Resumo em Inglês:
Metallic nanoparticles of Au, Pt and Pt/Au have been synthesized using a chemical reduction approach. The structural characterization of these metallic nanoparticles has been carried out using conventional transmission electron microscopy (TEM) and high resolution transmission electron microscopy (HR-TEM) techniques. HR-TEM images of Pt nanoparticles reveal their fcc-like structures, in the [103] and [011] orientations. However, in case of Au, the main structures are fcc-like and decahedral morphologies with five-fold symmetry axes. The structure of the gold nanoparticles was verified through their theoretically-simulated images, using a multislice approach of the dynamical theory of electron diffraction. These small particles have been used as electrocatalysts in Nafion membranes for fuel cell applications. The electrochemical characterization of the membranes shows that the Pt dispersion gives best performance for fuel cell applications.Resumo em Português:
Aços inoxidáveis austeníticos da classe ABNT 304, quando deformados, sofrem transformações de fase, gerando as fases martensíticas epsilon, de estrutura hexagonal compacta, e alfa-linha, tetragonal de corpo centrado. As propriedades mecânicas, assim como a conformabilidade desse aço, dependem da morfologia, distribuição e fração volumétrica das martensitas. Ensaios de tração foram realizados nas temperaturas de -50ºC a 20ºC, com deformação verdadeira de 0,03 a 0,12, com o intuito de obter diferentes quantidades de martensitas. Determinou-se a fração volumétrica de martensita alfa-linha através de um ferritoscópio, indicando a diminuição da martensita alfa-linha, com a elevação da temperatura de deformação. Ensaios dilatométricos foram conduzidos na faixa de temperaturas de 50 a 1000ºC a 1ºC/s e mostraram duas transformações de fase, nas faixas de temperaturas de 50 a 200ºC e 500 a 800ºC, que foram relacionadas às transformações reversas epsilon?gama e alfa-linha?gama. A quantidade transformada de epsilon cresce até um máximo, enquanto que a quantidade transformada de alfa-linha aumenta, continuamente, com a deformação. A formação de epsilon precede o aparecimento de alfa-linha e diminui sua quantidade à custa do aumento de martensita alfa-linha.Resumo em Inglês:
Austenitic stainless steels can form strain-induced martensites when deformed. The mechanical properties as the formability, depend on morphology, distribution and volumetric fractions of phases generated, epsilon-martensite, with a close-packed hexagonal structure, and alpha-prime martensite, which possesses a body-centered cubic structure. Tensile tests were carried out in temperatures in the range of -50 to 20ºC with true strains ranging from 0.03 to 0.12, in order to obtain different volumetric fractions of epsilon and alpha-prime martensites. The amount of alpha-prime martensite was measured by using a ferritoscope indicating that the alpha-prime martensite fraction increases with strain for a constant temperature and decreases with the temperature for a constant strain. The epsilon and alpha-prime martensites reversion was observed in the temperature range of 50 to 200ºC and 500 to 800ºC, respectively, by dilatometer tests. The epsilon martensite volumetric fraction first rises with the strain and, at higher deformations, drops from a maximum value, which depends on the deformation temperature. The epsilon martensite occurs before alpha-prime martensite and its amount decreases with the increase on the volumetric fraction of alpha-prime martensite.Resumo em Português:
A atividade eletroquímica do compósito cerâmico metálico (cermet) Ni/Zr0,85Y0,15O0,93 (Ni/ZEI) utilizado como ânodo em pilhas a combustível de óxido sólido (PaCOS), é controlada pela condutividade intrínseca das fases presentes e pelos caminhos disponíveis para a condução elétrica e para a difusão do gás combustível. Essas propriedades são fortemente influenciadas por parâmetros microestruturais, tais como distribuição espacial das fases, forma e tamanho médio das partículas que constituem o cermet. Neste trabalho, foram determinados alguns parâmetros microestruturais das fases Ni, ZEI e poros presentes em pastilhas do cermet Ni/ZEI, através do tratamento de imagens obtidas via microscopia óptica. Relacionando esses parâmetros com a Teoria Estereológica Quantitativa foi possível calcular a contiguidade das fases. Os pós de NiO/ZEI foram sintetizados via mistura física com diferentes concentrações: 33/67, 56/44, 75/25 and 82/18 % em massa e prensados na forma de pastilhas cilíndricas. Após a sinterização, as pastilhas foram reduzidas a Ni/ZEI em atmosfera de hidrogênio a 900ºC por 2 horas. A superfície transversal de cada amostra foi observada e tratada por microscopia óptica. As imagens obtidas foram analisadas pelo programa de computador Quantikov, a fim de determinar os parâmetros microestruturais: intercepto linear médio e fração volumétrica das fases. Utilizando esses parâmetros, a contiguidade de cada fase presente no cermet foi calculada. Para comprovar a validade da técnica de análise, os valores dos parâmetros microestruturais, determinados com base na composição dos pós, foram comparados com os valores obtidos no tratamento da imagem.Resumo em Inglês:
The electrochemical activity of the metallic-ceramic composite (Cermet) Ni/Zr0,85Y0,15O0,93 (Ni/YSZ) used as anode in stacks of solid oxide fuel cell (SOFC) is controlled by the intrinsic conductivity of its phases, by the available paths for the electric conduction and the diffusion of the fuel gas. These properties are highly influenced by microstructural parameters such as space distribution of the phases, forms and average size of the particles that constitute the Cermet. In this work, some microstructural parameters of anode phases: Ni, YSZ and pores are determined in tablets of the Cermet Ni/YSZ through the treatment of images acquired with optic microscopy. Relating these parameters with the Quantitative Stereological Theory it was possible to calculate the proximity of the phases. The anodes were prepared from mixtures of NiO powder and YSZ powder at mass ratios of NiO/YSZ: 33/67, 56/44, 75/25 and 82/18 and uniaxial pressed into cylindrical pellets. After sintering, the tablets were reduced to Ni/YSZ in hydrogen atmosphere at 900ºC for 2 hours. The transversal surface of each sample was treated and observed with optical microscopy. The images were analyzed with the software Quantikov to determine the microstructural parameters: intercept linear medium and volumetric fraction of the phases. Using these parameters, the contiguity of each phase present in the Cermet was calculated. To prove the validity of the technique, the values of the microstructural parameters based on the composition of the powders were compared to the values based on the image treatment.Resumo em Português:
Fibras curtas de origem mineral, constituídas, predominantemente, de sílica amorfa, foram caracterizadas e avaliadas quanto a sua viabilidade de utilização como agente de reforço em matrizes de resina epóxi. As fibras naturais de sílica amorfa, denotadas por FNSA, foram incorporadas em matrizes de resina epóxi e as propriedades mecânicas avaliadas através de ensaios de tração. Foi estudada a influência do tratamento superficial da FNSA com agente aminossilano (AS), nas propriedades micro e macroscópicas dos compósitos, e comparado o comportamento mecânico dos compósitos obtidos com fibras naturais de sílica amorfa e fibras de vidro moídas (FV) comerciais. Os resultados sugerem que as fibras de sílica amorfa podem substituir fibras de vidro moídas, as quais vêm sendo utilizadas como agente de reforço em matriz de resina epóxi, uma vez que as propriedades mecânicas dos compósitos foram comparáveis ou superiores aos compósitos reforçados com fibras de vidro moídas.Resumo em Inglês:
A novel kind of short natural fiber obtained from mineral resources, which consists mainly of pure amorphous SiO2, was characterized and applied as a reinforcing agent in epoxy resin. Natural amorphous silica fibers (NASF) were incorporated in epoxy resin and the obtained composites were mechanically tested. The effect of the treatment of NASF chemically modified with aminosilane as well as the aspect ratio of the fibers on the mechanical properties of the composite were evaluated and compared with properties obtained with FNSA without treatment. The results obtained show that these natural fibers are potential candidates for the substitution of short glass fibers as a reinforcement phase in polymer composites, since the mechanical properties obtained were in all cases similar or superior to the ones obtained with commercial short glass fibers.Resumo em Espanhol:
El repujado de aleaciones de aluminio es un proceso muy antiguo, pero muy poco estudiado, quizá debido al bajo tonelaje procesado por este método, lo que lo hace poco relevante frente a otros procesos de deformación plástica. Sin embargo, es un método económicamente competitivo para la fabricación de recipientes de presión livianos, consistentes en un liner de aleación de aluminio reforzado con fibra de vidrio. Este proceso presenta el inconveniente de la formación de microfisuras que sirven como concentradores de tensión y provocan la fractura del recipiente durante la carga cíclica. Se encontró que esto sucede aún con longitudes de grieta muy inferiores a las predichas en la bibliografía para la aleación AA6061. Se estudió la formación de las microfisuras y la influencia de dos variables de proceso, temperatura de calentamiento y velocidad de deformación plástica, sobre las características de las mismas. Las experiencias muestran que temperaturas más altas y menores velocidades de conformación reducen la formación de microfisuras.Resumo em Inglês:
The aluminum alloys spinning process is a very old process but very little studied, perhaps due to the low tonnage processed by this method, which makes it less relevant than other processes of plastic deformation. Nevertheless, it is an economically competitive method for the manufacture of light pressure vessels, consisting of a liner of aluminum alloy reinforced with fiber glass. This process presents the disadvantage of the formation of microcracks that serve as stress risers of tension and cause the fracture of the container during the cyclical load. This happens with crack sizes much smaller than the ones in the bibliography for the alloy AA6061. The formation and the characteristics of the microcracks were studied by analysing process variables such as heating temperature and plastic deformation velocity. The experiments showed that higher temperatures and smaller forming velocities reduced the formation of microcracks.Resumo em Português:
Após a sua fratura em ensaio de flexão por três pontos, barras de In-Ceram®ZTA foram lixadas e polidas e , por microscopia eletrônica de varredura (MEV), foram avaliadas as quantidades relativas de fases que elas continham. Foram usadas 10 barras de 25,0 mm x 4 mm para cada uma das seguintes espessuras: 1,0 mm, 2,0 mm e 3,0 mm. Resultados: (a) Barras de In-Ceram®ZTA de 3mm de espessura não conseguem alcançar uma completa infiltração de vidro de alumino-silicato de lantânio até o seu núcleo, nas condições operacionais recomendadas pelo fabricante (b) A MEV com elétrons retro-espalhados é de fato uma técnica adequada para o estudo da infiltração do vidro de lantânio em barras In-Ceram®ZTA.Resumo em Inglês:
After their fracture at the end of three-point flexural strength test, Inceram®ZTA bars have been ground and polished and had their relative amounts of phases evaluated by scanning electron microscopy (SEM). Samples of 10 bars with 25.0 mm length and 4.0 mm width have been prepared for each of the following thickness: 1.0 mm, 2.0 mm and 3.0 mm. Results: (a) 3mm thick In-Ceram®ZTA bars do not achieve a complete lanthanum alumino-silicate glass infiltration up to their core under operational conditions recommended by the manufacturer; (b) SEM with back-scattered electrons is effectively a suitable technique for studying infiltration of lanthanum glass into in-Ceram®ZTA bars.Resumo em Português:
Recobrimentos poliméricos de acrílico, poliéster, poliuretano e silicone foram aplicados sobre substratos porcelânicos, usados como isoladores elétricos. Os recobrimentos foram aplicados em forma de resina líquida por meio de uma pistola ou por deposição na forma de pó. Medidas de ângulo de contato entre as superfícies e uma gota de água foram efetuadas por meio de um goniômetro para caracterizar o comportamento hidrofóbico dos recobrimentos. Os corpos-de-prova foram submetidos a ensaios que simulavam a ação da intempérie, como névoa salina, envelhecimento acelerado por radiação UV e erosão. As espessuras das camadas, alterações microscópicas nas superfícies e rugosidades foram também determinadas. Os resultados mostraram que o recobrimento com silicone apresentou ângulo de contato ~116º ou 35% superior aos outros recobrimentos poliméricos. Após os ensaios de degradação superficial houve decréscimo nos ângulos de contato mantendo-se, no entanto, o comportamento hidrofóbico para todos os recobrimentos poliméricos.Resumo em Inglês:
Polymeric coatings of acrylic, polyester, polyurethane and silicone were applied on porcelain substrates used as electrical insulators. The coatings were applied as a liquid resin by spraying or as a powder by surface deposition. Contact angle measurements between the surfaces and a water drop were taken with a goniometer in order to characterize the coating hydrophobic behavior. The samples were submitted to tests simulating degradation by saline fog, UV radiation accelerated aging and erosion. Layer thicknesses, surface microscopic alterations as well as surface roughness were also determined. Results showed that silicone coatings presented contact angles ~116º or 35% higher than those of other polymeric coatings. After surface degradation tests, there was a decrease in contact angles, however, the hydrophobic behavior was retained for all polymeric coatings.Resumo em Português:
A tendência mundial é o aumento da produtividade e da produção de peças cada vez mais sofisticadas, com elevado grau de tolerância geométrica, dimensional, com bom acabamento superficial, com baixo custo. A retificação é responsável pelo acabamento final no processo de usinagem de um material. No entanto, danos gerados nesta fase de produção comprometem todos os recursos utilizados nas fases anteriores. Grande parte dos problemas ocorridos na retificação deve-se à enorme temperatura gerada pelo processo devido às condições de usinagem. Atribui-se à velocidade de avanço, que está diretamente relacionada com a produtividade, os danos ocorridos na retificação, ficando esta variável limitada até valores que não proporcione danos. Neste trabalho, através da variação da velocidade de avanço no processo de retificação cilíndrica externa do aço ABNT D6, racionalizando a aplicação de dois fluidos de corte e usando um rebolo superabrasivo de CBN (nitreto de boro cúbico) com ligante vitrificado, avaliou-se a influência da velocidade de avanço nos danos superficiais de aços endurecidos. Os resultados permitiram concluir que a velocidade de avanço associada a uma eficiente refrigeração e lubrificação, não provocou danos térmicos (queima, trincas, tensões de tração) ao material. Tensões residuais e a rugosidade do material retificado apresentaram uma correlação com as condições de usinagem. O trabalho concluiu ser capaz um aumento dos índices de produtividade sem provocar danos nos componentes retificados.Resumo em Inglês:
The world tendency is the increase of the productivity and the production of pieces more and more sophisticated, with high degree of geometric and dimensional tolerances, with good surface finish and low cost. Rectification is responsible for the final finish in the machining process of a material. However, damages generated in this production phase affect all the resources used in the previous processes. Great part of the problems happenning in the rectification process is due to the enormous temperature generated in this activity because of the machining conditions. The dive speed, which is directly related to the productivity, is considered responsible for the damages that occur during rectification, limiting its values to those that do not cause such damages. In this work, through the variation of the dive speed in the process of cylindrical grinding of type ABNT D6 steel, rationalizing the application of two cutting fluids and using a CBN (cubic boron nitrate) abrasive wheel with vitrified blond, the influence of the dive speed on the surface damages of hardened steels was evaluated. The results allowed to say that the dive speed, associated to an efficient cooling and lubrication, didn't provoke thermal damages (including heated zones, cracks and tension stresses) to the material. Residual stresses and the roughness of rectified materials presented a correlation with the machining conditions. The work concluded that it is possible to increase the productivity without provoking damages in the rectified components.Resumo em Português:
O disco compacto (CD) e o disco de vídeo digital (DVD) são artefatos obtidos de um polímero termoplástico, o policarbonato, metalizado. Tais discos são produzidos e comercializados em milhões de unidades no mundo todo, e, desde o seu processamento até o uso pelo consumidor final, é estimado que aproximadamente 10% da produção de CD e DVD é descartada. O policarbonato pode ser separado das demais camadas destes discos, por vários métodos, recuperado e re-utilizado. Porém, na maioria das vezes, sua destinação são os lixões das grandes cidades, contribuindo para o agravamento da poluição ambiental. Este trabalho teve como objetivo estudar as propriedades mecânicas do policarbonato reciclado de CD e DVD através do método de abrasão mecânica, visando tornar viável o uso cotidiano deste material, sendo capaz de substituir polímeros de uso comum, como o poliestireno (PS), ou ser utilizado juntamente com o PC virgem em determinadas aplicações. Corpos de prova de PS e das misturas de PC-virgem/PC-reciclado (nas proporções de 100/0, 70/30, 50/50, 30/70 e 0/100 em %m/m) foram obtidos através de moldagem por injeção para a realização de ensaios de resistência à tração e ao impacto Izod além de dureza Shore. Foi observado que em até 70% de PC reciclado adicionado às blendas, houve diminuição da resistência ao impacto e da deformação enquanto a resistência à tração e a dureza superficial foram mantidas, em relação ao PC virgem. Verificou-se também que o PC reciclado conseguiu atingir 79,2% da tensão máxima de tração e 60,8% da resistência ao impacto do PC virgem. Quando comparado ao PS, o PC reciclado apresentou bom desempenho mecânico, sendo ambos similares quanto à resistência à tração, à deformação e à dureza, porém melhor resistência ao impacto.Resumo em Inglês:
The compact disc (CD) and digital video disc (DVD) are goods obtained from a thermoplastic polymer, the polycarbonate, metallized. Such discs are produced and commercialized in millions of units all over the world, and since their processing until their use by the final consumer, it is estimated that approximately that 10% of the production of CD and DVD is discarded. The polycarbonate can be separated from the other layers of these discs, through several methods, recovered and re-used, but in most of times, its destination is the landfill in the big cities, contributing to the increase of the environmental pollution. This work had as objective to study the mechanical properties of recycled polycarbonate from CD and DVD through the mechanical abrasion method, in order to make feasible its daily use, being able to substitute commodity polymers, as polystyrene (PS), or being used with the virgin PC in some applications. Specimens of PS and blends of virgin-PC/recycled-PC (in the ratios of 100/0, 70/30, 50/50, 30/70 and 0/100 in %w/w) were obtained by injection moulding for tests of tensile strength, Izod impact strength besides Shore hardness. It was observed that with the addition of up to 70% of recycled PC in the blends, there was a decrease of both the impact strength and the elongation while the tensile strength and surface hardness were unchangeable, with respect to the virgin PC. It was also noticed that the recycled PC could reach 79.2% of the maximum tensile strength and 60.8% of the impact strength of the virgin PC. When compared to PS, the recycled PC showed good mechanical performance, being similar in tensile strength, elongation and hardness but presenting better impact strength.Resumo em Inglês:
Cutting fluids of various types are usually employed to control the heat generated in machining. The continued application of conventional petroleum based metal working fluids is being challenged by the need to reduce overall volume of fluids, minimize health risks and bio-contamination. Bio-oils assisted machining is an environmental bio-compatible technology for desirable control of temperature. This paper investigates the effect of some vegetable based oils on cutting force during cylindrical machining of mild steel, aluminium and copper. The results indicated that bio oils are suitable for metal working fluids but the effects of the bio-oils on cutting force are material dependent. Groundnut oil exhibited the highest reduction in cutting force when aluminium was being turned at a speed of 8.25m/min and feeds of 0.10, 0.15 and 0.20mm/rev, respectively. Palm kernel oil had the best result when copper was turned at feeds lower than 0.15 mm/rev. However, at higher feeds, groundnut oil had the best result for copper. Coconut oil recorded the highest cutting force in all the three materials machined followed by shear butter and as such are very mild in reducing cutting force during cylindrical machining. It is concluded that groundnut and palm kernel oils are effective in reducing cutting force during cylindrical turning. Though, the lubricating and cooling action is material dependent, groundnut oil is the best among the four bio-oils investigated.Resumo em Português:
A redução da porosidade, e conseqüente redução da permeabilidade, pode ser uma solução para aumentar a durabilidade do concreto e preservar suas características superficiais. Dentro desse contexto, esta pesquisa foi desenvolvida com o objetivo de identificar um novo material a ser aplicado no sistema CIP (Concreto Impregnado com Polímero) de forma econômica, eficiente e com simplicidade, a fim de reduzir a permeabilidade das superfícies de concreto pré-fabricado. Adicionalmente: a) empregar um tratamento que não modifique o aspecto visual do concreto, abrindo perspectivas para o emprego em monumentos e obras expostas à ação das intempéries; b) desenvolver uma nova tecnologia utilizando polímeros reciclados, a fim de contribuir com a sociedade e a natureza de uma forma geral. O poliestireno (PS) reciclado a partir do EPS (poliestireno expandido) foi escolhido por apresentar características importantes como baixas absorções de água, resistência ao envelhecimento e por ser inócuo, ou seja, não constitui substrato para a proliferação de microorganismos. Foram realizados ensaios de absorção de água, verificação de profundidade de tratamento pela análise de ultravioleta e microscopia eletrônica de varredura. O presente trabalho mostra a oportunidade e a importância da modificação superficial de concretos com materiais recicláveis e que, normalmente, são descartados no meio ambiente. O concreto impregnado com EPS reciclado, a partir de agora denominado CIP-EPS-r, apresentou resultados promissores mostrando uma redução significativa da permeabilidade à água, redução da porosidade e pode acarretar uma diminuição da proliferação de fungos na superfície do concreto tratado.Resumo em Inglês:
A reduction in porosity, with a consequent reduction in permeability, could be an option for increasing the durability of the concrete and preserving its surface characteristics. This research was developed in order to identify a new material to be economically, efficiently and easily applied, as part of the PIC (Polymer Impregnated Concrete) system, so as to reduce the permeability of pre-cast concrete surfaces, thereby, reducing the rate of degradation and increasing overall durability. Addition aims are: a) using materials which do not affect the visual aspect of the concrete, so that the system can be used on monuments and other elements that are exposed to inclement weather; b) developing a new technology that makes use of recycled polymers, thereby contributing both socially and environmentally. Polystyrene is widely used in industry, principally in the packaging sector. This material presents a number of significant features, including: a low water absorption coefficient; a slow aging process; pathogenic innocuousness (i.e. it does not possess substrata for the proliferation of animals and/or microorganisms; among others. On the other hand, in most cases, final disposal of the material is extremely detrimental to the environment: recycling is limited, and there is a real need for alternative applications of waste EPS. The treated test cylinders were subjected to the following tests: water absorption; verification of the treatment depth by ultraviolet and electronic microscope sweeps (MEV); The results were promising and showed a significant reduction in water permeability, reduction in porosity and, consequently, a future reduction in the proliferation of fungus on the surface of the concrete treated with EPS should be demonstrated.