Resumo em Espanhol:
El envejecimiento isotérmico de la fase beta de aleaciones CuZnAl, de adecuada composición, promueve la formación de núcleos de fase gamma, que luego crecen bajo condiciones particulares, básicamente por un mecanismo difusivo. Estos precipitados, inicialmente de formas esféricas o cúbicas, pueden, con la continuación del tratamiento térmico, desarrollar morfologías más complejas tales como láminas y dendritas, producto de la competencia entre los campos de composición y las reacciones en la interface. La anisotropía cristalina y la coherencia de las redes en la interface entre el precipitado y la matriz tienen que tenerse en cuenta para explicar las morfologías facetadas o dendríticas durante el crecimiento. En este trabajo se muestran y caracterizan geométricamente precipitados de fase gamma dendríticos formados en una matriz beta mediante tratamientos isotérmicos. Se analizan las morfologías observadas y su evolución, y se las compara con predicciones teóricas.Resumo em Inglês:
The isothermal aging of beta phase in some CuZnAl of adequate composition, promotes the nucleation of a gamma phase that then grow by means of a diffusion controlled process. In the first stages the morphology is spherical and cuboidal, but it develops to more complex geometries such as a laminar growth or dendrites, as a result of the competition between the solute fields and the reactions at the interface. Crystalline anisotropy and coherence at the matrix-precipitate interface have to be taken into account to explain faceted and dendritic morphologies during the growth. In this work, the dendritic gamma precipitation obtained by an isothermal heat treatment of a beta matrix is characterized, and compared with theoretical predictions.Resumo em Português:
Conexões de ferro fundido maleável preto foram galvanizadas em dezesseis diferentes banhos de zinco, cada qual composto por concentrações e combinações variadas de bismuto (0,06 e 0,1%), níquel (0,003 e 0,05%), estanho (0,3 e 0,5%) e alumínio (0,01 e 0,14%). Os revestimentos obtidos foram estudados através de medidas de espessura de camada, análise metalográfica utilizando microscopia ótica e microanálise utilizando espectrometria de energia dispersiva de raios-x (EDS). Obtiveram-se algumas variações na espessura e na morfologia do revestimento com as diferentes ligas, onde cada elemento químico interferiu de uma forma, contribuindo ou não para a formação de um revestimento menos espesso. O bismuto influenciou na fluidez do banho de zinco, o estanho na formação dos compostos intermetálicos e o alumínio através da formação do composto Fe2Al5 inibiu a reação do zinco com o ferro. Entretanto, o níquel não interferiu positivamente na reatividade, não participando então da redução do revestimento galvanizado. Os elementos adicionados ao banho de galvanização apresentaram-se efetivos na diminuição da espessura do revestimento proporcionando assim uma economia de zinco, sendo ainda uma boa alternativa para substituir o chumbo, um elemento químico considerado nocivo ao meio ambiente.Resumo em Inglês:
Black malleable cast iron fittings were galvanized at sixteen different zinc baths, each bath was made with different concentrations and combinations of bismuth (0,06 - 0,10%), nickel (0,003 - 0,05%), tin (0,3 - 0,5%) and aluminium (0,01 - 0,14%). The coatings obtained were studied by thickness measurements, metallographic observation and scanning electron microscopy associated with energy-dispersive spectroscopy microanalysis. Some changes have been observed in the morphology of the galvanized coating with the different alloys, where each element played different role in reduction or not the zinc coating thickness. Bismuth improved bath fluidity, tin influenced on intermetallic compounds formation and aluminium, by the Fe2Al5 formation, inhibited the reaction between zinc and iron. On the other hand, nickel didn't alter the reactivity and didn't participate of the coating galvanized reduction. The elements added to the galvanizing bath were effective on coating thickness reduction providing a zinc saving and can be considered a very good alternative to substitute lead, a chemical element considered detrimental to the environment.Resumo em Português:
Com o objetivo de desenvolver materiais poliméricos com elevada tenacidade, borrachas de poli(butadieno-co-acrilonitrila) (NBR), com teores de acrilonitrila (NA) variando de 32,9 a 45,7%, foram incorporadas ao poli(estireno-co-acrilonitrila) (SAN), por extrusão seguida de injeção. A adição do NBR resultou em um aumento significativo na resistência ao impacto e na deformação na ruptura, que foram fortemente influenciadas pela composição da blenda, pelo teor de acrilonitrila e pela viscosidade dos NBRs, porém, houve a diminuição da resistência à tração. Os resultados mais expressivos para resistência ao impacto (157,1 ± 3.7 J/m) foram obtidos para a blenda 70/30 (%m/m) utilizando NBR com 33,1% de acrilonitrila e viscosidade Mooney de 51 ML 1+4 (100°C), um valor cerca de 700% maior que o verificado para o SAN puro (22,4 ± 1.1 J/m). A análise da superfície de fratura por microscopia eletrônica de varredura revelou homogeneidade dos domínios elastoméricos dispersos na matriz, bem como o aparecimento de microtrincas e/ou deformação plástica para todas as blendas. O tamanho dos domínios de NBR diminui com o aumento do teor de acrilonitrila presente no NBR, enquanto a quantidade de domínios diminui com o aumento da viscosidade.Resumo em Inglês:
Aiming the development of high toughness polymeric materials, poly(butadiene-co-acrylonitrile) rubbers (NBRs) with acrylonitrile (AN) contents varying from 32.9 to 45.7% were incorporated to poly(styrene-co-acrylonitrile) (SAN) by monoscrew extrusion followed by injection molding. Addition of NBR resulted in significant improvements in the impact strength and the elongation at break, that were strongly influenced by the blend composition, the AN contents and the NBR melt viscosities, but the tensile strength was slightly decreased. The best impact strength results (157.1 ± 3.7J/m) were obtained with a 70/30 (%w/w) SAN/NBR blend using NBR with 33.1% of AN and Mooney viscosity of 51 ML 1+4 (100°C), being ca. 700% higher than the values for pure SAN (22.4 ± 1.1J/m). Scanning electron micrographs (SEM) from fracture surfaces revealed homogeneously dispersed spherical elastomeric domains, and the appearance of yielding and/or crazing processes for all blends. The size of NBR domains decreased as the AN content increased, while the number of NBR domains decreased as the melt viscosity increased.Resumo em Português:
Os materiais nanoestruturados são promissores e vêm tomando espaço em diferentes áreas de aplicação termomecânica, aeroespacial, nuclear e biomédica. Na área biomédica, as biocerâmicas na composição (Ca/P), os fosfatos de cálcio têm se destacado, em razão das características mineralógicas destes biomateriais serem semelhantes a da apatita estrutura óssea do esqueleto humano e por apresentarem boa biocompatíbilidade. A síntese de pós cerâmicos nanoestruturados de fosfato de cálcio e materiais nanocompósitos são promissores em aplicações cirúrgicas médico-odontológicas na fixação de próteses, enchimento ósseo, em revestimentos, na estabilização de implantes e como elemento matricial na reconstituição da estrutura óssea. Este trabalho teve como objetivo a otimização do método síntese de pós biocerâmicos nanoestruturados em fosfato de cálcio e nanocompósito fosfato de cálcio/SiO2n, nas composições percentuais de sílica nanométrica (SiO2n) de 5%, 10% e 15% em volume. Foram sintetizadas quatro composições, a matriz fosfato de cálcio e nanocompósitos fosfato de cálcio/SiO2n. Os resultados apresentados estão relacionados ao método de síntese, da caracterização mineralógica, morfológica e do comportamento térmico para as diferentes composições de pós nanoestruturados sintetizados.Resumo em Inglês:
Nanostructured materials have been largely studied in the last few years because they have a great potential to applications in different fields like physics, chemistry, biology, mechanic and medicine. Synthesis and characterization of nanostructured materials is a subject of great interest involving science, market, politicians, government and society. The nanostructured materials are in demand in biomedical area, mainly the bioceramics composed of calcium phosphates (Ca/P), which have an excellent biocompatibility and mineralogical characteristics similar to those of bones. The aim of this work was to optimize the method of powder synthesis of nanostructured calcium phosphate and of nanocomposites composed of calcium phosphate//SiO2n, containing 5, 10 and 15% (in volume) of nanometric silica (SiO2n). The results are expressed according to the method of synthesis, mineralogical and morphological characterization, and thermal behavior for the different compositions of the nanostructured powder synthesized.Resumo em Inglês:
Electrodeposition processes using direct current (DC) require the use of additives to control deposit structure and properties as well as current distribution. The Pulse Current (PC) and Pulse Reverse Current (PRC) techniques improve the properties of deposits based on an appropriate selection of the parameters involved. This research evaluates the influence of cathodic time (t on), anodic time (t rev), relaxation time (t off), and voltage on the resistance to corrosion of nickel deposits using the PC and PRC techniques. Test were conducted in a dynamic manner, employing a rotating system with Watt's solutions as the electrolyte and copper substrate electrodeposited on zamak as cathodes. Measurement of the grain size was conducted using Atomic Force Microscopy. Protection level against corrosion was evaluated by polarization curves and Electrochemical Impedance Spectroscopy. Important results include the formation of uniform deposits showing fine grain and excellent protection against corrosion.Resumo em Português:
A deposição de recobrimentos em uma superfície visa a melhoria de determinadas propriedades do material tais como as propriedades químicas e tribológicas. O desgaste pode ser minimizado seja pelo aumento da dureza da superfície seja pela diminuição da adesão entre as superfícies. Atualmente, ferramentas de corte são recobertas com TiN, TiCN e (TiAl)N, através de processos de deposição física a vapor, com o objetivo de aumentar a sua vida útil. Estes recobrimentos são caracterizados por uma alta dureza, excelente aderência, baixa porosidade, alta estabilidade química e térmica, entre outras características. As ferramentas de corte estão sujeitas a processos de degradação também por oxidação e corrosão. Nestes processos, a rugosidade da superfície tem um papel fundamental. O trabalho em questão objetiva o desenvolvimento de uma metodologia para aplicação de análise topográfica tridimensional (3D) ao estudo de processos de oxidação de recobrimentos e de superfícies. Neste estudo, realizou-se a oxidação do conjugado widea / nitreto de titânio e alumínio na faixa de temperaturas de 650ºC a 800ºC, para tempos de até 120 minutos. As amostras foram analisadas por perfilometria antes e após a oxidação. O resultado principal deste trabalho foi o desenvolvimento de uma metodologia de análise topográfica 3D, que pode ser aplicada ao estudo da superfície de materiais. A caracterização mais detalhada da topografia da superfície, usando-se diversos parâmetros além da medida usual de rugosidade, é de fundamental importância para a elucidação dos mecanismos atuantes nos processos de oxidação e corrosão dos materiais.Resumo em Inglês:
Coating deposition on material surfaces improves properties of the material such as the chemical and tribological properties. The durability of the material can be maximized and the wearing away of the surface can be minimized either by increasing the hardness of the surface or by reducing adhesion on the surface of the material submitted to wear. At the present time, cutting tools are coated with TiN, TiCN and (TiAl)N, using physical vapor deposition, PVD, in order to increase their useful life. These coatings are characterized by high degree of hardness, excellent adherence, low porosity, and a high chemical and thermal stability. The cutting tools are submitted to degradation processes of oxidation and corrosion. In these processes, the surface roughness plays an important role. This work objectifies the development of a methodology to apply a three-dimensional topographical analysis to the study of oxidation on coatings and surfaces. In this work, the oxidation of (TiAl)N coatings on widea substrate subjected to temperatures ranging from 650 ºC to 800 ºC was studied, for oxidation times up to 120 minutes. The samples were analyzed by profilometry before and after the oxidation. The principal result of this work was the development of a methodology of three-dimensional topographical analysis, which can be applied to study of the surface process of materials. The more rigorous characterization of the surface topography, using several parameters beyond the usual roughness measurements, is important to elucidate the operating mechanisms in the processes of oxidation and corrosion of the materials.Resumo em Inglês:
A new methodology is presented for characterizing the spatial distribution of second-phase particles in planar sections of multi-phase materials. It is based on the issue of statistically summarizing the results of independent tests against the hypothesis of randomness of the particles. The methodology was applied in multiple planar sections of an aluminium alloy reinforced with silicon carbide particles and leaded to a rejection of the hypothesis of randomness even when the tests from single planar sections were ambiguous.Resumo em Português:
Um modelo do Campo de Fase para a solidificação de ligas ternárias Fe-C-P é proposto. Neste trabalho a relação entre as propriedades do material e os parâmetros do modelo é apresentada. No desenvolvimento do trabalho foi aplicado o modelo para a solidificação de ligas ternárias para a análise da difusividade dos solutos. Para os cálculos bidimensionais, o crescimento dendrítico é simulado para ligas ternárias de Fe-C-P. As alterações na concentração de fósforo afetam a velocidade da interface sólido/líquido. Essas alterações na velocidade da interface sólido/líquido se devem à baixa difusividade do fósforo durante o processo de solidificação.Resumo em Inglês:
A phase field model for solidification of ternary alloys is proposed. In this paper, the relations between material properties and phase-field parameters are presented. In the development of this work, the ternary-alloy solidification model for the analysis of diffusivity is employed. For two-dimensional computations, the dendritic growth is simulated for Fe-C-P ternary alloys. The change in phosphorus concentration affects the interface velocity. This change in the interface velocity is due to the small diffusivity of phosphorus during the solidification process.Resumo em Inglês:
Cortical bone porosity of bovine tibia samples has been investigated using the mercury intrusion porosimetry (MIP) technique. Cortical bone porosity range from 10 nm (caniculae) to 40 mm (Harvers canals), well in the measuring range region for the MIP technique. Samples from fresh bovine cortical bone were treated, dried and cut into ~ (3x1x1) cm pieces .The aim of the work was twofold: 1- To investigate bone porosity structure and direction quantitatively; 2- To obtain tri-dimensional scientific visualization (SV) images of cortical bone porosity. The MIP experiments associated with SV seem to be a good tool for studies of bone loss mechanisms, bone porosity distribution and bone growth phenomena.Resumo em Inglês:
Materials degradation due to simultaneous chemical and mechanical effects may occur under a variety of conditions. Galvanized and zinc-iron electrodeposited steels are widely used to protect automobile bodies against corrosion. In such applications, it is important to investigate the electrochemical and tribological behaviour of the coatings, in order to understand the behaviour of those surfaces in a tribological contact exposed to a corrosive environment. In the present paper, the evolution of open circuit potential, for both surfaces, was monitored during reciprocating sliding against an alumina pin in a 3% NaCl solution. The coatings are compared in terms of electrochemical behaviour by polarization tests, open circuit potential and friction coefficient during sliding; and loss of mass after sliding. The surface morphology, after sliding, was examined by SEM. Under the experimental conditions of the present study, the results found in terms of corrosion and wear resistance could be correlated to the differences in morphology, rugosity and composition of the two analysed surfaces.