Repositório RCAAP

Buscou-se a redução da tensão intrínseca causada pelas impurezas que se agregam no processo de crescimento de um filme de diamante obtido por deposição química a partir da fase vapor (CVD, do inglês Chemical Vapor Deposition) em um reator de filamento quente (HFCVD), sobre um substrato de silício <100> de 250 µm de espessura em uma superfície de deposição de grande área (45 cm²), através da imersão da amostra, em uma solução saturada de H2SO4 e CrO3 e, em seguida, em uma solução 1:1 de H2O2:NH4OH. Após esse procedimento, nova etapa de crescimento era realizada. O filme de diamante CVD foi identificado e caracterizado por espectroscopia de espalhamento Raman (RSS, do inglês Raman Scattering Spectroscopy) e microscopia eletrônica de varredura (SEM, do inglês Scanning Electron Microscopy). A aplicação dessa técnica mostrou bons resultados, uma vez que, em relação a resultados obtidos anteriormente, se duplicou a espessura do filme de diamante CVD depositado, obtendo menor tensão residual sobre o filme de diamante. Foram obtidos filmes de diamante CVD de espessura de 60 mm, com alta qualidade e uniformidade.

Metallic nanoparticles of Au, Pt and Pt/Au have been synthesized using a chemical reduction approach. The structural characterization of these metallic nanoparticles has been carried out using conventional transmission electron microscopy (TEM) and high resolution transmission electron microscopy (HR-TEM) techniques. HR-TEM images of Pt nanoparticles reveal their fcc-like structures, in the [103] and [011] orientations. However, in case of Au, the main structures are fcc-like and decahedral morphologies with five-fold symmetry axes. The structure of the gold nanoparticles was verified through their theoretically-simulated images, using a multislice approach of the dynamical theory of electron diffraction. These small particles have been used as electrocatalysts in Nafion membranes for fuel cell applications. The electrochemical characterization of the membranes shows that the Pt dispersion gives best performance for fuel cell applications.

Aços inoxidáveis austeníticos da classe ABNT 304, quando deformados, sofrem transformações de fase, gerando as fases martensíticas epsilon, de estrutura hexagonal compacta, e alfa-linha, tetragonal de corpo centrado. As propriedades mecânicas, assim como a conformabilidade desse aço, dependem da morfologia, distribuição e fração volumétrica das martensitas. Ensaios de tração foram realizados nas temperaturas de -50ºC a 20ºC, com deformação verdadeira de 0,03 a 0,12, com o intuito de obter diferentes quantidades de martensitas. Determinou-se a fração volumétrica de martensita alfa-linha através de um ferritoscópio, indicando a diminuição da martensita alfa-linha, com a elevação da temperatura de deformação. Ensaios dilatométricos foram conduzidos na faixa de temperaturas de 50 a 1000ºC a 1ºC/s e mostraram duas transformações de fase, nas faixas de temperaturas de 50 a 200ºC e 500 a 800ºC, que foram relacionadas às transformações reversas epsilon?gama e alfa-linha?gama. A quantidade transformada de epsilon cresce até um máximo, enquanto que a quantidade transformada de alfa-linha aumenta, continuamente, com a deformação. A formação de epsilon precede o aparecimento de alfa-linha e diminui sua quantidade à custa do aumento de martensita alfa-linha.

A atividade eletroquímica do compósito cerâmico metálico (cermet) Ni/Zr0,85Y0,15O0,93 (Ni/ZEI) utilizado como ânodo em pilhas a combustível de óxido sólido (PaCOS), é controlada pela condutividade intrínseca das fases presentes e pelos caminhos disponíveis para a condução elétrica e para a difusão do gás combustível. Essas propriedades são fortemente influenciadas por parâmetros microestruturais, tais como distribuição espacial das fases, forma e tamanho médio das partículas que constituem o cermet. Neste trabalho, foram determinados alguns parâmetros microestruturais das fases Ni, ZEI e poros presentes em pastilhas do cermet Ni/ZEI, através do tratamento de imagens obtidas via microscopia óptica. Relacionando esses parâmetros com a Teoria Estereológica Quantitativa foi possível calcular a contiguidade das fases. Os pós de NiO/ZEI foram sintetizados via mistura física com diferentes concentrações: 33/67, 56/44, 75/25 and 82/18 % em massa e prensados na forma de pastilhas cilíndricas. Após a sinterização, as pastilhas foram reduzidas a Ni/ZEI em atmosfera de hidrogênio a 900ºC por 2 horas. A superfície transversal de cada amostra foi observada e tratada por microscopia óptica. As imagens obtidas foram analisadas pelo programa de computador Quantikov, a fim de determinar os parâmetros microestruturais: intercepto linear médio e fração volumétrica das fases. Utilizando esses parâmetros, a contiguidade de cada fase presente no cermet foi calculada. Para comprovar a validade da técnica de análise, os valores dos parâmetros microestruturais, determinados com base na composição dos pós, foram comparados com os valores obtidos no tratamento da imagem.

Fibras curtas de origem mineral, constituídas, predominantemente, de sílica amorfa, foram caracterizadas e avaliadas quanto a sua viabilidade de utilização como agente de reforço em matrizes de resina epóxi. As fibras naturais de sílica amorfa, denotadas por FNSA, foram incorporadas em matrizes de resina epóxi e as propriedades mecânicas avaliadas através de ensaios de tração. Foi estudada a influência do tratamento superficial da FNSA com agente aminossilano (AS), nas propriedades micro e macroscópicas dos compósitos, e comparado o comportamento mecânico dos compósitos obtidos com fibras naturais de sílica amorfa e fibras de vidro moídas (FV) comerciais. Os resultados sugerem que as fibras de sílica amorfa podem substituir fibras de vidro moídas, as quais vêm sendo utilizadas como agente de reforço em matriz de resina epóxi, uma vez que as propriedades mecânicas dos compósitos foram comparáveis ou superiores aos compósitos reforçados com fibras de vidro moídas.

El repujado de aleaciones de aluminio es un proceso muy antiguo, pero muy poco estudiado, quizá debido al bajo tonelaje procesado por este método, lo que lo hace poco relevante frente a otros procesos de deformación plástica. Sin embargo, es un método económicamente competitivo para la fabricación de recipientes de presión livianos, consistentes en un liner de aleación de aluminio reforzado con fibra de vidrio. Este proceso presenta el inconveniente de la formación de microfisuras que sirven como concentradores de tensión y provocan la fractura del recipiente durante la carga cíclica. Se encontró que esto sucede aún con longitudes de grieta muy inferiores a las predichas en la bibliografía para la aleación AA6061. Se estudió la formación de las microfisuras y la influencia de dos variables de proceso, temperatura de calentamiento y velocidad de deformación plástica, sobre las características de las mismas. Las experiencias muestran que temperaturas más altas y menores velocidades de conformación reducen la formación de microfisuras.

Após a sua fratura em ensaio de flexão por três pontos, barras de In-Ceram®ZTA foram lixadas e polidas e , por microscopia eletrônica de varredura (MEV), foram avaliadas as quantidades relativas de fases que elas continham. Foram usadas 10 barras de 25,0 mm x 4 mm para cada uma das seguintes espessuras: 1,0 mm, 2,0 mm e 3,0 mm. Resultados: (a) Barras de In-Ceram®ZTA de 3mm de espessura não conseguem alcançar uma completa infiltração de vidro de alumino-silicato de lantânio até o seu núcleo, nas condições operacionais recomendadas pelo fabricante (b) A MEV com elétrons retro-espalhados é de fato uma técnica adequada para o estudo da infiltração do vidro de lantânio em barras In-Ceram®ZTA.

Recobrimentos poliméricos de acrílico, poliéster, poliuretano e silicone foram aplicados sobre substratos porcelânicos, usados como isoladores elétricos. Os recobrimentos foram aplicados em forma de resina líquida por meio de uma pistola ou por deposição na forma de pó. Medidas de ângulo de contato entre as superfícies e uma gota de água foram efetuadas por meio de um goniômetro para caracterizar o comportamento hidrofóbico dos recobrimentos. Os corpos-de-prova foram submetidos a ensaios que simulavam a ação da intempérie, como névoa salina, envelhecimento acelerado por radiação UV e erosão. As espessuras das camadas, alterações microscópicas nas superfícies e rugosidades foram também determinadas. Os resultados mostraram que o recobrimento com silicone apresentou ângulo de contato ~116º ou 35% superior aos outros recobrimentos poliméricos. Após os ensaios de degradação superficial houve decréscimo nos ângulos de contato mantendo-se, no entanto, o comportamento hidrofóbico para todos os recobrimentos poliméricos.

A tendência mundial é o aumento da produtividade e da produção de peças cada vez mais sofisticadas, com elevado grau de tolerância geométrica, dimensional, com bom acabamento superficial, com baixo custo. A retificação é responsável pelo acabamento final no processo de usinagem de um material. No entanto, danos gerados nesta fase de produção comprometem todos os recursos utilizados nas fases anteriores. Grande parte dos problemas ocorridos na retificação deve-se à enorme temperatura gerada pelo processo devido às condições de usinagem. Atribui-se à velocidade de avanço, que está diretamente relacionada com a produtividade, os danos ocorridos na retificação, ficando esta variável limitada até valores que não proporcione danos. Neste trabalho, através da variação da velocidade de avanço no processo de retificação cilíndrica externa do aço ABNT D6, racionalizando a aplicação de dois fluidos de corte e usando um rebolo superabrasivo de CBN (nitreto de boro cúbico) com ligante vitrificado, avaliou-se a influência da velocidade de avanço nos danos superficiais de aços endurecidos. Os resultados permitiram concluir que a velocidade de avanço associada a uma eficiente refrigeração e lubrificação, não provocou danos térmicos (queima, trincas, tensões de tração) ao material. Tensões residuais e a rugosidade do material retificado apresentaram uma correlação com as condições de usinagem. O trabalho concluiu ser capaz um aumento dos índices de produtividade sem provocar danos nos componentes retificados.

O disco compacto (CD) e o disco de vídeo digital (DVD) são artefatos obtidos de um polímero termoplástico, o policarbonato, metalizado. Tais discos são produzidos e comercializados em milhões de unidades no mundo todo, e, desde o seu processamento até o uso pelo consumidor final, é estimado que aproximadamente 10% da produção de CD e DVD é descartada. O policarbonato pode ser separado das demais camadas destes discos, por vários métodos, recuperado e re-utilizado. Porém, na maioria das vezes, sua destinação são os lixões das grandes cidades, contribuindo para o agravamento da poluição ambiental. Este trabalho teve como objetivo estudar as propriedades mecânicas do policarbonato reciclado de CD e DVD através do método de abrasão mecânica, visando tornar viável o uso cotidiano deste material, sendo capaz de substituir polímeros de uso comum, como o poliestireno (PS), ou ser utilizado juntamente com o PC virgem em determinadas aplicações. Corpos de prova de PS e das misturas de PC-virgem/PC-reciclado (nas proporções de 100/0, 70/30, 50/50, 30/70 e 0/100 em %m/m) foram obtidos através de moldagem por injeção para a realização de ensaios de resistência à tração e ao impacto Izod além de dureza Shore. Foi observado que em até 70% de PC reciclado adicionado às blendas, houve diminuição da resistência ao impacto e da deformação enquanto a resistência à tração e a dureza superficial foram mantidas, em relação ao PC virgem. Verificou-se também que o PC reciclado conseguiu atingir 79,2% da tensão máxima de tração e 60,8% da resistência ao impacto do PC virgem. Quando comparado ao PS, o PC reciclado apresentou bom desempenho mecânico, sendo ambos similares quanto à resistência à tração, à deformação e à dureza, porém melhor resistência ao impacto.

Cutting fluids of various types are usually employed to control the heat generated in machining. The continued application of conventional petroleum based metal working fluids is being challenged by the need to reduce overall volume of fluids, minimize health risks and bio-contamination. Bio-oils assisted machining is an environmental bio-compatible technology for desirable control of temperature. This paper investigates the effect of some vegetable based oils on cutting force during cylindrical machining of mild steel, aluminium and copper. The results indicated that bio oils are suitable for metal working fluids but the effects of the bio-oils on cutting force are material dependent. Groundnut oil exhibited the highest reduction in cutting force when aluminium was being turned at a speed of 8.25m/min and feeds of 0.10, 0.15 and 0.20mm/rev, respectively. Palm kernel oil had the best result when copper was turned at feeds lower than 0.15 mm/rev. However, at higher feeds, groundnut oil had the best result for copper. Coconut oil recorded the highest cutting force in all the three materials machined followed by shear butter and as such are very mild in reducing cutting force during cylindrical machining. It is concluded that groundnut and palm kernel oils are effective in reducing cutting force during cylindrical turning. Though, the lubricating and cooling action is material dependent, groundnut oil is the best among the four bio-oils investigated.

A redução da porosidade, e conseqüente redução da permeabilidade, pode ser uma solução para aumentar a durabilidade do concreto e preservar suas características superficiais. Dentro desse contexto, esta pesquisa foi desenvolvida com o objetivo de identificar um novo material a ser aplicado no sistema CIP (Concreto Impregnado com Polímero) de forma econômica, eficiente e com simplicidade, a fim de reduzir a permeabilidade das superfícies de concreto pré-fabricado. Adicionalmente: a) empregar um tratamento que não modifique o aspecto visual do concreto, abrindo perspectivas para o emprego em monumentos e obras expostas à ação das intempéries; b) desenvolver uma nova tecnologia utilizando polímeros reciclados, a fim de contribuir com a sociedade e a natureza de uma forma geral. O poliestireno (PS) reciclado a partir do EPS (poliestireno expandido) foi escolhido por apresentar características importantes como baixas absorções de água, resistência ao envelhecimento e por ser inócuo, ou seja, não constitui substrato para a proliferação de microorganismos. Foram realizados ensaios de absorção de água, verificação de profundidade de tratamento pela análise de ultravioleta e microscopia eletrônica de varredura. O presente trabalho mostra a oportunidade e a importância da modificação superficial de concretos com materiais recicláveis e que, normalmente, são descartados no meio ambiente. O concreto impregnado com EPS reciclado, a partir de agora denominado CIP-EPS-r, apresentou resultados promissores mostrando uma redução significativa da permeabilidade à água, redução da porosidade e pode acarretar uma diminuição da proliferação de fungos na superfície do concreto tratado.

Investigations of a range of glass ceramic compositions have been developed in the last decades. These materials show a good potential to be used at room temperature as a substitute to other ceramic materials, due to their lower sintering temperature and costs. The mainly reason that limits the use of these materials is their low mechanical strength. In this work a Li2O-ZrO2-SiO2-Al2O3 (LZSA) glass powder was mixed with 30 wt. % of ZrO2 or Al2O3 (submicron size), uniaxially pressed under 40 MPa and sintered at 650 ºC/30 min. In some samples a second sintering step at 1000 ºC during 30 minutes was also performed, in order to improve the mechanical properties by increasing the crystallized fraction. The sintered samples were characterized by bending strength measurements, X-ray diffraction and scanning electron microscopy analyses. Apparent densities values were determined by the Archimedes's method. The results obtained in this work indicate that the addition of ZrO2 and Al2O3 (reinforcing particles) decreases the density of the glass-ceramic materials. X-ray diffraction analysis indicated an increase of the crystallized fraction in samples sintered at 1000 ºC. Fracture strength values has showed to be dependent on the sintering temperature and also on the reinforcing crystalline particles.

Atualmente, o aproveitamento de resíduos na construção civil tem sido estimulado, uma vez que esse setor apresenta-se como um dos maiores consumidores de materiais naturais em seus processos e produtos. As cinzas ocupam lugar de destaque entre os resíduos agroindustriais por resultarem de processos de geração de energia. Grande parte dessas cinzas possui atividade pozolânica, podendo ser utilizada como substituto parcial do cimento Portland, resultando numa economia significativa de energia e custo. Este trabalho faz parte de uma pesquisa mais ampla, a qual busca avaliar a viabilidade técnica da cinza da casca da castanha de caju (CCCC) como adição mineral em matrizes de cimento Portland, como também, propor uma metodologia de análise de cinzas agroindustriais. Aplicou-se a técnica de difratometria de raios X para avaliar a reatividade do hidróxido de cálcio pela cinza da casca da castanha de caju em pastas, empregaram-se teores de substituição entre 2,5 e 30,0% e os difratogramas das pastas foram comparados com os das pastas confeccionadas com sílica ativa, executados sobre as mesmas condições de ensaio. Os resultados apontam para a ausência de reatividade pozolânica da CCCC com o cimento Portland.

O objetivo do presente trabalho é avaliar a citotoxicidade de quatro diferentes marcas comerciais de elásticos inter-maxilares intra-orais. Foram avaliados elásticos da American Orthodontics (Grupo 1), 3M Unitek (Grupo 2), Morelli (Grupo3) e Uniden (Grupo 4). Os elásticos foram previamente esterilizados em luz ultravioleta e colocados em placas de Petri, as quais continham cultura de células HEp-2., Após 24 h, as monocamadas de células foram coradas e, em seguida, realizada uma avaliação dos halos de difusão e de lise celular. Os resultados demonstraram a ausência de citotoxicidade nos elásticos da marca American Orthodontic e 3M Unitek e alta citotoxicidade nos elásticos das marcas Morelli e Uniden. Com base nos resultados encontrados, através da metodologia utilizada, conclui-se que os elásticos da marca Morelli e Uniden são citotóxicos.

A utilização de compósitos poliméricos na fabricação de aeronaves vem sendo cada vez mais intensa. Em função disso, a possibilidade de ocorrer falhas em serviço de um componente fabricado em compósito polimérico torna-se cada vez maior. A análise de falhas de materiais compósitos ainda é um tema pouco explorado, principalmente no Brasil, porém vem tornando-se cada vez mais importante em apoio à área de prevenção e investigação de acidentes aeronáuticos. Este trabalho teve como objetivo a caracterização de fraturas em laminados unidirecionais de fibra de carbono de módulo intermediário com sistema de resina epóxi modificada, tipo 8552, em resistência ao cisalhamento interlaminar nas condições ambiente e saturado de umidade em câmara higrotérmica. A análise fractográfica no plano de falha dos laminados foi realizada por microscopias óptica e eletrônica de varredura. A comparação dos resultados mostrou que o condicionamento higrotérmico afetou significativamente a região de interface da resina sem alterar a adesão interfacial fibra/resina. Os aspectos de fratura presentes na região de resina, como cristas de galo e escarpas, e do reforço foram detalhados, podendo-se assim estabelecer a direção de propagação da trinca e caracterizar o modo de falha, por ser do tipo misto (arrancamento e cisalhamento simultaneamente).

El desarrollo acelerado del polo cerámico de Santa Gertrudes (provincia de São Paulo) en la década de 90, fue causado principalmente por la localización privilegiada de la materia prima asociada al desarrollo tecnológico, las grandes reservas, el acceso fácil por autopistas que facilitan la distribución de los productos y la proximidad de los grandes centros consumidores. Este desarrollo facilitó que este Polo tuviera un "boom" en el inicio de 2007 en la fase de madurez con una producción de 367 millones de metros cuadrados, transformándose así en el mayor polo cerámico de las Américas. De acuerdo con los estudios geológicos realizados en este trabajo, las rocas de la Formación Corumbataí, origen de la materia prima usada en el polo cerámico, fueron clasificadas en cinco litofacies: maciza, laminada, intercalada I, intercalada II y alterada. Estas litofacies, por sus características mineralógicas y químicas, fueron consideradas arcillas illíticas con porcentaje medio de fundentes. Tomando como referencia las Normas para baldosas cerámicas, las características cerámicas obtenidas en el laboratorio demostraron que la mayoría de la materia prima es compatible con el grupo BIIb (Absorción de agua entre 6 y 10%).

The aim of this article is to describe a mathematical model and an associated numerical method for the basic problem of evaluating the void fraction of a slab material from the responses of a typical source-detector system for backscattered neutrons. The mathematical model and void fraction evaluation method reported herein: i) enable us to treat explicitly and exactly a mixed neutron beam, i.e. a neutron beam consisting of a monodirectional component with normal incidence upon the slab material and a component that is a smooth function of the angular variable and ii) allow for an arbitrary order of anisotropy of the neutron scattering phase function. In addition, the associated void fraction evaluation method is free from computer overflow exceptions, even for the challenging problems where the angular quadrature set is of high order and/or the slab material is exceedingly thick. We perform a numerical experiment to illustrate the positive features of both the mathematical model and evaluation method reported here, and we conclude this article with a discussion and directions for future work.

O objetivo deste trabalho foi verificar a influência da adição de resíduos de poli (tereftalato de etileno) - PET - sobre a resistência mecânica em concreto de cimento Portland. O PET foi utilizado no formato encontrado em indústria de reciclagem de embalagens. Os resíduos foram utilizados como substitutos de parte dos agregados do concreto e, para cada um dos resíduos, foram preparados quatro traços (10%, 20%, 30% e 40%, em volume). Para a preparação dos traços foi utilizado cimento Portland de Alta Resistência Inicial (CPV - ARI) fornecido pela Votoran. A partir de cada uma das misturas obtidas foram confeccionados quinze corpos-de-prova em formato cilíndrico conforme a norma NBR 5738. Foram preparados também corpos-de-prova sem substituição de agregados que serviram como material de referência. Os ensaios de compressão foram realizados de acordo com a norma NBR 5739, nas idades de um, três e sete dias e, em cada uma destas idades, foram testados cinco corpos-de-prova de cada traço. Para todos os traços obtidos e, em todas as idades das amostras ensaiadas, pode-se notar uma tendência de redução da resistência mecânica com o aumento da fração volumétrica de substituição de agregados. O maior valor de resistência à compressão axial com a idade de sete dias foi apresentado pelo traço sem substituição de agregados (15,38 MPa), e o menor valor, para a mesma idade, foi apresentado pelo traço com 40 % de substituição de agregados por resíduos de PET (1,94 MPa).

El reciclaje de residuos sólidos industriales se ha vuelto una práctica indispensable en la preservación de los recursos naturales, en la minimización de los costos y en la reducción del impacto ambiental. La utilización de materiales alternativos en la industria de la construcción civil es una práctica económicamente atractiva y ambientalmente correcta. Siendo así, el empleo de escorias como materia prima en carreteras, hormigón y cemento ya es una práctica corriente, en la cual, el destino más noble de estos materiales reciclables depende de la existencia de características adecuadas al uso propuesto. La escoria granulada de fundición (EGF) es un residuo generado en el proceso de fusión de chatarras de hierro fundido en horno cubilote. Estudios anteriores apuntaron que esta escoria, cuando es finamente molida, presenta buenas propiedades piroclásticas (de tipo pozzolana). Además, su estructura amorfa, resultante del proceso de generación a través del enfriamiento brusco y la composición química adecuada, permiten una aplicación más noble de este residuo, como sustituto del cemento. Este trabajo tiene como objetivo estudiar el desempeño de hormigones con la utilización de escoria granulada de fundición como sustitución de parte del cemento, a través de la evaluación de sus propiedades mecánicas. Para ello fueron moldeados cuerpos de prueba de hormigón con diferentes combinaciones de tenores de sustitución de cemento por escoria granulada de fundición (10%, 30% y 50%), en volumen, y relaciones agua/aglomerante (0,40; 0,55 0,70), a ser comparadas con el hormigón de referencia (sin EGF). Para cada edad de hormigón (7, 28 y 91 días) se realizaron ensayos mecánicos, tales como la resistencia a la compresión uniaxial, resistencia a la tracción por compresión diametral y resistencia a la tracción en la flexión. Resultados muestran que la escoria granulada de fundición presenta adecuado desempeño (propiedades mecánicas) en relación a la aplicación propuesta.