As origens dos elementos residuais (trace element) nas ligas à base de Ni provém basicamente de duas fontes: (1) minérios e (2) sucatas. O controle da concentração destes elementos residuais é muito importante, pois afetam as propriedades mecânicas dessas ligas. Alguns estudos mostram que os elementos Pb e Bi têm um sério impacto negativo nos resultados dos ensaios de fluência das ligas a base de Ni. A presença dessas impurezas causa o aumento da quantidade de cavidades nos contornos de grão que resultam em fracasso prematuro na vida útil desse material. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo estudar a cinética da remoção de elementos residuais, tais como Pb e Bi da liga VAT32 através da aplicação de vácuo durante a elaboração da liga. Os resultados obtidos demonstraram que a taxa de remoção dos residuais Pb e Bi no refino a vácuo atingiram percentuais de 99,6% e 96,1% respectivamente. Fatores como volume do cadinho, elevação de temperatura, níveis de vácuo abaixo de 10-4 mbar, limpeza do sistema que compreende câmara e cadinho (residuais de corridas anteriores), contribuem significativamente para as taxas acima descritas. Por outro lado, quanto maior o volume de liga fundida, diminuição de temperatura, vácuo deficiente ou contaminação do sistema, a taxa de remoção de Pb e Bi são prejudicadas. / The origins of trace elements in Ni-based alloys come basically from two sources: (1) minerals and (2) scrap. Control of the concentration of trace elements is very important because they affect the mechanical properties of these alloys. Some studies show that the elements Pb and Bi have a serious negative impact on the results of creep tests of Ni based alloys. The presences of these impurities cause the increase of the number of cavities at grain boundaries that result in premature failure of this material. Thus, this work aims to study the kinetics of removal of trace elements such as Pb and Bi in alloy VAT32 by applying vacuum during the preparation of the alloy. The results showed that the rate of removal of residual Pb and Bi in the vacuum refining reached 99.6% and 96.1% respectively. Parameters such as the crucible volume, high temperature, vacuum levels below 10-4 mbar, cleaning of the system which comprises chamber and crucible (residual from previous races), contribute significantly to the rates described above. Moreover, the higher the volume of molten alloy, low temperature, vacuum system contamination and low vacuum pressure decrease, refining degree of Pb and Bi.

Orientador : Fernanda Elizabeth Xidieh Murr / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-03T14:22:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ArevaloPinedo_Aroldo_D.pdf: 8941567 bytes, checksum: 91ffc09e41728c02c23f58f3f126d55e (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Neste trabalho estudou-se experimentalmente a cinética de secagem a vácuo de cenoura e abóbora "in natura" e pré-tratadas por congelamento e branqueamento. As corridas experimentais foram conduzidas em um secador a vácuo, nas pressões de 5, 15 e 25 kPa e temperaturas de 50, 60 e 70°C. Estudou-se a influência da pressão e temperatura, assim como os pré-tratamentos adotados, sobre a cinética de secagem. A análise do efeito dos pré-tratamentos e dos parâmetros pressão e temperatura sobre a velocidade de secagem, revelou que os melhores valores foram obtidos com a temperatura de 70°C e pressão de 5 kPa para as amostras pré-tratadas por congelamento. Quanto ao tipo de matéria-prima utilizado a abóbora apresentou maiores velocidades de secagem que as de cenoura independente do tratamento recebido e da condição de secagem utilizada. As curvas experimentais de secagem foram ajustadas ao modelo difusional de Fick para uma placa plana infinita considerando ou não o encolhimento. Os valores da difusividade efetiva considerando o encolhimento da amostra são menores que os calculados sem considerar este fenômeno / Abstract: In this work it was studied experimentally the kinetics of carrot and pumpkin under vacuum drying in nature and pre-treatment by freezing and bleaching. The experimental runs were driven in a dryer under vacuum, at pressures of 5, 15 and 25 kPa and temperatures of 50,60 and 70oe. The influences on the drying kinetics of the pressures and temperature were studied, as well as effect of adopting pre-treatment. It was observed that the best values were obtained at the temperature of 70oe and pressure of 5 kPa for the samples pretreatment by freezing. As concerns to the raw material employed pumpkin presented higher drying speeds than the one shown by carrot, independently of the treatment received and of the operational condition of drying. The experimental curves of drying were adjusted to the difusional model of Fick for an infinite slab with or without shrinkage. The values of effective diffusivity obtained by considering the samples shrinkage were smaller than those calculated without considering this phenomenon / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador: Expedito Tadeu Facco Silveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-03T22:51:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bedendi_RafaelaFerrari_M.pdf: 1078798 bytes, checksum: 4d00a8483869fd9a13387496464d8a85 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Este trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de sistemas de embalagem com atmosfera modificada na preservação da qualidade de presunto cozido fatiado. Para tanto, acompanhou-se a estabilidade do produto a 4 :t 1°C, acondicionado em uma embalagem barreira a gases denominada "master pack" , com três tipos de atmosferas modificadas (100% CO21 60% CO2 I 40% N2 e 25% CO2 I 75% Nz). Comparativamente, foi avaliada a estabilidade do produto no sistema convencional sob vácuo. Bandejas de poliestireno não expandido contendo cerca de 200g de presunto cozido fatiado foram acondicionadas em embalagens de um filme poliolefínico selado a quente, sendo denominadas como embalagens primárias. Em seguida, seis embalagens primárias, de presunto cozido fatiado, foram colocadas dentro de um saco barreira a gases chamado de "master pack" (embalagem secundária), constituído de polietileno de baixa densidade e copolímeros de etileno e álcool vinílico. A taxa de permeabilidade ao oxigênio do material foi de 1,87 cm3 (CNTP)/m2/atm/dia a 23°C e a seco. No produto convencional, as bandejas foram envoltas em um filme termo-encolhível. Periodicamente, os produtos foram avaliados quanto à qualidade sensorial (aparência e odor), qualidade microbiológica (contagens de enterobactérias, psicrotróficas aeróbias, bactérias lácticas e Pseudomonas sp.) e características físicas e químicas (coloração e pH). As embalagens com atmosfera modificada foram periodicamente avaliadas quanto à composição gasosa do espaço-livre. Não foram verificadas alterações físicas e químicas no presunto cozido fatiado, nos diversos sistemas de acondicionamento, durante os períodos estudados. A estabilidade do produto para cada sistema de acondicionamento foi determinada com base em alterações sensoriais, tendo sido definidas como limitantes as classificações: cor característica do presunto fresco e odor característico de presunto fresco moderados. A vida útil do presunto no sistema convencional sob vácuo foi de 15 dias e no final deste período, as contagens de enterobactérias, psicrotróficas aeróbias, bactérias lácticas e Pseudomonas sp. foram de 4,0 109 UFC/g, 5,1 109 UFC/g, 4,5 109 UFC/g e < 1 109 UFC/g, respectivamente. No produto em atmosfera de 25% CO2/75% N2, o período de vida útil foi de 22 dias, ao final da qual, o presunto apresentava contagens de enterobactérias, psicrotróficas aeróbias, bactérias lácticas e Pseudomonas sp. de < 1, 5,1, 4,5 e < 1 log UFC/g, respectivamente. Contudo, constatou-se um prolongamento significativo da durabilidade do presunto cozido fatiado quando acondicionado sob atmosferas contendo altas concentrações de gás carbônico, em relação ao sistema convencional, uma vez que o período de estabilidade determinado foi de 29 dias (aumento de 93,3%), para os produtos em atmosfera 100% CO2 e 60% CO2/ 40% N2. Quanto à ação bacteriostática do gás carbônico, comprovou-se retardamento no desenvolvimento de bactérias psicrotróficas aeróbias e inibição do crescimento de enterobactérias e Pseudomonas sp. quando a atmosfera foi de 100% CO2. Quando esta atmosfera foi de 60% CO2 I 40% N2, houve um retardamento tanto no desenvolvimento de psicrotróficas aeróbias como no de Pseudomonas sp., sendo que a contagem de Pseudomonas sp. foi de 4,7 log UFC/g, no 50° dia de estocagem e inibição do crescimento de enterobactérias. Com base nos resultados obtidos confirmou-se o efeito positivo do acondicionamento sob atmosfera modificada com gás carbônico na extensão da vida útil de presunto cozido fatiado, sendo mais eficiente o seu efeito quanto maior for a concentração desse gás no espaço-livre / Abstract: The purpose of this study was to evaluate the efficiency of packaging systems with modified atmosphere to preserve the quality of sliced cooked ham. Thus the quality stability of the product at 4 +/_:t 1°C, packed in a gas barrier package with three kinds of modified atmosphere (100% CO2, 60% CO2/40% N2 and 25% CO2 I 75% N2), was studied. The shelf-life of each condition of atmosphere was analysed. Comparatively, the shelf-life of the same product packed in conventional under vacuum was also evaluated. No expanded polystyrene trays with about 200g of sliced cooked ham were placed in a hot sealed poliolefinic film packages, nominated as primary packages. After that, six primary packages of sliced cooked ham were placed inside a barrier bag called "master pack" (secondary packages), formed of low density polyethylene and copolymer of ethylene vinylindene alcohol. The material permeability rates to oxygen was 1,87 cm3 (CNTP)/m2/atmlday at 23°C and dry. For the conventional product, the trays were wrapped in a thermoform film. The products were periodically evaluated as to their organoleptie quality (appearance and odour), microbiological quality (counts of Enterobacteriaceae, aerobic psychrotrophic microorganisms, lactic acid bacteria and Pseudomonas sp.) and physical and chemical characteristics (colour and pH). The headspace gas composition of the modified atmosphere packages were periodically evaluated. The cooked ham did not present any physical or chemical alteration in any of the packaging systems during the analysed period. The shelf-life for each packaging system was established based on organoleptic alterations that defined as the limitin classification: characteristic collor of the fresh ham and characteristic odour of the fresh ham moderates. The shelf life of the ham in the conventional under vacuum was 15 days. At the end of this period, the counts of Enterobacteriaceae, aerobic psychrotrophie microorganisms, ladie acid bacteria and Pseudomonas sp. were 4,0 log CFU/g, 5,1 log CFU/g, 4,5 log CFU/g and < 1 CFU/g, respectively. The product placed in a 25% CO2/75% N2 atmosphere, the shelf-life of the was 22 days and during this period, the counts of Enterobacteriaceae, aerobic psychrotrophie microorganisms, lactic acid bactería and Pseudomonas sp. were < 1, 5,1, 4,5 and < 1 109 CFU/g, respectively. higher it's effect. However, it was verified a significant shelf-life increase of sliced cooked ham in atmospheres with high concentrations of carbon dioxide in relation to the conventional under vacuum, as fo 11 ows: 29 days (93,3% increase) for products in 100% CO2 and 60% CO21 40% N2 atmosphere. Due to the bacteriostatic action of the carbon dioxide, the development of aerobic psychrotrophics microorganisms was retarded and the growth of Enterobacteriaceae and Pseudomonas sp. was inhibited in the 100% CO2 atmosphere. When the atmosphere was 60% CO2 I 40% N2, the development of both aerobic psychrotrophic microorganisms and Pseudomonas was retarded, and the counts of Pseudomonas sp. was 4,7 log CFU/g, after 50 days of storage and the development of Enterobacteriaceae was inhibited. Based on the obtained results, it was confirmed the positive effect of the packaging in modified atmosphere with carbon dioxide on the shelf-life increase of sliced cooked ham. It has been proved that, the higher the concentration of carbon dioxide in the headspace / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos

The compact linear collider (CLIC) is a leading candidate for the next generation high energy linear collider. As any breakdown would result in a partial or full loss of luminosity for the pulse in which it occurs, obtaining a low breakdown rate in CLIC accelerating structures is a critical requirement for the successful operation of the proposed collider. This thesis presents investigations into the breakdown phenomenon primarily in the low breakdown rate regime of interest to CLIC, performed using the CERN DC spark systems between 2011 and 2014.The design, construction and commissioning of several new pieces of hardware, as well as the development of improved techniques to measuring the inter-electrode gap distance are detailed. These hardware improvements were fundamental in enabling the exciting new experiments mentioned below, which in turn have provided significant additional insight into the phenomenon of breakdown. Experiments were performed o measure fundamental parameters of individual breakdowns, including, the turn-on time and the delay before breakdown in order to gain an improved understanding of how breakdowns are triggered and the underlying process behind them. The turn-on time measurements are the highest bandwidth measurements made to date with the CERN DC systems and are closer than ever before to the value which is expected from the present understanding of breakdown simulations. Another key measurement was that of the breakdown rate scaling with electric field. Previous investigations of this relationship in the DC systems were unable to investigate breakdown rates below 10^3 breakdowns per pulse. These new results are able to investigate this relationship down to a breakdown rate of 10^-8 and are hence a considerable improvement. Thanks to these improved results a remarkable similarity to the scaling of the breakdown rate with electric field in RF cavities was discovered. The conditioning, or change in breakdown rate over time was also studied for the first time in the CERN DC spark systems as well as the newly built fixed gap system. The qualitative conditioning behaviour of the Fixed Gap System again showed interesting similarities to that observed in RF structures. Preliminary studies into the effect of pulse length and magnetic field on the breakdown rate were conducted as well. This is the first time the effect of a DC magnetic field was studied in a DC spark system and in contrast to experiments in RF cavities no statistically significant effect was observed. The dependence of the breakdown rate on pulse length, again the first measurement of its kind in a DC system also revealed a similar scaling law to that observed in RF accelerating structures. Both of these preliminary measurements would need to be repeated to confirm the results.

The Z-pinches in a vacuum spark can be classified into slow, fast and superfast according to their pinch durations. Their emission characteristics are investigated in the visible, ultraviolet and the X-ray wavelengths. The plasma during a fast pinch was found to have an electron temperature between 100 and 600eV. The superfast pinch resulted in a minute cylindrical plasma approximately 40 μm in diameter, with an electron temperature of 1 to 4keV and a lifetime of less than 4ns. The slow and the fast pinch were found to be in agreement with the theoretical results predicted by a shock wave model. The formation of the superfast pinch and its associated high density and temperature were explained as the results of magnetohydrodynamic instability. / Science, Faculty of / Physics and Astronomy, Department of / Graduate

Orientador: Nelson Horacio Pezoa Garcia / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-04T01:19:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_AntonioCalixto_D.pdf: 1805819 bytes, checksum: ea139fe6e1ab6890ae9fa0148511ea3b (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: A pesquisa objetivou contribuir para a redução das perdas do pseudofruto de caju, estimadas em 1 bilhão kg/ano. Realizou-se a desidratação osmótica a vácuo do pseudofruto de caju do clone CCP 76, empregando-se suco de caju clarificado e concentrado a vácuo com 65°Brix como agente osmótico. A partir da Metodologia de Superfície de Respostas foram definidas as combinações do binômio tempo*temperatura que permitem a obtenção dos melhores rendimentos do processo: 40°C/100min e 36°C/140min. Nestas condições obteve-se, respectivamente, perda de peso da ordem de 32,67 e 31,50%, incorporação de sólidos de 5,37 e 6,20% e perda de umidade de 38,58 e 36,37%. Na desidratação osmótica à pressão ambiente de rodelas de pedúnculos de caju, foram testados os fatores tempo (90, 112, 165, 218 e 240min), temperatura (30; 35; 40; 45 e 50°C) e concentração do suco de caju (55, 60, 65, 70 e 75°Brix). Verificou-se aumento da perda de peso, da perda de umidade, de sólidos totais e da incorporação de sólidos com a elevação dos níveis das variáveis independentes. Foram realizados testes de aceitação sensorial de nove formulações que permitiram selecionar três barras de caju cujos pedúnculos foram desidratados por processos de liofilização, em secador solar e por ar quente em estufas, após terem sido submetidos à desidratação osmótica. As três barras de caju selecionadas foram estocadas por 360 dias, e a intervalos de 45-60 dias foram realizadas análises que demontraram serem estáveis física, química e microbiológicamente. As características sensoriais de todas as barras se mantiveram sem alterações e apresentaram boa aceitação ao longo de todo o período de avaliação, recebendo notas para intenção de compra acima de quatro (4) e médias superiores a sete (7) para os atributos textura, aparência, sabor e aceitação global / Abstract: The aim of this research was to contribute to reduction of cashew apple losses, estimated at 1 billion kg/year. Vacuum osmotic dehydration of the cashew apple clone CCP 76 was done using clarified cashew juice concentrated to 65oBrix as the osmotic agent. Response Surface Methodology was used to define the best time temperature combinations: 40°C/100min and 36°C/140min. Under these conditions the following results were obtained, respectively, 32.67 and 31.50% weight loss, 5.37 and 6.20% solids incorporation, 38.58 and 36.37% moisture loss. For the osmotic dehydration at ambient pressure of cashew apple discs, the factors tested were time (90, 112, 165, 218 and 240min), temperature (30, 35, 40, 45 and 50°C) and cashew juice concentration (55, 60, 65, 70 and 75°Brix). Increases in the levels of the independent variables resulted in increases in weight loss, moisture loss and total solids and solids incorporation. Acceptance tests were performed for nine formulations allowing for the selection of three cashew bars, whose peduncles were dried by freeze drying, solar drying and hot air, after being osmotically dried. The three cashew bars selected were stored and analyzed every 45-60 days for their physical, chemical and microbiological stability. The sensoriy characteristics of all the bars remained unchanged and presented good acceptability throughout the period studied, receiving scores for purchase intent above four (4) and averages above seven (7) for the the attributes of texture, appearance, flavor and overall acceptability / Doutorado / Doutor em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Maria Regina Wolf Maciel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-18T11:39:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BalthazarVadinal_Rodolfo_M.pdf: 4017653 bytes, checksum: 24ed8d49e2574dfe4064c3bc37735f3b (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Nos últimos dois anos, o Brasil vem estampando as manchetes dos principais veículos de comunicação mundiais com os anúncios das novas descobertas de reservatórios de petróleo na camada do Pré-Sal. Enormes investimentos estão sendo direcionados para viabilizar a exploração e a produção de petróleo em profundidades ultra-profundas. Enquanto isso, as refinarias brasileiras (e mundiais) se ajustam às características dos óleos processados atualmente: cada vez mais pesado e com maiores teores de contaminantes. Para atender às crescentes demandas das indústrias e mercados consumidores, os processos de refino de fundo de barril, dentre os quais se destaca a unidade de craqueamento catalítico (FCC), ganham importância. O craqueamento catalítico converte frações pesadas em frações mais leves e de maior interesse industrial. A principal unidade de uma refinaria que fornece as matérias-primas necessárias para o funcionamento do FCC é a unidade de destilação a vácuo (UDV), usadas para recuperar frações de óleo pesadas, especialmente o gasóleo de vácuo leve (GOL) e o gasóleo de vácuo pesado (GOP). A torre de vácuo é utilizada para o processamento de óleos pesados e ultrapesados, fazendo uso de pressões sub-atmosféricas para evitar a decomposição térmica dos constituintes do petróleo. Apesar do desenvolvimento e avanço tecnológico das refinarias, modelos computacionais que permitam uma análise mais detalhada para melhorar a compreensão do funcionamento da torre de vácuo são necessários. Sendo assim, o objetivo deste trabalho é apresentar novos esquemas computacionais para a representação da torre de vácuo, realizando um procedimento de análise de sensibilidade das variáveis de processo e identificando um novo ponto operacional que maximize a produção de gasóleos de vácuo (GVAC). A metodologia proposta neste projeto consiste na utilização de três resíduos atmosféricos (RAT) de diferentes características e na implementação da UDV no simulador de processos Aspen Plus, versão 22.0. Para representar a torre de vácuo, fez-se uso de quatro colunas de destilação a vácuo distintas, cada uma representando, do topo para a base: seção de retirada de GOL; seção de retirada de GOP; zona de lavagem; e seção de esgotamento. Após a implementação da torre e a criação de especificações para os produtos GOP e GOL, foi realizada uma análise de sensibilidade para avaliar a influência das variáveis operacionais no processo de recuperação do RAT. Os parâmetros estudados foram: injeção de vapor de retificação; vazão e temperatura do refluxo circulante da seção de retirada de GOL e de GOP; vazão de óleo de lavagem; vazão de hot reflux; vazão de sobrevaporizado; porcentagem de entrainment e temperatura do forno. Para um RAT particular foi possível aumentar a produção de GVAC em até 14%. O desenvolvimento dos modelos computacionais e os resultados das simulações são importantes por dois motivos: primeiro, por não serem facilmente encontrados na literatura aberta e, segundo, pela possível utilização no treinamento de operadores / Abstract: In the last two years, Brazil has been stamping the headlines of major media world with announcements of new discoveries of oil reservoirs in the Pre-Salt layer. Huge amounts of investments are being directed to facilitate the exploration and production of oil in ultra-deep depths. Meanwhile, refineries in Brazil (and worldwide refineries) now process oils that getting heavier and with higher levels of contaminants. To meet the growing demands of industries and consumer markets, conversion processes, among which stands out the fluid catalytic cracking unit (FCC), are highlighted. The catalytic cracking converts heavy fractions into lighter fractions and larger industrial interest. The main unit of a refinery that supplies the raw materials necessary for the operation of the FCC is the vacuum distillation unit (VDU), used to recover heavy oil fractions, especially the light vacuum gasoil (LVGO) and heavy vacuum gasoil (HVGO). The vacuum tower is used for processing heavy and ultra-heavy oils, making use of sub-atmospheric pressures to avoid thermal decomposition of petroleum constituents. Despite the technological advancement and development of refineries, computational models that allow a more detailed analysis to better understand the operation of the vacuum tower are necessary. Therefore, the objective of this work is to present new computational schemes for representation of the vacuum tower, performing a procedure for sensitivity analysis of process variables and to identifying a new operational point that maximizes the production of vacuum gasoil (VGO). The methodology proposed in this project is the use of three atmospheric residue (ATR) of different characteristics and the implementation of the VDU in the process simulator Aspen Plus, version 22.0. To represent the vacuum tower, four vacuum distillation columns are used, each one represents, from top to bottom: withdrawal section of LVGO; withdrawal section of HVGO; washing zone; and stripping section. After the implementation of the vacuum tower and the creation of specifications for LVGO and HVGO products, a sensitivity analysis was performed to evaluate the effect of operating parameters on the recovery process of ATR. The parameters studied were: injection of stripping steam; flow and temperature of the LVGO pumparound circuit; flow and temperature of the HVGO pumparound circuit; flow of washing oil; flow of hot reflux; overflash percentage; percentage of entrainment and furnace temperature. For a particular ATR, it was possible to increase the VGO production by up to 14%. The development of computational models and simulation results are important for two reasons: firstly, because they are not easily found in the open literature and, secondly, for the possible use in operator training / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Em aplicações que requerem solicitações de impacto, compósitos de matriz polimérica reforçados com fibra de aramida se destacam, principalmente em relação aos metais, devido a propriedades como alta resistência e rigidez específicas, que dão origem a sistemas mais leves e de alta performance. Quando voltados para aplicações de impacto, principalmente a alta velocidade, tais compósitos são, em sua maioria, moldados por compressão ou autoclave, a partir de pré-impregnados. No entanto, tais combinações de processamentos e matéria-prima acarretam em estruturas de elevado custo, tornando a infusão a vácuo uma opção atrativa, além de permitir a obtenção de peças grandes e complexas, dimensionalmente acuradas e partes integradas. Porém, a obtenção de um compósito espesso reforçado por fibra de aramida com elevado desempenho ao impacto por tal método de fabricação ainda é um desafio. Neste contexto, este trabalho aborda o efeito da espessura no processamento por infusão a vácuo de compósitos aramida/epóxi e seu desempenho em aplicações que requerem solicitações de impacto (baixa e alta velocidade) Para isso, foram produzidos compósitos com 5, 8, 13, 18, 23 e 28 camadas de aramida e caracterizados por ultrassom C-scan, microscopia ótica, densidade, teor de constituintes, testes mecânicos (flexão, short beam e indentação quase-estática) e cargas de impacto de baixa e alta velocidade (drop-weight e balístico). Todos os compósitos apresentaram boa homogeneidade na distribuição da matriz ao longo do reforço, com um teor de fibra de ≈60%, e valores de resistência short beam elevados (17,3 - 23,6 MPa). A performance sob impacto (baixa e alta velocidade) foi comparável à de compósitos fabricados por compressão ou autoclave, tendo os compósitos a partir de 18 camadas resistido ao projétil 9 mm Luger FMJ e o de 28 camadas resistido ao projétil .357 Magnum FMJ, podendo ser classificados como nível FB2 e FB3, respectivamente, de acordo com a norma europeia EN 1522. Portanto, o processamento de infusão a vácuo mostrou ser uma alternativa adequada para produzir compósitos espessos de aramida/epóxi (até 12 mm), substituindo rotas de processamento mais caras. / In applications that require impact solicitations, polymer matrix composites reinforced with aramid fiber stand out, especially in relation to metals, due to properties such as high specific strength and stiffness, which give rise to lighter and high-performance systems. When used for impact applications, especially at high speed, such composites are mostly molded by compression or autoclaved, from prepregs. However, such combinations of processing and raw material lead to high cost structures, making vacuum infusion an attractive option, as well as allowing the production of large, complex, dimensionally accurate and integrated parts. Nonetheless, obtaining a thick composite reinforced by aramid fiber with high impact performance by such manufacturing method is still a challenge. In this context, this work addresses the effect of the thickness in the vacuum infusion processing of aramid/epoxy composites and its performance in applications that require impact solicitations (low and high speed) For this, composites with 5, 8, 13, 18, 23 and 28 layers of aramid were produced and characterized by ultrasonic C-scan, optical microscopy, density, constituent content, mechanical tests (flexion, short beam and quasi-static indentation) and low- and high-speed impact loads (drop-weight and ballistic). All composites presented good homogeneity in the matrix scattering along the reinforcement, with a fiber content of ≈ 60%, and high short beam resistance values (17.3 - 23.6 MPa). The performance under impact (low and high speed) was comparable to that of composites processed by compression or autoclave, the composites with 18 layers resisted to the 9 mm Luger FMJ projectile and the one with 28 layers resisted to the .357 Magnum FMJ projectile, being classified as level FB2 and FB3, respectively, according to the European standard EN 1522. In summary, vacuum infusion processing proved to be a suitable alternative to produce thick aramid/epoxy composites (up to 12 mm), replacing more expensive processing routes.

As origens dos elementos residuais (trace element) nas ligas à base de Ni provém basicamente de duas fontes: (1) minérios e (2) sucatas. O controle da concentração destes elementos residuais é muito importante, pois afetam as propriedades mecânicas dessas ligas. Alguns estudos mostram que os elementos Pb e Bi têm um sério impacto negativo nos resultados dos ensaios de fluência das ligas a base de Ni. A presença dessas impurezas causa o aumento da quantidade de cavidades nos contornos de grão que resultam em fracasso prematuro na vida útil desse material. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo estudar a cinética da remoção de elementos residuais, tais como Pb e Bi da liga VAT32 através da aplicação de vácuo durante a elaboração da liga. Os resultados obtidos demonstraram que a taxa de remoção dos residuais Pb e Bi no refino a vácuo atingiram percentuais de 99,6% e 96,1% respectivamente. Fatores como volume do cadinho, elevação de temperatura, níveis de vácuo abaixo de 10-4 mbar, limpeza do sistema que compreende câmara e cadinho (residuais de corridas anteriores), contribuem significativamente para as taxas acima descritas. Por outro lado, quanto maior o volume de liga fundida, diminuição de temperatura, vácuo deficiente ou contaminação do sistema, a taxa de remoção de Pb e Bi são prejudicadas. / The origins of trace elements in Ni-based alloys come basically from two sources: (1) minerals and (2) scrap. Control of the concentration of trace elements is very important because they affect the mechanical properties of these alloys. Some studies show that the elements Pb and Bi have a serious negative impact on the results of creep tests of Ni based alloys. The presences of these impurities cause the increase of the number of cavities at grain boundaries that result in premature failure of this material. Thus, this work aims to study the kinetics of removal of trace elements such as Pb and Bi in alloy VAT32 by applying vacuum during the preparation of the alloy. The results showed that the rate of removal of residual Pb and Bi in the vacuum refining reached 99.6% and 96.1% respectively. Parameters such as the crucible volume, high temperature, vacuum levels below 10-4 mbar, cleaning of the system which comprises chamber and crucible (residual from previous races), contribute significantly to the rates described above. Moreover, the higher the volume of molten alloy, low temperature, vacuum system contamination and low vacuum pressure decrease, refining degree of Pb and Bi.

Recent discoveries in geospace science have necessitated the design of compact UV imaging instruments to make space-based observations from multiple vantage points. The miniaturized ultraviolet imager (MUVI) instrument from the Space Sciences Laboratory (SSL) at UC Berkeley is under development to facilitate such discoveries on a wider scale. This thesis documents the design, integration, and characterization of a vacuum compatible manipulator to calibrate the MUVI instrument inside the UV thermal vacuum chamber at SSL. Precision linear and rotation stages were implemented with custom mounting plates to achieve four degrees of freedom. Optical components were installed to imitate the MUVI instrument for testing purposes. A customized PCB was fabricated to control the stages and receive position feedback data. A Graphical User Interface was programmed and utilized to position the manipulator during experimental validation. Field of View sweeps were conducted using visible light and a monochromatic CMOS sensor to track the coordinates of a laser's centroid. An analytical model of the optics assembly was developed and later refined from the experimental results. Using this model, the translation stages successfully compensated for optical misalignments. Analysis of the performance data showed the pointing resolution of the manipulator was less than 1 arcmin, which satisfied the calibration requirement for the MUVI imager.