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ObtenÃÃo, caracterizaÃÃo e aplicaÃÃo de uma nova superfÃcie Seletiva para coletores solares tÃrmicos / Acquisition, Characterization and Application of a New Selective Surface for Solar Thermal Collectors

Samuel Guerra Vieira 11 March 2011 (has links)
Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O estudo de superfÃcies seletivas para coletores solares tÃrmicos, hà alguns anos, enfoca o uso de pastas e tintas para recobrir chapas de cobre ou alumÃnio, formando a placa absorvedora do coletor. Essas tintas ou pastas sÃo eletrodepositadas em placas metÃlicas, sendo este processo muitas vezes responsÃvel pelo levado custo de superfÃcies seletivas. O uso de compÃsitos obtidos a partir do Ãxido de cromo, Ãxido de ferro e Ãxido de titÃnio em um processo cerÃmico, utilizando a tÃcnica de deposiÃÃo por screen-printing pode ser uma alternativa para a obtenÃÃo de novas superfÃcies seletivas que tenham eficiÃncia prÃxima Ãs tintas e pastas jà comercializadas e com baixo custo de fabricaÃÃo. O objetivo deste trabalho à obter e caracterizar superfÃcies seletivas à base de cromo, ferro e titÃnio e comparÃ-las com outras superfÃcies jà comercializadas (Ãxidos metÃlicos), encontrar os valores da absortividade e caracterizar as mesmas por espectroscopÃa raman e infavermelho. / The study of selective coating for thermal solar collectors has been carried out with focus on the use of selective paints and coatings for copper and aluminum plates, which are used to manufacture the absorber plate. The processes, such as electrodeposition, used in these paints and coatings are expensive and they increasing the price of the final product. The use of composite obtained from chromium oxide, iron oxide, and titanium oxide in a ceramic process using the screen-printing deposition technique is an alternative to develop new selective coating with approximately the same thermal efficiency, but at a lower cost than the commercial ones. The results show that the absorptivity values measured with the new coatings are close to those presented by the manufacturers in the commercial sufaces. The objective is to obtain and characterize selective surfaces based on chromium, iron and titanium and compares them to other areas already marketed (metal oxides), find the values of absorptivity and characterize them by raman and infrared spectroscopy.
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UMA METODOLOGIA PARA ALOCAÇÃO DE PERDAS ATIVAS DE TRANSMISSÃO EM AMBIENTE COMPETITIVO / A METHODOLOGY FOR LOSS ACTIVE ALLOCATION OF TRANSMISSION IN COMPETITIVE ENVIRONMENT

Santos Junior, Bartolomeu Ferreira dos 13 April 2007 (has links)
Made available in DSpace on 2016-08-17T14:53:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bartolomeu ferreira.pdf: 2681101 bytes, checksum: 05d2fad3f69568c193c20ccd8addecd7 (MD5) Previous issue date: 2007-04-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The goal of loss allocation methodologies is to share the responsibility for transmission losses among generators and loads. Several loss allocation methods have been developed to solve this problem. However, there is not consensus regarding to the most appropriated approach methodology. There are some methods presenting suitable accuracy, however, still remains the equity question. It can say that there isn t an ideal method, although it is desirable that any method achieve efficient allocation criteria. In this work, it is proposed a methodology for active power transmission loss allocation, based on circuit laws, proportional sharing and superposition principles. The methodology uses a load flow solution to share the global loss of the system among market participants. The problem is divided into operation scenarios and taking into account transmission paths used by generators to supply the loads. Tests, analyses and comparison with some methods proposed in literature are performed, using a five bus test system, and IEEE 30 and IEEE 118 systems. / Os métodos de alocação de perdas têm como objetivo distribuir entre os geradores e cargas a responsabilidade por perdas no sistema de transmissão, de uma forma equilibrada. Embora existam vários métodos de alocação propostos na literatura para resolver este problema, ainda não existe um consenso sobre o melhor critério a ser seguido, sendo que atualmente cada país utiliza uma metodologia diferente com maior ou menor grau de aproximação. Há alguns métodos que poderiam ser considerados como exatos , entretanto a questão da equidade ainda continua em aberto. Pode-se afirmar que ainda não existe nenhum método ideal, embora seja desejável que qualquer metodologia objetive atingir a critérios eficientes de alocação. Neste trabalho é proposta uma metodologia para alocação de perdas ativas de transmissão, baseada nas leis de circuito, no princípio da divisão proporcional e no teorema da superposição. A metodologia utiliza os resultados de um fluxo de carga para alocar eficientemente a perda total do sistema entre os participantes do mercado, dividindo o problema em cenários de operação e considerando os caminhos de transmissão utilizados pelos geradores para suprir as demandas das cargas. São realizadas simulações e análises e comparações com alguns métodos já propostos na literatura, utilizando-se: um sistema teste de cinco barras, e os sistemas IEEE 30 e IEEE 118.
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VIABILIDADE ECONÔMICA DA GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA A PARTIR DO BIOGÁS GERADO EM ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE EFLUENTE INDUSTRIAL DE CERVEJARIAS / ECONOMIC FEASIBILITY OF ELECTRICAL POWER GENERATION FROM BIOGAS GENERATED IN SEASON TREATMENT WASTEWATER INDUSTRIAL BREWERIES

Silva, Adriana Ribeiro da 03 November 2014 (has links)
Made available in DSpace on 2016-08-18T17:23:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO_ADRIANA RIBEIRO DA SILVA.pdf: 1163830 bytes, checksum: c403597f947d78945683fa34afa48d7d (MD5) Previous issue date: 2014-11-03 / Several industrial wastewater treatment plants using biogas from anaerobic processes in plants as a source of fuel for generators of electricity. This biogas comprises mainly methane which results from the digestion of organic matter in bioreactors. Biogas as alternative energy source, can be a viable solution for two major global problems that comes with population growth: increasing energy consumption and increased production of solid, liquid and gaseous. The viability of such use depends directly on the capacity of each project. This work is an approach to the study of economic viability of biogas use generated in a brewery for conversion into electricity. All data collected were collected during the period from June 2013 to July 2014, in the company's information system. The biogas generated in ETEI a brewery for conversion to electricity was studied. As the deployment of value biogas reuse project, the cost reduction opportunity for brewing and demonstrated the economic viability of biogas reuse as electric power through more traditional financial indicators as payback (bp), net present value (NPV), internal rate of return (IRR), efficiency ratio and hurdle rate. Because the growth of drinking and consequently organic load in effluent generation, as we have great potential in this business the generation of biogas that can be converted into electrical energy using already dominated the market technology. / Várias estações de tratamento de efluentes industriais utilizam biogás, proveniente de processos anaeróbios, em usinas como fonte de combustível para grupos geradores de energia elétrica. Este biogás é composto principalmente de metano que resulta da digestão da matéria orgânica em biorreatores. O biogás como fonte de energia alternativa, pode ser uma saída viável para dois dos maiores problemas mundial que vem acompanhando o crescimento populacional: o consumo cada vez maior de energia e, o aumento da produção de resíduos sólidos, líquidos e gasosos. A viabilidade desse tipo de utilização depende diretamente da capacidade produtiva de cada empreendimento. Este trabalho faz uma abordagem do estudo de viabilidade econômica do uso de biogás gerado em uma cervejaria para conversão em energia elétrica. Todos os dados levantados foram coletados durante o período de junho de 2013 a julho de 2014, no sistema de informações da empresa. Foi estudada a produção de biogás gerado na ETEI de uma cervejaria para conversão em energia elétrica. Assim como o valor de implantação do projeto de reaproveitamento de biogás, a oportunidade de redução de custo na produção de cerveja e demonstrado a viabilidade econômica do reaproveitamento do biogás como energia elétrica através dos indicadores financeiros mais tradicionais como payback (pb), valor presente líquido (VPL), taxa interna de retorno (TIR), índice de eficiência e taxa de atratividade. Devido o crescimento do consumo de bebidas e consequentemente geração de carga orgânica nos efluentes, temos como grande potencial nesse ramo a geração de biogás que pode ser convertida em energia elétrica utilizando tecnologia já dominada no mercado.
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[en] DEVELOPMENT OF AN IN SITU THERMAL DESORPTION SYSTEM FOR THE REMEDIATION OF CONTAMINATED SITES / [pt] DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA DE DESSORÇÃO TÉRMICA IN SITU PARA REMEDIAÇÃO DE ÁREAS CONTAMINADAS

LAERTE JUNIOR BAPTISTA 01 July 2005 (has links)
[pt] O presente trabalho descreve o desenvolvimento de um sistema de dessorção térmica aplicável a remediação de solos contaminados por compostos orgânicos. O sistema consiste de um bastonete térmico capaz de aquecer o solo através de um fluxo radial e de um oxidador térmico destinado ao tratamento das emissões gasosas. Fazem parte do sistema, como equipamentos acessórios, controladores de temperatura do tipo rampa patamar, isolantes térmicos de fibra cerâmica, membranas plásticas e amostradores de água e de gases. Estes últimos são utilizados para averiguar a eficiência do oxidador térmico. O sistema desenvolvido atingiu aos objetivos de projeto. O bastonete térmico foi capaz de aplicar temperaturas de até 600 ºC seguindo trajetórias de temperatura programadas. O mesmo pode-se afirmar do sistema de tratamento das emissões gasosas. O programa experimental realizado em um solo residual de gnaisse, obtido de um talude rodoviário da Rodovia Washington Luís, contaminado por óleo queimado, revelou que o sistema desenvolvido é capaz de reduzir a concentração de compostos orgânicos a um valor mínimo, bem abaixo dos limites estabelecido pelos órgãos ambientais nacionais e estrangeiros. O programa expôs a importância da aeração da matriz porosa durante o tratamento para impedir a formação de coque. As determinações analíticas revelaram que as emissões gasosas resultantes do aquecimento do solo residual contaminado com óleo queimado tratam-se de parafinas de olefinas. A duração do ensaio bem como o projeto do arranjo espacial da distribuição dos bastonetes em um sistema in situ de remediação pode ser determinada através do emprego da formulação de propagação de calor formulada por Stegemeier (1998). / [en] This dissertation refers to the development of an in situ system devised to remediate soils contaminated with organic compounds. The system consists basically of a thermal probe capable of heating the soil matrix through radial flow and a thermal oxidizer that treats the resulting gases emissions. The system clearly reached the design aims. The thermal probe consistently programed temperatures up to 6000C to the soil matrix following applied thermal paths. The thermal oxidizer was capable to heat gases emissions up to 9000C under prolonged exposure. The experimental program was carried out using a residual soil from gnaiss taken from a slope at Washington Luiz Roadway. This soil was contaminated with used oil and submitted to a series of tests in order to assess the efficiency of the system developed herein. The results suggest that thermal desorption was able to reduce the degree of contamination to levels well below the limits established by National and International Environmental Agencies. The results also revealed the importance of aeration during the process to avoid the formation of coke. Fingerprinting tests carried out on gases emissions revealed that they were composed mainly by olefins and paraffins. The design of an in situ system as well as the termination criteria for in situ thermal desorption treatment might well be accomplished using the heat propagation theory developed by Stegemeier (1998).
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[en] CO-PRECIPITATION SYNTHESIS OF Y2W3O12 AND AL2W3O12 SUBMICRONIC POWDERS AND THEIR APPLICATION IN POLYMER MATRIX COMPOSITES / [pt] SÍNTESE DE PÓS SUBMICRÔNICOS DE Y2W3O12 E AL2W3O12 PELO MÉTODO DE COPRECIPITAÇÃO E A SUA APLICAÇÃO EM COMPÓSITOS DE MATRIZ POLIMÉRICA

PATRICIA ISABEL PONTON BRAVO 24 July 2020 (has links)
[pt] O objetivo deste trabalho foi sintetizar pós submicrônicos de Y2W3O12 e Al2W3O12 visando estudar o efeito da incorporação destas cargas no coeficiente de expansão térmica (CET) e nas propriedades mecânicas de compósitos de polietileno de alta densidade (PEAD). As partículas de Y2W3O12 foram obtidas pelos métodos de coprecipitação por mistura de reagentes e coprecipitação reversa modificada, com o intuito de avaliar a influência destas rotas no grau de aglomeração dos pós preparados. Ambos os métodos permitiram obter pós submicrônicos de Y2W3O12 0. 0.7 um) com tamanhos de partículas primárias e graus de aglomeração semelhantes, conforme verificado por diversas técnicas de caracterização. As partículas de Al2W3O12 foram sintetizadas pelos métodos de coprecipitação por mistura de reagentes e coprecipitação normal, utilizando duas fontes de tungstênio e os precursores obtidos foram secos no micro-ondas. Os efeitos do pH da síntese (4.2 e 6.0) no estado de aglomeração dos pós sintetizados foram avaliados. Pós submicrônicos de Al2W3O12 0.22 0.87 um) foram produzidos utilizando estas rotas. A coprecipitação pela mistura de reagentes em pH=4.2 permitiram obter pós com aglomerados de menor tamanho (0.22 um). Os compósitos de PEAD foram fabricados por microextrusão-microinjeção, com partículas de Al2W3O12 e Y2W3O12 (0.70 um) em frações volumétricas na faixa de 0.001 0.011. Os compósitos PEAD/Y2W3O12 exibiram reduções no CET de 20 25 porcento quando comparados ao PEAD na faixa de 25 70 °C, enquanto os compósitos PEAD/Al2W3O12 mostraram reduções no CET de 7 8 porcento. O módulo de Young aumentou 11 32 porcento e 21 porcento para os compósitos reforçados com Y2W3O12 e Al2W3O12, respectivamente, enquanto a estabilidade térmica do PEAD foi preservada para todos os compósitos. / [en] The aim of this work was to synthesize Al2W3O12 and Y2W3O12 submicronic powders and study the effect of incorporation of these fillers on thermal expansion coefficient (CTE) and mechanical properties of high density polyethylene (HDPE) composites. Y2W3O12 was synthesized via co-precipitation by mixing reactants and modified reverse strike co-precipitation, to assess the influence of the method on agglomeration degree of powders. Both methods produced Y2W3O12 submicronic powders (0.60 0.70 um), with similar primary particle sizes and agglomeration degrees, as verified by different characterization techniques. Al2W3O12 was synthesized via co-precipitation by mixing reactants and normal strike method, using two distinct tungsten sources and the assynthesized precursors were microwave dryied. The effects of synthesis pH (4.2 and 6.0) on final agglomeration state of the as-synthesized powders were assessed. Al2W3O12 submicronic powders (0.22 0.87 um) were synthesized by these routes. Co-precipitation by mixing reactants at pH=4.2 led to Al2W3O12 powders with smaller agglomerate sizes (0.22 um). HDPE composites were manufactured by micro-compounding, using Al2W3O12 and Y2W3O12 powders with similar particle sizes (0.70 um), at volume fractions in the range of 0.001 0.011. HDPE/Y2W3O12 composites presented CTE reductions of 20 25 porcento compared to neat HDPE, in the temperature range of 25 70 Celsius degrees, while HDPE/Al2W3O12 composites displayed reductions on CTE of 7 8 porcent. Young s moduli of composites were increased 11 32 porcent nd 21 porcent when filled with Y2W3O12 and Al2W3O12, respectively, whilst thermal stability of HDPE was preserved for all composites.
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[pt] AVALIAÇÃO METROLÓGICA DO RENDIMENTO E CONSUMO EM APARELHOS DOMÉSTICOS DE COCÇÃO A GÁS / [en] METROLOGICAL EVALUATION OF PERFORMANCE AND CONSUMPTION IN DOMESTIC GAS COOKING APPLIANCES

ROSANA MEDEIROS MOREIRA 18 January 2021 (has links)
[pt] Esta dissertação tem por objetivo avaliar metrologicamente os resultados dos ensaios de rendimento e consumo em aparelhos domésticos de cocção a gás e sua influência na classificação do Programa Brasileiro de Etiquetagem desses aparelhos. A avaliação de conformidade e como as diferentes altitudes influenciam nos ensaios, acompanhadas de suas incertezas de medição, provêm de dados históricos do início do Programa Brasileiro de Etiquetagem em fogões e aos constantes questionamentos sobre a representatividade dos resultados dos planos interlaboratoriais, o que motivou a realização do estudo. A metodologia utilizada fundamentou-se em pesquisa bibliográfica, documental e experimental, que teve por finalidade coletar dados dos ensaios de rendimento e consumo em duas cidades com diferentes altitudes, discussão da norma com detalhamento dos algoritmos e tratamento estatístico dos dados coletados, onde a abordagem proposta se baseia na avaliação da normalidade, tratamento de outliers, cálculo do rendimento reportado a partir da medida de posição inversamente ponderada pela medida de dispersão de cada queimador e desenvolvimento dos algoritmos do cálculo de incerteza dos ensaios de rendimento e consumo. Neste cenário, os resultados mostram que a média aritmética, atualmente usada no cálculo do rendimento dos quatro queimadores da mesa do fogão, pode ser substituída pela média ponderada por variâncias estatisticamente não compatíveis entre si. Conclui-se que a incerteza dos ensaios do rendimento e consumo não foi suficiente para colocar em risco a mudança de faixa de classificação da etiqueta de eficiência energética do produto; entretanto, se observa uma diferença entre os resultados ao nível do mar e em altitude acima do nível do mar, o que sugere estudos futuros mais detalhados sobre os algoritmos de correção da grandeza altitude. / [en] This dissertation aims to metrologically evaluate the results of performance and consumption tests on domestic gas cooking appliances and their influence on the classification of the Brazilian Labelling Program for these appliances. The compliance assessment and how the different altitudes influence the tests accompanied by their measurement uncertainties come from historical data from the beginning of the Brazilian Labelling Program on stoves and from the constant questions about the representativeness of the results of the interlaboratorial tests, which motivated the realization of the study. The methodology used was based on bibliographic, documentary and experimental research, which aimed to collect data from income and consumption tests in two cities with different altitudes, discussion of the standard with details of the algorithms and statistical treatment of the collected data. The approach proposal is based on the evaluation of normality, treatment of outliers, calculation of the reported yield from the position measurement inversely weighted by the measure of dispersion of each burner and development of the uncertainty calculation algorithms of the performance and consumption tests. In this scenario, the results show that the arithmetic mean, currently used in the calculation of the performance of the four burners on the stove table, can be replaced by the weighted average by variances that are not statistically compatible with each other. It is concluded that the uncertainty of the efficiency and consumption tests was not enough to put at risk the change in the classification range of the energy efficiency label of the product. However, there is a difference between the results at sea level and at altitude above sea level, which suggests more detailed future studies on the altitude correction algorithms.
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[en] FORECASTING DEMAND FOR LIQUEFIED NATURAL GAS (LNG) IN BRAZILIEN MARKET / [pt] PREVISÃO DE DEMANDA DE IMPORTAÇÃO DE GÁS NATURAL LIQUEFEITO (GNL) NO MERCADO BRASILEIRO

JOSE MARCOS MELO MENDES 14 September 2020 (has links)
[pt] O gás natural liquefeito (GNL) tem importante papel na cadeia de suprimento de gás natural e energia elétrica no país. No Brasil, o produto importado visa prioritariamente o atendimento da demanda termelétrica para este insumo. O modelo de geração termelétrico é flexível e a característica principal deste modelo é a necessidade de se garantir uma oferta de combustível flexível para usinas que deverão suprir uma demanda termelétrica igualmente flexível. O objetivo deste trabalho é modelar e avaliar o desempenho de um modelo causal de regressão dinâmica em previsões de demandas de GNL, de longo prazo, para o atendimento das usinas termo-elétricas a gás natural e comparar a capacidade preditiva com modelos tradicionais univariados, vastamente discutidos na literatura, como o ARIMA e o amortecimento exponencial. Foram estabelecidos cenários da variável explicativa a fim de avaliar como tais cenários influenciam a demanda do GNL. O produto desenvolvido nessa dissertação mostrou a viabilidade dos modelos causais serem utilizados como ferramenta para a simulação da demanda de GNL considerando cenários das variáveis causais What if analysis. / [en] Liquefied natural gas (LNG) plays an important role in the country s natural gas and electricity supply chain. In Brazil, the imported product primarily targets the supply of thermoelectric demand for this input. The thermoelectric generation model is flexible and the main characteristic of this model is the need to guarantee a flexible fuel supply for plants that must meet an equally flexible thermoelectric demand. The objective of this work is modeling and evaluate the performance of a causal dynamic regression model in long-term LNG demand forecasts, for supplying of natural gas thermoelectric plants and to compare the predictive capacity with traditional models widely discussed in the literature, such as the ARIMA and the dynamic regression model. Scenarios of the explanatory variable were established in order to evaluate how the explanatory variables influences LNG demand. The product developed in this dissertation showed the viability of causal models to be used as a tool for the simulation of LNG demand considering scenarios of the causal variables. What if analysis.
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[pt] CARACTERIZAÇÃO MORFOLÓGICA, QUÍMICA E TÉRMICA DE SUCATA ELETRÔNICA VISANDO DEFINIR UMA ROTA PARA RECUPERAÇÃO DE MATERIAIS / [en] MORPHOLOGICAL, CHEMICAL AND THERMIC CHARACTERIZATION OF EWASTE IN ORDER TO DEFINE A ROUTE FOR MATERIALS RECOVERY

JULIANA SANTOS SETTE DE OLIVEIRA 09 February 2021 (has links)
[pt] O crescimento da produção de resíduos sólidos devido a evolução tecnológica, principalmente nos países em desenvolvimento, vem apresentando-se de maneira acelerada. Esta evolução acarreta na produção de novos produtos eletrônicos mais atualizados e, cada vez mais sofisticados quanto à composição química, com novas funcionalidades, tornando os antigos dispositivos obsoletos. O consumo exarcebado destes novos produtos contribui para um problema que ganha cada vez mais relevância no cenário mundial, o acúmulo de lixo eletrônico de origem urbana. O presente estudo contemplará como matéria prima amostras de placas de circuito impresso de computadores, conhecidas como PCIs, que são um padrão de barramentos, destinado a conectar periféricos à placa-mãe. Tendo em vista que nestes resíduos os teores de metais são tipicamente superiores àqueles de reservas naturais, torna-se interessante buscar rotas que viabilizem a reciclagem desses resíduos com a concomitante recuperação de constituintes de interesse ou concentração de precursores em distintos grupos para a posterior recuperação de metais. Nesta abordagem, foram realizadas análises termogravimétricas para acompanhar as melhores condições de processo e caracterização do material e produtos através de MEV/EDS. Assim, este material, tipicamente constituído por material orgânico (ex: plásticos como PVC) e constituintes inorgânicos (ex: metais e ligas metálicas), será submetido a um processamento térmico em forno tubular a 350 graus C em atmosfera inerte, seguido de etapas de concentração. A partir de 300 graus C a perda de massa se mantém constante, em torno de 30 por cento, e nas seguintes etapas aplicadas, 15 por cento da amostra total em constituintes metálicos com alto valor agregado, no caso Cu, Ni e Au, podem seguir para recuperação. / [en] The production of solid residues due to technological development has been increasing fast, mainly in developing countries. This growth leads to the manufacture of improved electronic products with varied functions, which not only are better versions of the old ones but also more sophisticated in their chemical compounds. The excessive consumption of the new devices contributes to an issue which has been increasing internationally: the accumulation of electronic waste. The raw material used in this study are samples of computer printed circuit boards (PCBs), which are a bus pattern that connects peripherals to the motherboard. Since the metal content in these residues are typically more elevated than in the ones located in natural reserves, it is interesting to find ways to recycle those residues while recovering components of interest or precursor concentrations in distinct groups for later metal recovery. Thermogravimetric analysis were performed on this approach in order to observe the best conditions of the process and the characterization of material and products was through SEM/EDS. Thus, this material, typically composed by organic material (such as plastic or PVC) and inorganic constituents (such as metals and alloys), undergoes a thermal processing in tubular furnace at 350 C degrees in inert atmosphere, followed by the concentration steps. The mass loss is constant from 300 C degrees on, around 30 percent. In the following steps, 15 percent of the total sample presents metallic components with high added value, such as Cu, Ni and Au, may be recovered.
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[en] SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF NANOSTRUCTURED IRON-NICKEL ALLOYS / [pt] SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE LIGAS FE-NI NANOESTRUTURADAS

ORFELINDA AVALO CORTEZ 23 January 2009 (has links)
[pt] Oxido de níquel e hematita nanoestruturadas foram sintetizadas a partir da decomposição térmica de nitrato de níquel hexahidratado e nitrato férrico nonahidratado respectivamente, na faixa de temperatura de 350-450°C com variações no tempo reacional. Os tamanhos de cristalito do NiO e Fe2O3 foram estimados a partir dos difractogramas de Difração de Raios-X (XRD) utilizando os software PowderCell e Topas. Foi observado que o tamanho de cristalito varia em função da temperatura de sínteses. O resultado mais significante foi observado nos cristalitos de NiO os quais aumentam de 31 nm (T=350°C, 3hr) a 98 nm (T=450°C, 5hr). Foram realizados estudos cinéticos da redução NiO e Fe2O3 por hidrogênio na faixa de temperatura de 250-600°C. Ligas ferroníquel nanoestruturadas com composições FexNi100-x (x = 25, 50, and 75 w%) têm sido preparadas com sucesso por decomposição térmica de nitratos (formação de óxidos) e posterior redução com hidrogênio a 700ºC (formação das ligas). As ligas Fe-Ni, caracterizadas por difração de raios-X mostraram tamanhos de cristalito da ordem de 25nm. A fase rica em Ni, liga Fe25Ni75, apresentou uma estrutura γ(FCC). A liga Fe50Ni50 apresentou a existência de uma estrutura tetragonal. A fase rica em Fe, liga Fe75Ni25, contém uma mistura de fases α(BCC) e γ(FCC). A coexistência das fases e atribuída à segregação de fases que acontece nestas ligas como resultado da difusão atômica. A partir dos resultados das medições magnéticas efetuadas a 300K, pode-se estabelecer que as ligas Fe-Ni nanoestruturadas tem um comportamento superparamagnético. / [en] Nickel oxide and hematite nanostructured were successfully prepared by thermal decomposition from nickel nitrate hexahydrate and ferric nitrate nonahydrate in the temperature range of 350-450°C with variation of the time. The average crystallite sizes of NiO and Fe2O3 were estimated from X-ray diffraction (XRD) peaks using the PowderCell and Topas software. We observed that the crystallite size changes as a function of synthesis temperature. The significant result was the large size of the resulting NiO crystallites, which increased from 31nm (T=350°C, 3hr) to 98nm (T=450°C, 5hr). Kinetic studies of the reduction of NiO and Fe2O3 by hydrogen in the temperature range 250-600°C have been investigated. Nanostructured Fe-Ni alloys with compositions FexNi100-x (x = 25, 50, and 75 w%) have been successively prepared by thermal decomposition from mixtures of nitrates (formation of oxides) and reduction by hydrogen at 700ºC (formation of alloys). The Fe-Ni alloys, characterized by X-ray diffraction show crystallites sizes about 25nm. The Nirich phase, Fe25Ni75 alloys show the existence of γ(FCC) phase. The Fe50Ni50 alloy show the existence of tetragonal phase. The Fe-rich phase, Fe75Ni25 alloy, contain a mixture of α(BCC) and γ(FCC) phases. The coexistence of these phases is attributed to phase segregation occurring in these alloys as a result of enhanced atomic diffusion. It was inferred from results of magnetic measurements at 300K, that nanostructured Fe-Ni alloys were in a superparamagnetic state.
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[pt] AVALIAÇÃO DOS COEFICIENTES DE EXPANSÃO TÉRMICA E TRANSIÇÕES DE FASE NO SISTEMA AL2-XINXW3O12 / [en] EVALUATION OF THE COEFFICIENTS OF THERMAL EXPANSION AND PHASE TRANSITIONS IN THE AL2-XINXW3O12 SYSTEM

ANDRES ESTEBAN CERON CORTES 28 January 2022 (has links)
[pt] Este trabalho tem como objetivo estudar a expansão térmica extrínseca e intrínseca do Al2-xInxW3O12, suas transições de fase e higroscopicidade para as fases: x = 0,2; 0,4; 0,7 e 1. Os pós foram obtidos pelo método de co-precipitação. Esta técnica permite a produção de materiais cerâmicos avançados por meio de reações químicas suaves em temperaturas relativamente baixas usando em solução aquosa. A família Al2-xInxW3O12 faz parte do que se pode classificar como cerâmicas termomióticas (do grego thermo para calor e mio para contração) e pertence à família A2M3O12 (A = cátion trivalente, M = cátion hexavalente), com expansão térmica negativa ou quase zero. Este fato torna esta cerâmica uma candidata potencial em aplicações que requerem materiais com alta resistência ao choque térmico. Na literatura, encontramos poucos estudos sistemáticos que relatam parâmetros de interesse no sistema Al2-xInxW3O12, como os coeficientes de expansão térmica (CET) e suas transições de fase. Portanto, o presente trabalho tem como objetivo determinar os coeficientes de expansão intrínsecos (determinados por difração de raios X que é relativa às variações nos parâmetros de rede do material) e o coeficiente de expansão extrínseco (obtido por dilatometria que leva em consideração a variação intrínseca e também extrínseca, dimensões do material, estas últimas relacionadas a defeitos microestruturais) do sistema Al2-xInxW3O12, temperaturas de transição de fase (monoclínica e ortorrômbica) na faixa de x = 0,2 a x = 1. Além disso, este estudo pretende relatar a higroscopicidade deste sistema (usando termogravimetria). Os resultados mostraram que o Al2-xInxW3O12 adotou uma estrutura ortorrômbica em temperatura ambiente para as composições x = 0,2; 0,4; 0,7 e uma estrutura monoclínica para a composição x = 1. Na fase x = 1, uma transição de fase monoclínica para ortorrômbica ocorreu perto de 200 oC. Finalmente, o sistema Al2-xInxW3O12 apresentou baixa higroscopicidade nas quatro fases estudadas. / [en] The Al2-xInxW3O12 family is part of thermomiotic ceramics (from the Greek thermo for heat and mio for contraction) and belongs to the A2M3O12 family (A = trivalent cation, M = hexavalent cation), wich can show negative or near zero thermal expansion. This fact makes this ceramic a potential candidate in applications that require materials with high resistance to thermal shock. In the literature, we found few systematic studies that report parameters of interest in Al2-xInxW3O12 system such as the coefficients of thermal expansion (CTE) and its phase transitions. Therefore, the present work aims to determine the intrinsic coefficients of expansion (determined by X-ray diffraction that is relative to variations in the material s lattice parameters) and the extrinsic coefficient of expansion (obtained by dilatometry which takes into account intrinsic and also extrinsic variations in dimension, these later related to microstructural defects) of Al2-xInxW3O12, phase transition temperatures (monoclinic to orthorhombic) in the range between x = 0.2 to x = 1. In addition, this study intends to report hygroscopicity of this system (using thermogravimetry). The results showed that Al2-xInxW3O12 adopted an orthorhombic structure at room temperature (RT) for x = 0.2; 0.4; 0.7 compositions and monoclinic structure for x = 1 composition. In x = 1 phase, a monoclinic to orthorhombic phase transition occurred close to 200 oC. Finally, the Al2-xInxW3O12 system presented low hygroscopicity in all four studied phases.

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