Repositório RCAAP

A utilização de Y3Al5O12 (YAG - "Ittrium Aluminum Garnet" - Garnet de Alumínio e Ítrio), como reforço em matriz de Al2O3 tem sido estudada desde a década de 1990. As propriedades mecânicas e de resistência à fluência obtidas pelo compóstito Al2O3-YAG têm revelado um grande potencial para seu emprego a temperaturas elevadas por períodos longos de tempo, permitindo a sua utilização na indústria aeroespacial e energética. O objetivo desta pesquisa foi investigar a sinterização do Al2O3 com Y2O3 explorando a presença de fase líquida com o uso do Nb2O5 como aditivo de sinterização para a obtenção do compósito bifásico Al2O3-YAG. No presente estudo, foram produzidas as seguintes composições, utilizando moagem de alta energia: Al2O3 com 4% em peso de Nb2O5 como aditivo de sinterização, Al2O3-YAG também com 4% em peso de Nb2O5 e Al2O3-YAG sem aditivo. Os corpos verdes foram prensados a 70 MPa e sinterizados a 1400 e 1450ºC por 2, 3 e 4 h. Os materiais foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e avaliação de porosidade. O compósito Al2O3-YAG sinterizado a 1400 e 1450ºC apresentou uma porosidade de 40 e 35%, respectivamente, indicando que ainda são necessários mais ajustes em seu processamento.

A qualidade das estruturas produzidas com o Concreto Reforçado com Fibras (CRF) depende fundamentalmente da existência de um método de controle de tenacidade confiável, econômico e compatível com modelos de dimensionamento existentes. O controle usual se dá através de ensaios de tração na flexão de vigas, necessitando de equipamento específico raramente encontrado em laboratórios de controle tecnológico do concreto. O Ensaio Barcelona Simplificado (EBS) surge como uma promissora alternativa de ensaio para o CRF, pois permite a extração de testemunhos e utiliza recursos disponíveis na maioria dos laboratórios. Este trabalho tem por objetivo comparar resultados obtidos através do EBS com o método de ensaio de prismas através da JSCE-SF4, que é o mais utilizado no Brasil, buscando estabelecer correlações entre as diferentes respostas destes ensaios. Foram utilizadas uma fibra de aço e uma de polipropileno, dosadas em três teores cada. Foram moldadas cinco vigas para o ensaio JSCE-SF4 e extraídos oito cilindros para o EBS. Desses ensaios obteve-se curvas carga versus deslocamento. A correlação de resultados foi obtida através da comparação da energia necessária para provocar uma abertura de fissura equivalente nos dois métodos. Os resultados mostraram que o sistema aberto para controle de velocidade compromete ambos os ensaios, principalmente para baixos teores de fibras e no estado limite de serviço (ELS). Os ensaios EBS e JSCE-SF4 são correlacionáveis quanto à tenacidade e a resistência residual (pós-fissuração), possibilitando a utilização de um ou outro sem comprometimento da avaliação destas características. O EBS é de mais fácil execução e possi-bilita a avaliação da tenacidade em testemunhos de estruturas executadas.

É um consenso que a cinza de casca de arroz é um resíduo agrícola com comprovada eficiência pozolânica. Contudo, por se tratar de um resíduo, apresenta problemas de variabilidade decorrente dentre outras coisas de sua origem e dos diferentes processos de geração, fator este que dificulta sua comercialização. Hoje em dia, a determinação da atividade pozolânica do resíduo e determinada pela NBR 5752[3] (ABNT, 2012) e NBR 5751(2) (ABNT, 2012). A desvantagem com relação a estes ensaios é o tempo que se leva para ter uma resposta. Nesse sentido, este trabalho visa analisar a eficiência do refinamento de Rietveld para avaliar a pozolanicidade através do parâmetro denominado de índice de amorfismo. Por meio desse refinamento é possível dizer, de forma quantitativa, a porcentagem de elementos reativos que o resíduo apresenta, operadores com conhecimento da técnica de análise levam em torno de dois dias para apresentar os resultados. Para avaliação dessa técnica, as cinzas foram produzidas através da queima em diferentes temperaturas (500, 600, 800, 900 e 1100 ºC). Fixou-se o tempo de queima do material em três horas e a taxa de aquecimento em 5 ºC/min, e resfriamento lento. Posteriormente realizou-se a moagem da cinza e quantificação do índice de amorfismo por meio de refinamento Rietveld. Os resultados demonstraram que o índice de amorfismo pode ser utilizado como parâmetro de controle de cinzas residuais, visto que cinzas com elevado índice de amorfismo apresen-tam uma boa pozolanicidade.

Resultados de medidas de difracción de rayos-X mostraron una secuencia de modificaciones químicas y estructurales como la deshidratación, descomposición y formación de nuevas fases en arcillas sometidas a aumentos graduales de temperatura. Los componentes de las muestras fueron determinados, identificándose montmorillonita-Ca, vermiculita, muscovita, caolinita, chlorita, illita, cuarzo y albita. El refinamiento estructural por el método de Rietveld reportó, en todas las muestras, mayor porcentaje de arcilla noexpansiva en comparación con la expansiva. A 250ºC, la montmorillonita-Ca presentó una disminución drástica en su distancia interlaminar, de 1.5 nm a 1.0 nm, debido a la remoción del agua superficial y de los poros, así como de la contenida en la región interlaminar. Para el caso de la vermiculita, esta disminución es mucho menor (~0.04 nm), en tanto que la caolinita no presenta disminución significativa de este parámetro. La vermiculita estructuralmente colapsa a ~350ºC, en tanto que la caolinita lo hace a ~500ºC, mientras que nuevas fases aparecen, como la ortoclasa y anorthita.

O presente trabalho tem como objetivo sintetizar alumina pelo método Pechini e avaliar a influência da temperatura de calcinação nas características estruturais e morfológicas das mesmas com o intuito de direcionálas a distintas aplicações. A relação utilizada na metodologia para o ácido cítrico:cátion metálico foi de 3:1 e as temperaturas de calcinação variaram de 500 a 1200ºC em intervalos de 100ºC. Os materiais sintetizados foram caracterizados por difração de raios X, distribuição granulométrica e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados demonstraram que a variação da temperatura de calcinação alterou a estrutura e a morfologia da alumina. As amostras apresentaram-se amorfas abaixo da temperatura de calcinação a 800ºC, a fase alumina surgiu após a calcinação a 900ºC e a fase alfa alumina após 1100ºC. O aumento da temperatura na calcinação diminuiu o diâmetro médio dos aglomerados de 17,79 para 13,01 µm para as amostras calcinadas a 500 e 1200ºC, respectivamente. Quanto à morfologia, a mudança na temperatura de calcinação não alterou de forma significativa o material sintetizado. As partículas estão distribuídas aleatoriamente ao longo das amostras apresentando geometria com aparência de placas em diferentes dimensões depositadas sobre notáveis aglomerados. As características geradas pelas aluminas possibilitam sua aplicação em membranas, catálise, implantes odontológicos, compósitos, etc.

Las baterías de automóviles no solo son afectadas por el uso y desgaste, sino también por otros factores como la concentración del electrolito, la pérdida de agua y la temperatura a la que puede estar expuestas, siendo este último el factor de mayor influencia permitiendo así un incremento en la velocidad de corrosión en las aleaciones de plomo (componentes de la batería) afectando a su vez el tiempo de servicio. Por consiguiente, para la industria de las baterías de automóviles tipo plomo-ácido, es muy importante estudiar el efecto de la temperatura en el funcionamiento de las placas negativa y positiva, durante el proceso de carga y descarga que se llevan a cabo en las baterías durante su vida útil, y además, al estar expuesta a un electrolito de ácido sulfúrico.De acuerdo a lo anterior, en este trabajo de grado se estudió la influencia de la temperatura en la velocidad de corrosión sobre la aleación plomo-antimonio, a través de las técnicas electroquímicas: espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS), extrapolación de Tafel, curva potenciodinámica y voltametría cíclica. Las pruebas se realizaron a uno y cinco días de exposición en ácido sulfúrico 0.5 M, a temperaturas de 25 y 65ºC en una celda plana con intercambiadores de calor para controlar la temperatura en el equipo GAMRY 600. Los potenciales fueron medidos respecto al electrodo de referencia de calomel saturado, y se utilizó como electrodo auxiliar una barra de grafito. Por último, se realizó un análisis de los productos de corrosión formados por medio de microscopía electrónica de barrido (SEM).

Chemical Reduction technique was employed to prepared highly stable and dispersed Copper nanoparticles using L-Ascorbic Acid (Vitamin C) as reducing as well as capping agent. In this technique, cupric chloride was used as precursor. The effects of different molar ratios of L-Ascorbic Acid on the concentration and size of copper nanoparticles were studied. The Copper nanoparticles were characterized by X-Ray Diffraction, Atomic Absorption Spectrometry, and Fourier Transform Infrared Spectrometry. The results show that with the increase in the molar ratio of L-ascorbic acid the concentration of Copper nanoparticles were also increased. The average particles size of copper nanoparticle was found in the range of 50-60 nm. The product was kept in ambient conditions for three month but no sedimentation or separation was observed. The use of ascorbic acid makes the process a non-toxic, cost effective and environmental friendly green method.

O objetivo do presente trabalho foi avaliar as características mineralógica e físico-químicas do resíduo lodo de ETA do município de Leopoldina, MG, visando seu aproveitamento na indústria de cerâmica vermelha. Foram realizados ensaios de difração de raios X, espectrometria de absorção atômica, fluorescência de raios X, análise térmica (ATD/TG), granulometria, análise morfológica e propriedades plásticas. Os resultados obtidos indicaram que o resíduo lodo de ETA tem potencial para ser incorporado em massas argilosas para a fabricação de cerâmica vermelha

The aim of this study was to evaluate the shear bond strength of bracket composites as a function of the application of flow adhesive prior to the composite and light curing time.Material and methods:Freshly extracted bovine permanent central incisors (50) were acid etched and divided into four groups varying the attachment protocol: (1) no adhesive, composite light-cured for 20s; (2) no adhesive, composite light-cured for 40s; (3) application of adhesive, composite light-cured for 20s; and (4) application of adhesive, composite light-cured for 40s. For comparison, a chemically cured system was used accordingly to the manufacturer instructions. The samples were stored in distilled water (37ºC) for 24 hours prior to the shear test (0,75mm/min) and the adhesive remnant index (ARI) was registered for each tooth.Results:The present in vitro findings showed that both variables, application of adhesive and light curing time, influenced the bond strength of orthodontic brackets. Brackets bonded without adhesive present lower resistance to shear forces (p=0.05) than the samples bonded with adhesive. Higher bond strength values were found for longer light curing times, though statistical difference (p=0.05) was only observed between groups (3) and (4). ARI results show lower scores for extended light curing times. Although the variables in this study significantly affect the shear bond strength of orthodontic brackets, all the experimental groups show bond strength values greater than the normally accepted in the current literature.

A moldagem de pós por injeção é um processo de fabricação de elevada produtividade que possibilita obter componentes de geometria complexa, estreita precisão dimensional e boas propriedades mecânicas. Neste processo, uma mistura de uma determinada quantidade de pós e ligantes orgânicos (polímeros, ceras e óleos) é obtida por meio de uma massa de injeção (feedstock) o qual tem características reológicas adequadas para promover a injeção desta massa em uma cavidade de um molde. A produção de ligas de níquel por meio deste processo é uma alternativa para produção de produtos que requerem aplicações avançadas onde se exige resistência a corrosão e oxidação, resistência mecânica a altas temperaturas e baixo coeficiente de atrito. Neste trabalho apresentamos um estudo das propriedades microestruturais e mecânicas de uma liga de níquel (Ni-Fe-Cr-P) processada via moldagem de pós por injeção, utilizando pós de níquel carbonila com e sem a presença de fase líquida durante a sinterização. Os resultados foram comparados com a mesma liga processada por compactação de pós. Os resultados demonstraram a necessidade de maior quantidade de matéria orgânica para o desenvolvimento da massa de injeção (feedstock: 15% m/m de polímero) para os tipos de pós metálicos utilizados (níquel carbonila do tipo INCO 123) se comparado ao feedstock de ligas comerciais que normalmente utilizam uma quantidade menor de matéria orgânica (feedstock: 9% m/m de polímero). A maior quantidade de matéria orgânica necessária para a preparação do feedstock deve-se a morfologia dos pós empregados (superficie rugosa - tipo spiky) que promove retenção de carbono durante o processo de extração, ocasionando a necessidade de otimização do ciclo de extração térmica e sinterização. Ciclos mais lentos e a baixa temperatura promoveram a total retirada dos ligantes. A liga de Ni-Fe-Cr-P injetada apresentou contração de aproximadamente 50%, além de elevado teor de poros quando comparado ao material compactado, o que influenciou as propriedades mecânicas e dureza aparente do material.

This work compares the properties of CdS films deposited by CBD and CSS techniques. The influence of the deposition parameters on the properties of the films was investigated. The thickness of CBD films ranged from 80 to 100nm and was affected by the concentration of reactants in the solution. For CSS films, the thickness was controlled in the 100-300nm range, being strongly influenced by the source/substrate temperatures and pressure. Grain size in CSS films was larger than in CBD films. Transmittance of CBD and CSS films ranged from 80 to 90%, but the band gap in CSS films was narrower than in CBD films, which means that CSS films transmit less of the blue part of the solar spectrum than CBD films. However, the growth of CdS films by CSS technique may be advantageous because the CdS/CdTe device could be fully manufactured in the same system.

O foco deste trabalho foi o estudo da influência do tamanho de grão austenítico na qualidade superficial durante o processo de micro fresamento de aços endurecidos. Corpos de prova com durezas de 46 HRC e com diferentes tamanhos de grão foram fresados com micro fresas de topo com 0,5 mm de diâmetro. Nos testes experimentais foram empregadas duas velocidades de corte e dois avanços por dente. Os resultados foram analisados empregando-se uma análise de variância e demonstraram que a velocidade de corte e o avanço não tiveram influência no comportamento da rugosidade considerando os parâmetros Ra e Rz. Dessa forma, pode-se observar que o fator mais importante foi o tamanho de grão que influenciou significativamente os valores de rugosidade Ra e Rz. Além disso, observou-se também que a interação das variáveis de entrada não demonstrou influência significativa sobre as respostas rugosidade Ra e Rz.

Actualmente los grandes progresos en la medicina ortopédica, traumatológica y odontológica, han originado una gran necesidad por biomateriales, especialmente por aquellos productos que tienen una composición en base de ortofosfato de calcio, el cual es similar a la estructura inorgánica de los huesos. Ante este escenario, se ha generado una intensa búsqueda de nuevos orígenes y recursos, siendo los materiales naturales un foco de importantes estudios, debido a que estos pueden abastecer plenamente la gran demanda por biomateriales. Los estudios de estos materiales naturales han reportado interesantes avances, especialmente en lo que respecta a la regeneración de tejidos biológicos en medicina reparativa. De manera de seguir contribuyendo con este desafío, se analizaron muestras de minerales provenientes de un extenso depósito geológico hidrotermal, para proponer estos materiales como posible fuente de recursos. Los minerales extraídos fueron disgregados, para posteriormente fabricar probetas cilíndricas mediante Sinterización por Arco de Plasma, para luego ser biológicamente testeadas. La caracterización mineralógica del material extraído, reveló altos contenidos de fosfatos en forma de apatita, seguidas de pequeñas cantidades de otras especies mineralógicas asociadas, como el cuarzo y yeso. Dadas estas características, el polvo de mineral presentó una buena disposición a la sinterización, siendo capaz de densificar completamente a temperatura sobre los 1000ºC. Los resultados de la sinterización fueron correlacionados con las fases obtenidas con las diferentes temperaturas de proceso, presentando la apatita muy buena estabilidad termoquímica. Pruebas preliminares in vitro de proliferación y adhesión celular de osteoblastos humanos, MG63, en las muestras preparadas, parecen ser bastantes prometedoras, siendo la probeta sinterizada a 1200ºC la que presentó la mejor activación celular, semejante al comportamiento biológico de las hidroxiapatitas comerciales reportadas.

O interesse de compósitos de fibras naturais com polímeros termoplásticos vem crescendo a cada ano. As fibras naturais apresentam vantagens como baixa massa específica, baixa abrasividade, baixo custo, são biodegradáveis e autossustentáveis, pois são de origem natural e de fonte renovável. Dentre as resinas termoplásticas viáveis para o emprego de fibras de bananeira destaca-se a resina de poli (cloreto de vinila)-PVC por sua versatilidade em relação a sua formulação, pois há a necessidade da incorporação de aditivos durante o seu processamento, tornando-a adaptável a múltiplas aplicações. O objetivo do presente trabalho foi estudar a influência do tipo de tratamento das fibras de bananeira (FB) nas propriedades do PVC rígido (PVCr). Propriedades mecânicas, estabilidade térmica e absorção de água dos compósitos PVC/FB foram avaliados em relação ao efeito dos tratamentos alcalino, com anidrido maleico e acetilação das fibras de bananeiras. Os compósitos foram obtidos em misturador aberto de dois rolos seguido de injeção dos corpos de provas. Os resultados indicam que o tratamento com anidrido maleico e a acetilação apresentam melhor resistência ao impacto e menor absorção de água do que o tratamento alcalino. As propriedades térmicas não apresentaram alterações significativas com a adição de fibras de bananeiras tratadas e não tratadas.

As microcápsulas que contêm agentes de cura têm sido utilizadas para desenvolver compósitos poliméricos com propriedades auto regenerativas. Este trabalho tem como objetivo a produção e caracterização de microcápsulas de poli (uréia-formaldeído), PUF, contendo diciclopentadieno, que satisfaz os requisitos para um material de auto cura para resinas epoxídicas. Uma série de microcápsulas de PUF foram sintetizadas utilizando diferentes parâmetros do processo, incluindo o tipo e concentração de surfactante, o método e a velocidade de agitação. As microcápsulas foram caracterizadas por microscopia eletrônica, análise térmica (DSC, TG) e espectroscopia no infravermelho (FTIR). A distribuição do tamanho e o diâmetro médio das microcápsulas foram determinados por difração a laser. Os resultados mostram que os parâmetros do processo afetam diretamente o tamanho e a morfologia das microcápsulas. Pela seleção da taxa de agitação, foi possível produzir microcápsulas com diâmetros entre 1 e 100 µm.

Este artigo discute o emprego do carbeto de silício (SiC), na forma de substrato e filme fino, em sensores MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) para aplicações em ambientes sujeitos a condições extremas, especialmente no setor aeroespacial. As propriedades físicas e químicas do SiC que o tornam um material adequado para dispositivos eletrônicos e sensores são descritas. Os conceitos, evolução e aplicações da tecnologia MEMS são apresentados. Uma visão geral sobre o estágio atual de desenvolvimento de sensores MEMS baseados em SiC e uma análise das pesquisas realizadas nesta área no exterior e no Brasil, tanto nas universidades quanto nas indústrias, são também apresentadas. Os recentes avanços alcançados, as dificuldades encontradas e o impacto dessas pesquisas são discutidos, bem como as perspectivas para um futuro próximo.

O desenvolvimento científico do cimento Portland é bastante difundido no Brasil e no mundo. Entretanto, o cimento sulfoaluminato de cálcio belítico (CSAB), embora seja considerado de menor impacto ambiental, ainda têm como base estudos em fase relativamente precoce em relação aos já desenvolvidos para o cimento Portland mundialmente e com menor expressão ainda no âmbito nacional. Na produção do clínquer CSAB, produto base para a produção deste cimento, uma questão relevante está relacionada ao conteúdo de enxofre presente na farinha precursora, que é maior que no clínquer Portland. Materiais percursores a base de enxofre são necessários para formação de fases como a ye'elimita e anidrita, sendo que em quantidades inadequadas podem ser volatilizados subprodutos a base de enxofre que geram transtornos operacionais e ambientais. O excesso de enxofre na matéria-prima do cimento Portland pode ocasionar a elevação da emissão de SO2 com os gases de saída, abafando a suspensão do pré-aquecedor, além de provocar a formação de anéis de colagem no forno, escapando para atmosfera o SO2, o que pode contribuir para formação de chuvas ácidas. Além disso, a viabilização da produção do cimento CSAB depende da disponibilidade de matérias-primas a baixo custo, sendo o aproveitamento de resíduos industriais uma alternativa. Dentre os resíduos com potencial de uso em farinhas precursoras de clínquer CSAB destaca-se o lodo de anodização de alumínio, uma rica fonte de alumínio, elemento importante para formação desses cimentos. Assim, é importante avaliar o comportamento frente à perda de massa de farinhas precursoras de clínquer CSAB sintetizadas a partir de lodo de anodização do alumínio para verificar a influência do resíduo na decomposição de fases sulfatadas acima da temperatura de formação da ye'elimita (1250ºC). Foram compostas farinhas com reagentes químicos puros, com resíduo e com materiais convencionais. As matérias-primas foram proporcionadas por equações potenciais de formação de fases sintéticas a partir da composição de óxidos da farinha. Para verificação da perda de massa, foram realizadas análises termogravimétricas no intervalo de temperatura compreendido entre 30 e 1450ºC. O estudo comprovou a potencialidade no uso de resíduos do processamento de alumínio para produção de cimentos CSAB e se verificou que há um limite de temperatura próximo aos 1250ºC para evitar decomposição de fases sulfatadas e a consequente emissão de SO2.

Las recientes investigaciones en el campo de biopolímeros han intentado brindar soluciones tecnológicas a los retos en el campo de la ciencia y la tecnología de los materiales. En los últimos años, se han llevado a cabo investigaciones con el objetivo de modificar las propiedades de películas empleando tratamientos enzimáticos y físicos, tales como la aplicación de radiaciones, pulsos eléctricos, plasma, tratamientos térmicos, uso de fluidos supercríticos, así como la conformación de películas en multicapas. Estas modificaciones cambian las propiedades antimicrobianas, físicas y químicas de las películas de quitosano y permiten desarrollar una extensa cantidad de aplicaciones en los campos de biomedicina, farmacología, biotecnología y en la industria de cosméticos y de alimentos. El objetivo del presente artículo de revisión es dar a conocer los nuevos avances en el campo de modificaciones físicas y enzimáticas de películas de quitosano explicando diferentes técnicas empleadas en los últimos años.

O cálculo da incerteza de medição em ensaios mecânicos é uma etapa primordial para a garantia da confiabilidade dos resultados apresentados. Porém, mesmo atribuindo-se um cálculo estatístico, não necessariamente se obterá um resultado realístico, por não se considerar, muitas vezes, todas as variáveis que contribuem significativamente para a incerteza de medição e por não se considerar o efeito da correlação entre variáveis quando ele se apresenta. Dentro deste contexto, o objetivo deste trabalho é realizar um estudo analítico da influência do coeficiente de correlação no cálculo da incerteza de medição da tensão limite de resistência mecânica, obtido através do ensaio de tração. No estudo experimental, variou-se o número de corpos de prova para a obtenção dos diferentes valores de coeficiente de correlação, com o intuito de se calcular a incerteza de medição considerando-se as grandezas correlacionadas e a incerteza de medição desprezando esse efeito. Através deste estudo foi possível se verificar o quanto a correlação entre a variação da força máxima e a variação do diâmetro da parte reduzida do corpo de prova pode influenciar o resultado da medição, além de apresentar a maneira correta de se calcular a incerteza padronizada combinada considerando a correlação.

Nanotechnology for the scientific and economical revival is of indispensable importance, and the so-called nano-age or nano-industrialization is coming. The paper reveals the very frontier of nanotechnology in mass-production of nanofibers, and the bubble-electrospinning is introduced, and its application to filteration is emphasized. By mimicking the structure of silkworm cocoon, the filteration efficiency reaches its maximum, while the pressure drop through the filter is minimal, and small water cluster is obtained after nanofiber membrane for water purification.