Resumo em Português:
Poli(3-hidroxibutirato) (P3HB) foi produzido por cultura de Ralstonia eutropha DSM 428 e Alcaligenes latus ATCC 29712, em bioreator contendo meio mineral, a partir de diferentes substratos como sacarose, lactato sódio, ácido lático, óleo de soja e ácidos graxos como fontes de carbono. As bactérias foram capazes de converter os diferentes substratos em P3HB. Os melhores resultados foram obtidos com a cultura suprida com lactato ou óleo de soja. As massas molares numéricas médias (Mn) dos polímeros sintetizados, determinados por Cromatografia de Permeação em Gel, variaram de 1.65 x 10(5) a 0.79 x 10(5) g mol-1. Os espectros no infravermelho mostraram absorbâncias características associadas com a estrutura do poliéster. O grau de cristalinidade, determinado a partir dos difractogramas de raios X, foi de 69 % para todos os polímeros sintetizados. As propriedades térmicas associadas a estes polímeros semicristalinos indicaram uma transição vítrea em 0.1ºC e um ponto de fusão em torno de 175ºC e entalpia de 63-89 J g-1. Os espectros de ¹H-NMR and 13C-RMN dos polímeros estão de acordo com os deslocamentos químicos associados com a estrutura do P3HB.Resumo em Inglês:
Poly(3-hydroxybutyrate) was produced in fed-batch cultures of Ralstonia eutropha DSM 428 and Alcaligenes latus ATCC 29712 on a mineral medium with different carbon sources such as sucrose, sodium lactate, lactic acid, soybean oil and fatty acid. The bacteria converted the different carbon sources supplied into P3HB. The best results were obtained when lactate or soybean oil were supplied as the sole carbon source. The range of number average molar mass (Mn) for the polymers, analyzed by Gel Permeation Chromatography was 1.65 to 0.79 x 10(5) g mol-1. FTIR spectroscopy revealed a characteristic absorbance associated with polyester structures. The crystallinity degree, determinate from X-ray diffractograms, was about 69% in all synthesized polymers. The thermal properties associated to semicrystalline polymers indicated a glass transition at 0.1ºC and a melting point at about 175ºC and enthalpy of 63- 89 J g-1. The ¹H-NMR and 13C-NMR spectra of the polymers were in agreement with the calculated chemical shifts associated with P3HB structures.Resumo em Espanhol:
Se aplicaron las técnicas del Ruido Barkhausen (RB) y la Emisión Magneto-Acústica (EMA) a un material ferromagnético con el objetivo de correlacionar las señales obtenidas con los cambios microestructurales. En la primera etapa del trabajo se desarrolló un Sistema Integral de Medición (SIM) para las señales de RB y EMA. Se construyeron diferentes dispositivos tales como un yugo magnético, una fuente de corriente de baja frecuencia, un amplificador y filtro de frecuencias y varios sensores de RB, a efectos de aplicar un campo magnético controlado y medir las señales de RB y EMA. Las primeras mediciones se realizaron sobre muestras de acero AISI 1020 con bajo contenido en carbono, inicialmente idénticas, que se habían preparado previamente mediante diferentes tratamientos termomecánicos. Una de las muestras se reservó como patrón; las otras fueron sometidas respectivamente a decarburización superficial, crecimiento de grano y deformación plástica. Se estudió también el efecto de los cambios microestructurales debidos al daño por radiación sobre las señales de RB y EMA. Para ellos se prepararon otras dos muestras de menor tamaño que las anteriores, a fin de que pudieran ser insertadas en el dispositivo de irradiación. La muestra irradiada fue sometida a un flujo de baja dosis de neutrones rápidos (3.6 10(15) n/cm²) y la otra se conservó como patrón. Los resultados fueron relevantes en todos los casos. En particular, el valor cuadrático medio (RMS) de las señales RB y EMA, resultó ser un parámetro cuya variación siguió adecuadamente los cambios microestrucurales. Los cambios en las señales magnéticas y la aparición de picos en las mismas se deben a diferentes mecanismos de anclaje de las paredes de los dominios magnéticos. El presente artículo conduce a recomendar el SIM desarrollado, como una valiosa herramienta de Ensayos No Destructivos (END) para materiales ferromagnéticos, siempre que el sistema se calibren previamente con una muestra patrón.Resumo em Inglês:
The techniques of Barkhausen Noise (BN) and Magneto Acoustic Emission (MAE) were applied to a ferromagnetic material with the objective of correlating the obtained signals with the micro structural changes. The first step was the development of an Integral Measurement System (IMS) for the BN and MAE signals. Different devices as magnetic yoke, current source, amplifiers, frequency filters and different magnetic sensors were constructed. The first measurements were developed on an AISI 1020 steel, with low carbon content, submitted to different thermo mechanical treatments. One of the test probe was used as standard, the others were subjected to surface decarburation, grain growth and plastic deformation. The effects of radiation damage were also studied with BN and MAE. Other two smaller test pieces were prepared. The irradiated specimen was subject to a low flow of fast neutrons (3.6 10(15) n/cm²) and the other, was used as standard. In all cases the result were relevant. In particular, the RMS value of the BN and MAE signals resulted as an appropriated parameter whose variation followed adequately the microstuctural changes. The changes and the peaks in the signals are owed to the anchors of the magnetic domain walls. The present paper lead to recommend this IMS as a valuable tool in No Destructive Testting (NDT) for ferromagnetic materials, all times the system be previously calibrated with a standard probe.Resumo em Português:
Os Fios Diamantados são ferramentas de corte aplicadas ao desmonte de rochas ornamentais, bem como a cortes de blocos de concreto, e podem ser utilizadas em substituição a serras em geral. Estas ferramentas são compostas de um fio alma (aço inoxidável), sobre o qual são dispostos segmentos anulares diamantados (pérolas diamantadas) igualmente espaçadas. Em geral, as pérolas de fios diamantados são processadas através das técnicas da Metalurgia do Pó, onde se produz compósitos tendo como partícula abrasiva o diamante, e normalmente um ligante metálico para aderir os diamantes. As pérolas diamantadas do presente trabalho foram produzidas via Metalurgia do Pó convencional, utilizando como matriz metálica ligante uma liga de Fe-20%pCu, com adição de 1% em peso de SiC. Foram feitas análises de retração/inchaço e microestrutural após a sinterização, testes de dureza Brinell, e foram medidas as resistências ao desgaste das pérolas aqui produzidas em confronto com as pérolas comerciais importadas. Os resultados mostram que conseguiu-se processar pérolas de mesmo desempenho das pérolas comerciais importadas.Resumo em Inglês:
Diamond wires are cutting tools used in the slabbing of ornamental stones, such as marbles and granites, as well as in the cutting of concrete structures. This kind of tool consists of an AISI 316 stainless cable on which annular diamond segments (beads) are set up with a regular gap between them. Normally, diamond wire beads are processed following Powder Metallurgy techniques (MP), which enables the processing of composites with metal matrix diamond embbedded. The beads of the present work, had been produced by conventional Powder Metallurgy, using Fe-20wt%Cu alloy with addition of 1wt% of SiC as the matrix metallic bond. It was carried out shrinkage/swelling and microstructural analyses after sintering, Brinell hardness measurements, as well as the abrasion resistance of beads produced here in confrontation with that imported ones. The results indicate that it was achieved, besides generating technology in terms of diamond tools manufacture, to process beads with similar abrasion resistance and performance than those of the commercial diamond beads, what suggests a reduction in the production cost and it proves to be possible the nationalization of such technology.Resumo em Português:
Os compósitos são uma classe de materiais que apresentam propriedades superlativas em relação aos materiais isotrópicos (metais, cerâmicos, polímeros), se considerarmos sua alta resistência aliada ao baixo peso. O reforço, a matriz e a interface entre ambos, definem o desempenho do componente em serviço e a temperatura de trabalho destes materiais. Particularmente, compósitos de uso a temperaturas superiores à 1000ºC são denominados de compósitos termoestruturais. Estes materiais suportam demandas termo-mecânicas significativas, sendo utilizados em gargantas de tubeira de foguetes, proteções térmicas re-irradiativas e materiais de fricção. Via de regra, esses materiais são manufaturados mediante a utilização de preformas fibrosas, que nada mais são que um "esqueleto" de reforço que translada resistência e rigidez ao material. A utilização de preformas permite a concepção e obtenção de componentes com geometrias complexas e dimensões as mais diversas, permitindo assim uma flexibilidade no projeto do componente a ser obtido. Embora apresentem virtudes incontestáveis, o custo desses materiais ainda é proibitivo para aplicações rotineiras. Também o custo dos testes mecânicos que validem suas propriedades em relação aos materiais de uso convencional torna-se oneroso, além de demandar equipamentos especiais. O presente trabalho aborda a predição das propriedades elásticas de compósitos termoestruturais de Carbono Reforçado com Fibras de Carbono (CRFC), com configurações de reforço tri-direcional (3D) e tetra-direcional (4D). As propriedades foram calculadas à temperatura ambiente para efeito de comparação ao grafite sintético, ainda utilizado em gargantas de tubeira de motores foguete de pequeno porte. Os cálculos de predição de propriedades elásticas foram baseados no método de homogeneização considerando a hipótese de mechas de fibras retas pela rigidez média ponderada.Resumo em Inglês:
Composites are a class of materials which have superlative properties in relation to the isotropic materials (metals, ceramics and polymers) if one can look to a combination of high resistance and low weight. The reinforcement fibers, the matrix and the interface between them define the performance and the maximum temperature of the component in service. Composites designed to work under temperatures higher than 1000°C are called thermo-structural composites. Because of their high thermal shock resistance, these materials are used in critical applications such as kick motor nozzles, thermal protections for re-entry ablative and reradiative systems and aircraft brakes. They are usually made by using preforms, that are assembled rods forming a "skeleton" that translates rigidity and strength to the material. The use of preform technology allows an enormous variety of complex geometries and dimensions, which consequently allows flexibility in the design of the component. Although presenting incontestable advantages, the cost of these materials is still prohibitive to common industrial applications. The mechanical tests costs to validate the properties are also high and special equipments are necessary to make them practical. The present work describes the analytical methods to predict elastic properties of thermo structural composites known as Carbon Fiber Reinforced Composites (CFRC) having tri directional (3D) and tetra directional (4D) architectures, in order to make an valuable analysis of their results. Properties were calculated at ambient temperature, and comparisons were made with the properties of graphites formerly used as a standard material for kick rocket motor nozzles. The predictions of elastic properties were based on the homogenization method, considering the hypothesis of straight fiber bundles, resulting in ponderal average elastic properties.Resumo em Inglês:
The main goal of the present study was to evaluate the influence of plaster stability, handling and thermal cycling on the morphology and mechanical strength of glass infiltrated alumina bars. Two different slip casting/thermal processing routes were investigated. The highest flexural strength of alumina bars from In-Ceram® Alumina protocol in comparison to In-Ceram® Sprint protocol was mainly due to its low drying rate and less handling. After glass infiltration and mechanical surface treatments, In-Ceram®Sprint alumina bars presented a non-homogeneous distribution of alumina particles in the glass phase, which was the mais cause for its lower flexural strength. In both cases, it was observed a strong anisotropic growth of alumina particles after glass infiltration. Non-reproducible mechanical surface treatments is other factor that could deteriorate the mechanical strength of alumina bars.Resumo em Português:
O presente trabalho tem como objetivo identificar e caracterizar mecanismos responsáveis pelo desgaste dos tijolos refratários de magnésia-carbono de uma panela de aciaria, devido ao ataque da escória SiO2-CaO-Al2O3-MgO. Para tanto, tijolos refratários MgO-C utilizados na linha de escória de uma panela industrial foram comparados com tijolos após o uso (post mortem). A microestrutura da região interfacial escória / refratário foi avaliada por análises mineralógicas (difração de raios X), microscopia eletrônica de varredura e microscopia óptica (lâminas petrográficas). Foi possível constatar que o tijolo post mortem apresenta, além das fases já existentes in natura, novas fases como a alumina, o silicato de cálcio e a gelenita devido à sua reação com a escória. Os resultados sugerem que o principal meio de degradação do tijolo se estabeleça pela infiltração da escória na matriz entre os grãos do tijolo refratário. Isto ocasiona o arrancamento de grãos, comprometendo a microestrutura original do material refratário, diminuindo seu tempo de vida útil.Resumo em Inglês:
The present work has as objective to identify and to characterize the responsible mechanisms for the degradation of magnesia-carbon refractory bricks of a metallurgical ladle, due to the attack of the SiO2-CaO-Al2O3-MgO slag. For that, MgO-C refractory bricks used in the slag line were compared with bricks after the use (post mortem). The microstructure of the interfacial region refractory brick/slag was evaluated by mineralogical analyzes (X-rays diffraction), scanning electronic microscopy (SEM) and thin sections for petrography analyses (optic microscopy). It was possible to evidence that the brick post mortem presents, beyond the existing phases already in natura, new phases such as alumina, calcium silicate and gelenite, due to its reaction with the slag. The results suggest that the main way of degradation of the brick was the infiltration of the slag in the matrix and grains boundaries of the refractory brick. This causes to the pulling out of grains, compromising the original microstructure of the refractory material, diminishing its time of useful life.Resumo em Português:
Filmes de poliéster possuem um vasto campo de aplicação, devido algumas propriedades que são inerentes desse tipo de material, tais como boa resistência mecânica, resistência química a ácidos e bases e baixo custo de produção. Entretanto possuem limitações, como baixa tensão superficial, baixa rugosa, pouca afinidade com corantes, e pouca adesão, que impedem o uso dos mesmos para algumas finalidades principalmente quando esse uso requer que o material possua uma boa molhabilidade. Dentre as varias técnicas existentes para aumentar a tensão superficial, as técnicas que utilizam o plasma, como fonte energética, são as mais promissoras pela versatilidade e por não apresentar agentes nocivos ao meio. Então, tendo em vista a boa aceitabilidade do uso do plasma em materiais poliméricos, trataram-se filmes de poliéster usando plasma com atmosfera gasosa de oxigênio variando-se o tempo de tratamento de 10 - 60 min com incremento de 10 min a cada tratamento subseqüente. Após o tratamento por plasma as amostras foram caracterizadas por medidas de ângulo de contato, tensão superficial, espectroscopia Raman, Espectroscopia de infravermelho de reflexão total atenuada (IR-ATR), e microscopia de força atômica (AFM), onde foi caracterizado o aumento na molhabilidade dos filmes tratados por plasma bem como as variáveis que contribuíram para tal efeito. A técnica de plasma mostrou-se bastante eficiente na modificação de filmes de poliéster, uma vez que se obteve aumento na molhabilidade de todos os filmes tratados e sem nenhuma variação significativa com relação ao tempo de exposição das amostras pelo plasma, o que leva a propor que o tratamento por plasma tanto contribuiu para o aumento da molhabilidade através da implementação de grupos funcionais na superfície dos mesmos como com a criação de rugosidade superficial nas amostras.Resumo em Inglês:
A polyester film has a vast application field, due some properties that are inherent of this kind of material such as, good mechanical resistance, chemical resistance to acids and bases and low production cost. However, this material has some limitations as low superficial tension, flat surface, low affinity to dyers, and poor adhesion which impede the use of the same ones for some finality as good wettability. Among the existent techniques to increase the superficial tension, plasma as energy source is the more promising technique, because of their versatility and for not polluting the environment. Then, due to its good acceptance, polyester films were treated with oxygen plasma varying the treatment time from 10 to 60 min with an increase of 10 min to each subsequent treatment. After plasma treatment the samples were characterized by contact angle, surface tension, Raman spectroscopy, Infrared attenuated total reflection (IR-ATR) and atomic force microscopy, with the aim to study the wettability increase of treated polyester films as its variables. The plasma technique is very efficient in modifying polyester films, and this is true because all treated films showed a wettability increase and none significant variation was observed at ageing time plasma treated samples. So, plasma treatment contributed for wettability increase through surface functional groups implantation as through creation of roughness at the surface plasma treated samples.Resumo em Português:
No mercado atual a qualidade é necessária na fabricação dos produtos. No mercado odontológico, as resinas compostas são cada vez mais utilizadas para substituir materiais tradicionais, como amalgama, nas restaurações estéticas e funcionais, apresentando boa estética e funcionalidade. A composição química destes materiais é variável e os resultados das reações químicas do processo de polimerização são bastante desconhecidos. O objetivo deste trabalho era medir a resistência do desgaste abrasivo de seis resinas compostas vendidas no mercado brasileiro polimerizadas com tempos de 10, 20 e 40 segundos. O método do disco retificado modificado para aplicações em odontologia foi usado para tornar esta proposta viável. Neste banco de ensaios um disco dinâmico, revestido por porcelana, desgasta um disco estático revestido do tipo de resina que se pretende avaliar, que foi polimerizada durante um tempo pré-estabelecido. Com a determinação do desgaste de material, num determinado tempo, determinava-se a agressividade (capacidade de um material para desgastar outro material) do disco dinâmico sobre o disco estático. Utilizando-se para isso um programa computacional (LabView). Posteriormente era feita a regressão linear dos valores obtidos e determinado o coeficiente angular, utilizado no cálculo de agressividade. Valores elevados de agressividade indicam uma maior agressão do disco dinâmico contra o disco estático. Os resultados mostraram um comportamento variável para cada material que foi polimerizado nos diferentes tempos de polimerização utilizado, mostrando que o método para fazer estudos de desgaste é prático e rápido para testar materiais novos antes da sua utilização.Resumo em Inglês:
In the current market an increasing quality is demanded to manufacture products. At the odontologic market the composed resins are becoming more and more used to replace old materials, like amalgamates in the aesthetic and functional restorations, since they present a better appearance and easier manuscript. The chemical composition of these materials varies and the results of the chemical reactions of polymerization processes are quite unknown. The aim of this work was to measure the resistance of the abrasive wear of six composed resins sold in Brazilian market when displayed to polymerization periods of 10, 20 and 40 seconds. The grinding disc method appropriated for odontology was used to make this process possible. For this a bank of assays in which a porcelain covered dynamic disc consumes a static disc recovered by the polymerized resin is used to demonstrate the method in a pre-established time. The abrasive wear was determined by the calculation of the aggressiveness (capacity of a material to consume another). This aggressiveness is determined by an initial graph of displacement for time, through the computational method (LabView program). After they have passed through a linear regression the results give as a possibility the angular coefficient, considered a parameter at the calculation of aggressiveness. Higher values of aggressiveness which means a higher aggression suffered by the resin disc indicate worse resistance to the abrasive consuming of this resin in relation to porcelain. The results showed a variable comportment for each material ahead the different polymerization time, which prove the importance in create a practical and fast analyses method to test new materials before their use.Resumo em Português:
O presente trabalho desenvolve o processamento e ensaios abrasivos de compósitos a base do sistema epóxi-sílica (SiO2 na forma quartzo), e avaliação da possibilidade de sua aplicação tecnológica nas coroas de polimento de rochas ornamentais, normalmente feitas a base do compósito cimento magnesiano (SOREL)-SiC. Neste sentido, foram produzidos compósitos nas estequiometrias epóxi - (70-75-80-85-90) % em peso SiO2, via mistura e posterior cura, mediante emprego de catalisador. Os compósitos foram submetidos a testes de desgaste, simulando uma situação de polimento de rochas ornamentais. Confrontando os resultados obtidos para os compósitos produzidos com os do compósito cimento magnesiano (SOREL) - SiC das coroas comerciais, observa-se a viabilidade técnica do uso deste novo compósito (epóxi-SiO2) na indústria de rochas ornamentais.Resumo em Inglês:
This work deals with the processing and abrasive tests in epoxy - Silica composites, and the evaluation of the possibility of their technological application in dimension stones polishing crowns - commonly made of magnesian mortar (named SOREL) - SiC.. In this sense the composites were processed at the compositions epoxy - (70-75-80-85-90) weight % SiO2, by mixing and curing. The composites were submitted to wear tests, simulating a dimension stone polishing operation. Comparing the results obtained from the processed composites with those from the SOREL-SiC - commercial crowns, it was observed the technical feasibility of using the polyester-SiC composite in the dimension stone industry.Resumo em Português:
O grês porcelanato possui excelentes propriedades como: resistência mecânica, química, elevada dureza, etc. Atualmente, vários estudos de novos materiais estão sendo realizados, como por exemplo, a incorporação de resíduos industriais sem a mudança do processo ou qualidade do produto final. O objetivo deste trabalho foi estudar a possibilidade do uso de um resíduo de vidro em massas cerâmicas para produção de grês porcelanato. Foram preparadas misturas contendo diferentes quantidades de argila, resíduo de vidro na forma de pó, feldspato e quartzo moído. As amostras foram queimadas em diferentes temperaturas entre 1000-1250°C, com isoterma de 30 minutos. As amostras queimadas foram caracterizadas e a composição contendo feldspato e pó de vidro como fundentes, apresentaram as melhores propriedades mecânicas e tecnológicas. A adição de resíduo de pó de vidro mostrou ser um eficiente fundente, pois além de acelerar o processo de densificação durante a queima do produto cerâmico, este material pode substituir o feldspato que é um mineral em estágio de exaustão.Resumo em Inglês:
Porcelain stoneware has excellent technical characteristics such as flexural strength, chemical resistance, surface hardness, etc. Nowadays, it has been realized research of new materials, for example non-hazardous wastes, that are able to replace the traditional fluxing agents without change the process or quality of the final products. The aim of this work is to study the possibility of the use of glass powder waste, in ceramic masses, for manufacturing of porcelain stoneware tiles. It was prepared mixtures containing different amounts of clay, glass waste, feldspar and quartz. The samples were fired reaching different maximum temperatures in the range 1000-1250°C, with a soaking time of 30 minutes. The fired samples were characterized and the composition containing feldspar and glass powder waste, as fluxing agents, presented the best mechanical and technological properties. The addition of glass powder showed to be an efficient fluxing agent because this material can accelerate the densification process during firing and besides that, it can substitute feldspar which is becoming exhausted.Resumo em Português:
Amostras cilíndricas de aço inoxidável martensítico AISI 420 foram nitretadas ionicamente usando blindagens elétricas. Elas foram nitretadas nas temperaturas de 623, 673 e 773 K, durante 5 horas. Nessa técnica as amostras são colocadas num potencial flutuante, dentro de uma gaiola que blinda o potencial catódico. Um estudo sistemático foi realizado para avaliar a eficiência desta técnica sobre a eliminação do efeito de borda, quando comparado com a nitretação iônica convencional. As amostras nitretadas por essa nova técnica apresentaram taxa de nitretação, fases cristalinas e durezas, semelhantes àquelas nitretadas convencionalmente. Porém, foi possível eliminar completamente os anéis de erosão, comumente existentes nas amostras tratadas convencionalmente, os quais surgem devido a efeitos de bordas.Resumo em Inglês:
AISI 420 stainless steel samples have been nitrided by cathodic cage technique with addition of methane to reduce chromium nitride precipitation, increase hardness and wear resistance without presence of characteristic defects inherent to the ionic nitriding. Microhardness profile and X-ray analysis confirm formation of layer with high hardness constituted for two regions: one internal region composed for carbon and another composed for nitrogen.Resumo em Espanhol:
Tres aleaciones cuaternarias Al-6Si-3Cu-xMg (x = 0.59, 3.80 y 6.78 % en peso) fueron producidas utilizando fundición convencional de lingotes y solidificación rápida mediante "melt-spinning". El estudio se concentró en investigar el efecto del contenido de Mg y del tiempo y la temperatura de envejecido sobre los precipitados y la microdureza. Las aleaciones se sometieron a tratamientos térmicos T6, consistentes en calentar las muestras a 480 ºC por 12 h y envejecido a 150, 180 y 210 ºC, durante tiempos comprendidos entre 0.05 y 100 horas. Se aplicaron diseños multifactoriales, resumidos en la dependencia VHN= f (t, T, %Mg), donde VHN es la microdureza Vickers, t es el tiempo y T la temperatura de envejecido. Se utilizaron técnicas de microscopía electrónica de transmisión y microdureza. Los precipitados obtenidos fueron diferentes: CuAl2 en forma de aguja para las aleaciones con 0.59 % de Mg; y Q (Al5Cu2Mg8Si6) irregulares para las aleaciones con 3.80 y 6.78 % de Mg. Para las aleaciones obtenidas por solidificación rápida, el factor que más influyó sobre la microdureza fue la temperatura, seguido por el contenido de Mg y el tiempo de envejecido. El aumento del contenido de Mg origina mayores microdurezas. Para las aleaciones obtenidas por solidificación convencional la temperatura es el único factor que provoca cambios significativos sobre la microdureza.Resumo em Inglês:
Three Al-6Si-3Cu-xMg (x = 0.59, 3.80 and 6.78 wt. %) alloys were produced using conventional ingot casting metallurgy and melt-spinning. The study was focused to investigate the effect of Magnesium content and aging time ant temperature on precipitates and microhardness. Obtained alloys were solution heat treated at 480 ºC for 12 h and aged at 150, 180 and 210 °C for times between 0.05 and 100 h. Multifactorial designs were used, summarized in the dependency: VHN= f (t, T, %Mg), where VHN is Vickers microhardness, t is aging time and T is aging temperature. Transmission Electron Microscopy and microhardness techniques were used. Results shown variations in precipitates composition: CuAl2 needles for the alloys with 0.59% Mg and Q (Al5Cu2Mg8Si6) with irregular shapes, for the alloys with 3.80 and 6.78% Mg. For melt-spinning alloys, temperature originates the most significant variation on microhardness, followed by Mg content and aging time. The increase of Mg content originates greater microhardnesses. For conventionally cast alloys temperature is the only factor that significantly changes microhardness.Resumo em Português:
Amostras do aço inoxidável austenítico AISI 316 foram nitretadas em gaiola catódica nas mesmas condições de tratamento, pressão de 250 Pa, temperatura de 723 K mistura nitretante de 80%N2/H2 e variando apenas a duração do processo de 1 a 5 horas com o objetivo de observar o crescimento da camada nitretada. Houve formação de camada para todos os tempos de nitretação. A formação de camada para todas as durações de tratamento é confirmada através da microscopia óptica e também pela análise de microdureza. Os difratogramas de raios-X apresentaram fases semelhantes. Comprovando que é possível obter camada nitretada na técnica de nitretação em gaiola catódica mesmo para pequena duração de tratamento.Resumo em Inglês:
AISI 316 austenitic stainless steel samples have been nitrided by cathodic cage technique in same treatment conditions: pressure 250 Pa, temperature 500 ºC and nitriding mixtures 80%N2/H2. The variance is limited just to process duration, from 1 to 5 hours. In this work the objective is to observe the increase of nitrided layer. It has been seen that there was layer formation to all times of nitriding. They are confirmed through optical microscopy and microhardness analysis. The X-ray difratogram presents similar phases proving that is possible obtain nitrided layer using cathodic cage technique even to short during treatment.Resumo em Português:
O denominado efeito magnetocalórico (EMC) vem sendo estudado visando sua aplicação em sistemas de refrigeração próximas à temperatura ambiente (uso doméstico). Os refrigeradores magnéticos operam com base em sólidos atóxicos que substituem os gases refrigerantes usados em compressores herméticos, como os CFC’s e HCFC’s, altamente poluentes. Algumas ligas da família Gd5(Ge xSi4-x) apresentam o efeito magnetocalórico gigante (EMCG), sendo que a liga Gd5Ge2Si2, apresentada em 1997 por Pecharsky e Gschneidner, possui transição magneto-estrutural de primeira ordem na temperatura de Curie (Tc = 273 K) e EMC por volta de 30 J.(kg.K)-1, sendo provável o seu uso nesses sistemas de refrigeração. Entretanto, quando submetida a uma pressão de compactação e posterior sinterização, o material perde suas características iniciais. Assim sendo, este estudo tratará da influência da pressão de compactação sobre as propriedades estruturais e magnéticas na liga de Gd5Ge2,15Si1,85.Resumo em Inglês:
The magnetocaloric effect (MCE) has been studied seeking their application in cooling systems near room temperature (domestic employ). The magnetic refrigerators work with nontoxic solids that substitute the refrigerant gases used in hermetic compressors, without relying on ozone-depleting coolants. Some alloys of Gd5(Ge xSi4-x) present the giant magnetocaloric effect (GMCE), and the Gd5Ge2Si2 alloy, announced in 1997 by Pecharsky e Gschneidner, have a first-order magneto-structural transition at the Curie Temperature (Tc = 273 K) and MCE around 30 J.(kg.K)-1, being probable their use in those cooling systems. However, when that material is sintered, it loses its initial characteristics during the powder metallurgy process. Therefore, this study will treat of the compacting pressure interferences on the structural and magnetic properties of the Gd5Ge2.15Si1.85 alloy.Resumo em Espanhol:
Se estudiaron las características eléctricas de películas delgadas de óxido de aluminio preparadas por la técnica de rocío pirolítico ultrasónico. Las películas delgadas se depositaron a partir de una solución de acetilacetonato de aluminio en N,N-dimetilformamida sobre substratos monocristalinos de GaAs (100) tipo-p. La temperatura de depósito fue de 300 a 600 ºC. Las propiedades eléctricas de las películas en función de la temperatura de substrato se determinaron por medidas de capacitancia y corriente contra voltaje mediante la incorporación de las películas en estructuras tipo MOS (metal-óxido-semiconductor). La densidad de estados de interfaz resultó del orden de 10(12) 1/eV-cm² y el dispositivo MOS soportó campos eléctricos mayores a 5MV/cm, sin mostrar rompimiento dieléctrico. El índice de refracción se determinó por elipsometría a 633nm, con un valor máximo del orden de 1.64.Resumo em Inglês:
Electrical characteristics of thin films of aluminum oxide prepared by spray pyrolysis were studied. The films were prepared from solution onto single crystal GaAs (100) substrates at temperatures from 300°C to 600°C. The electrical characteristics of these films as a function of the substrate temperature were determined from the capacitance and current versus voltage measurements of metal-oxide-semiconductor (MOS) structures incorporating them. The interface states density was of the order of 10(12) 1/eV-cm² and the films can stand electric fields higher than 5MV/cm, without observing destructive dielectric breakdown. The refractive index at 633 nm near to 1.64 was measured by ellipsometry.Resumo em Português:
A norma ISO 11439 admite 4 tipos de cilindros para armazenamento seguro do GNV. Dentre estes, o cilindro do tipo selante metálico envolvido na circunferência por compósito bobinado de fibras é objeto de análise neste projeto de P&D, realizado numa parceria da EEIMVR/UFF com a White Martins/CILBRAS. Este trabalho descreve um modelo numérico, construído com o auxílio do código de elementos finitos ANSYS, empregado no cálculo de tensões no selante e nas camadas de compósito. Através da adoção de um critério de projeto para compósitos laminados e de uma expressão analítica, estudou-se a otimização da espessura da camada bobinada, em função do ângulo de bobinamento das fibras sobre o selante metálico. Empregando-se o elemento de casca multicamada ("shell multilayer") do código ANSYS versão 8.1 construiu-se um modelo de cilindro tipo 2 que permitiu o cálculo das tensões e deformações no selante e no material compósito. Analisaram-se as tensões principais em cada camada de compósito fibra de vidro-epóxi. O critério de falha de Hill-Tsai, para materiais compósitos laminados, foi empregado para análise de falha de cada uma das camadas. Os resultados são analisados tendo em vista o desempenho do cilindro sob condições de carregamento de teste, isto é, 30 MPa.Resumo em Inglês:
ISO 11439 standards considers 4 types of high-pressure cylinders to storing natural gas for vehicles applications. Among them the type 2, metal-lined hoop wrapped cylinder, is the aim of this work. It describes a numerical model built using ANSYS application to determine stress on the metal liner and on the composite material applied on the liner via filament winding process. Using design criterion for laminate composites, the total thickness of the composite layer has been evaluated to get an optimized value. Employing the element shell multilayer of ANSYS 8.1 and a model of the type 2 cylinder, the stress state in the metal liner and in each layer of the composite system of epoxy-glass fibre has been studied. The failure criterion of Hill-Tsai for composite laminates was used to analyse failure of each layer. The results are analysed considering the performance of the cylinder under test conditions of loading of 30 MPa.Resumo em Inglês:
Lanthanum chromites (LaCrO3) are the main materials used as interconnect for solid oxide fuel cells. However, there are several difficulties involved in the processing of these materials. The objective of this work is to investigate and to characterize the relationships between microstructural development process and the electro-thermal-mechanical behavior of earth-alkaline metals doped lanthanum chromites-based ceramics. Calcium and strontium doped lanthanum chromites-based ceramic powders were produced by solution-based method from respective metallic nitrates. Samples were prepared by pressing and sintering procedures. The phase composition was evaluated by X-ray diffraction and densification level by Archimedes method. The microstructural characterization was made by scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy and thermal analysis techniques. Electrical tests were used to evaluate the electrical conductivity of the samples, and thermal expansion coefficient was determined by dilatometric measurements. The obtained experimental results corroborate the literature comments concerning the difficulty of lanthanum chromite-based ceramics with high densification level and evidence the great influence of the nature of the dopants on the sintering mechanism and the microstructural and electric characteristics of the produced ceramics. The best ones results, in terms of densification and homogeneity characteristics, had been gotten through multiple doping with calcium and strontium, and in sintering temperature conditions lower that the normally considered to pure or mono-doped lanthanum chromite-based ceramics.Resumo em Português:
Compósitos poliméricos com fibras naturais vêm sendo bastante estudados nas duas últimas décadas com algumas aplicações já bem estabelecidas, principalmente no setor automotivo. No entanto, suas aplicações são limitadas pelo seu baixo desempenho mecânico e alta absorção de umidade, comparado aos compósitos com fibras sintéticas. Buscando minimizar estes problemas e ampliar o leque de aplicações, propõe-se neste trabalho desenvolver um compósito laminado híbrido associando fibras naturais (curauá) e sintéticas (vidro-E) em uma matriz de resina poliéster. Foi realizado um estudo comparativo das propriedades mecânicas em flexão do laminado híbrido e de dois outros laminados, um apenas com fibras de vidro e um apenas com fibras de curauá. Ensaios de absorção de água foram também realizados sendo obtidas as curvas de saturação para os três laminados. Por fim, foi analisada a influência da absorção de água nas propriedades mecânicas em flexão do laminado híbrido. As propriedades do laminado híbrido foram muito próximas do laminado de fibra de vidro, já o laminado de curauá teve um desempenho bastante inferior. Nos ensaios de absorção de água foi comprovada a eficiência da hibridização na redução do percentual de absorção de água do laminado apenas com fibra natural. O laminado híbrido vidro/curaua mostrou ser um promissor substituto para os laminados de fibra de vidro mesmo em aplicações de contato direto com água.Resumo em Inglês:
Natural fibre composites are being quite studied in the last two decades with some applications consolidated mainly in the automobile industry. However, the applications are limited due to its poor mechanical properties and high moisture absorption, compared to composites with synthetic fibres. Looking for to minimize these problems and to enlarge the possible applications, the objective of this work is to develop a hybrid composite combining natural (curaua) and synthetic fibres (glass-E) in a polyester matrix. A comparative study of the flexural mechanical properties among the hybrid composite and two others, one just with fibreglass and other just with curaua fibres, was accomplished. Besides, water absorption tests were carried out for all composites and it was analyzed the water absorption influence in the mechanical properties of the hybrid composite. The mechanical properties of the hybrid and fibreglass composites were very close, on the other hand the composite just with natural fibre showed a quite inferior performance. The hybridization was efficient in the sense of reducing the water absorption of the natural fibre composite (curaua). The hybrid glass/curauá composite showed to be a promising substitute for fibreglass composites even in applications of contact with water.Resumo em Português:
Carbonado é a denominação de um diamante policristalino opaco e de cor escura, naturalmente encontrado no Brasil e na República Central Africana. Artificialmente é possível produzir-se um diamante sintético policristalino do tipo carbonado. Devido a sua microestrutura constituída de muitos grãos, este diamante é mais duro e mais tenaz que os comuns. Assim, pode ser usado com vantagens em brocas para perfuração de petróleo e outras ferramentas resistentes à abrasão. O objetivo deste trabalho foi, pela primeira vez, produzir o carbonado no Brasil e apresentar suas características microestruturais. Este carbonado foi sintetizado a altas pressões e temperaturas utilizando grafite brasileiro no setor de Materiais Superduros da UENF. As características avaliadas o colocam como um material compatível para utilização em ferramentas de corte e perfuração.Resumo em Inglês:
Carbonado is the name given to a polycrystalline, opaque and dark color diamond, which is naturally found in Brazil and in the Central Republic of Africa. Artificially, it is possible to produce a carbonado type synthetic polycrystalline diamond. Owing to its microstructure, which is constituted by many grains, this diamond is harder and tougher than the common ones. Therefore, it can be used with advantage in petroleum perforation drill and other wear resistant tools. The objective of this work was, for the first time, to produce a synthetic carbonado in Brazil and to present its microstructural characteristics. This carbonado was synthesized at high pressure and high temperature, using Brazilian graphite, at the sector of Superhard Materials of the State University of the Northern Rio de Janeiro, UENF. The evaluated characteristics indicated that this carbonado is a proper material for cutting and drilling tools.Resumo em Português:
Neste trabalho foram preparados materiais cerâmicos a base de carbeto de silício, sinterizados com a adição de AlN-Y2O3. Quatro composições foram obtidas, variando-se as quantidades e composições dos aditivos. Ensaios de oxidação foram realizados em temperaturas variadas (1200, 1300 e 1400ºC), fixando o tempo de exposição em 120 horas. Os resultados foram relacionados com a densificação e composição das amostras. A partir dos resultados do ganho de massa em função da área superficial, obtiveram-se os valores do coeficiente de crescimento parabólico da taxa de oxidação (k p). Dos resultados obtidos, observou-se que as composições apresentam um comportamento parabólico da taxa de oxidação, em todas as composições estudadas. Observou-se, ainda, um aumento efetivo da oxidação em função do grau de porosidade em algumas amostras. Por outro lado, a estequiometria utilizada na composição dos aditivos influenciou os resultados. Aditivos com maior teor de Y2O3 em relação ao teor de AlN apresentaram melhores resultados com menores taxas de oxidação.Resumo em Inglês:
In this work, silicon carbide ceramics were developed by liquid phase sintering using AlN-Y2O3 as additive. Four compositions were obtained using beta-SiC powders and different stoichiometry and contents of AlN-Y2O3. Oxidation tests were performed at different temperatures (1200, 1300 e 1400ºC), maintaining the exposure time in 120 horas. The results were correlated with densification and sample compositions. Based on the weight gain as function of surface area, the oxidation coefficient for parabolic growth (k p) were determined. Starting to the results obtained, it was observed that the compositions presented parabolic behavior of oxidation in both compositions studied. An effective increasing of the oxidation as function of the porosity was observed. On the other hand, the stoichiometry used in the additive composition contributed in the results. Additives with high Y2O3-content presented better results with lower oxidation rates.Resumo em Português:
Compósitos ambientalmente corretos fabricados com tecido de juta, retirados de sacos de aniagem, reforçando matriz de polietileno reciclado estão sendo investigados como sucedâneos de materiais convencionais para painéis de construção e mobiliário. O presente trabalho avaliou a tenacidade ao impacto destes compósitos para diferentes frações, até 40% em peso, de tecido de juta. Corpos de prova com dimensões padronizadas foram preparados por moldagem a quente e ensaiados em pêndulo de impacto Charpy. As correspondentes fraturas foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura, MEV. Constatou-se que a energia registrada nos ensaios aumenta com a fração de tecido de juta como reforço. Observações por MEV permitiram identificar os mecanismos do efeito do reforço que o tecido de juta acarreta para o aumento da tenacidade do compósito.Resumo em Inglês:
Environmentally correct composites made of jute fabric, extracted from sackcloth, as reinforcement for recycled polyethylene matrix are being investigated as substitute for panels and furniture. The present work evaluated the impact toughness of theses composites with different amounts, up to 40wt%, of jute fabric. Standard specimens were fabricated by hot pressing and tested in a Charpy pendulum hammer. The corresponding specimen fractures were analyzed by scanning electron microscopy, SEM. It was found that the test registered value of the energy increased with the amount of jute fabric used as reinforcement. SEM observation allowed for the identification of the mechanisms responsible for the positive effect by the jute fabric reinforcement to the composite toughness.Resumo em Português:
O objetivo deste trabalho é avaliar o comportamento termo-mecânico de adesivos usados em juntas coladas de tubos de plástico reforçado com fibras de vidro (PRFV). Inicialmente usados em instalações de dessalinização e tratamento de efluentes, hoje são aplicados na indústria do petróleo, tanto em plataformas de perfuração quanto de produção, devido à necessidade do uso de materiais mais leves e com alta resistência à corrosão. Destaca-se que no Brasil estas tubulações estão submetidas a temperaturas de serviço da ordem 85ºC, com transientes térmicos de até 115ºC, enquanto as demais aplicações destes tubos são projetadas para operar à temperatura ambiente. O adesivo foi avaliado por meio de ensaios uniaxiais de tração realizados às temperaturas de 25, 55, 85 e 115ºC, tendo sido determinado a tensão de escoamento, a tensão de ruptura, a deformação associada a estas tensões e o módulo de elasticidade. Os resultados obtidos mostram que, com o aumento da temperatura, há uma elevada queda na tensão de escoamento, na tensão de ruptura e no módulo de elasticidade do adesivo, ao mesmo tempo em que aumenta a deformação associada a estas tensões. Pode-se também concluir que o adesivo opera com segurança até a temperatura de 55ºC. Acima desta temperatura as juntas produzidas com este adesivo estariam sujeitas a falhas como o aparecimento de trincas e deformação excessiva, o que pode vir a trazer como conseqüência o colapso da estrutura.Resumo em Inglês:
This work has as objective to evaluate the thermo-mechanical behavior of adhesives used in bonded joints of pipes made of glass fiber reinforced plastics (GFRP). These bonded pipes, initially used in desalinization and effluent treatments installations, today are applied in the oil industry, both in oil drilling and production platforms, due to the necessity of lighter and higher corrosion resistance materials. It must be pointed out that in Brazil these pipes are submitted at service temperature of approximately 85ºC, with thermal transient until 115ºC, while other applications of these pipes are designed to work at room temperature. So, the adhesive was evaluated by means of uniaxial tensile tests carried out at temperatures of 25, 55, 85 e 115ºC, and there were determined the yield tension, the rupture tension, the elasticity modulus in the deformation associated to theses tensions. The obtained results show that, with the increase of the temperature, there is a high drop in the yield tension, the rupture tension and the elasticity modulus of the adhesive, while deformation associated to theses tensions significantly increase. It was possible to conclude that the adhesive operates with security until the temperature of 55ºC. Above this temperature the bonded joints produced with this adhesive would be subjected to fails.Resumo em Português:
Este trabalho tem por objetivo avaliar o efeito da incorporação de rejeito de minério de ferro na microestrutura de uma cerâmica argilosa. Foram preparadas formulações, com percentuais de rejeito de até 30% em peso, usadas na confecção de corpos-de-prova por prensagem uniaxial para queima nas temperaturas de 700, 900 e 1100ºC. A microestrutura da região de fratura das cerâmicas foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura, difração de raios-X e porosimetria de mercúrio. Os resultados mostraram que a adição do rejeito à massa argilosa altera significativamente a microestrutura da cerâmica. Incorporações de até 10% em peso do rejeito são benéficas para a qualidade da cerâmica por meio da redução da porosidade aberta.Resumo em Inglês:
The objective of this work was to evaluate the effect of the incorporation of iron ore tailings on the microstructure of a clayey ceramic body. Formulations were prepared with up to 30 wt.% of tailings, used for fabrication pressed samples that were fired at 700, 900 and 1100ºC in a laboratory furnace. The microstructure of the fractured region of the ceramics was studied by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction and mercury porosimetry. The results showed that the addition of iron ore waste in the clayey ceramic body significantly changes the microstructure of ceramic. Incorporation of up to 10 wt% is beneficial to the quality of the ceramic by means of open porosity reduction.Resumo em Português:
Coroas abrasivas são ferramentas de desbaste e polimento utilizadas no beneficiamento de pedras ornamentais, tais como mármore e granito, com o objetivo de promover acabamento final.Foram preparadas uma série de coroas a base de poliéster com 85, 80 e 75% (em peso) de sílica. Após a mistura da sílica abrasiva com a matriz de poliéster, procedeu-se a posterior cura em moldes com o formato das coroas industriais. Os testes finais foram feitos a nível industrial em empresa do ramo, os quais foram acompanhados via medidas de rugosidade do material trabalhado. A partir da diminuição nas dimensões da coroas abrasivas, e perda de massa, mediu-se o desgaste. Os resultados mostraram que as coroas abrasivas de sílica (quartzo) embebidas em poliéster, podem ser utilizadas como ferramentas abrasivas comerciais, resultando em um produto alternativo, de baixo custo e de qualidade satisfatória, quando comparadas às coroas comerciais de SiC-Sorel.Resumo em Inglês:
Abrasive crowns are grinding (thinning) and polishing tools used on ornamental rock preparation, like marble and granite, with the objective of promoting a good finish. A series of crowns were prepared using polyester with 85, 80 and 75% (in weight) of silica in the form of quartz, cured in moulds in the shape of industrial crowns. The final tests were made using the industrial facilities of a company specializing in ornamental rock production. Measurements of the surface roughness were performed. The wearing performance of the abrasive crowns was assessed by measuring the reduction in its dimensions. The results showed that the silica (quartz) embedded in polyester crowns can be used as commercial abrasive tools resulting in an alternative product of satisfactory quality. The silica-polyester crowns presented a smaller weight loss than commercially available crowns, resulting in a longer useful life of the tool while providing a similar surface quality in the case of the 85% silica crowns.Resumo em Português:
Os depósitos de bentonita da Paraíba constituem um dos mais importantes do país. Essas argilas são empregadas, dentre outras aplicações, como viscosificante em fluidos de perfuração. Contudo, atualmente, alguns tipos de argila encontradas nesses depósitos não apresentam os parâmetros exigidos pela PETROBRAS e a aditivação polimérica surge como alternativa para adequar essas propriedades. Sendo assim, este trabalho objetiva o desenvolvimento de compostos bentonita/polímeros para uso em fluidos de perfuração à base de água. Para tanto, foram estudadas uma amostra de argila bentonítica sódica industrializada da Paraíba, Brasil, duas amostras de carboximetilcelulose (CMC) e uma amostra de poliacrilamida (PAM). O dimensionamento do composto polimérico (misturas de dois e três polímeros) foi elaborado por meio do planejamento experimental, sendo estudadas dez diferentes composições. Os compostos poliméricos, em três diferentes concentrações, foram misturados à argila seca. Em seguida, foram preparados os fluidos de perfuração e determinadas as viscosidades aparente e plástica, o limite de escoamento e o volume de filtrado de acordo com as normas da PETROBRAS. Os resultados das análises mostraram que a aditivação da bentonita com o composto polimérico permite obter uma mistura com melhores propriedades reológicas e de filtração. Finalmente, esse procedimento permite o uso de argilas bentoníticas de qualidade inferior em fluidos de perfuração de poços de petróleo.Resumo em Inglês:
The most important bentonite clays sources are placed at Paraíba state, Brazil. These clays are largely used as viscosity agent in drilling fluids. Unfortunately for some kinds of available clay their parameters are far from PETROBRAS standard. Treatments based on polymeric addition consist on method to improve such parameters. In order to improve these parameters, this work proposes a methodology to develop bentonite/polymers compound for use in water based drilling fluids. Besides the raw clay others samples have been evaluated: i) one sample of a commercial bentonite; ii) two samples of carboximethyl cellullose (CMC) and iii) one sample of partially-hydrolyzed polyacrylamide (PAM). Based on experimental planning, ten compositions of polymeric compound (mix of two and three polymers) have been evaluated. For each composition of polymeric compound three different concentrations was added to clay. All experimental fluids have been evaluated accordingly with PETROBRAS standard to determine apparent and plastic viscosity, yield stress, and water loss. The results of the analysis show that by polymeric treatment of bentonite clay with compound polymeric allow to obtain a mixture with improved rheologic properties. Finally, this procedure allows to use low quality bentonite clays for drilling fluids application.Resumo em Português:
Este trabalho tem por objetivo avaliar o efeito da incorporação de até 10 % em peso de resíduo proveniente da produção de papel nas propriedades e na microestrutura de uma massa cerâmica argilosa utilizada para a fabricação de blocos de vedação. As matérias-primas, resíduo de papel e massa cerâmica argilosa, são, respectivamente, provenientes de Santo Antônio de Pádua e Campos dos Goytacazes, norte do Estado do Rio de Janeiro. Corpos-de-prova foram obtidos por prensagem uniaxial a 20 MPa e queimados a 750 ºC. As propriedades avaliadas foram: retração linear, absorção de água e tensão de ruptura à flexão. A microestrutura das cerâmicas foi observada por microscopia eletrônica de varredura. Os resultados indicaram que o resíduo altera as propriedades físicas e mecânicas da cerâmica, podendo causar efeito deletério na absorção de água e na tensão de ruptura à flexão para incorporações acima de 5 %. Entretanto, incorporações de 3 % de resíduo indicaram ser viável tecnicamente para a disposição final do resíduo proveniente da produção de papel.Resumo em Inglês:
This work has for objective to evaluate the effect of the incorporation of waste from the paper production, in up to 10 wt % on the properties and microstructure of a clayey body used in the fabrication of bricks. The raw materials, the paper waste and the clayey body were, respectively, obtained from the area of Santo Antônio de Pádua and Campos dos Goytacazes, north of the State of Rio de Janeiro. Specimens were prepared by uniaxial pressing at 20 MPa before firing at 750 °C. The evaluated physical and mechanical properties were: linear shrinkage, water absorption and flexural strength. The microstructure of the ceramics was evaluated by SEM. The results showed that the waste addition changes the physical and mechanical properties of the ceramic, generating a deleterious effect on the water absorption and flexural rupture strength for incorporations above 5 wt %. By contrast, incorporations of 3 wt % of the waste were found to be a viable alternative for the final disposal of waste from the paper production.Resumo em Português:
Os materiais compósitos à base de metal duro (matriz) e nitreto cúbico de boro (cBN) ainda são raramente utilizados em aplicações de tecnologias industriais. Apesar de possuir propriedades físicas similares as do diamante, o cBN possui a característica inconveniente de reagir com o material da matriz durante seu processo de obtenção, feita através da sinterização. Uma maneira de eliminar este efeito negativo é aplicar altas pressões (até 9,0 GPa) durante o processo de sinterização. Em experimentos realizados, misturas de pó de metal duro (WC15%Co) e cBN (16% do volume) foram submetidas a altas pressões, entre 6,0 e 7,0 GPa, e a altas temperaturas, entre 1200 e 1400º C, durante 40 s. Depois de realizada a sinterização, a amostra que apresentou melhores resultados possuía densidade de 14,81 g/cm3, dureza Knoop média de 20,8 GPa, limite de compressão médio de 5,2 GPa, e desgaste na razão de 0,21 g a cada 5 min.Resumo em Inglês:
"Hard metal - cubic boron nitride (cBN)" composite materials are rarely used in industrial applications. Although its physical properties are similar to diamond, cBN has the inconvenience of reacting with hard metal during the sintering process. A way to eliminate this negative effect is to apply high pressures (up to 9,0 GPa) during the sintering process. In the experiments, hard metal (WC+15%Co) and cBN (16% of the volume) powder mixtures had been submitted to high pressures about 6,0 and 7,0 GPa, and temperatures from 1200 to 1400º C, for 40 seconds. After the sintering processes, the sample that showed the best result had density of 14,81 g/cm3, Knoop hardness of 20,8 GPa, compression limit of 5,2 GPa, and a wear of 0,21 g per each 5 min of use.Resumo em Português:
Estudou-se a infiltração (em diferentes condições) do vidro de lantânio em alumina parcialmente sinterizada e a sua relação com a resistência à flexão. As barras de In-Ceram Alumina, fraturadas em flexão por 3 pontos, foram lixadas, polidas e caracterizadas por microscopias ótica e eletrônica de varredura (MEV). Foram usadas 10 barras para cada condição operacional. Resultados: (a) A MEV confirma que os núcleos de barras In-Ceram Alumina (sinterizados a 1120ºC durante 2h) infiltrados a 1100ºC durante 6h contém menos vidro de lantânio do que aqueles das barras infiltradas durante 6h a 1110ºC; (b) A micrografia ótica confirma que os núcleos de barras In-Ceram Alumina (sinterizada a 1120ºC durante 2h) infiltrada durante 6h (ou 2h) nas temperaturas de 1100ºC, 1100ºC, 1120ºC e 1130ºC não se diferem notavelmente; (c) A MEV mostra que a microestrutura interna de barras In-Ceram Alumina infiltradas com vidro de lantânio a 1120ºC e 1130ºC é complexa.Resumo em Inglês:
The infiltration of partially sintered alumina (under different conditions) by lanthanum alumino-silicate glass and its relation to the three-point flexural strength were studied. The In-Ceram alumina bars, fractured by flexural test, were ground by sand-paper, polished, and characterized by optical and scanning electron microscopy (SEM). A total of 10 bars have been used for each operational condition. Results: a) SEM confirmed that the inner region of the In-Ceram® alumina bars (sintered at 1120ºC for 2h) infiltrated at 1100ºC during 6h contain less lanthanum glass than that of alumina bar infiltrated by glass at 1110ºC for 6h; (b) The optical micrography confirmed that the cores of the In-Ceram® Alumina bars (sintered at 1120ºC for 2h) infiltrated during 6h (or 2h) at temperatures of 1100ºC, 1100ºC, 1120ºC and 1130ºC do not differ significantly each other; (c) The SEM showed that the internal microstructure of the In-Ceram® Alumina bars infiltrated with lanthanum glass at 1120ºC and 1130ºC is complex.Resumo em Português:
Tem ocorrido um grande progresso na fabricação de fitas supercondutoras de alta temperatura de Bi-2223/Ag em escala industrial, com objetivo de melhorar o transporte de altas correntes elétricas. A necessidade de produzir peças texturizadas (no formato de fitas ou maciças) com qualidade expressiva exige pesquisas voltadas para a obtenção desta fase a partir de material fundido. Neste artigo apresenta-se um estudo sobre rotas de tratamento térmico para processamento da fase Bi-2223/Ag que faz uso da decomposição de tal fase com posterior recristalização. Tais rotas podem levar a um aumento na densidade e a uma melhora na microestrutura do núcleo cerâmico em fitas de Bi-2223/Ag. Os resultados obtidos sugerem que o processamento por decomposição é significativamente dependente do equilíbrio entre o Bi-2223/Ag e a fase líquida e que novos ensaios são necessários para otimizar o processo de recristalização e a fração de Bi-2223/Ag no volume solidificado dos produtos.Resumo em Inglês:
Nowadays there is great progress in industrial scale production of high-temperature superconducting Bi-2223/Ag tapes, in order to improve high electrical current transport. The necessity to produce textured high-quality pieces (in tape or bulk formats) demands research directed to production of that phase from molten state. In this article we present a study on routes to Bi-2223/Ag processing that use decomposition followed by recrystallization of that phase. Such routes can lead to the increase of density and the improvement of the microstructure of the ceramic nucleus in Bi-2223/Ag tapes. The present results suggest that such decomposition procedure is highly dependent on the phase equilibrium Bi-2223/Ag + molten material and that new experiments are needed to optimize the recrystalization procedure and the Bi-2223/Ag solidified volume fraction in the products.