Resumo em Espanhol:
El estudio de la cloración de aleaciones de Cu-Zn-Al, comprende en primera instancia, la caracterización de las aleaciones de partida desde el punto de vista termodinámico, y el efecto de los distintos tratamientos térmicos previos a la cloración. La aleación inicial se encuentra en fase beta, obtenida por templado desde 900°C; como resultado de distintos tratamientos no isotérmicos se observa una pérdida de masa de la muestra debida al proceso de decincación a temperaturas por encima de los 700°C. La velocidad con la que se lleva a cabo el calentamiento afecta la temperatura de inicio de pérdida de Zn. A temperaturas menores, los tratamientos muestran la aparición de las fases de baja temperatura. Los picos que se ven en los difractogramas de las muestras tratadas permiten identificar la presencia de alfa y gama para temperaturas inferiores a 525°C mientras que por encima de dicha temperatura la aleación se encuentra en fase beta. Para 240°C la fase beta desaparece recién después de alrededor de 9 horas de tratamiento mientras que a 315°C luego de 2 horas ya no se aprecia el pico correspondiente a la fase beta. Los resultados de las mediciones no isotérmicas así como de los tratamientos térmicos se analizaron con las técnicas de DRX y MEB.Resumo em Inglês:
As a first stage in the study of chlorination of ternary alloys, characterization studies involving thermodynamics and temperature effects are necessary to know the changes in the structure, which might arise from the heating that precedes the chlorination reactions. The initial beta-alloy was quenched from 900ºC. After different non-isothermal treatments mass loss was observed due to a dezincation process at temperatures above 70ºC0. It was found that the heating rate affects the Zn loss starting temperature. Occurrence of low temperature phases due to thermal treatments was observed. The peaks observed in the sample XRD profiles allow to identify the presence of alpha and gamma phases for temperatures below 525ºC, and the beta phase for higher temperatures. At 240ºC the beta phase disappears after 9 hours, while at 315ºC the beta peak was absent after 2 hours. XRD and SEM techniques were used to analyse non-isothermal measurements and thermal treatments.Resumo em Português:
O estudo da transferência de umidade é importante para a caracterização do comportamento das argamassas notoriamente no que se refere à durabilidade, à estanqueidade, à degradação de aspecto e ao desempenho térmico. No entanto, as pesquisas que abordam propriedades relacionados aos mecanismos de transferência de umidade apresentam resultados válidos apenas para argamassas convencionais. Em contrapartida, o uso de resíduos sólidos industriais e o emprego de aditivos têm sido cada vez mais intenso na construção civil. O objetivo do presente trabalho foi realizar a avaliação das propriedades relacionadas com os mecanismos de transferência de umidade não somente de argamassas convencionais, mas também de argamassas confeccionadas com teores de 50 e 100%, em volume, de cinzas pesadas em substituição ao agregado natural, contendo ou não aditivo incorporador de ar. A escolha da cinza pesada advém da grande disponibilidade deste resíduo na região sul do Brasil e da sua característica peculiar de apresentar conteúdo de umidade de equilíbrio bastante superior ao da areia. O estudo também abordou o aditivo incorporador de ar, pelo fato de atuar na formação de alvéolos não interligados ao longo dos capilares e promover a redução na massa específica aparente. As propriedades avaliadas foram: massa específica, porosidade aberta, cinética de absorção de água por capilaridade, cinética de secagem, adsorção e ângulo de molhamento aparente. Os resultados mostraram que o teor de cinza pesada e o emprego de aditivo incorporador de ar são parâmetros que afetam significativamente as propriedades relacionadas com a transferência de umidade. O programa experimental permitiu evidenciar que a natureza da cinza determina o nível da fixação de umidade da argamassa e a sua dinâmica na fixação.Resumo em Inglês:
The study of moisture transfer has great importance for the characterization of mortars behavior, particularly in relation to durability, waterproofing, aesthetics degradation and the thermal performance. However, researches on properties related to moisture transfer mechanisms present applicable results only for conventional mortars. On the other hand, the use of industrial solid residues and admixtures are increasing in civil construction activities. The present work evaluated the properties related to moisture transfer mechanisms not only in conventional mortars, but also in mortars with 50% and 100% natural aggregate replaced by bottom ash, by volume, and with and without air-entraining agent. Bottom ash was chosen because it is a residue of great availability in southern Brazil, and its equilibrium moisture content is higher than that of sand, reflecting its porous nature. In relation to admixtures to cement-based materials, air-entraining agent deserves prominence because it increases the disconnection of the capillary network and decreases the specific gravity. The evaluated properties had been: specific gravity, porosity, water absorption by capillarity, air drying, water vapor sorption isotherms and apparent wetting angle. The results show that the bottom ash percentage and the air-entraining agent are parameters that significantly affect the properties related with the moisture transfer.Resumo em Português:
Este trabalho tem por objetivo avaliar o efeito da incorporação de até 20% em peso de lama fina de aciaria, proveniente de uma indústria siderúrgica integrada, na microestrutura de argila caulinítica utilizada para a fabricação de tijolos e telhas, bem como avaliar a inertização de elementos potencialmente tóxicos através de ensaios de lixiviação e solubilização na cerâmica incorporada. Corpos-de-prova foram obtidos por prensagem uniaxial a 18 MPa e queimados a 900ºC. A microestrutura na região de fratura, originada em ensaio de resistência à flexão dos corpos-de-prova queimados, foi observada por microscopia eletrônica de varredura. A identificação das fases cristalinas de queima foi realizada por difração de raios-X. Os resultados indicaram que a lama fina de aciaria contribui para o incremento de hematita na cerâmica queimada e que sua incorporação em 20% em peso altera a microestrutura da cerâmica argilosa criando regiões de falhas que contribuem para o decréscimo da resistência mecânica da argila.Resumo em Inglês:
This work has as its objective to evaluate the effect of incorporation of up to 20 wt.% of fine steel sludge, from an integrated siderurgic plant, on the microstructure of a kaolinitic clay used to the fabricate bricks and roofing tiles, as well as to evaluate the inertization of potentially toxic elements through solution and leaching tests in the incorporated ceramic. Specimens were obtained by 18 MPa uniaxial pressure and than fired in laboratory furnace at 900ºC. The microstructure of the fractured region, obtained from the mechanical strength test of the fired specimens, was observed by scanning electron microscopy. The identification of the fired crystalline phases was done by X-ray diffraction. The results indicated that the fine steel sludge contributes to the increment of hematite on the fired ceramic and its incorporation up to 20 wt.% changes the microstructure of the clayey ceramic creating voids that contributing to decrease the mechanical strength.Resumo em Português:
Amostras policristalinas de MgGa2O4 dopadas com Cr3+ são investigadas por espectroscopia de luminescência e luminescência de excitação sob as temperaturas 4,2 K, 77 K e ambiente. Nos espectros observamos bandas de fotoluminescência nas regiões do vermelho e do infravermelho próximo, associadas às transições eletrônicas ²E(²G)-> 4A2(4F) e 4T2(4F)-> 4A2(4F) dos íons trivalentes de cromo em sítios de coordenação octaédrica. Os espectros de fotoluminescência do MgGa2O4 contendo 1% de Cr3+ apresentam picos estreitos de intensidade na região de maior energia e várias estruturas sobre uma larga e intensa banda na região de menor energia. Os picos são atribuídos à transição proibida por spin ²E(²G) -> 4A2(4F) e as bandas largas são associadas à transição 4T2(4F)-> 4A2(4F) do Cr3+ em sítios octaédricos. Nos espectros de emissão também surgem linhas estreitas na região de alta energia atribuídas à presença do composto beta-Ga2O3:Cr3+. Os espectros de excitação exibem duas bandas largas. A de menor energia é identificada com a transição 4A2 (4F) -> 4T2(4F), enquanto a banda de maior energia é associada com a transição 4A2(4F)-> 4T1(4F). A partir das posições em energia das bandas de excitação, podemos calcular os parâmetros de campo cristalino, Dq = 1780 cm-1 e de Racah B = 630 cm-1 e C = 2820 cm-1. Os resultados mostram que o material apresenta sítios de campo cristalino alto e intermediário para os íons Cr3+.Resumo em Inglês:
Polycrystalline MgGa2O4 samples doped with Cr3+ are investigated by luminescence and excitation spectroscopy at 4.2 K, 77 K and room temperature. In the spectra we observe photoluminescence bands in red and near infrared spectral regions, associate to the ²E(²G)-> 4A2(4F) and 4T2(4F)-> 4A2(4F) electronic transitions of trivalent chromium ions in octahedral sites. The luminescence spectra of the MgGa2O4 with 1% of Cr3+ present narrow peaks in the higher energy region and some structures on a wide band in the lower energy region. The peaks are attributed to the spin forbidden ²E(²G)-> 4A2(4F) electronic transition and the broad bands are associates to the spin allowed 4T2(4F)->4A2(4F) electronic transition of Cr3+ in octahedral sites. In the emission spectra narrow lines appear at high energy region and are attributed to the presence of the beta-Ga2O3:Cr3+ compound. The excitation spectra show two broad bands. The lower energy band is identified with the 4A2(4F)-> 4T2(4F) while the higher energy band is associated to 4A2(4F)->4T1(4F) electronic transition. From the excitation bands energy positions we calculate the crystal field Dq = 1780 cm-1 and Racah B = 630 cm-1 and C = 2820 cm-1 parameters. The results show that the material presents both high and intermediate crystal-fields for these ions.Resumo em Português:
No presente estudo foi introduzido zinco na mistura reativa composta por Ni-Mn e grafite. O objetivo da impregnação da mistura com zinco foi tentar controlar o processo de nucleação e crescimento dos cristais de diamante. Os resultados obtidos mostraram que a adição de zinco promove um significativo aumento na produtividade dos cristais, em torno de 40%, permitindo ainda a obtenção de cristais com alta friabilidade.Resumo em Inglês:
In the present work zinc was introduced in the reactive mixture composed by Ni-Mn and graphite. The main objective of the zinc impregnation was to control the diamond nucleation process and crystal growth of particles. The results indicated that the zinc addition promotes a significant diamond yield by synthesis cycle, around 40%. Additionally, the diamond powder obtained has a high friability.Resumo em Português:
Mini-implantes ortodônticos de Ti-6Al-4V podem liberar íons metálicos devido à corrosão in vivo da liga em fluidos corporais. Os produtos de corrosão liberados podem favorecer a ocorrência de efeitos indesejáveis no corpo humano. O objetivo deste estudo foi determinar as concentrações de titânio, alumínio e vanádio nos órgãos de coelhos (rins, fígado e pulmões), após a inserção de mini-implantes ortodônticos fabricados a partir da liga Ti-6Al-4V. Dezoito coelhos da raça Nova Zelândia tiveram quatro mini-implantes inseridos em sua tíbia esquerda e cinco coelhos foram usados como controle. Após 1, 4 e 12 semanas os coelhos foram submetidos à eutanásia, os tecidos selecionados foram removidos e preparados para análise por espectroscopia de absorção atômica com forno de grafite. Quantidades variadas Ti, Al e V foram detectadas nos grupos testados comprovando que existe liberação de íons metálicos por mini-implantes ortodônticos de Ti-6Al-4V. Apesar da tendência de liberação de íons pela liga de titânio, as quantidades de metais detectadas foram extremamente baixas. Sendo assim, mini-implantes ortodônticos de Ti-6Al-4V podem ser usados com segurança como dispositivos auxiliares de ancoragem ortodôntica.Resumo em Inglês:
Ti-6Al-4V orthodontic mini-implants may release metallic ions to the human body due to the in vivo corrosion of the alloy in body fluids. The corrosion products can elicit undesirable effects in the human body. The purpose of this study was to measure the concentration of titanium, aluminum, and vanadium in rabbits’ tissues (kidney, liver and lungs) after the insertion of Ti-6Al-4V alloy orthodontic mini-implants. Eighteen New Zealand rabbits had four mini-implants inserted in their left tibia and five rabbits were used as control. After 1, 4, and 12 weeks the rabbits were euthanized, the selected tissues were extracted, and prepared to analysis by graphite furnace atomic absorption spectrometry. Varied amounts of Ti, Al, and V were detected in the tested groups proving that diffusion of these metals from Ti-6Al-4V orthodontic mini-implants exists. Despite of the tendency of ion release when using the titanium alloy, the amount of metals detected were very low. Then, Ti-6Al-4V orthodontic mini-implants are safe auxiliary orthodontic anchorage devices.Resumo em Português:
A regeneração nervosa periférica auxilia na regeneração axonal e reorganização das fibras, atuando em lesões resultantes de esmagamento e secção do nervo. Nesse trabalho estudou-se a regeneração do nervo ciático utilizando-se tubos de poli(L-co-D,L-ácido láctico) preparados a partir de membranas obtidas por evaporação de solvente. Os tubos foram implantados no nervo ciático de 20 ratos da linhagem Spreague Dawley, durante 4, 8 e 12 semanas, sendo analisados por Calorimetria diferencial de varredura (DSC), Microscopia eletrônica de varredura (MEV), Cromatografia de permeação a gel (GPC), Análise termogravimétrica (TGA). O nervo regenerado foi avaliado pela técnica de Microscopia de luz (MO). Verificou-se um aumento do diâmetro do nervo em função do processo de degradação do tubo. Análises de DSC e GPC do PLDLA mostraram Tg em 57ºC e massa molar (Mw) de 197 989 gmol-1, respectivamente. Foram observadas nítidas variações nesses valores após 8 semanas de degradação, com Tg em 40ºC e Mw de 170000 g.mol-1. Dados de TGA também indicaram o processo de degradação com Ti em 333 ºC, antes da degradação e 305ºC, após 12 semanas. MEV mostrou formação de poros após 8 semanas de degradação. Esse estudo mostrou que tubos de PLDLA são promissores para a regeneração do nervo ciático.Resumo em Inglês:
The peripherical nervous regeneration can help the axonal regeneration and fiber reorganization, performing in nerve injury after trauma. In the present study the regeneration of sciatic nerve was observed inside the poly(L-lactide acid-co-D,L-lactide acid) tubes made with membranes obtained by solvent evaporation The tubes were implanted around the sectioned sciatic nerves of 20 rats Spreague Dawley and analized after 4, 8 and 12 weeks by differential scanning calorimetry (DSC), scanning electron microscopy (SEM), gel permeation chromatography (GPC), thermogravimetric analysis (TGA) and the nerve regeneration was analyzed by light microscopy (LM). It was verified an increase of nerve diameter in function of tube degradation process. DSC and GPC analysis of PLDLA showed Tg at 57ºC and molar mass (Mw) of 197 989 gmol-1, respectively. Nitid variations of these values were observed after 8 weeks of degradation, with Tg at 40ºC and Mw of 170000 gmol-1 . TGA data also indicated degradation process with Ti at 333 ºC before degradation and 305ºC after 12 weeks. SEM showed formation of pores after 8 weeks of degradation This study indicated that the PLDLA tubes are promissing to regeneration of sciatic nerves.Resumo em Português:
A citocompatibilidade de compósitos sintéticos hidroxiapatita/colágeno dopados ou não com Zn+2 foi avaliada, usando cultura primária de osteoblastos. A hidroxiapatita (HAP) foi sintetizada tendo como precursores o hidróxido de cálcio e o ácido ortofosfórico. Um novo compósito de HAP foi desenvolvido adicionando 1,05% em peso de Zn(NO3)2.6H2O, obtendo-se HAPZn. Colágeno tipo I puro (COL) foi obtido de pericárdio bovino pelo método da digestão enzimática. Os compósitos HAP/COL e HAPZn/COL foram desenvolvidos e caracterizados através de MEV/EDS. A viabilidade celular e a produção de fosfatase alcalina na presença dos compósitos foram avaliadas pelos ensaios de MTT e NBT-BCIP, respectivamente, e comparadas às células osteoblásticas do controle. Três experimentos individuais foram realizados em triplicatas e submetidos à análise de variância e pós-teste de Bonferroni com significância estatística p<0,05. Os compósitos HAPZn/COL não estimularam a proliferação e o aumento da produção de fosfatase alcalina das células osteoblásticas. Os compósitos testados não alteraram a viabilidade celular nem causaram alterações na morfologia celular em 72 h, mostrando propriedades adequadas para aplicações biológicas.Resumo em Inglês:
The cytocompatibility of synthetic hydroxyapatite/collagen composites alone or doped with Zn+2 was tested by using primary culture of osteoblasts. The hydroxyapatite (HAP) was synthesized having calcium hydroxide and orthophosphoric acid as precursors. A new HAP composite was developed adding 1.05 w% of Zn(NO3)2.6H2O forming HAPZn. The pure type I collagen (COL) was obtained from bovine pericardium by enzymatic digestion method. The HAP/COL and HAPZn/COL composites were developed and characterized by SEM/EDS. The cell viability and alkaline phosphatase activity in the presence of composites were evaluated by MTT assay and NBT-BCIP assay, respectively, and compared to osteoblastic cells of the control. Three individual experiments were accomplished in triplicates and submitted to the variance analysis and Bonferroni’s post-test with statistically significant at p<0.05. The HAPZn/COL composite did not stimulate the proliferation and increasing of alkaline phosphatase activity of the osteoblastic cells. The tested composites did not alter the cellular viability neither caused alterations in the cellular morphology in 72 h showing adequate properties for biological applications.Resumo em Português:
O comportamento higroscópico de produtos desidratados pode ser visualizado a partir da construção de curvas denominadas Isotermas de Sorção de Umidade (ISU). Esse tipo de curva relaciona a quantidade máxima de água absorvida por uma substância, com a pressão de vapor de equilíbrio ou a atividade de água, numa dada temperatura mantida constante. Com o objetivo de estudar posteriormente a reconstituição, material de embalagem e utilização de implantes feitos a partir de pericárdio bovino liofilizado, foram traçadas curvas de adsorção e dessorção de umidade em um analisador de sorção de vapor de água, HydrosorbTM 1000, nas temperaturas de 15, 25 e 35°C. Os resultados obtidos mostraram ISU tendendo ao tipo II, segundo a classificação de BET, reação típica de superfícies hidrofílicas com formação de monocamada e multicamadas. O fenômeno da histerese foi observado durante todo o intervalo da ISU. Os modelos matemáticos de Brunauer-Emmett-Teller (BET) e Guggenheim-Anderson-de Boer (GAB) ajustaram bem os dados experimentais permitindo o cálculo do valor monomolecular, importante para a estimativa do nível crítico de umidade residual que confere maior estabilidade de armazenamento ao produto.Resumo em Inglês:
Hygroscopic behavior of lyophilized products can be visualized starting from the construction of Moisture Sorption Isotherms (MSI). Such curves show the relationship between the maximum amount of absorbed water for a substance, with the equilibrium vapor pressure or water activity, at a given constant temperature. Aimed to study later the reconstitution and use of biological materials of lyophilized bovine pericardium, it was plot adsorption and desorption curves, at temperatures of 15, 25 and 35°C, on HydrosorbTM 1000 - water vapor sorption analyzer. The results showed MSI type II, according BET classification, typical reaction of hydrophilic surfaces with monolayer and multilayer formation. Histerese phenomenon was observed during the whole MSI interval. The mathematical models of BET and GAB fitted well the experimental data and allowed the water monolayer calculation, estimate the critical level of residual moisture that assures more stability to the product.Resumo em Português:
A lama vermelha, resíduo da indústria de beneficiamento do alumino, é gerada a partir do refino da bauxita para produção de alumina (Al2O3) através do processo Bayer. Este trabalho apresenta uma revisão de literatura sobre a produção da lama vermelha, suas características, métodos de disposição final, problemas ambientais provenientes de uma disposição inadequada e aplicações alternativas para o seu aproveitamento econômico.Resumo em Inglês:
The red mud is a residue of the industry of aluminum mining. It is generated from the refining of bauxite for alumina production (Al2O3) by the Bayer process. This work presents a literature review on the production of the red mud, its characteristics, methods of final disposal, environmental problems from an inadequate disposal and alternative applications for its economic utilization.Resumo em Português:
Todos os resíduos descartados das indústrias siderúrgicas e dos cortes de pedras ornamentais passaram a ser problemas sérios, uma vez que ocupam grandes áreas tornando-as ociosas. Normalmente, as soluções encontradas pelas empresas quanto ao descarte de tais resíduos são os aterros e lixões; porém, na estrutura das grandes cidades, não há espaços para essas obras devido à aglomeração de pessoas nos centros urbanos e a alta valorização dos terrenos em algumas áreas. Estes resíduos são encontrados em abundância na região centro-oeste de Minas Gerais e não encontram uma destinação final adequada. A questão do desperdício também é relevante, pois, à medida que se descarta um resíduo industrial, acaba se perdendo um material que poderia ser reciclado e, desta forma, gerar outros bens de produção. Neste contexto, o presente trabalho, visa contribuir para o reaproveitamento dos resíduos gerados nesta região no preparo da argamassa na construção civil. A investigação do comportamento térmico do compósito escória-granito e escória-ardósia foi realizada com o objetivo de encontrar alguma aplicação desses materiais no ramo da engenharia civil. Com os resultados do comportamento térmico avaliado, foi investigada a viabilidade da substituição da cal hidratada pelo compósito escória-granito, através dos ensaios de retenção de água no estado fresco e da resistência à compressão axial no estado endurecido com o objetivo de contribuir para uma nova utilização do resíduo.Resumo em Inglês:
All discarded residues of the steelmaking industries and the cut of ornamental stone constitute a serious problem, once they occupy large ground areas that in turn become economically inactive. Usually, the solutions found out by the companies to discard such residues are the sanitary landfill and municipal solid wastes; however, in the structure of great cities, there are no spaces for this kind of disposal due to agglomeration of peoples in the urban centers and the high valuation of ground lots in some areas. These residues are found in great volume in the center-western region of Minas Gerais state and they don’t find adequate final destination. The waste question is also relevant, once the discarding of industrial residues results in loss of goods that could be otherwise recycled and, by this way, generate other production goods. In this context, the present work aims at to contribute for the recycling of the residues generated in the referred region in order to prepare mortar for civil construction. The thermal behavior of the slag/granite and slag/slate composites was experimentally analyzed with the objective to find some application of these materials in the ground of civil engineering. With these thermal behavior results, an investigation was carried out of the viability of substituting the slag/granite composites for the hydrated lime, through the assays of water retention in the cool state and of the axial and of axial compressive strength in the hardened state with the objective to contribute for a new use of the new use of the residue.Resumo em Português:
Neste trabalho, o algoritmo Levenberg-Marquardt foi aplicado para predizer o comportamento dinâmico-mecânico de compósitos de matriz epóxi reforçados com fibras de carbono. Empregou-se o ensaio de vibração amortecida (ASTM E-756) para viga do tipo engastada-livre que forneceu experimentalmente as curvas de amplitude em função do tempo de resposta. O compósito é de uso aeronáutico tendo configuração [0º/45º/90º/0º]S. Uma rede neural do tipo "perceptron" de múltiplas camadas foi empregada, e os resultados mostraram que a aplicação do algoritmo de aprendizado Levenberg-Marquardt conduz a uma elevada qualidade preditiva para compósitos de matriz epóxi, uma vez que o coeficiente de desempenho (B) apresentou-se superior a 0.9 para 64% dos conjuntos testados. Os testes iniciais consideraram uma arquitetura simples 2-[30-30]2-1 resultando em uma baixa qualidade preditiva. Entretanto, o aumento do número de neurônios nas camadas escondidas resultou em uma arquitetura otimizada 2-[100-100]2-1.Resumo em Inglês:
In this paper, the Levenberg-Marquardt algorithm was applied to predict the dynamic-mechanical properties of carbon-fiber reinforced epoxy composite. The Standard Test Method for Measuring Vibration-Damping Properties of Materials (ASTM E-756) was used for a cantilever beam that gives experimental curves of magnitude versus time. The composite is used in aeronautics and its configuration is [0º/45º/90º/0º]S. A multilayered neural network perceptron (MLP) was used, and the results showed that the application of the Levenberg-Marquardt learning algorithm leads to a high predictive quality to epoxy composites, i.e. nearly 64% of standard error of prediction was found to be >0.9. The initial tests considered a simple architecture 2-[30-30]2-1 resulting in low predictive quality. However, increasing the number of neurons in the hidden layers resulted in an enhancement in an optimized architecture composed by 2-[100-100]2-1 neurons.Resumo em Português:
O contato de metais, usados como biomateriais, em soluções que simulam a parte inorgânica e acelular do plasma sanguíneo (SBF) permite avaliar sua capacidade de precipitar fosfatos de cálcio. Estes fosfatos podem se formar na interface material-tecido, sendo importantes quando o material é implantado in vivo. Para tanto, várias soluções que possibilitam a deposição biomimética, como as de Kokubo, Neuman e Ringer são usadas na promoção da precipitação de fosfatos. Estas soluções utilizam diversos reagentes, sendo que muitos deles não são necessários na estequiometria dos principais fosfatos de cálcio. A partir de um estudo teórico que prevê a estabilidade termodinâmica de soluções, houve a motivação para projetar e experimentar in vitro uma solução simplificada. Desta forma, amostras de Ti foram lixadas, tratadas com NaOH 1M e posteriormente submetidas à exposição na solução simplificada. Após esta exposição por vários dias as superfícies foram analisadas por MEV/EDS e DRX para avaliar a ocorrência e as características do depósito. Pelos resultados experimentais é possível afirmar que a fase precipitada é o fosfato octacálcico, o que está de acordo com os resultados teóricos.Resumo em Inglês:
The contact of materials such as metals used as biomaterials in simulated body solutions (SBF) that mimetize the inorganic and acellular part of blood plasma allows the evaluation of its capacity of calcium phosphate precipitation. These phosphates can precipitate by biomimetic route in the interface material-tissue, being important when the material is in vivo implanted. In addition, there are several solutions that favor this biomimetic deposition such as named as Kokubo, Neuman and Ringer, and they are used in the promotion of precipitation. These solutions employed several reagents; some of them are not necessary in the stoichiometry of the main calcium phosphates. From a theoretical study that showed the possibility of using a simplified solution, we decide to investigate this solution in vitro precipitation conditions. In this way, samples of Ti were grinding, treated with 1M NaOH and subsequently exposed to simplified SBF. After the exposure of surfaces, they were analyzed by SEM/EDS and XRD to characterize the deposits. The experimental results show that the precipitated phase is octacalcium phosphate, which corroborate theoretical findings.Resumo em Português:
A aditivação polimérica dos fluidos usados na perfuração de poços de petróleo é prática comum e dentre os aditivos mais usados, destacam-se o carboximetilcelulose (CMC) e a poliacrilamida parcialmente hidrolisada (PHPA), que dependendo das suas características, desempenham diferentes funções e são adicionados individualmente. Este trabalho objetiva o estudo de composições binárias de polímeros celulósicos e não-celulósicos visando o desenvolvimento de compósitos bentonita/polímeros para uso em fluidos à base de água. Foi estudada uma amostra de argila bentonítica sódica da Paraíba e três amostras de polímeros (CMC de baixa e alta viscosidade e PHPA). O dimensionamento das misturas de polímeros foi elaborado de forma a explorar composições básicas (100%-0%; 50%-50% e 0%-100%) como passo inicial. Os compostos poliméricos em três diferentes concentrações foram misturados à argila seca e, em seguida, preparados os fluidos de perfuração. Após repouso de 24 h, foram determinadas as viscosidades aparente e plástica e o volume de filtrado de acordo com as normas da Petrobras. Os resultados evidenciaram que a mistura de polímeros celulósicos com os não-celulósicos se mostrou mais eficiente na melhoria das propriedades reológicas e de filtração dos fluidos de perfuração à base de água. Desta forma, torna-se viável a combinação de matérias primas de características diferentes para a obtenção de compostos poliméricos a serem adicionados a argilas bentoníticas para o desenvolvimento do compósito bentonita/polímero para uso na perfuração de poços de petróleo.Resumo em Inglês:
The polymeric addictivation of fluids used in oil wells drilling is a common practice and among the addictives more used, is the carboximethyl cellullose (CMC) and the partially-hydrolyzed polyacrylamide (PHPA), and depending of their characteristics, carry out different functions and they are added individually. The objective of this work is study binary compositions of cellullosics and non-cellullosic polymers to development of bentonite/polymers compositions to use in water based drilling fluids. Was studied one sodic bentonite clay sample from Paraiba and three polimerics additives (low viscosity and high viscosity CMC and PHPA). The polymer mixtures was elaborated to explore the basic compositions (100%-0%; 50%-50% and 0%-100%) as initial step. The polymeric compositions in three different concentrations was mixed with dry clay and after the drilling fluids was prepared. Following 24 h fluid resting, the apparent and plastic viscosities and water loss were established according to Petrobras standards. The results evidenced that the cellullosic and non-cellullosic polymers mixture showed to be more efficient improving the rheologic and filtration properties of water based drilling fluids. This way, is able the combination of raw materials of different attributes to obtain polymeric compositions to be added on bentonitics intending the development of bentonite/polymer composite to wells drilling uses.Resumo em Português:
Prototipagem rápida (PR) é uma expressão que designa um conjunto de tecnologias que tem em comum a construção de protótipos físicos a partir de seus análogos virtuais. A construção camada a camada permite a obtenção de formas de alta complexidade, não possíveis de serem obtidas por técnicas convencionais de usinagem, baseadas em subtração de material. Um resumo sobre PR e suas aplicações na área da saúde é apresentado. Menção especial é dedicada ao PROMED (Prototipagem Rápida na Medicina) - um projeto de cunho social que realiza pesquisa e desenvolvimento envolvendo aplicações de PR na área médica e que difunde no Brasil e no exterior os benefícios trazidos pela PR no planejamento e ensaio cirúrgico e, também, na construção de implantes de alto desempenho anatômico. Também é feita uma revisão bibiográfica acerca da aplicação de SLS - Selective Laser Sintering - em scaffolds para engenharia tecidual e das mais recentes tecnologias de prototipagem direta em metal para construção de implantes personalizados. Finalmente são apresentados resultados preliminares de experimentos para construção de scaffods com o biomaterial PHB - poli (hidroxi butirato) e nylon usando um equipamento SLS.Resumo em Inglês:
Rapid Prototyping (RP) is an expression that is used for defining a set of technologies that have as a common characteristic the building of 3D physical prototypes, layer-by-layer, from their analogue virtual prototypes. The layer-by-layer building approach allows obtaining high complex shapes which cannot be obtained by the current most usual technologies based on material subtraction. A brief review about RP and its applications in the health domain is presented. A special mention is dedicated to the PROMED (PR in Medicine) - a non-profit research, development and knowledge diffusion project - focused on RP applied to medicine. Also it is reviewed the application of SLS - Selective Laser Sintering - for tissue engineering scaffolds and the most recent technologies for direct metal prototyping for building metal customized implants. Finally it is shown preliminary results of experiments to build scaffolds with PHB poly (hidroxy butirate) and nylon utilizing a SLS machine.Resumo em Português:
A preparação de filme cerâmico granular compósito NiO-YSZ por deposição a jato de suspensão exige rigoroso controle das variáveis de processamento, especialmente a reologia da suspensão devido sua importância tanto na viabilização do processo de deposição como na definição da microestrutura do filme final. Neste trabalho foi estudado como as variáveis de formulação da suspensão afetam sua viscosidade e a microestrutura do filme granular. Foram escolhidas seis variáveis de formulação: teor de sólidos, razão em massa dos componentes NiO e YSZ, granulometria do NiO, teor de dispersante, tipo do modificador reologico e misturas de solventes. O efeito dessas variáveis sobre a reologia da suspensão foi avaliado com base no modelo de Mooney para suspensões concentradas. O planejamento fatorial fracionário foi escolhido como ferramenta estatística de avaliação dos efeitos das variáveis de formulação. Foi observado que os defeitos no filme granular são gerados durante o processo de secagem e ocorrem devido à seleção incorreta de aditivos de formulação da suspensão.Resumo em Inglês:
The preparation of granular composite NiO-YSZ ceramic films, prepared by slurry spraying, demands rigorous control of processing variables, specially the slurry rheology due to its influence on the deposition process as well as on the film microstructure. This paper studied the influence of suspension formulation on both rheological behavior and microstructure of granular film. The following variables were chosen to prepare the suspensions: solid concentration, the NiO/YSZ mass proportion, NiO particle size, dispersant amount, kind of rheological changer, and mixture of solvents. The effect of these variables on the suspension rheology was analyzed considering the Mooney’s model for concentrated suspension. By using factorial fractional design it was possible to evaluate the formulation variables effects. It was determined that the defects present on the granular film are generated during the drying process and they happen due to wrong addictive choice.Resumo em Português:
O Processamento Digital de Imagens é uma área de crescente expansão em vários ramos de aplicação que utilizam a interpretação de imagens como ferramenta. A área da Metalografia Quantitativa aplicada às Ciências dos Materiais utiliza essa técnica para caracterização de frações volumétricas de fases, tamanho de grãos, determinação de distribuição de inclusões, entre outros parâmetros que influem nas propriedades dos materiais. Através de uma análise estatística preliminar, o presente trabalho tem como principal objetivo apresentar e validar o programa Segmentação Via Rede Neural Artificial (SVRNA) desenvolvido pelos autores. Este programa, baseado em redes neurais artificiais, faz a contagem percentual de constituintes em tempo reduzido em relação ao modelo convencional. O estudo é realizado, primeiramente, com a obtenção das amostras de aços ABNT 1020 e 1045 e ferro fundido nodular. A análise estatística mostra que o software é eficiente para o grau de significância admitido. Conclui-se, portanto, que o programa pode ser utilizado em aplicações na área das Ciências dos Materiais para a determinação de microestruturas.Resumo em Inglês:
Digital Image Processing is an increasing expansion area in some field of application that uses the interpretation of images as tool. Quantitative Metallography area applied to Materials Sciences uses this technique for characterization of phase volumetric fractions, grain size, inclusion distribution determination and other parameters that influence the properties of the materials. The present paper has, as main objective, to present and validate the software Segmentation by Artificial Neural Network (SVRNA), developed by the authors. This software, based on artificial neural network, makes the percentile constituent counting in time reduced in relation to the conventional model. The study is carried out over ABNT 1020 and 1045 steel and nodular cast iron samples. Statistical analysis showed that this software is efficient for admitted degree of significance. It has concluded, therefore, that the program can be used in applications in the field of Material Sciences for determination of microstructures.Resumo em Português:
O presente trabalho diz respeito à investigação do comportamento mecânico de materiais compósitos reforçados com fibras curtas e partículas. É apresentado um modelo simples com o intuito de prever a resistência à ruptura desta classe de materiais compósitos. O modelo consiste na modificação da Lei da Mistura, com a introdução de um termo referente à fase partícula presente no compósito. É introduzido e investigado um fator de correção (gama) nesse termo, para ajustar a magnitude de contribuição efetiva da fase partícula para a resistência do compósito. É desenvolvido, ainda, um equacionamento simplificado para correção do fator beta - de alinhamento de fibras - presente na equação da Lei das Misturas, que é preciso ser feita por causa do alinhamento preferencial das fibras que ocorre durante a etapa de compactação do material durante o processamento. Foram produzidos três materiais compósitos diferentes entre si, empregando as mesmas matérias-primas. Os materiais foram ensaiados pelo método de flexão a três pontos, a fim de determinar suas propriedades mecânicas. A comparação entre as propriedades mecânicas obtidas experimentalmente e as propriedades previstas através do modelo indicam boa concordância do modelo com o comportamento real dos materiais compósitos reforçados com fibras curtas e partículas.Resumo em Inglês:
The present work presents the investigation of the mechanical behavior of the composite materials, strengthened with short fibers and particles. A simple model is presented, with purpose for prediction of the breaking stress of this class of composite material. The model consists in the modification of the Rule of Mixture, with the introduction of a term, referring to the particle phase, present in the composite material. It is introduced and investigated a correction factor (gamma), to adjust the magnitude of the phase particle contribution to composite material strength. It is developed, still, a simplified equation to correct the factor (beta) - of fiber alignment - present in the equation of the Rule of Mixtures. This correction needs to be made because of the preferential alignment of the fibers that occurs in the stage of material compaction process. Three different composite materials were produced, varying only the ratios of materials, maintaining the raw materials. The composite materials produced were tested by the three-point flexural method, in order to determine their mechanical properties. The comparison between mechanical properties obtained experimentally and the theoretical results demonstrate good agreement with the real behavior of the composite material strengthened with short fibers and particles.Resumo em Inglês:
The main objective of this study was to evaluate the influence of mechanical surface treatments for excess glass removal on the fracture toughness of a glass infiltrated zirconia toughened alumina "GI-ZTA" disks (In-Ceram® Zirconia). The GI-ZTA disks were submitted to three different mechanical surface treatments after glass infiltration (grinding, sandblasting and grinding/sandblasting/annealing). Fracture toughness was evaluated through indentation fracture (IF) test. Reliability of tests results was accessed through Weibull statistics. Results: Indentation fracture tests (IF) of GI-ZTA disks have shown that grinding was the surface treatment that presented the lowest K Ic and reliability. An annealing treatment after grinding and sandblasting promoted an increase in K Ic, mainly due to monoclinic-tetragonal reverse transformation recovering the tetragonal zirconia lost during the different mechanical surface treatments. The highest K Ic values were observed after sandblasting and grinding/sandblasting/annealing. Significance: The proposed mechanical surface treatments played an important role on the metastability of tetragonal zirconia and strongly influenced the mechanical performance of GI-ZTA. Kruskhall-Wallis test indicated that K Ic values of the three mechanical surface treatments were statistically distinct.