Resumo em Português:

O sucesso da cerâmica estrutural na maioria das aplicações depende não somente das propriedades do material e do projeto da peça, mas também da qualidade do produto usinado. Um dos fatores citados como obstáculo à ampla utilização de componentes cerâmicos é a sua falta de confiabilidade, em função da grande dispersão dos valores de resistência mecânica provocada por defeitos que podem ter origem no processo de retificação. A retificação de cerâmica, assim como a de aços e superligas, é realizada normalmente com abundância de fluidos de corte. A utilização destes resulta em problemas ecológicos, fisiológicos e econômicos. Desde a última década, a opinião pública, o mercado, as leis e regulamentos têm pressionado as indústrias para considerar os riscos ambientais na manufatura. Com o propósito de avaliar alternativas ao método convencional de lubri-refrigeração, foi estudada a viabilidade da técnica de refrigeração otimizada, onde o fluido de corte é aplicado à mesma velocidade periférica do rebolo, penetrando na região de corte com menos turbulência. Também foi analisada a técnica da Mínima Quantidade de Lubrificação (MQL), na qual o grande volume de fluido de corte é substituído por um jato de ar contendo uma quantidade ínfima de lubrificante. Os métodos foram comparados através da análise da força tangencial de corte, rugosidade e relação G. Concluiu-se ainda que a técnica de MQL mostrou-se inviável na retificação de cerâmica nas condições propostas e que os resultados com a lubri-refrigeração otimizada não permitiram afirmar que esta resultou em melhores valores de rugosidade e relação G quando comparada com à técnica convencional.

Resumo em Inglês:

The success of structural ceramics in most applications depends not only on the materials properties and component design, but also the quality of machined products. One factor usually mentioned as a barrier to the wide use of ceramics is the lack of reliability of ceramic components, because the variability on the mechanical strength caused by defects that can be impaired in the grinding process. The grinding of ceramics, as much as with steel grinding is performed generally with excess of cutting fluids (coolants). The use of coolants results in serious ecological, physiological and economic issues. Since last decade the public opinion, the market, the laws and regulations have pushed the industries to consider the environmental risks in the manufacturing process. Then, in order to evaluate alternatives to the conventional method of cooling and lubrication, it was studied the viability of the optimized technique, where the cutting fluid is applied to the same peripherical speed of the wheel, penetrating in the cutting zone with less turbulence. Also, it was verified the technique of Minimum Quantity of Lubricant (MQL), where a large amount of cutting fluid is replaced by an air compressed flow containing a small quantity of lubricant. The methods were compared through performance analysis of cutting forces, roughness and wheel (G ratio). As a conclusion is that MQL is not viable in ceramics grinding with the working conditions proposed. The results obtained with optimized technique are insufficient to state this technique presents better roughness and G-ratio values when compared to conventional method.

Resumo em Português:

Concretos mulitizados são comumente utilizados na indústria siderúrgica devido as suas excelentes propriedades. Entretanto, a presença de cimento de aluminato de cálcio, juntamente com SiO2, forma eutéticos e fases de baixo ponto de fusão, motivando assim a seleção de ligantes alternativos. Neste trabalho os três principais ligantes para refratários (cimento de aluminato de cálcio, alumina hidratável e sílica coloidal) foram incorporados em concretos com alto potencial de mulitização e suas propriedades a verde e a quente foram comparadas, definindo quais ligantes apresentam melhor desempenho. Os resultados indicam que a sílica coloidal, além de facilitar a etapa de secagem, resulta em excelentes propriedades a quente e em menor teor de líquido residual após queima, quando comparados com uma composição referência de alta alumina.

Resumo em Inglês:

Mullite based castables are usually applied for lining steel industries processing ladles due to their superior working performance. However, the presence of aluminate cement and SiO2 can deteriorate their hot properties by the formation of eutectics and low melting point phases, which motivates the search for alternatives biding systems. In this paper, the three main binders for refractory castables (aluminate cement, hydratable alumina and colloidal silica) were added to different compositions and their green and hot properties were compared, aiming to define which one presents better performance. The results indicated the colloidal silica as a promising substitute to the aluminate cement as it favors the drying process, provides excellent hot properties, higher refractoriness and generates low residual liquid phase after sintering, when compared to a high alumina composition.

Resumo em Português:

Foi desenvolvido um equipamento para a caracterização não-destrutiva dos módulos elásticos aplicável a cerâmicas, concretos e materiais frágeis baseado na norma ASTM E 1875-00. Pode-se medir com exatidão, praticidade e simultaneidade o módulo de Young, de cisalhamento e a razão de Poisson. O equipamento obtém, via espectroscopia de ressonância sônica, as freqüências naturais de vibração flexurais e torcionais do corpo de prova e calcula os módulos. O equipamento foi desenvolvido em três partes: suporte do corpo de prova, eletrônica e software. O suporte aplica as condições de contorno mecânicas e a excitação necessária, a eletrônica gera e capta os sinais e o software executa os cálculos. A validação foi realizada com ensaios inter-técnicas e inter-laboratoriais de materiais refratários e de referência. Os resultados mostraram que o equipamento é mais versátil do que as opções atuais para a medida simultânea das três propriedades elásticas apresentadas acima.

Resumo em Inglês:

In this work was developed an equipment for non-destructive characterization of elastic moduli applicable to ceramics, concretes, and brittle materials based on ASTM E 1875-00 standard. The Young's modulus, shear modulus and Poisson's ratio can be simultaneously and easily measured with accuracy applying the new equipment. The natural torsional and flexural vibration frequencies of the sample are measured through sonic resonance spectroscopy. This permits the calculation of the elastic moduli. The system was developed in three parts: the sample holder, the electronics and the software. The sample holder applies the mechanical boundary conditions and excitation. The electronics captures and generates the signals. Finally, the software performs the calculations. The validation was carried out with inter-laboratory and inter-technique tests of refractories and reference materials. The results showed that the equipment is more versatile than the current options to the simultaneous measurement of the elastic moduli.

Resumo em Português:

Cerâmicas arqueológicas possuem uma infinidade de dados sobre a dinâmica social e cultural dos indígenas do sítio Caninhas, SP. A superfície de fratura apresenta gradiente de cor, do ocre ao cinza escuro, quando da superfície para o centro da peça. Este aspecto é decorrente dos gradientes de temperatura gerados durante a queima da peça cerâmica, de forma que na superfície a combustão dos compostos orgânicos é completa (coloração mais clara) e na parte interna é incompleta (coloração mais escura). Foram realizadas análises composicionais por difração de raios X e mapeamento por EDS, sendo identificadas as fases ilita, quartzo e lutecita (região ocre) e ilita, quartzo, alumina-hidratada e lutecita (região cinza escura). Os resultados de EDS confirmaram a presença dos elementos químicos das fases identificadas por difração de raios X. As análises microestruturais por microscopia óptica e eletrônica por varredura sugerem a presença de raízes e restos de cerâmicas sinterizadas nas peças indígenas. Os resultados de dureza Vickers mostraram o quanto frágeis e heterogêneas são as cerâmicas arqueológicas, alcançando aproximadamente 203 HV (grãos de sílica) e 16 HV (matriz cerâmica).

Resumo em Inglês:

Archaeological ceramics contain many data about social and cultural indigenous site Caninhas, SP, Brazil. The ceramics present a gradient of color (ochre to dark gray), when from the surface to the center of the piece. This behavior is associated with thermal gradients in ceramic pieces during the sintering process, resulting in a complete combustion of organic compounds at the piece surface (clear color) and incomplete burning inside the piece (dark color). Phase composition was analyzed by X-ray diffraction (XRD) and mapping by EDS, identifing the illite, quartz and lutecite phases (ochre region) and illite, quartz, hydrated alumina and lutecite phases (dark gray region). The results of EDS confirmed the chemical elements identified by X-ray diffraction. Optical microscopy and scanning electron microscopy analyses suggested the presence of roots and scrap of sintered pieces in indigenous ceramics. The Vickers hardness values showed the fragility and heterogeneity of archaeological ceramics, reaching approximately 203 HV in the grains of silica and 16 HV in the ceramic matrix.

Resumo em Português:

O compósito Al2O3-YAG possui alta resistência a fluência em elevadas temperaturas, o que permite vislumbrar aplicações no campo da engenharia aeronáutica e espacial, tais como motores a jato e turbinas a gás de alto desempenho. Este compósito também apresenta algumas propriedades favoráveis a seu emprego na área de blindagem balísticas, como por exemplo elevada dureza e alta resistência à abrasão. Nesse estudo foram produzidas amostras de Al2O3-YAG e Al2O3-YAG com Nb2O5 e Al2O3 com Nb2O5. Os pós precursores foram homogeneizados em moinho planetário de bolas por 4 h, secos em estufa a 120 ºC por 48 h, desaglomerados e peneirados. Os pós foram prensados uniaxialmente a 70 MPa. A sinterização foi realizada a 1450 ºC, com taxa de aquecimento e resfriamento de 10 ºC/min, durante 2, 3 e 4 h. Os materiais sinterizados foram caracterizados quanto à densidade pelo método de Arquimedes e avaliados microestruturalmente por microscopia eletrônica de varredura e difração de raios X com refinamento por Rietveld. As amostras Al2O3-YAG e Al2O3 aditivadas com Nb2O5 revelaram a presença da fase niobato de ítrio (YNbO4) e niobato de alumínio (AlNbO4) na ordem de 5 e 1% em peso, respectivamente. Não há registro na literatura desta adição a esse compósito. Os resultados mostraram que são necessários ainda ajustes nas condições de sinterização da composição Al2O3-YAG com Nb2O5 para maximizar a baixa densificação, da ordem de 60%. O Al2O3 aditivado com Nb2O5, por sua vez, apresentou uma densificação satisfatória, de 96%.

Resumo em Inglês:

The Al2O3-YAG composite has high mechanical strength at high temperatures which allows its use in air craft applications, since it increases the thermal efficiency of jet engines and helps the development of high performance gas turbines. This composite also exhibits some favorable properties toward military applications such as armor, due to its high hardness. In this study, Al2O3-YAG and Al2O3-YAG with 4wt.% Nb2O5 (niobia) samples were produced. The precursors powders were ground in a planetary ball mill for 4 h, dried in an oven at 120 ºC during 48 h, deagglomerated and sieved. The powder mixtures were then uniaxially pressed at 70 MPa. Sintering was carried out at 1450 ºC for 2, 3, and 4 h, with heating and cooling rates of 10 ºC/min. The materials were characterized by scanning electron microscopy (SEM) in order to characterize the microstructure. X-ray diffraction with Rietveld refinement was performed to determine and quantify the structural phases, whereas density was measured by the Archimede´s method. The samples with niobia addition revealed approximately 5wt.% of yttrium niobate (YNbO4) phase. It is worth pointing out that there is no citation in the literature involving niobia addition to the Al2O3-YAG composite. On the other hand, the obtained results indicated that additional experiments regarding the sintering conditions are necessary to optimize density.

Resumo em Português:

Cimento de aluminato de cálcio (CAC) e óxido de magnésio (MgO) são duas importantes matérias primas para a indústria de concretos refratários e apresentam grande tendência à hidratação. Os efeitos dessa reação em cada caso isolado são distintos e bem conhecidos: enquanto o CAC hidratado atua como ligante e garante a resistência mecânica do material antes da sinterização, a hidratação do MgO pode causar sua total desintegração em alguns casos. Devido ao interesse tecnológico nesses materiais, é importante investigar as peculiaridades desses processos e as potenciais interações entre eles. Neste trabalho, os efeitos da adição de diferentes teores de CAC na hidratação do MgO foram investigados em suspensões aquosas usando medidas de expansão volumétrica aparente, pH das suspensões e difração de raios X. Foi observado que os efeitos danosos da hidratação do MgO podem ser significativamente reduzidos com um controle adequado do teor de CAC nas formulações.

Resumo em Inglês:

Calcium aluminate cement (CAC) and magnesium oxide (MgO) are two of the most important raw materials for refractory castables industry and both present a high driving force for hydration. The effects of this reaction for each compound are well known: whereas the hydrated CAC behaves as a binder, hardening the castable, MgO hydration can cause the total disintegration of the material. Due to the technological interests involved, it is important to study the peculiarities in these processes and their potential interactions. In the present work, the effects of the addition of different CAC contents on MgO hydration were investigated in aqueous suspensions by means of apparent volumetric expansion, pH measurements and qualitative X-ray diffraction. It was found out that the deleterious effects of MgO hydration can be significantly reduced with a proper control of the CAC content for the formulations.

Resumo em Português:

A sílica coloidal se apresenta como um promissor substituto do cimento de aluminato de cálcio para utilização em concretos mulitizáveis. O uso deste ligante promove adequada resistência mecânica a verde, facilidade de secagem, inibe a formação de fases de baixo ponto de fusão, além de favorecer a formação de mulita in-situ. Entretanto, as propriedades finais do concreto dependem das características da solução coloidal utilizada. O objetivo deste trabalho é comparar as propriedades a verde e a quente de sistemas mulitizáveis ligados por sílica coloidal, variando suas características, tais como teor de sólidos, área superficial e tipo de estabilizante. Os resultados indicaram que sílicas coloidais com alta área superficial reduzem a trabalhabilidade dos concretos e diminuem as propriedades a quente devido ao acentuado trincamento durante a cura. A refratariedade dos sistemas é ainda comparada com concretos ligados por cimento de aluminato de cálcio e alumina hidratável, ressaltando a superioridade do ligante coloidal.

Resumo em Inglês:

The colloidal silica has been shown as a promising substitute for the aluminate cement as a binder for refractory castables. It can promote suitable mechanical strength for green bodies, reduce the explosion risk and does not develop phases with low melting point in the alumina systems. In addition, they can induce the in-situ mullite formation. Nevertheless, the final properties of the castable can also depend on the colloidal suspension characteristics such as, solid concentration, surface area and stabilizing agents. This paper aims to compare the green and high temperature properties of castables using different types of colloidal silicas. The results showed that colloidal silica containing a high surface area builds up internal tensions and cracks during the drying process, which deteriorate the hot mechanical properties of the castables. Besides that, they also reduce the workability and the free flow of the system. The results presented were also compared with the refractoriness of others binding systems such as aluminate cement and reactive alumina on colloidal silica containing castables.

Resumo em Português:

Os sistemas cerâmicos representam hoje na odontologia uma alternativa aos metais no tratamento protético. No entanto, esses materiais não atingiram os mesmos resultados a longo prazo da convencional prótese metalocerâmica. Na maioria dos casos, principalmente em próteses anteriores, o comportamento desses materiais é satisfatório. Entretanto, à medida que a demanda por estética exige a utilização de materiais cerâmicos nas regiões posteriores, as taxas de falhas aumentam. Com isso, sabendo o que se pode esperar de cada material é possível não só indicar ou contra-indicar a utilização destas próteses, mas também desenvolver novos materiais e técnicas. O objetivo desta revisão foi apresentar os diversos sistemas cerâmicos e seu comportamento mecânico durante a utilização clínica, relatando as localizações, os tipos e as regiões das falhas mais frequentes nos sistemas atuais, visando à busca por soluções.

Resumo em Inglês:

The current ceramic systems in dentistry represent an alternative to metals in prosthetic treatment. However, these materials did not reach the same long-term results of conventional metal-ceramic prosthesis. In most cases, especially in anterior prostheses, the behavior of these materials is satisfactory. Nevertheless, as the demand for aesthetics requires the use of ceramics in the posterior regions, the rate of failure increases. Therefore, knowing what to expect of each material makes it possible not only to indicate or contraindicate the use of these prostheses, but also to develop new materials and techniques. The objective of this review was to explain the various ceramic systems and their mechanical behavior during the clinical use, reporting the locations, types and regions of most frequent failures in current systems in the search for solutions.

Resumo em Português:

O objetivo deste trabalho é não somente a síntese de pigmento cerâmico negro com estrutura espinélio usando minerais locais e de baixo custo (minérios de cromita e manganês) mas também pesquisar as relações entre a estrutura e a cor dos pigmentos obtidos. O porquê da utilização de soluções sólidas de espinélio em materiais cerâmicos é principalmente devido às características estruturais, estabilidades térmica e química. Neste estudo pigmentos coloridos foram obtidos por calcinação a 1250 ºC partindo-se de mistura de cromita e óxido de manganês. Foram testadas diferentes composições contendo 30, 40 e 50 peso% de óxido de manganês (alto e baixo teor, respectivamente). A composição de fases e a caracterização microestrutural da matéria-prima e dos pigmentos obtidos foram avaliadas por difração de raios X, fluorescência de raios X, microscópio óptico com luz polarizada e microscópio eletrônico de varredura. Além disso, foram determinadas as cores dos pigmentos obtidos e dos azulejos. A composição de todos os pigmentos mostra a estrutura espinélio com Cr2FeO4; hematita foi também detectada na mistura de baixo teor de manganês. O grau de brilho é relativamente o mesmo em todas as misturas de pigmentos com os dois conteúdos de manganês. Entretanto, os azulejos podem ser considerados brilhantes comparados com seus pigmentos, especialmente o de maior teor de manganês. As reações de calcinação em estado sólido são realmente capazes de formar um pigmento marrom intenso que pode ser usado em aplicações em cerâmica industrial. A produção de pigmentos cerâmicos negros a partir de matéria-prima de menor custo e menor teor de pureza, que podem ser utilizadas no Egito para substituir os óxidos e sais puros, mostrou desempenho melhor para a produção de pigmentos pintados.

Resumo em Inglês:

The aim of this work is not only the synthesis of black ceramic pigment with spinel structure using local and inexpensive minerals (chromite and manganese ores) but also throw some light on the relations between the structure and the colour of obtained pigment. Ultimate utilization spinel solid solution in ceramic materials is mostly due to their structure characteristics, their thermal and chemical stability. In this study colour pigments were ned by calcinations at 1250 ºC starting from a mixture of chromite and manganese oxide. Different compositions were tested containing 30, 40 and 50 wt.% of manganese oxide (low and high content respectively). The phase composition and microstructure characterization of both raw material and obtained pigments were evaluated by X-ray diffraction, X-ray fluorescence, polarizing microscope and scanning electron microscope. Furthermore, the colour measurements of the obtained pigments and tiles were evaluated. Composition of all pigments reveal the spinel structure with Cr2FeO4; hematite was also recorded in the mixture of low manganese. The degree of lightness is relatively same in the pigments mixtures of both manganese types. However, tiles could be considered lightness compared with its pigments, especially of the high manganese type. The solid state calcinations reactions are indeed able to form intense brown pigments that can be used as a stain for industrial ceramic applications. The production of less expensive black ceramic pigments from low cost and less pure raw materials that can be utilized in Egypt to substitute for the imported pure oxides or salts is proved superior performance for producing painted pigments.

Resumo em Português:

O dióxido de titânio apresenta boas propriedades como um material fotocatalisador para aplicação em processos de degradação fotocatalítica. No entanto, o dióxido de titânio deve ser usado ancorado num suporte adequado. O uso de cerâmica vermelha como suporte de fotocatalisadores pode ser uma boa alternativa devido ao seu baixo custo e facilidade de fabricação. Neste trabalho foi estudado, via difração de raios X, o dióxido de titânio suportado em cerâmica vermelha produzida com argilas cauliníticas da região de Campos dos Goytacazes, RJ. Os resultados mostram que o dióxido de titânio apresenta mudança estrutural da fase mais fotoativa (anatásio) para a fase menos fotoativa (rutilo) com o aumento da temperatura de sinterização. Em 700 ºC cerca de 50% da fase anatásio é retida para o dióxido de titânio suportado em cerâmica vermelha, independentemente do tipo de argila usada.

Resumo em Inglês:

The titanium dioxide presents good properties as a photocatalyst material for application in processes of photocatalytic degradation. However, the titanium dioxide should be anchored on a suitable support. The use of red ceramic as supporting material can be an alternative very interesting due to the its low cost and ease of manufacturing. In this work was studied via X-ray diffraction the phase transformation anatase-rutile at different temperatures for supported titanium dioxide in red ceramic substrate prepared with kaolinitic clays from the Campos dos Goytacazes-RJ region. The results showed that the effect of the sintering temperature was promoting the structural change of the phase more photoactive (anatase) for the less photoactive (rutile). At 700 ºC about 50% of the anatase phase is retained for supported titanium dioxide in red ceramic substrate, independently of the clay type used.

Resumo em Português:

O principal objetivo foi a preparação e a utilização de uma argila organofílica com capacidade de promover a separação do composto fenol, encontrado em larga escala nos efluentes aquosos de indústrias petroquímicas. O trabalho consistiu no preparo de um material adsorvente, partindo de cinco tipos diferentes argilas retiradas de bacias localizadas na região nordeste do Brasil: Verde Lodo, Bofe e Chocolate, retiradas do município de Campina Grande, Boa Vista, PB; e Lagoa de Dentro e S. Jorge, do Pólo Gesseiro do Araripe, PE. As argilas in natura foram tratadas com uma solução de carbonato de sódio visando a troca dos poli-cátions existentes em suas regiões intercamadas pelo cátion sódio, em um reator de bancada, com diferentes concentrações, tempo de contato e temperatura, de acordo com um planejamento experimental 2³. Como resposta ao tratamento com carbonato de sódio, fez-se a leitura das viscosidades plásticas (cP ou mPa.s) das suspensões aquosas desse material com 4,86% em massa. Os resultados mostraram que a argila Chocolate, na melhor condição do planejamento experimental, atingiu uma viscosidade plástica de 4 mPa.s, sendo, portanto, escolhida como material adsorvente. Em seguida, este material foi submetido a um tratamento com sal quaternário de amônio em duas concentrações diferentes visando a troca catiônica de sódio por cátions amônio quaternário. Após o preparo do material adsorvente, foram realizados ensaios adsortivos de equilíbrio, sendo verificado o efeito da concentração do sal quaternário de amônio no processo adsortivo de remoção do fenol. A eficiência adsortiva, para uma relação de massa 1 g de argila organofílica e volume de solução fenólica igual a 100 mL, com concentrações iniciais entre 20 e 110 mg.L-1, foi de aproximadamente 70%.

Resumo em Inglês:

The goal of this research was the preparation and use of organophilic clay capable of promoting the separation of phenol, found in large scale in the aqueous effluent of petrochemical industries. The studies consisted of preparing adsorbent material, based on five different types of clay taken from ponds located in the Northeast of Brazil, which are: Verde Lodo, Bofe and Chocolate, from Campina Grande, Boa Vista, PB, Brazil, and Lagoa de Dentro and S. Jorge, from Araripe's pole of plaster in PE, Brazil. In experimental scale the clays in natura were treated with a solution of sodium carbonate, to the exchange of poly-cations exist in their interlayer regions by the sodium cation, used different concentrations, temperature and time of contact, according to a experimental design 2³. In response to treatment with sodium carbonate, was reading the plastic viscosity (cP or mPa.s) of aqueous suspensions of this material with 4.86% by weight. The result showed that the Chocolate clay, in the best condition of the experimental design, has a plastic viscosity equal to 4 mPa.s and therefore was chosen as adsorbent material to continue the study. The Chocolate clay was subjected to a treatment with quaternary aµmonium salt, in two different concentrations, to cation exchange of sodium by quaternary aµmonium cations. After preparing the adsorbent material, were tested adsorptive equilibrium was verified the effect of the concentration of the quaternary aµmonium salt in the adsorptive process to removal of phenol. The adsorptive efficiency for a ratio (wt/vv) of 1 g of organophilic clay in 100 mL of phenolic solution, with initial concentrations between 20 and 110 mg.L-1, was approximately 70%.

Resumo em Português:

Devido aos grandes desafios encontrados na perfuração de poços, há a necessidade de se desenvolver fluidos com propriedades adequadas e capazes de atender todas as exigências da perfuração, como elevada capacidade de carreamento de sólidos e alta lubricidade, como também fluidos ambientalmente corretos. O grau de impacto dos fluidos de perfuração no meio ambiente depende especialmente do tipo de fluido utilizado, se de base aquosa, oleosa, sintética ou mesmo de base ar. Portanto, é de fundamental importância o desenvolvimento de fluidos com características específicas em cada etapa da perfuração. Sendo assim, este trabalho objetivou o desenvolvimento de fluidos aquosos, com baixo teor de sólidos e propriedades reológicas, de filtração e lubricidade adequadas à perfuração de poços de petróleo onshore. Os fluidos foram formulados utilizando em sua composição bentonita sódica industrializada, aditivos poliméricos e lubrificantes, em diferentes concentrações. O estudo reológico, de filtração e lubricidade mostrou que os fluidos apresentam comportamento pseudoplástico e que os aditivos selecionados desempenham com êxito suas funções de modificadores reológicos, redutores de filtrado e agente lubrificante. Além disto, ficou evidenciada a necessidade de aditivos lubrificantes em fluidos aquosos contendo argila bentonítica e polímeros. A adição de 1% de lubrificante no fluido é suficiente para adequar a capacidade lubrificante dos fluidos.

Resumo em Inglês:

Due to challenges encountered in drilling wells, there is a need to develop fluids that have properties suitable and able to meet all the requirements of drilling, such as, high capacity for carrying of solid and high lubricity. Besides that, they need to be environmentally friend. The degree of impact of drilling fluids in the environment depends on the type of fluid used, if water or oil or synthetic or air based. It is therefore of fundamental importance to develop fluid with specific characteristics in each stage of drilling. Thus, the aim of this work is to develop aqueous fluids with low content of solids and rheological, filtration and lubricity properties adjusted for drilling of onshore oil wells. The fluids were formulated by using industrialized sodium bentonite, polymeric additives and lubricants, in different concentrations, in its composition. Rheological, filtration and lubricity studies showed that the fluids have pseudoplastic behavior and, the selected additives successively play their functions of rheological modifiers, filtrate reducer and lubricant agent. Moreover, it was evidenced the necessity oflubricant additives in aqueous fluids containing bentonite clay and polymers. The addition of 1% of lubricant in the fluid is sufficient to adjust the lubricant capacity of fluids.

Resumo em Português:

Foram avaliadas diferentes formas de glazeamento da superfície de porcelana quanto à resistência ao cisalhamento de bráquetes metálicos colados com diferentes cimentos. Quarenta e dois corpos de prova de metalocerâmica foram confeccionados (2 controles) e divididos em quatro grupos de acordo com o tipo de glazeamento, com camada extra de glaze (G) ou auto-glazeados (AG), e o cimento utilizado, resina fotopolimerizável (r) ou ionômero de vidro resinosos (i), formando os seguintes grupos: Gr, Gi, AGr e AGi com 10 corpos de prova cada grupo. Todas as superfícies dos corpos de prova receberam tratamento com ácido fosfórico 35% por 30 s seguidos de uma camada de silano. Quarenta bráquetes metálicos foram colados. Os corpos de prova foram submetidos a termociclagem e ao teste de resistência ao cisalhamento com uma máquina universal de ensaios mecânicos. Uma amostra de cada grupo após descolagem, remoção da resina e polimento, foi avaliado em microscópio eletrônico de varredura. O índice de fratura coesiva da porcelana foi também avaliado. Os resultados mostram valores acima da média aceitável na literatura para todos os grupos, sendo que o grupo AGr apresentou valor menor (10,38 MPa) e estatisticamente significativo em relação aos demais. A análise no microscópio eletrônico de varredura mostrou que as superfícies, após polimento, não readquirem as características de antes da colagem, apesar de se apresentarem aceitáveis clinicamente. Houve fratura da porcelana em todos os grupos. Conclui-se que é possível se conseguir colagem adequada de bráquetes metálicos em superfícies metalocerâmicas auto-glazeadas e com camada extra de glaze, preservando-o, não necessitando reconhecer previamente a forma de glazeamento.

Resumo em Inglês:

Different glazing techniques for porcelain surface were evaluated in terms of shear bond strength of metallic brackets bonded with different cements. Forty-two metal-ceramic samples were made (2 controls) and then divided into four groups according to type of glazing technique, either using extra glaze layer (G) or self-glazing material (SG), and type of adhesive material, that is, self-curing resin (r) or resin glass-ionomer cement (i), thus forming the following groups: Gr, Gi, SGr, and SGi with 10 samples each. The whole surface of all samples was treated with 35% phosphoric acid for 30 s, followed by application of silane layer. Forty metallic brackets were bonded. The samples were submitted to thermocycling process and shear bond strength test with a universal testing machine. After bracket debonding, removal of resin, and polishing, one sample from each group was evaluated with a scanning electron microscope (SEM). The index of cohesive porcelain fracture was also assessed. The results show that all the groups had, on average, values higher than those found in the literature, with AGr presenting the lowest value (10.38 MPa) compared to other groups. SEM analysis showed that the porcelain surfaces did not recover their original characteristics before the bracket debonding procedure, although they were considered acceptable for clinical use. Porcelain fracture was observed in all groups. One can conclude that it is possible to bond metallic brackets adequately to metal-ceramic porcelain surfaces previously treated with either self-glazing material or extra glaze layer without having to recognise the glazing technique originally employed.

Resumo em Português:

A dupla perovsquita Ca2MnReO6 na forma policristalina foi preparada utilizando o método do tubo de quartzo encapsulado. A pressão parcial de oxigênio dentro do tubo de quartzo mostrou-se ser um parâmetro crucial para a produção de uma amostra estrutural monofásica. Esse parâmetro foi controlado usando a relação entre o conteúdo dos precursores ReO2 e ReO3 e o parâmetro fator de preenchimento (razão entre a massa e o volume interno total do tubo de quartzo).A morfologia e a composição química foi investigada através da microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de energia dispersiva de raios X . Os parâmetros de estrutura cristalina foram determinados através da análise do padrão de difração tomado com luz síncrotron de alta resolução. Finalmente, os parâmetros cristalinos foram comparados com os resultados oriundos dos cálculos de Bond-Valence Method oriundos do programa SPuDS. Como resumo, a análise indicou que a amostra é um composto monofásico com uma estrutura cristalina monoclínica (grupo espacial P21/c) com a=5,44445(2) Å; b=5,63957(3) Å; c=7,77524(3) Å; and β = 90,18(1)º.

Resumo em Inglês:

The Ca2Mn1Re1O6 double perovskite has been prepared in polycrystalline form by using the encapsulated quartz tube method. The partial oxygen pressure inside the quartz tube revealed this to be a crucial synthesis parameter for the production of a single structural phase sample. This parameter was controlled using the ratio between ReO2 and ReO3 content and the filling factor parameter (ratio between mass and total inner volume of the quartz tube). The morphology and chemical composition was investigated by scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy. The crystal structure parameters were determined by analysis of the synchrotron high-resolution X-ray powder diffraction pattern. The analysis indicates that the sample is an ideal single-phase compound with a monoclinic crystal structure (space group P2(1)/n) with a = 5.44445(2) Å; b = 5.63957(3) Å; c = 7.77524(3) Å; and β = 90.18(1)º. Computer simulations were performed considering two cation valence configurations, namely, (i) Mn2+Re6+ or (ii) Mn3+Re5+, for the Ca2Mn1Re1O6 compound. XANES analysis measurements indicated +2.3 for the average valence of Mn (a mixture of Mn2+ and Mn3+) and +5.7 for the effective valence of Re (an intermediate valence between Re4+ (ReO2) and Re6+ (ReO3)). As a summary, we concluded there is a mixed valence configuration for Mn and Re in Ca2Mn1Re1O6 , taken into account the oxygen content of 6.0±0.1.

Resumo em Português:

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de materiais cerâmicos porosos, obtidos a partir de cerâmicas estruturais (alumina), para a fabricação de mancais aerostáticos. Os resultados iniciais indicaram que, houve homogeneidade na distribuição dos poros na matriz de alumina, obtida com diferentes concentrações de agente poroso (sacarose). O valor médio dos poros foi de 0,14 µm, com porosidade em torno de 28%, apresentando um pequeno desvio-padrão. O modelo matemático do mancal aerostático poroso é apresentado e os resultados numéricos indicaram que o parâmetro adimensional (Г) relacionado com o meio poroso afeta significativamente a capacidade de carga e rigidez do mancal. Considerando os resultados experimentais e numéricos, a matriz porosa obtida com 40% de concentração induzida de sacarose é a mais adequada, para a fabricação de mancais aerostáticos cerâmicos porosos.

Resumo em Inglês:

This paper presents the development of an advanced ceramic material for manufacturing aerostatic porous bearing. The results show that there is homogeneous distribution of the pores in the alumina matrix by using different concentrations of the added component (sucrose). The average pore diameter remained around 0.14 µm and respective porosity around 28%, with small standard deviation. The mathematical model of the aerostatic porous bearing is presented, and numerical results indicate that the parameter related to porous medium (Г) strongly affects the resultant bearing load capacity and stiffness. Considering the experimental and numerical results, the porous matrix obtained with 40% of sucrose concentration is more suitable for the aerostatic porous bearing application in study.