C, para duas condições de umidade relativa do ar de secagem (20 e 40 %), além do estudo da armazenabilidade dessas sementes durante um período de seis meses sob condições de ambiente não controlado e com temperatura controlada de 15 °C. Outro objetivo visado foi o estudo da alteração da cor, da qualidade da bebida e composição química dos frutos e grãos de café quando submetidos à secagem com temperatura variando entre 30 e 60 °C, para diferentes níveis de umidade relativa do ar de secagem (30, 40, 50 e 60 %), e durante o armazenamento durante um período de 12 meses sob condições de ambiente não controlado e com temperatura controlada de 15 °C. De acordo com os resultados obtidos pôde-se concluir que: a) a equação exponencial, proposta neste trabalho, pode ser utilizada para predizer os valores de umidade de equilíbrio higroscópico do café, independentemente da forma de preparo do produto e da maneira pela qual o equilíbrio foi obtido (dessorção ou adsorção); b) Para as faixas de temperatura e umidade relativa estudadas, a histerese dos cafés cereja, descascado e despolpado, tende a crescer com a redução da temperatura e elevação da umidade relativa do ar; c) a equação proposta por Page foi a que melhor representou os dados experimentais, independentemente da forma de preparo do produto, quando comparada com as equações de Thompson, Exponencial e de Difusão, nesta última utilizando-se os oito primeiros termos da série; d) a taxa de secagem foi influenciada pela temperatura e umidade relativa do ar de secagem, independentemente da forma de preparo do produto; e) a forma de preparo cereja apresenta menor taxa de secagem, não sendo observadas diferenças significativas nas taxas de secagem dos cafés descascado e despolpado; f) o volume e as massas específicas real e aparente do café, das diferentes formas de preparo analisadas, aumentam com a elevação do teor de umidade do produto; enquanto a porosidade cresce com o aumento da umidade dos frutos e grãos de café, até um valor máximo, passando em seguida a decrescer; g) o volume dos frutos e grãos de café dos diferentes tipos de preparo, diminui com a perda de umidade dos mesmos, sendo a contração volumétrica do café cereja da ordem de 39% de seu volume inicial, para uma redução de umidade de 2,27 b.s. para 0,11 b.s. Para o café descascado a contração do volume de seus grãos, para uma diminuição do teor de umidade de 0,60 b.s. para 0,11 b.s., foi de aproximadamente 12% de seu volume inicial, não havendo grandes diferenças entre os valores obtidos para os grãos de café descascado e despolpado, que apresentaram uma redução de volume de 13% para uma diminuição do teor de umidade de 0,62 para 0,11 b.s.; h) para a faixa de temperatura de 25 a 65 °C, o calor latente de vaporização da água dos frutos de café cereja variou de 2403,6224 a 2858,5450 kJ.kg -1 , para teores de umidade na faixa de 0,12 a 2,10 base seca. Já para os grãos de café descascado e despolpado essa variação foi de 2450,9820 a 2783,5840 kJ.kg -1 e 2487,3220 a 2808,0010 kJ.kg -1 , para teores de umidade variando de 0,12 a 0,50 base seca; i) o calor específico dos frutos de café cereja variou de 1,2136 a 2,5251 kJ.kg -1 .oC -1 , a condutividade térmica de 0,0843 a 0,1415 W.m -1 .°C -1 e a difusividade térmica de 1,0555x10 -7 a 1,5730x10 -7 m 2 .s -1 , para teores de umidade variando de 0,11 a 0,68 base seca; j) o calor específico dos grãos de café descascado variou de 1,2254 a 2,4653 kJ.kg -1 .oC -1 , a condutividade térmica de 0,0934 a 0,1735 W.m -1 .°C -1 e a difusividade térmica de 1,3519x10 -7 a 1,6964x10 -7 m 2 .s -1 , para teores de umidade variando de 0,11 a 0,60 base seca; k) o calor específico dos grãos de café despolpado variou de 1,1290 a 2,3848 kJ.kg - .oC -1 , a condutividade térmica de 0,1033 a 0,1762 W.m -1 .°C -1 e a difusividade térmica de 1,3373x10 -7 a 2,0810x10 -7 m 2 .s -1 , para teores de umidade variando de 0,11 a 0,62 base seca; l) a germinação e o vigor das sementes de café diminuem com a redução da umidade relativa e com o aumento da temperatura do ar de secagem, e ainda, com o período de armazenamento; m) a germinação e o vigor das sementes de café descascado e despolpado aumentam com a redução da temperatura de armazenagem para 15°C, porém o ambiente com temperatura controlada não foi capaz de inibir a perda de qualidade das sementes durante o armazenamento; n) os valores das coordenadas L, a e b do sistema Hunter para quantificação e avaliação da cor dos grãos beneficiados de café aumentou com a elevação do tempo de armazenamento do produto, da temperatura e da umidade relativa do ar de secagem, sendo menos acentuada a contribuição da umidade relativa do ar de secagem na variação da coloração do produto durante o armazenamento, independentemente da forma de preparo e condição de armazenagem; o) os frutos e grãos de café armazenados em ambiente com temperatura controlada de 15 °C apresentaram resultados melhores de coloração, quando comparados com os obtidos para o produto armazenado em ambiente não controlado, independentemente da forma de preparo estudada; p) a qualidade da bebida dos grãos de café das formas de preparo descascado e despolpado não foi alterada durante o armazenamento pelas diferentes combinações de temperatura e umidade relativa do ar de secagem, independentemente da condição de armazenagem; q) os frutos de café cereja apresentaram redução na qualidade da bebida durante o período de armazenamento, sendo mais acentuado esse declínio para o produto mantido em ambiente não controlado, independentemente da combinação de temperatura e umidade relativa do ar de secagem estudada; r) os melhores resultados de acidez titulável dos frutos e grãos de café foram obtidos para o produto armazenado em ambiente com temperatura controlada de 15 °C, sendo que a acidez do produto aumenta com o prolongamento do período de armazenamento; s) os grãos descascados e despolpados apresentaram menor influência da variação da temperatura e umidade relativa do ar de secagem sobre a acidez dos grãos de café, enquanto os frutos cereja mostraram redução dos índices de acidez titulável com a elevação da temperatura do ar de secagem; t) a armazenagem em ambiente com temperatura controlada de 15 °C não apresentou vantagens na redução dos efeitos do processo de secagem sobre os teores de fenólicos totais dos produtos analisados, sendo que os teores desses compostos aumentam com a elevação do tempo de armazenagem; u) os teores de compostos fenólicos aumentam com a elevação da temperatura do ar de secagem, tendo pouca influência a variação da umidade relativa do ar secante na composição de fenólicos dos frutos e grãos de café; v) a armazenagem em ambiente com temperatura controlada de 15 °C não apresentou vantagens na redução dos efeitos do processo de secagem sobre os teores de gordura dos produtos analisados, sendo que os teores desses compostos aumentaram nos primeiros meses de armazenagem com a elevação do tempo de armazenagem, para, a partir do oitavo mês de armazenamento, apresentarem uma redução dos índices de gordura dos produtos das diferentes formas de preparo analisadas; w) os resultados obtidos indicaram menor teor de gordura para os frutos e grãos de café submetidos à secagem com temperaturas menos elevadas e maiores valores de umidade relativa do ar de secagem; x) os frutos e grãos de café apresentaram redução na composição de açúcares redutores com o aumento do período de armazenamento e da temperatura de secagem e, ainda, com a diminuição da umidade relativa do ar de secagem, independentemente da condição de armazenagem; y) os melhores resultados para os teores de açúcares não redutores dos frutos e grãos de café foram obtidos para o produto armazenado durante menor período de tempo, sendo que as diferentes combinações de temperatura e umidade relativa do ar de secagem pouco influenciaram na composição desses compostos, independentemente da condição de armazenagem; z) a armazenagem em ambiente com temperatura controlada de 15 °C apresentou vantagens na redução dos efeitos do processo de secagem sobre a atividade enzimática da polifenoloxidase dos frutos e grãos de café, sendo que a atividade dessa enzima diminuiu com o aumento do tempo de armazenagem, da temperatura e da umidade relativa do ar de secagem. / The improvements of the coffee quality can be obtained by increasing the efficiency of an appropriate use of drying techniques, storage and fruits and grain processing. This work was done with the purpose of analyzing some coffee fruits and coffee beans drying that allow to foreseeing the quality changes from the cherry, unshelled and parchment coffee. Also to determine the storage period effects under different conditions. To achieve those objectives, some physical and thermal properties such as, isotherms of adsorption and desorption, drying curves, real and apparent density, volume, porosity, specific heat, thermal conductivity and diffusivity and latent heat of vaporization should be known to understand the drying process. The physiological quality loss of the coffee seeds was studied by submitting them to different drying air temperatures, varying from 30°C to 60°C, for two levels of drying air Relative Humidity (20% and 40%). Also coffee seeds were stored, one lot under natural environment and another under controlled ambient temperature of 15°C. Another objective was to study the coffee bean color changes affecting the drinking quality, the changes occurring on the chemical composition of the coffee fruits and beans under different drying air temperature (30 to 60°C) and for drying air relative humidity of 30%, 40%, 50% and 60%, after 12 month storage under controlled temperature of 15°C and non controlled. The conclusions of the this work were: a) the exponential equation proposed can be used to predict the coffee equilibrium moisture content values, independently how the product was processed and either the method of the equilibrium moisture content was determined (desorption or adsorption); b) for the temperature and relative humidity range in the drying process the hysteresis phenomena of the coffee cherry, unshelled and parchment coffee tends to increase with the reduction of the drying air temperature and for increasing its relative humidity; c) the equation proposed by Page best represented the experimental data, independently how the coffee was processed when compared with exponential and diffusion’s Thompson’s equation, in which the last one only the first eight terms have being used in the series; d) the drying rate was influenced by drying air temperature and relative humidity, independently of the process method; e) it was observed that there was no significant difference on the drying rate of different coffee fruit processing compared to the unshelled and parchment coffee; f) the coffee bean volume, the real and apparent density of bulk product under different coffee processes were analyzed and it was observed that they increase as the moisture content increases, but the porosity increases as the moisture content increases up a maximum value then starts to decrease; g) the volume of the coffee fruits and also for coffee beans under different process increases as the moisture content decreases were the volumetric shrinkage reaches up to 39% of its initial volume in the moisture content changing from 2.27 d.b., coming down to 0.11 d.b. for unshelled coffee beans, when the moisture content changed from 0.60 d.b. to 0.11 d.b., the shrinkage was approximately12% of the initial volume, and for both, shelled coffee bean and parchment coffee bean, the shrinkage occurred was 13% of the initial volume, with no difference, when the moisture content changed from 0.62 d.b. to 0.11 d.b.; h) for the temperature range from 25° to 65°C, the latent heat of vaporization of the coffee fruit water, for moisture content range from 0.12 to 2.10 d.b., varied from 2,403.6224 to 2,858.5450 kJ.kg -1 . For unshelled coffee beans, with moisture content varying from 0.12 to 0.50 d.b., the latent heat of vaporization varied from 2,450.9820 to 2,783.5840 kJ.kg -1 , and for parchment coffee, at same range of moisture content, the latent heat of vaporization varied from 2,487.3220 to 2,808.0010 kJ.kg -1 ; I) the specific heat of the coffee fruits varied from 1.2136 to 2.5251 kJ.kg -1 .°C -1 , the thermal conductivity varied from 0.0843 to 0.1415 W.m -1 .°C -1 and the thermal diffusivity varied from 1.0555x10 -7 to 1.5730x10 -7 m 2 .s -1 , for moisture content varying form 0.11 to 0.68 d.b.; j) the specific heat of the unshelled coffee beans varied from 1.2254 to 2.4653 kJ.kg -1 .°C -1 , the thermal conductivity from 0.0934 to 0.1735 W.m -1 .°C -1 and thermal diffusivity from 1.3519x10 -7 to 1.6964x10 -7 m 2 .s -1 , for moisture contents varying from 0.11 to 0.62 d.b.; l) The coffee seed germination and vigor decreased as the drying air relative humidity decreased, as the drying air temperature increased and as the storage period increased; m) the unshelled and parchment coffee germination and vigor increased when the storage temperature lowered to 15°C and under the controlled temperature atmosphere was not capable to inhibit the quality loss during the storage; n) for coffee bean color evaluation, the values of the coordinates L and the b of the Hunter’s system increased as the storage period increased and was observed that the drying air temperature and relative humidity had little contribution on changing the coffee bean color independently of processing method and storage period.; o) the coffee fruits and beans stored under controlled temperature atmosphere of 15°C presented better results on color compared with no temperature controlled storage system, independently of processing method used; p) the coffee beverage quality originated from either unshelled or parchment coffee did not alter even drying with different air temperature and relative humidity, independently of the storage conditions studied.; q) the storage of coffee fruit presented beverage quality reduction during the storage period and more strongly for the product maintained in no temperature controlled storage system, independently of the drying air temperature and relative humidity combinations; r) the best titled acidity results of the coffee fruits and coffee beans were obtained when stored in controlled temperature atmosphere of 15°C, and the acidity of the product increased as longer was the storage period; s) the unshelled and parchment coffee grains presented less influence on the variation of drying air temperature and relative humidity on the acidity of coffee beans, while the coffee fruits cherry showed reduction of the titled acidity indexes with increase of the drying air temperature; t) the storage in the controlled temperature atmosphere of 15°C did not present advantages in the reduction of the drying process effects on the total phenolic compound level in the analyzed product, and the level of those composition increased as longer was the storage period; u) the phenolic composition level increased as the drying temperature increased, with little influence in the variation of de drying air relative humidity, on the phenolics composition of the coffee fruits and beans; v) the storage with controlled temperature atmosphere of 15°C did not present advantages in the reduction of the drying process effects on the analyzed product fat level and the level of those composition increased in the first month storage and they presented a fat index reduction in different process methods; w) the results obtained indicated lower fat level for the coffee fruits and beans submitted to the drying process with drying air temperature, moderate high, and higher relative humidity; x) the coffee fruits and beans presented decrease on the reducing sugar composition with storage period increase, with drying temperature increase, with drying air relative humidity decrease, independently of the storage conditions; y) the best results of non reducing sugar level in the coffee fruits and beans were obtained for those stored under short period of time and the different drying air temperature and relative humidity combinations had little influence on their composition level, independently of the storage conditions; z) Coffee storage under controlled temperature atmosphere at 15°C presented advantages in terms of reduction of drying process effects on the enzymatic activity of the coffee fruits and coffee beans polyphenoloxidase. The activity of that enzyme decreased as the storage period increased and on the same way, when the drying air temperature and relative humidity increased. / Tese importada do Alexandria

Nanoaglomerados (NCs) metálicos ou semicondutores podem ser caracterizados como aglomerados atômicos com um pequeno número n de átomos constituintes (tipicamente n<100). De forma distinta aos grandes aglomerados atômicos (nanopartículas), os NCs não tendem a imitar a estrutura cristalina do material massivo correspondente e apresentam um comporta-mento de redução no ponto de fusão que varia suavemente com n. Em vez disso, sua estabili-dade térmica parece depender do desenvolvimento de arranjos atômicos específicos e/ou do reforço das energias de ligação química, usualmente causando flutuações, com pequenas vari-ações de n, nas suas propriedades físicas e químicas, tais como temperatura de fusão (até mesmo excedendo o valor do material massivo). Devido a sua natureza específica, NCs são geralmente sintetizados ou detectados como estruturas autoportantes em vácuo, ou estabilizados por molé-culas ligantes, quando produzidos por vias químicas. Neste trabalho é demonstrado que NCs de Sn, Pb, Bi e Au termicamente estáveis podem ser sintetizados como estruturas imersas em filmes dielétricos de SiO2 e Si3N4. Estes sistemas são produzidos por meio de implantação iônica seguida de tratamentos térmicos específicos de envelhecimento. Os filmes e seus constituintes atômicos foram caracterizados por espectrome-tria de retroespalhamento Rutherford (RBS) e as dimensões dos NCs são caracterizadas por microscopia eletrônica de transmissão convencional (MET) bem como por meio de microscopia eletrônica de transmissão de varredura de alta resolução, utilizando condições de imagem de alto ângulo com contraste Z em campo escuro anular (STEM-HAADF). As investigações mos-tram que as estruturas de NCs mantem sua integridade, mesmo quando as amostras são subme-tidas a tratamentos térmicos a altas temperaturas até cerca de 1100 °C, excedendo significati-vamente a temperatura de fusão dos materiais correspondentes na escala massiva. Os resultados são discutidos considerando a influência dos efeitos de pressão e da energia de interface, a fim de explicar a estabilidade térmica dos NCs. / Metallic or semiconducting nanoclusters (NCs) can be characterized as atomic agglom-erates with a small number n of constituent atoms (typically n <100). As distinct to larger atomic aggregates referred as nanoparticles, NCs do not tend to mimic the lattice structure of the cor-responding bulk material or present a melting point depression behavior smoothly varying with n. Instead, their thermal stability seems to relay on the development of specific atomic arrange-ments and/or on the enhancement of the strength of chemical binding energies, usually render-ing fluctuations in their physical and chemical properties such as of the melting temperature (even exceeding the bulk value) with small variations of n. Because of their specific nature, NCs are usually synthesized or detected as freestanding structures in vacuum, or stabilized by ligand molecules when produced by chemical routes. In this work we demonstrate that thermally stable Sn, Pb, Bi and Au NCs can be syn-thesized as embedded structures in dielectric SiO2 and Si3N4 films. They are produced via ion implantation followed by particular thermal aging treatments. The films and their atomic con-stituents are characterized by Rutherford backscattering spectrometry (RBS) and the NCs di-mensions by conventional transmission electron microscopy (TEM) as well as by high resolu-tion scanning transmission electron microscopy using high angle annular dark field Z contrast imaging conditions (STEM-HAADF). The investigations show that the NCs structures main-tain their integrity even when the samples are submitted to high temperature thermal treatments up to about 1100 o C, significantly exceeding the melting temperature of the corresponding bulk materials. The results are discussed considering the influence of pressure and interface energy effects in order to explain the thermal stability of the NCs.

COELHO, Janilson dos Santos. Estudo das transições de fase do RbBi0,31 3Nd0,02 W8/3O9, submetido a variações de pressão hidrostática e temperatura. 2009. 103 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-04T18:17:17Z No. of bitstreams: 1 2009_dis_jscoelho.pdf: 13406526 bytes, checksum: d54aa1dd459e2adbce7d2ae492e33005 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-07T16:53:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_dis_jscoelho.pdf: 13406526 bytes, checksum: d54aa1dd459e2adbce7d2ae492e33005 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-07T16:53:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_dis_jscoelho.pdf: 13406526 bytes, checksum: d54aa1dd459e2adbce7d2ae492e33005 (MD5) Previous issue date: 2009 / Tungsten bronzes has attracted great attention owing to it is interesting physical properties. Hexagonal tungsten of the form AxWO3 (with A = K, Rb, Cs), are well know superconductors. The RbBi1/3W8/3O9 (RBW) material, belongs to the valence balanced hexagonal tungsten materials with ABxW3-xO9 stoichiometry (with A = Cs, K, Rb, Tl, and B = Bi, Nd, Ta, Zr, Sc, etc.) These materials present interesting physical properties like rich sequence of phase transitions (rich polymorphism), ferroelectric properties and second harmonic generation. Despite of the unknown structure of this system (we mean spatial symmetry), X-ray experiments suggest that Rubidium and cesium hexatungstates are isostructural with orthorhombic structure belonging possibly to Pbn21, Pbc21 or Cmm2 space group symmetry. The aim of this work was to investigate the vibrational properties of RbBi0,313Nd0,02W8/3O9 system, with special focus on the vibrational properties of this system under extreme conditions of pressure and temperature. We report in this work, a detailed study of Nd3+ doped RBW in witch we have performed light scattering high pressure experiment in the 0,0-6,6 GPa pressure range; light scattering low temperature experiment in the 300-38 K temperature range; DTA-TG experiments; photoluminescence experiments; and lattice dynamics phonons calculation in parent structure. Our results reveal that the RBW materials experiment a pressure induced structural phase transition (SPT) at around 4 GPa. This SPT is related to rotations of octahedral units around the c axis along with subtle changes in the ab pseudo hexagonal plane. Additionally we have observed two temperature induced SPT at around 200 K and 100 K. Both 4 GPa pressure induced and 200 K temperature induced SPT seems to be driven by similar mechanisms. The 100 K temperature induced SPT seems to involve more complex rotations of octahedral. Infrared and termogravimetric (TG-DTA) measurements reveal the observation of superficial water molecules in the RBW material. Termogravimetric measurements indicate that the RBW is stable up to 600 oC. We have performed Lattice dynamics phonon calculations on K0,26WO3 (RBW closely related structure with similar Raman features) in order to get insights on the vibrational properties of hexagonal tungstates. These results allowed us to interpret the transformation mechanisms of the observed pressure and temperature induced phase transitions. The lattice dynamics calculations revealed the existence of radial and tangential motions of oxygen atoms belonging to the hexagonal cavities. The tubular like modes command the dynamics of phase transitions in hexagonal tungsten systems. / Materiais do tipo tungstênio bronze têm atraído a atenção da comunidade científica por suas interessantes propriedades físicas. Os tungstênios bronze hexagonais do tipo AxWO3 (onde A = K, Rb, Cs) por exemplo, são supercondutores bem conhecidos. O RbBi1/3W8/3O9, particularmente, pertence a classe dos bronzes hexagonais de valência balanceada com formula geral ABxW3-xO9 (A = Cs, K, Rb, Cs, Tl; B = Bi, Nb, Ta, Zr, Sc, etc.). Estes materiais dielétricos têm atraído um grande interesse, uma vez que, eles exibem sucessivas transições de fase, propriedades ferroelétricas e geração de segundos harmônicos. O objetivo deste trabalho foi investigar as propriedades vibracionais do sistema dopado RbBi0,313Nd0,02W8/3O9 com um foco especial na dependência dos modos vibracionais com a pressão e à baixas temperaturas. Embora a estrutura do cristal RbBi1/3W8/3O9 não seja conhecida ainda, estudos de difração de raios-x mostraram que os hexatungstatos de potássio e rubídio são isoestruturais e a simetria mais provável é a estrutura de camada ortorrômbica, Pbn21, Pbc21, Cmm2. Relatamos neste trabalho resultados de medidas a altas pressões hidrostáticas no intervalo de 0,0-6,6 GPa, medidas de análise térmica diferencial e termogravimétricas (DTA-TG), medidas de espectroscopia Raman a baixas temperaturas no intervalo de 295-38 K, medidas de infravermelho à temperatura e pressão ambiente e de fotoluminescência também à temperatura e pressão ambiente e cálculos clássicos de modos de vibração. O RbBi1/3W8/3O9 foi dopado com um pequeno percentual do metal de transição Nd com o objetivo de usá-lo, como íon sonda para realização de medidas de fotoluminescência. Com este procedimento, observamos que o Nd, ocupa um sítio de baixa simetria. As medidas com pressão revelam que o RbBi0,313Nd0,02W8/3O9 apresenta uma transição de fase estrutural reversível em torno de 4 GPa quando submetido a altas pressões. Esta transição está relacionada provavelmente a reorientação das unidades octaédricas em torno do eixo c com sensíveis mudanças no pseudo plano hexagonal ab. O material também apresenta provavelmente duas sutis transições de fase a baixas temperaturas, uma em torno de 200 K e a outra em torno de 100 K. Estas transições são provavelmente devido a rotações das unidades octaédricas em torno do eixo principal do cristal, sem, contudo modificar significativamente as distâncias das ligações W-O. As medidas de infravermelho revelam a existência de moléculas de água no material. As medidas de DTA-TG revelam que a água observada na amostra é superficial e também mostram que o material é estável no intervalo de temperatura entre 30 oC e 600 oC. Pelo fato da estrutura deste material ainda não ser conhecida na literatura. Cálculos clássicos de dinâmica de rede foram realizados no K0,26WO3, que possui assinatura Raman muito similar à do RbBi0,313Nd0,02W8/3O9. O objetivo deste trabalho foi entender os principais aspectos das propriedades vibracionais do K0,26WO3. De posse destes resultados, e devido a relação próxima entre as estruturas, foi possível discutir as modificações estruturais observadas nos espectros Raman do material RbBi0,313Nd0,02W8/3O9 durante os experimentos com variação de pressão e temperatura. Um aspecto importante dos resultados dos cálculos vibracionais foi a previsão de modos vibracionais tipos tubulares relacionados às cavidades hexagonais do K0,26WO3.

ZHANG, Nana. Crescimento e propriedades vibracionais de cristais a base de óxidos. 2012. 104 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-20T18:59:42Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_nzhang.pdf: 4710011 bytes, checksum: 716fc88d4757851465337af57bbae3e8 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-20T20:23:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_nzhang.pdf: 4710011 bytes, checksum: 716fc88d4757851465337af57bbae3e8 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-20T20:23:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tese_nzhang.pdf: 4710011 bytes, checksum: 716fc88d4757851465337af57bbae3e8 (MD5) Previous issue date: 2012 / In this work we used different experimental techniques to study four different series of inorganic oxide crystals, namely: (i) congruent lithium isotope niobate (C7LN), (ii) rare-earth doped mixed vanadates ((Nd,Yb):YxGd1-x(VO4)); (iii) alkali metal doped and pure calcium barium niobates (CaxBa1-xNb2O6); and (iv) potassium tantalite niobate (KTa1-xNbxO3). Below we describe the studies performed for each class. (i) For further investigation on the defect structure of lithium niobate crystals (LiNbO3 – hereafter LN) using the neutron scattering technique, a congruent lithium isotope niobate crystal (C7LN) was grown by the Czochralski method from a 48.4% 7Li melt. The X-ray powder diffraction (XRPD) results show that the as-grown crystal is a single-phased (R3c) LN. We observed 4A1(TO)+7E(TO) Raman modes. The crystal composition (Li mol%) determined from UV absorption edge and Raman measurements is 47.47% and 47.34%, respectively. The specific heat (Cp), thermal diffusion coefficients (λa , λc), thermal conductivities (κa , κc) and the average thermal expansion coefficients (a , c) were determined. The effect of Li vacancy content is analyzed by comparing the results with those obtained for near stoichiometric lithium isotope niobate (NS7LN) and congruent natural lithium niobate (CLN) crystals. The values of all thermal parameters of C7LN are smaller than those of NS7LN and CLN, which may be related to either the difference of vacancy content or isotope substitution. (ii) The room temperature phonon modes of the isostructural (Nd,Yb):YxGd1-x(VO4) laser crystals were determined using the Raman scattering technique, and the observed wavenumbers follow the overall mode distribution expected for REVO4 (RE = rare earth) compounds with the tetragonal zircon structure, . They were assigned according to the group theory in terms of the internal modes of the VO4 tetrahedron and the external modes of the YxGd1-x(VO4) lattice. No appreciable changes in the phonon wavenumbers were observed for Yb:GdVO4 (Yb = 0.008, 0.015, 0.020, 0.025, and 0.035), indicating that the force fields in the GdVO4 lattice are not strongly altered by Yb doping at the Gd site. However, most of the phonon wavenumbers in the systems (Nd,Yb):YxGd1-x(VO4) shifts upwards (one-phonon-like behavior) when Y replaces Gd. (iii) The room temperature phonon modes of both the alkali metal doped and pure CaxBa1-xNb2O6 (hereafter CBNx) crystals were determined using the Raman scattering technique. Owing to the intrinsic disorder of the tetragonal lattice we observed few and broad bands. The wavenumber of the internal modes observed shifts upwards when the volume of the unit cell increases. This blue shift is likely to be related to the shortening of the Nb-O band length of the NbO6 octahedrons. The Curie temperatures of the ferroelectric to paraelectric phase transition for all the CBN-like crystals were obtained from DSC measurements. The Raman spectra of CBN32 in the temperature range from 300 to 568 K were recorded in order to investigate and verify the ferroelectric phase transformation. The lower-temperature (25-260 K) dependent Raman spectra of CBN32 were also recorded, and the results show that it may exhibit a phase transition at 75-100 K. (iv) Single crystals of potassium tantalite niobate, KTa1-xNbxO3 (KTNx, x = 0.45, 0.50, and 0.55), were synthesized by the top-seeded solution growth method. The Raman scattering technique is used to investigate the sequence of phase transitions undergone by KTNx crystals. Special attention is given to the changes which characterize the orthorhombic-to-rhombohedral phase transition. / Neste trabalho usamos diferentes técnicas experimentais para estudar quatro séries de cristais inorgânicos a base de óxidos, a saber: (i) niobato de lítio isotópico (C7LN), (ii) vanadatos mistos de terra-raras dopados com terra-raras ((Nd,Yb):YxGd1-x(VO4)), (iii) niobato de bário e cálcio puro e dopado com metais alcalinos, e (iv) niobato-tantalato de potássio. A seguir descrevemos os estudos realizados para cada série. (i) Para futuras investigações acerca da estrutura de defeitos em cristais de niobato de lítio (LN) utilizando a técnica de espalhamento de nêutrons, crescemos cristais de niobato de lítio isotópico (C7LN). Das medidas de raios x determinamos que a estrutura cristalina é R3c. Das medidas de espalhamento Raman, observamos 4A1+7E modos de vibração. A concentração de Li (em mol %) foi determinada a partir das medidas de absorção no ultravioleta (47.47%) e do espectro de vibração (47.34%). Obtivemos ainda os valores para o calor específico, os coeficientes de difusão térmica, as condutividades térmicas e os coeficientes de expansão térmica médios. O efeito das vacâncias de Li no composto C7LN foi investigado a partir da comparação com os compostos niobato de lítio aproximadamente estequiométrico isotópico (NS7LN) e niobato de lítio natural (CLN). Observamos que os valores dos parâmetros térmicos do C7LN são menores do que aqueles apresentados pelos compostos NS7LN e CLN. Isto ocorre ou devido aos defeitos ou a substituição isotópica de Li. (ii) Analisamos o espectro de fônons dos compostos (Nd,Yb):YxGd1-x(VO4) que são utilizados como meios ativos em lasers de estado sólido. Observamos que os espectros obtidos seguem a distribuição de fônons esperada para os compostos REVO4 com estrutura tetragonal, D4h19. A designação dos modos de vibração foi estabelecida de acordo com a previsão da Teoria de Grupos, em termos dos modos internos e externos da rede. Não observamos nenhuma modificação no espectro de fônons dos compostos Yb:GdVO4 (Yb = 0.008, 0.015, 0.020, 0.025 e 0.035), indicando assim que a rede GdVO4 não é afetada pela inclusão de íons de Yb. Entretanto, observamos que a frequência da maioria dos fônons nos sistemas (Nd,Yb:YxGd1-xVO4) Y aumenta com o aumento da concentração de Y. (iii) Analisamos espectro de fônons a temperatura ambiente dos compostos CBN puros e dopado com metais alcalinos. Devido a desordem intrínseca da rede tetragonal, observamos menos modos do que os previstos pela Teoria de Grupos. Observamos também que a frequência dos modos internos aumenta quando o volume da célula unitária aumenta. Este aumento está provavelmente relacionado a diminuição das distâncias interatômicas entre os átomos do octaedro NbO6. A partir de medidas térmicas, determinamos a temperatura de transição de fase dos compostos investigados. As transições de fase para o composto CBN32 foram também investigadas através da técnica de espalhamento Raman. (iv) A sequência de transições de fases exibidas pelos compostos de niobato-tantalato de potássio (KTNx, x = 0.45, 0.50 e 0.55), foram estudadas através da técnica de espalhamento Raman. Aumentando a temperatura, a sequência de transições de fase é a seguinte: romboédrica-ortorrômbica-tetragonal-cúbica. Discutimos quais as alterações que surgem nos espectros Raman que devem ser associadas às transições consideradas. Em especial, discutimos a transição romboédrica-ortorrômbica.

O presente trabalho consiste de um estudo experimental da expansão térmica, do calor específico e da magnetização de uma amostra policristalina do supercondutor MgB2. As investigações foram conduzidas com uma amostra preparada sob alta pressão. Os resultados de expansão térmica mostraram uma contribuição negativa ao coeficiente de expansão térmica linear abaixo da temperatura crítica. As medidas de calor específico revelaram a presença de duas anomalias em temperaturas características, as quais indicam a presença de dois gaps de energia neste composto. A associação dos resultados das medidas de expansão térmica e calor específico permitiu a determinação da função Grüneisen e sua variação com a temperatura. Nesta mesma amostra, foi feito o estudo da magnetização, medida segundo as prescrições ZFC e FC num intervalo de campos magnéticos entre 0.05 e 30 kOe. Os resultados destas medidas revelaram a ocorrência de uma linha de irreversibilidade magnética. Num diagrama H-T esta linha separa uma região de altas temperaturas com comportamento magnético reversível de uma região de baixas temperaturas com comportamento irreversível. A dependência com a temperatura do campo crítico superior, Hc2(T), mostrou uma curvatura positiva nas proximidades de Tc, indicando a ocorrência de pronunciados efeitos de flutuações termodinâmicas. / This work presents an experimental study of the thermal expansion, specific heat and magnetization of a polycrystalline sample of the superconductor MgB2. The sample was sintered under high pressure. The thermal expansion is negative below the critical temperature. The specific heat shows two anomalies originated by the opening of two energy gaps in this compound. Combining the thermal expansion and specific heat results, the temperature dependent Grüneisen function was determined. In the same sample, the magnetization was measured according to the ZFC and FC prescriptions in magnetic fields ranging between 0.05 and 30 kOe. From these measurements the magnetic irreversibility line was extracted. In a H-T diagram this line separates a high temperature region with reversible magnetic behavior from a low temperature domain where irreversible effects due to pinning are observed. The temperature dependence of the second critical field, Hc2(T), shows a positive curvature near Tc, indicating the occurrence of strong effects due to thermal fluctuations.

Made available in DSpace on 2015-12-10T14:24:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-07-30. Added 1 bitstream(s) on 2015-12-10T14:30:25Z : No. of bitstreams: 1 000855617.pdf: 12873310 bytes, checksum: 2e33a1423b0697ccc48a6a7ccbee910c (MD5) / A termorretificação é o processo pelo qual a madeira é submetida a temperaturas entre 100°C e 250°C com a finalidade de alterar as propriedades da madeira devido a degradação de alguns de seus constituintes pelo processo da pirólise. O tratamento térmico da madeira aparece como alternativa na alteração das propriedades, colorimétricas, higroscópicas e da densidade. Inúmeros são os trabalhos encontrados na literatura sobre o tema, porém poucos tratam da usinagem deste tipo de material. Este trabalho tratou termicamente as madeiras de Pinus elliottii e Corymbia citriodora nas temperaturas de 100°C, 140°C, 160°C, 180°C e 200°C e avaliou o desempenho da usinagem deste material em torneamento com as ferramentas de corte de metal duro, metal duro polido e metal duro com revestimento de TiB2. Foram analisados os parâmetros da potência de corte efetiva, vibração, temperatura da ferramenta durante a usinagem, rugosidade, superfície por MEV e formação dos cavacos. A madeira termicamente tratada demonstrou diminuição de sua rugosidade com o aumento da temperatura de tratamento térmico, com o uso da ferramenta de metal duro com recobrimento de TiB2 e espécie de Corymbia citriodora. Menor potência de usinagem para Pinus elliotti. Maior temperatura de usinagem com o aumento da temperatura do tratamento térmico. Com o aumento da temperatura do tratamento térmico o material se tornou mais friável produzindo cavacos menores. Na análise da superfície com a microscopia de varredura verificou-se o defeito de arrancamento de fibras e uma superfície mais uniforme quando tratado a termicamente 160°C / Wood has awakened every day more interest for its renewable character and application versatility. Several methods have been developed in order to change some of the existing properties of wood and adapt it for their use and application, especially in reforested wood that often do not have these features. The heat treatment is the process by which the timber is subjected to temperatures between 140 ° C and 220 ° C in order to change the properties of wood due to degradation of some of its constituents by the pyrolysis process. The heat wood treatment appears as an alternative to changing the properties, colorimetric, hygroscopic and density. There are countless studies on the subject, but few address the machining of this type of material. This paper did a heat treatment on the wood Pinus elliottii and Corymbia citriodora at temperatures of 100°C, 140°C, 160°C, 180°C and 200°C and evaluated the performance of machining in three different material cutting tools, carbide, polished carbide and carbide with TiB2 coating. The parameters analyzed were effective power, vibration, tool temperature during machining, roughness and the formation of chips. The heat-treated timber showed a good machining performance and the quality of their surface, showing a decrease of roughness with increasing heat treatment temperature. The heat-treated timber showed a decrease of roughness with increasing heat treatment temperature, with the use of carbide tool with TiB2 coating and kind of Corymbia citriodora. Lower power machining for Pinus elliottii. Higher machining temperature with increasing heat treatment temperature. In the surface analysis by scanning microscopy there was the defect of fiber pullout and a more uniform surface when thermally treated at 160 ° C

O modelo bidimensional de Ising com interações competitivas entre um termo ferromagnético, de curto alcance, e outro antiferromagnético, de longo alcance, é o modelo mais simples para descrever filmes finos e materiais magnéticos quase-bidimensionais. A frustração, introduzida pelo termo dipolar no Hamiltoniano, é responsável por uma dinâmica lenta e uma fenomenologia rica. Neste trabalho estudamos as propriedades de equilíbrio e fora de equilíbrio do modelo Ising-Dipolar para certos valores de (j (parâmetro que mede a intensidade de uma interação frente à outra). Calculamos várias quantidades termodinâmicas, como energia livre, entropia e calor específico, e determinamos a natureza da transição de fase para δ = 1. Verificamos que a relaxação da função de autocorrelação spin-spin, acima da temperatura de transição, é do tipo stretch exponentíal. Além disso, realizamos experiências de não equilíbrio, como coarsening, em que verificamos a presença de uma fase metaestável, e histerese, em que conseguimos super-resfriar a fase desordenada para δ= 2. / The two-dimensional lsing model with competitive short-range ferromagnetic and longrange antiferromagnetic interactions, is the simplest model to describe thin films and quasitwo- dimensional magnetic materiaIs. The frustration, introduced by the dipolar term in the Hamiltonian, is responsible for a slow down in the dynamics and a rich phenomenology. ln this work we studied the equilibrium and off-equilibrium properties of the lsing-Dipolar model for certain <5values (parameter that measures the intensity between the two terms). We calculated several thermodynamical quantities, as free energy, entropy and specific heat, and checked the nature of the phase transition for δ = 1. We verified that the relaxation of the spin-spin autocorrelation function, above the transition temperature, is stretch exponential. Moreover, we did out of equilibrium experiments, as coarsening, where we verified the presence of a metastable phase, and hysteresis, where we supercooled the disordered phase for δ= 2.

Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, como requisito à obtenção do título de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais. / The reduction of the cross section of wooden structural elements exposed to high temperature is a determining factor for reduced ability to support applied loads and consequently cause its collapse. In this study, we used wooden beams type Eucalyptus citriodora treated by the process of impregnation with preservative by high pressure type CCA. The test samples consisted of three test pieces with dimensions in actual size distributed into five groups, each group with temperatures of 32 ° C, 200 ° C, 350 ° C, 650 ° C and 700 ° C. In laboratory determined the concentration of heavy metals components of wood preservatives when volatilized through exposure in fire situations and lack of excess oxygen by atomic absorption assay. Following held exposure to fire conditions the samples belonging to each group in oven with internal dimensions of 150x200 cm and 150 cm, heated by natural gas burners for a time equal 60 minutes and disruption of the samples through the test for resistance to bending. With the results we analyzed the proportional reduction of the exposed section for each temperature and maximum load. The results show a gradual reduction in cross section and hence the resilience of samples. It was evident that the load bearing capacity of the wooden beams is directly linked to the cross section, but the small reduction section for larger pieces. In this study we have proposed a model of the surcharge loads features supported by the samples exposed a function of temperature. / A redução da seção transversal de elementos estruturais de madeira expostas à temperatura elevada é fator determinante para redução na capacidade de suporte às cargas aplicadas e consequentemente provocar seu colapso. Neste trabalho foram utilizadas vigas de madeira do tipo Eucalyptus citriodora tratadas pelo processo de impregnação por pressão elevada com preservativo do tipo CCA. As amostras ensaiadas foram compostas de três corpos de prova, com dimensões em tamanho real, distribuídos em cinco grupos, sendo cada grupo com temperaturas de 32°C, 200°C, 350°C, 650°C e 700°C. Em laboratório determinou-se a concentração de metais pesados componentes dos preservativos da madeira quando volatilizados através da exposição em incêndio em situações de falta e de excesso de oxigênio através do ensaio de absorção atômica. Na sequência realizou-se a exposição a condições de incêndio das amostras, pertencentes a cada grupo, em forno com dimensões internas de 150x200 cm e 150 cm de altura, aquecidos por queimadores a gás natural por um tempo igual a 60 minutos e rompimento das amostras através do ensaio de resistência à flexão estática. Com os resultados obtidos foi analisada a redução proporcional da seção para cada temperatura exposta e a carga máxima suportada. Os resultados mostram a redução gradativa da seção transversal e consequentemente da capacidade de resistência das amostras. Ficou evidente que a capacidade de suporte de carga das vigas de madeira está ligada diretamente a seção transversal, sendo menor a redução de seção para peças maiores. Nesta pesquisa foi proposto um modelo de majoração das cargas características suportadas pelas amostras em função da temperatura exposta.