Repositório RCAAP

Blendas de copolímero de poliacrilonitrila (PAN) com polímeros biodegradáveis foram obtidas pelo método convencional da indústria plástica de processamento via extrusão. O processo de produção destes materiais em extrusora convencional era um método que até pouco tempo atrás era inviável de se produzir, devido ao fato do polímero de PAN iniciar um processo de degradação antes de fundir. Porém, foi desenvolvido um processo que consiste na utilização de até 28% em massa de glicerol como plastificante da PAN. O presente trabalho aborda um estudo do comportamento térmico, por meio da técnica de DSC, de um copolímero de PAN na proporção em massa de 94% acrilonitrila (AN) e 6% acetato de vinila (VA) e também deste mesmo copolímero misturado com até 7% em massa dos polímeros biodegradáveis PCL e PHB-HV. Além disso, foi realizado um estudo cinético, por meio do modelo de Kissinger, do evento térmico relacionado à degradação do copolímero de PAN e de suas blendas. O copolímero de PAN-co-VA(6%) apresentou uma energia de ativação de 78 kJ/mol e as blendas com PCL e PHB-HV apresentaram energia de ativação de 79 kJ/mol e 92 kJ/mol, respectivamente.

A reciclagem do resíduo da serragem do granito como matéria-prima alternativa em formulações cerâmicas vem sendo muito estudada nos últimos anos. Por outro lado, o uso de ferramentas matemáticas para otimizar o comportamento mecânico de corpos cerâmicos contendo resíduos também vem sendo muito aplicado. Deste modo, o presente trabalho tem como objetivo utilizar técnicas estatísticas aliadas à metodologia de delineamento de mistura para analisar a resistência à flexão de corpos cerâmicos contendo resíduo de granito. Foram estabelecidas composições utilizando um planejamento em rede simplex e foram conformados corpos-de-prova por prensagem uniaxial a 25MPa. Em seguida os corpos de prova foram queimados a 1.000, 1.100 e 1.150 ºC. Foi determinado o módulo de ruptura à flexão dos corpos de prova em ensaio de três pontos. Com base nos resultados pode-se concluir que a metodologia de planejamento experimental associada à superfície de resposta é uma ferramenta que possibilita analisar o módulo de ruptura dos corpos cerâmicos frente a adição de resíduo de granito e por conseguinte desenvolver composições com elevados teores de resíduos sem perdas no seu módulo de ruptura.

In this study, we investigated the dependence of the thickness and refractive index of thin films on the withdrawal speed. The films were produced by dip-coating on a glass substrate. The hydrolytic (conventional) sol-gel method was used in the preparation of titanium alkoxide, which were obtained by homogenizing tetraethylorthotitanate stabilized by beta-diketone (2,4-pentanodione) in an alcohol solution. Potential applications, such as active planar waveguides, were evaluated by m-line spectroscopy, electron absorption spectra in the ultraviolet visible region, and photoluminescence. Based on the m-line measurements, the thickness of the films obtained from the homogenized sols were found to be dependent on the withdrawal speed. The thickness range from 400 to 500 nm to the films prepared by withdrawal speed 100 mm/min, 600 to 700nm using 200 mm/min, and 800 to 900 nm to withdrawal speed 300 mm/min. The refractive index is not affected by deposition speed. The photoluminescence of the Tb III ion exhibited lines that were attributed to the transitions characteristic of this ion, i.e., transitions from the 5D4 excited state to the 7F J (J=3,4,5,6) fundamental state.

Allergy caused by latex proteins has been well documented. Thus, the study of non-latex materials, is necessary. The aim of this study is to evaluate the cytotoxicity of silver-coloured orthodontic chain elastics, of polyurethane and latex-free. Nine chain elastics from different manufactures (3 latex-free and 6 polyurethane) were divided into 9 groups of 10 elastics each: Group UK (Latex-free, 3M Unitek), Group TP (Látex-free, TP Orthodontics), Group AO (Látex-free, American Orthodontics), Group O (Polyurethane, OrthoSource), Group M (Polyurethane, Morelli), Group TD (Polyurethane, Tecnident), Group UD (Polyurethane, Uniden), Group AZ (Polyurethane, Abzil) and Group AK (Polyurethane, Aditek). The cytotoxicity essay was performed using cell cultures (L-929 line cells, mouse fibroblast) that were submitted to the cell viability test with neutral red ("dye-uptake") at 1, 2, 3, 7 and 28 days. Analysis of variance (ANOVA) with multiple comparisons and Tukey's test were employed (p<.05). The results showed no statistically significant differences between Groups UK, TP and AO in all experimental times (p&gt;.05), except between the Groups UK and TP at 28 days (p<.05). There was significant statistically difference (p<.05) between the viability of the cells in the Groups O and TD with the Groups M, AZ, AK at 1 and 2 days. The polyurethane elastics showed lower cell viability in the first 48 hours, with increase on 3rd and 7th day, and viability similar to latex-free elastics at 28 days. It can be concluded that the latex-free chain elastic showed higher cell viability. The OrthoSource and Tecnident trademark showed lower cell viability the initial 48 hours.

Neste estudo avaliou-se uma rota biológica à temperatura ambiente para a biotransformação da cinza da casca de arroz em nanopartículas de sílica empregando o fungo Fusarium oxysporum. Foram realizados ensaios e monitorou-se a produção de biomassa fúngica, pH e concentração de sílica solúvel em meio de cultura contendo cinza durante 270 h a uma temperatura de 25°C, com uma concentração inicial de biomassa de 0,3 g/L (base úmida) in situ. A cinza antes e após o tratamento foi analisada por espectroscopia de infravermelho IV; MEV e DRX. Os resultados deram indícios que com o processo biológico à temperatura ambiente ocorre uma biotransformação da cinza da casca de arroz, gerando sílica solúvel e cristalina no meio de cultura. Tais resultados indicam a possibilidade da síntese por via biológica de nanomateriais óxidos.

As curvas calorimétricas e os espectros de relaxação dielétrica correspondentes às misturas do éter diglicidílico do bisfenol-A com diferentes concentrações do copolímero poli(etileno-co-acetato de vinila)-g-poli(metacrilato de metila) (EVA-g-PMMA) foram obtidos utilizando a calorimetria exploratória diferencial (DSC), e a espectroscopia de relaxação dielétrica (DSR), respectivamente. A temperatura de transição vítrea (Tg) do segmento de PMMA aumenta com o conteúdo de copolímero na mistura. O comportamento da Tg foi descrito pela equação de Gordon-Taylor, utilizando a fração mássica de PMMA. Nos espectros dielétricos, aparecem as relaxações do tipo α características dos dois segmentos moleculares. Neste caso, o aumento da concentração de copolímero provocou o aumento da temperatura de relaxação α correspondente ao segmento de PMMA, e não foi observada mudança na relaxação α para a fração de EVA. Estes comportamentos revelam que os segmentos estruturais do copolímero apresentam interações bem diferenciadas com o monômetro epoxídico. O segmento de PMMA é miscível, portanto, provocou fortes interações com a resina quando comparado à fração de EVA, que não manifestou interação aparente e originou a heterogeneidade do sistema.

Filmes finos de CdTe foram obtidos por eletrodeposição catódica, a partir de uma solução de CdSO4, H2SO4 e Te. Os filmes foram depositados à temperatura ambiente, sobre substratos de vidro cobertos com SnO2 ou In2O3:Sn. A influência do potencial de deposição nas propriedades microestruturais e óticas dos filmes foi investigada. Os valores de banda proibida dos filmes ficaram na faixa de 1,40 e 1,50 eV, próximos ao valor da banda do CdTe volumétrico. Um potencial de deposição ótimo foi determinado para cada substrato. O aquecimento do eletrólito a 50 ºC não foi suficiente para provocar grandes alterações na cristalinidade, mas promoveu a formação de filmes com menor quantidade de defeitos. Isto sugere que um tratamento térmico pós-deposição possa melhorar as propriedades destes filmes para aplicações fotovoltaicas.

En los quemadores radiantes, la fuente de calor requiere un medio poroso en donde se lleva a cabo la reacción de combustión, que hace más eficiente la transferencia de calor. En este trabajo se realizó un estudio de la reología de la suspensión de alúmina fina, cuyos parámetros de viscosidad y tixotropía fueron la base para la selección de la formulación más adecuada para la fabricación de espumas cerámicas por el método de réplica. Las espumas poliméricas precursoras presentaron mayor porosidad y permeabilidad, en respuesta a la presencia de paredes finas y 99% de celdas abiertas. La mayor resistencia mecánica a la compresión la obtuvo la formulación con mayor carga de sólidos, bajo las mismas condiciones de prueba.

O dióxido de titânio tem sido bastante investigado para a remoção de poluentes orgânicos. É um material polimórfico, o qual dependendo das condições e tipo de método de síntese empregado na sua preparação pode ser monofásico ou bifásico, com predominância de uma das fases. Sendo assim, este trabalho propõe a avaliação da estrutura, morfologia e atividade fotocatalítica na degradação do corante vermelho de metila por amostras de TiO2 sintetizado pelo método Pechini com relação de ácido cítrico/cátion metálico de 4:1 e 6:1. As amostras sintetizadas foram calcinadasa 500ºC por 1hora e foram caracterizadas pela técnica de difração de raios X em amostras policristalinas com o uso do método de refinamento Rietveld, análise textural, microscopia eletrônica de varredura e fotocataliticamente em testes de bancada, usando o corante vermelho de metila. Os resultados obtidos mostraram que a amostra 4:1 levou à formação das duas fases, com 89% dafase anatásio e 11% da fase rutilo, enquanto a amostra 6:1 levou apenas à formação da fase anatásio. A amostra 4:1, que apresentou a mistura da fase anatásio e rutilo demonstrou ser mais eficiente fotocataliticamente do que a amostra 6:1.

Este projeto tem como propósito de estudo a possibilidade do uso de fibra para os blocos de contenção às ondas marinhas, de modo a influenciar na sua resistência e durabilidade. Levando em consideração o sucesso da utilização da fibra de aço em esgotos sanitários - um ambiente altamente corrosivo - seu uso tornou-se o mais indicado para o ambiente marítimo em questão. Tendo ciência que o concreto pode ser atacado até mesmo sem estar em contato com a água do mar - o ar deste ambiente, por si só, possui sais nocivos à pasta de cimento - foi feito um estudo baseado em um ensaio de durabilidade com blocos (contendo cloreto na massa e sem adição do mesmo) expostos às intempéries e, dentro da mesma análise, ensaio de "molhagem e secagem" utilizando solução de NaCl- para ativar na penetração dos íons cloretos, de modo a verificar a condição da fibra de aço e suas resistências por dois anos de idade.

Este trabalho desenvolve um estudo teórico-experimental sobre a correlação entre parâmetros térmicos e os espaçamentos dendríticos primários da liga Sn-5%Pb solidificada direcionalmente em um sistema horizontal sob condições transientes de extração de calor. Os perfis de temperatura foram medidos em diferentes posições do lingote e os dados obtidos foram armazenados automaticamente. São apresentados resultados para o coeficiente de transferência de calor na interface metal/molde o qual foi calculado a partir de uma análise comparativa entre os perfis térmicos experimentais e valores teóricos fornecidos por um modelo numérico. Um método teórico-experimental é aplicado para determinar as velocidades de deslocamento da isoterma liquidus e as taxas de resfriamento. Os resultados teóricos e experimentais levantados apresentaram boa concordância. Um estudo comparativo é realizado entre os dados encontrados neste trabalho e aqueles apresentados na literatura para os espaçamentos dendríticos primários da liga investigada quando solidificada direcionalmente nos sistemas verticais ascendente e descendente, sob as mesmas condições assumidas neste trabalho. A análise das microestruturas indica que os espaçamentos dendríticos primários são bastante influenciados pelos parâmetros térmicos de solidificação.

Visando a redução da capacidade de absorção de água de fibras ligno-celulósicas, ciclos de molhagem e secagem são usualmente utilizados na indústria de papel e celulose. Esse procedimento enrijece a estrutura polimérica das fibro-células (processo conhecido como hornificação) resultando assim em maior estabilidade dimensional da fibra. No presente estudo foi avaliada a influência da hornificação de fibras de sisal no seu comportamento físico (variações dimensionais e absorção de água), mecânico (comportamento sob cargas de tração direta) e microestrutural (modificações superficiais da fibra e da estrutura das fibro-células). Ensaios de arrancamento da fibra de sisal em matriz de cimento portland foram realizados, utilizando comprimentos de embebimento de 25 mm e 50 mm, com o objetivo de verificar se a possível estabilidade dimensional decorrente da hornificação aumentava a adesão fibra-matriz. Os resultados indicaram maior estabilidade dimensional, redução na capacidade de absorção de água, aumento na resistência à tração e capacidade de deformação e redução no módulo de elasticidade da fibra de sisal com a hornificação. Acréscimos na carga de arrancamento foram observados indicando uma maior aderência da fibra hornificada à matriz de cimento.

O presente estudo mostra uma relação entre o comportamento das espécies ativas do plasma com as propriedades superficiais do titânio. Para tanto, espécies ativas como N2+ (391,4 nm) e O (844,6 nm) foram analisadas por espectroscopia de emissão óptica (OES) em plasma produzido por uma mistura de gases N2 - Ar - O2. O fluxo de nitrogênio e argônio foram fixados em 1 e 4 sccm (centímetro cúbico padrão), respectivamente e o fluxo de oxigênio foi variado entre 2 e 4 sccm. Este processo apresentou uma não linearidade da intensidade da espécie N2+(391,4 nm) com o aumento do fluxo de O2, onde no fluxo de 3 sccm apresentou maior intensidade comparado com os demais fluxos utilizados. Foi observado que as espécies ativas influenciam na modificação das propriedades após o tratamento a plasma. As espécies N2+ (391,4 nm) mostraram ser mais efetivas na formação de fases de nitreto. Os parâmetros de rugosidade foram mais altos quando as espécies N2+ (391,4 nm) apresentavam maior intensidade. A dureza foi maior para o fluxo onde houve maior intensidade da espécie N2+ (391,4 nm). Medidas de tensão superficial também apresentaram maiores valores para o fluxo onde as espécies N2+ (391,4 nm) estavam em maior evidência. Enquanto, a espécie N2+ (391,4 nm) influenciou na componente dispersiva, a espécie O (844,6 nm) teve influência na componente polar.

Las centrales termoeléctricas generan una gran cantidad de residuos sólidos como producto de la combustión del carbón, conocidos como cenizas. Existen dos tipos de cenizas: volantes - de tamaño muy fino -, que son arrastradas por la corriente de humos de los sistemas de eliminación de partículas y, - las sedimentadas - más gruesas, que se funden y se aglomeran acumulándose en el fondo del horno o en los tubos de las calderas. Intentando resolver factores técnico-económicos y ecológicos al mismo tiempo, en este trabajo presentamos los resultados obtenidos de la incorporación de un 20% en peso de cenizas sedimentadas (Cs) como adición activa al cemento Portland. Se estudia la potencial puzolanidad de la adición y se muestran resultados de seguimiento de la hidratación a temprana edad, variación de color y resistencia mecánica del material compuesto obtenido por molienda conjunta del clinker portland y el material residual.

O Brasil é o maior produtor mundial de açúcar e álcool proveniente de cana-de-açúcar. A indústria da cana-de-açúcar tem contribuído para o fortalecimento do agronegócio, desenvolvimento econômico e social do país. No entanto, o processo produtivo da indústria de cana-de-açúcar gera enormes quantidades de resíduos sólidos na forma de cinzas. Estes resíduos sólidos são de difícil disposição final e podem gerar problemas de poluição ambiental. Por esse motivo, devem-se buscar novas alternativas tecnológicas viáveis para o reuso ou reciclagem destes abundantes resíduos. Este trabalho tem como objetivo utilizar o resíduo de cinzas de bagaço de cana-de-açúcar como uma matéria-prima alternativa de baixo custo em mistura com argila caulinítica para obtenção de cerâmica vermelha. Foram estudadas cinco formulações com 0, 5, 10, 15 e 20 % em peso de resíduo de bagaço de cana-de-açúcar misturado com argila caulinítica. As peças cerâmicas foram preparadas por prensagem uniaxial e sinterizadas a 1000 ºC (24 h frio a frio). As peças sinterizadas foram caracterizadas em termos de retração linear, absorção de água, massa específica aparente, porosidade aparente e resistência à compressão. Ficou comprovado, após resultados dos ensaios realizados, que a incorporação de resíduos de cinzas de bagaço de cana-de-açúcar afeta significativamente as propriedades tecnológicas de cerâmica vermelha. Portanto, o resíduo de cinzas de bagaço de cana-de-açúcar pode ser usado como uma matéria-prima alternativa de baixo custo em cerâmica vermelha, desde que seja adicionado em quantidades moderadas.

O potássio é um dos principais macronutrientes presentes no solo. Entretanto, no Brasil este se torna escasso devido à elevada acidez dos solos tropicais. Dessa forma, a demanda por fontes alternativas de potássio cresce consideravelmente. Nesse contexto, foi realizada a caracterização química e mineralógica do verdete de Cedro do Abaeté, Minas Gerais, assim como, uma avaliação do tratamento térmico da mesma com ou sem a adição de CaO, visando a solubilização do potássio presente na rocha. A caracterização da rocha foi desenvolvida pelas técnicas de difração de raios X (DRX), fluorescência de raios X (FRX) e espectroscopia no infravermelho (IV). A avaliação dos resultados de FRX mostra que a rocha possui 6,95% em massa de K2O, referente à presença de glauconita. Esta foi confirmada por DRX, devido à presença de picos característicos em 1,00; 0,45; 0,24 e 0,15 nm, e por IV pela ocorrência de bandas em 3520, 3440, 1020 e 630 cm-1. Há também alto teor de SiO2 (64,65%), indicativo da presença de quartzo, que é caracterizado por um pico intenso em 0,335 nm. Na etapa de tratamento térmico, o verdete foi aquecido por 2 horas a uma temperatura de 1200ºC. Para aumentar a solubilidade do potássio, presente na rocha, foi realizado a reação com óxido de cálcio nas proporções de 10, 20 e 30%, em massa. As modificações estruturais na rocha foram acompanhadas por DRX e IV. Constatou-se reação entre a rocha e o óxido de cálcio, sendo observadas modificações na posição de bandas características do estiramento Si-O nos espectros de IV, em torno de 1100 cm-1 e o desaparecimento dos picos de difração de raios X referentes à glauconita. A reação com 20% de CaO permitiu uma extração de 7,7% do potássio presente na amostra.

Este trabalho avalia a vida remanescente dos tubos catalisadores de um forno reformador devido ao fato do fim da vida de projeto de 100.000 horas estar próximo. O principal mecanismo de dano destes tubos é a fluência, por isso a análise seguiu roteiro da Part 10 do documento API-579/ASME FFS-1 (2007). O material dos tubos é uma liga HP modificada, para a qual existe escassez de dados de propriedades na literatura. Por isso, as propriedades de fluência necessárias para a avaliação foram determinadas experimentalmente utilizando correlação de dados de ensaios de tração a quente e fluência. Os resultados indicam que os tubos não necessitam ser substituídos de imediato e que sua vida residual é estimada em 22,3 anos operando na temperatura de projeto

O interesse no monitoramento de equipamentos em tempo real é crescente nos dias de hoje, visando a maior segurança de operação dos mesmos. O ensaio de Emissão Acústica vem sendo objeto de desenvolvimentos com o intuito de aplicação em diversos tipos de equipamentos, com destaque na inspeção de dutos rígidos e flexíveis. O presente trabalho apresenta a metodologia e os resultados obtidos de um estudo de aplicação do método de Emissão Acústica para detectar defeitos em propagação em dutos rígidos pressurizados, sendo um trabalho pioneiro nessa área de pesquisa. Para tal, foram confeccionados corpos de prova com defeitos inseridos artificialmente, empregando-se a técnica de ultrassom por Time-of-flight diffraction (TOFD) para acompanhar o crescimento dos defeitos no duto submetido a ensaio hidrostático. Os sinais resultantes foram divididos em classes de Propagação, Propagação Estável e Propagação Instável, e usados como dados de entrada na implementação de classificadores não lineares via Redes Supervisionadas do tipo Retropropagação do Erro. Os resultados atingiram acertos de classificação próximos a 86%, comprovando a eficiência do método para as condições testadas até o presente momento.

Hot tensile and creep tests were carried out on 2.25Cr-1Mo steel at 9 temperature levels between 500ºC and 700ºC , using 5 different crosshead speeds, namely: 0.01 - 0.25 - 1.0 - 5.0 and 20 mm/min, and 17 levels of stress for creep from 34 to 414 MPa. The experimental work involved the analysis of data from 30 hot tensile tests and 50 constant load creep tests, with rupture times varying from 2 to about 1300 hours. Each of these set of data were analyzed separately according to their own methodologies, but an attempt was made to find a correlation between them. A new criteria is proposed for converting hot tensile data to creep data, which makes possible the analysis of the two kinds of results according to the Norton, Zener-Hollomon, Arrhenius and Monkman-Grant relations. The results shows remarkable compatibility, indicating consistent transition from the region of power-law to exponential creep behaviour.

É apresentada uma breve descrição do teste de movimentação aplicado às juntas de expansão de grande porte, bem como a aplicação desse teste em sistemas em operação para avaliar danos oriundos de eventuais ocorrências. Após ocorrência em um sistema de turbo expansor foram realizadas inspeções visuais nas juntas de expansão dos dutos de gases de combustão e apesar da inspeção não mostrar danos nesses componentes, os testes de movimentação no campo, realizados com o sistema pressurizado e não pressurizado, indicaram severa restrição na movimentação das juntas de expansão. Em função dos resultados dos testes de campo, decidiu-se pela remoção das juntas de expansão para reparo em fábrica, onde novas inspeções e testes foram realizados na oficina de um fabricante confirmando os resultados de campo. A inspeção mais detalhada em fábrica confirmou a presença de interferências nos componentes das juntas, provocadas por deformação excessiva dos mesmos, o que corroborou a decisão da retirada das juntas para manutenção em fábrica. O teste de movimentação se confirmou como método prático fundamental para avaliação de desempenho mecânico de linhas críticas, não só para sistemas novos como para sistemas que já estiveram em operação, e que pode ser aplicado em outros sistemas de tubulação, não sendo restrito a dutos de gás de combustão.