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Cerâmica, Volume: 64, Número: 372, Publicado: 2018
  • Estudo do efeito da modificação de superfície de Fe3O4 e CoFe2O4 para aplicação como carreador de fármaco Articles

    Araújo, P. M. A. G.; Araújo, N. G.; Silva, M. R.; Bicalho, S. M. C. M.; Costa, A. C. F. M.

    Resumo em Português:

    Resumo Neste trabalho foram propostos obter e caracterizar o Fe3O4 e o CoFe2O4 associados ao tetraetilortossilicato (TEOS) e do 3-aminopropiltrimetoxissilano (APTS), visando avaliar o efeito da modificação de superfície das partículas magnéticas sobre as propriedades estrutural, morfológica e magnéticas para aplicação como carreador de fármaco. As amostras foram caracterizadas por difração de raios X, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier, análise textural, microscopia eletrônica de varredura e medidas magnéticas. A partir dos resultados observou-se que o Fe3O4 e o CoFe2O4 foram sintetizados com sucesso. A presença da fase principal do Fe3O4 foi notada no sistema obtido com o Fe3O4/SiO2 e CoFe2O4 no sistema obtido com o CoFe2O4/SiO2. A formação dos híbridos (core-shell) foi confirmada pela presença de bandas características da sílica. Os sistemas obtidos com o Fe3O4 apresentaram diâmetros de partícula superiores aos formados com o CoFe2O4, ambos formados de aglomerados de tamanho e formato irregulares e com comportamento típico de materiais ferrimagnéticos.

    Resumo em Inglês:

    Abstract In this work, the obtention and characterization of Fe3O4 and CoFe2O4 associated to tetraethyl orthosilicate (TEOS) and 3-aminopropyltrimethoxysilane (APTS) were proposed, aiming to evaluate the effect of surface modification of magnetic particles on structural, morphological and magnetic properties for application as a drug carrier. The samples were characterized by X-ray diffraction, Fourier-transform infrared spectroscopy, textural analysis, scanning electron microscopy and magnetic measurements. The results showed that Fe3O4 and CoFe2O4 were synthesized successfully. The presence of the Fe3O4 main phase was observed in the system obtained with Fe3O4/SiO2 and CoFe2O4 in the system obtained with CoFe2O4/SiO2. The formation of hybrids (core-shell) was confirmed by the presence of characteristic bands of silica. The systems obtained with Fe3O4 had larger particle diameters than those formed with CoFe2O4, both formed by agglomerates of irregular size and shape and with typical behavior of ferrimagnetic materials.
  • Análise do comportamento de membranas cerâmicas de α-alumina/Pd para separação de gases a temperatura ambiente e baixas pressões Articles

    Bertotto, R.; Duarte, J.; Santos, V. dos; Zeni, M.; Bergmann, C. P.

    Resumo em Português:

    Resumo Membranas de compósitos Pd/α-Al2O3 com uma e duas camadas de Pd foram preparadas pelo processo electroless plating sobre tubos cerâmicos porosos. A análise de espectroscopia por dispersão de energia confirmou a composição química do suporte cerâmico (Al e O) e da membrana com Pd (Al, O e Pd), bem como a espessura da camada de Pd de 0,8 μm (uma camada) e 1,3 μm (duas camadas). As imagens de microscopia eletrônica de varredura mostraram que a superfície da membrana foi mais uniforme com uma camada do que duas camadas de Pd. O difratograma de raios X registrou picos referentes à fase α-alumina. A porosimetria por intrusão de mercúrio apresentou diâmetro de poro em torno de 5 nm e volume máximo de Hg intrudado de 0,0081 cm3.g-1. Os testes de permeabilidade aos gases mostraram que as membranas possuem seletividade α de 3,79 para o par H2/CO2 com um camada de Pd e de α=3,43 para o par H2/CH4 com duas camadas de Pd.

    Resumo em Inglês:

    Abstract Composite membranes Pd/α-Al2O3 with one and two Pd layers were prepared by electroless plating process on porous ceramic tubes. The analysis by energy dispersive spectroscopy confirmed the chemical composition of the ceramic support (Al and O) and of the membrane with Pd (Al, O and Pd), as well the thickness of Pd layer of 0.8 μm (one layer) and 1.3 μm (two layers). Scanning electron microscopy images showed that the surface membrane was more uniform with one layer than two Pd layers. The X-ray diffraction pattern recorded peaks assigned to α-alumina phase. Mercury intrusion porosimetry showed a pore diameter around 5 nm and maximum intruded Hg volume of 0.0081 cm³.g-1. Gas permeability tests showed that the membranes had selectivity α of 3.79 for H2/CO2 pair with one Pd layer and α=3.43 for H2/CH4 pair with two Pd layers.
  • Influência das condições de cura na reologia dos novos depósitos de argilas bentoníticas da Paraíba Articles

    Morais, I. C. G.; Silva, I. A.; Buriti, B. M. A. B.; Menezes, R. R.; Neves, G. A.; Ferreira, H. C.

    Resumo em Português:

    Resumo Novos depósitos de argilas esmectíticas foram descobertos no estado da Paraíba, Brasil, melhorando a questão da escassez das argilas de melhor qualidade. Estudos mostram que o teor de umidade, tempo de cura e capacidade de troca de cátions de bentonitas aditivadas com carbonato de sódio influenciam diretamente na reologia de dispersões em meio aquoso. Sendo assim, este trabalho objetivou analisar a influência da variação de umidade e tempo de cura nas trocas catiônicas de argilas bentoníticas para fluidos de perfuração aquosos. As argilas foram beneficiadas por hidrociclonagem e caracterizadas física, química e mineralogicamente. Em seguida, foram aditivadas com carbonato de sódio variando o teor de umidade e o tempo de cura. A capacidade de troca de cátions foi determinada antes e após o processo de aditivação. As propriedades reológicas e de filtração foram determinadas por meio de viscosidades aparente e plástica e o volume de filtrado. Os resultados permitiram concluir que o tempo de cura e teor de umidade tem influência na capacidade de troca catiônica e nas propriedades reológicas e de filtração. Após 15 dias de cura das argilas, houve decréscimo das capacidades de troca de cátions e das propriedades reológicas e de filtração.

    Resumo em Inglês:

    Abstract New deposits of smectic clays were discovered in the state of Paraíba, Brazil, improving the issue of the scarcity of better quality clays. Studies have shown that the moisture content, curing time and cation exchange capacity of bentonites added with sodium carbonate directly influence the rheology of dispersions in aqueous media. Thus, this work aimed to analyze the influence of moisture variation and curing time on the cation exchange of bentonite clays for aqueous drilling fluids. The clays were benefited by hydrocyclone and were characterized physically, chemically and mineralogically. Then, they were added with sodium carbonate varying the moisture content and the curing time. The cation exchange capacity was determined before and after the additivation process. The rheological and filtration properties were determined by apparent and plastic viscosities and the volume of filtrate. The results allowed to conclude that curing time and moisture content had an influence on cation exchange capacity and rheological and filtration properties. After 15 days of cure of the clays, there was a decrease in cation exchange capacity and rheological and filtration properties.
  • Resistência à flexão e confiabilidade de porcelanas usadas em restaurações dentárias totalmente cerâmicas Articles

    Almeida Junior, A. A. de; Adabo, G. L.; Galvão, B. R.; Longhini, D.; Simba, B. G.; Santos, C. dos

    Resumo em Português:

    Resumo Quatro porcelanas dentárias para cobertura de zircônia foram sinterizadas (queimadas) a 910-960 °C e caracterizadas, focando na análise de confiabilidade, propriedades físicas e mecânicas. Amostras com densidade relativa próxima de 99% apresentaram cristalização de leucita, além de fase amorfa residual. Dureza entre 491±23 e 575±32 HV foi diferente entre todas as cerâmicas. Tenacidade à fratura entre 1,13±0,11 e 1,42±0,25 MPa.m1/2 foi estatisticamente diferente. Os resultados de resistência à flexão não foram diferentes para as porcelanas (73±9 a 75±12 MPa), com a exceção de um grupo específico (62±4 MPa). A análise de Weibull indicou resistência à flexão entre 73 e 75 MPa, módulo de Weibull (m) entre 5,7 e 7,1, enquanto a cerâmica com resistência de 60 MPa apresentou m=13,6. O uso de teoria clássica da mecânica da fratura, associado aos resultados das propriedades obtidas neste trabalho, indicou tamanho crítico do defeito nestas cerâmicas entre 65 e 90 μm e a energia de fratura teórica das porcelanas foi de 10,5 a 16,3 J/m. Concluiu-se que as porcelanas têm diferentes comportamentos e parece não haver clara relação entre as propriedades estudadas.

    Resumo em Inglês:

    Abstract Four dental porcelains for covering zirconia were sintered (fired) at 910-960 °C and characterized, focusing in analyzing reliability, physical and mechanical properties. Samples with relative density close to 99% presented leucite crystallization apart from residual amorphous phase. Hardness between 491±23 and 575±32 HV was different among all ceramics. Fracture toughness between 1.13±0.11 and 1.42±0.25 MPa.m1/2 was statistically different. Bending strength results were not different for three porcelain groups (73±9 to 75±12 MPa), with the exception of one specific group (62±4 MPa). Weibull analysis indicated bending strength between 73 and 75 MPa, Weibull modulus (m) between 5.7 and 7.1, while the ceramic with strength of 60 MPa presented m=13.6. The use of classical theory of fracture mechanics associated to the results of properties obtained in this work indicated the critical failure size in these ceramics lays between 65 and 90 μm and the theoretical fracture energy of porcelains is approximately from 10.5 to 16.3 J/m. It was concluded that the porcelains had different behavior, and it seems that there is no clear relationship among the studied properties.
  • Obtenção de cerâmicas quimicamente ligadas a partir de resíduos industriais Articles

    Luza, A. L.; Acordi, J.; Fabris, D. C. N.; Raupp-Pereira, F.; Innocentini, M. D. M.; Montedo, O. K.

    Resumo em Português:

    Resumo Neste trabalho investigaram-se cerâmicas quimicamente ligadas com quatro resíduos industriais: areia de fundição, casca cerâmica, escória de níquel e tijolo refratário MgO-C. O sistema foi composto (% em massa) por 17% de fosfato monopotássico, 12% de magnésia cáustica e 71% de resíduo. Foram empregados três tempos de cura (1, 7 e 28 dias). A fase K-estruvita foi identificada por difratometria de raios X e microscopia eletrônica de varredura. A resistência à compressão aumentou com o tempo de cura, variando entre 7 e 17 MPa. As formulações contendo casca de cerâmica e escória de níquel, no entanto, apresentaram os melhores resultados devido à maior densidade relativa apresentada e aos cristais em forma de placa nas microestruturas obtidas. Os resultados mostraram ser possível a incorporação de resíduos industriais para a obtenção de cerâmicas quimicamente ligadas usando-se a técnica de cimento ácido-base.

    Resumo em Inglês:

    Abstract In this work, chemically bonded ceramics were studied from four different industrial waste: foundry sand, ceramic shell, nickel slag and MgO-C refractory brick. The system consisted of 17 wt% of monopotassium phosphate, 12 wt% of caustic magnesia and incorporating 71 wt% of waste. Three curing times were tested (1, 7 and 28 days). K-struvite crystalline phase was identified by X-ray diffraction and scanning electron microscopy. The compressive strength increased with the curing time, ranging from 7 to 17 MPa. The formulations containing ceramic shell and nickel slag, nevertheless, showed the best results because of the higher relative density presented and the plate-type crystals in the microstructures obtained. The results showed that it is possible to incorporate industrial waste to obtain chemically bonded ceramics using the acid-base cement technique.
  • Efeito da reação de calcinação nas análises energética e exergética de um forno rotativo empregado na produção de clínquer Articles

    Anacleto, T. F.; Turetta, L. F.; Costa Jr., E. F. da; Costa, A. O. S. da

    Resumo em Português:

    Resumo A produção do cimento exige um grande consumo energético. A principal etapa desse processo é a clinquerização, onde ocorre a produção do clínquer, que é realizada em forno rotativo. Estudos publicados em literatura especializada indicam que parte significativa da energia gasta no processo produtivo do cimento é utilizada nesta parte do sistema. Em vista disso, é relevante o estudo sobre a utilização da energia disponibilizada para a operação do forno rotativo. Diversos autores realizaram a modelagem matemática de fornos rotativos objetivando analisar as eficiências energética e exergética desse equipamento. Neste trabalho, partindo-se de um estudo anterior, foi proposta uma metodologia para o cálculo das eficiências energética e exergética de um forno empregado na produção do clínquer. Foram adicionadas as reações envolvidas na calcinação e clinquerização, o que tornou a descrição do processo mais realista. Essas alterações afetaram significativamente os valores das eficiências obtidas anteriormente.

    Resumo em Inglês:

    Abstract The production of cement requires high energy consumption. The main process of cement production is the clinker production called clinkerization. This process occurs in a rotary kiln. Previous studies indicate that a considerable part of the energy spent in the cement production process is used in clinker production. Thus, the study on the use of the energy available for the operation of the rotary kiln is relevant. Several authors used mathematical modeling of rotary kilns to analyze the energy and exergy efficiencies of this equipment. In this study, it was proposed a methodology to calculate the energy and exergy efficiencies of a kiln used in clinker production. The reactions involved in calcination and clinkerization were added and this modification resulted in a more realistic process description. These changes significantly affected the efficiency values previously obtained.
  • Avaliação de um sistema para a predição do coeficiente de permeabilidade de água em concretos permeáveis Articles

    Ribeiro, A.; Santos, V. dos; Pagnussat, D. T.; Brandalise, R. N.

    Resumo em Português:

    Resumo A proposta de um sistema que possibilita a determinação do coeficiente de permeabilidade à água em concretos permeáveis de forma prática, sem a necessidade de dispositivos que requeiram instrumentação complexa, é um dos objetivos deste trabalho. Uma matriz experimental foi proposta para a avaliação do sistema de medição do coeficiente de permeabilidade em concretos permeáveis considerando três concretos permeáveis diferentes, obtidos a partir de diferentes tamanhos granulométricos de agregados, sob condição de amostra seca e saturada de água. Os concretos permeáveis foram caracterizados por índice de vazios e propriedades mecânicas, tendo posteriormente suas propriedades comparadas às de um concreto referência, composto por agregados graúdos e miúdos. As diferentes propriedades neste estudo foram determinadas visando validar a matriz experimental desenvolvida para concretos permeáveis e propondo fornecer uma base de comparação com as informações disponíveis na literatura. Como resultado, evidenciou-se que o coeficiente de permeabilidade de 0,21 cm.s-1 foi obtido para o concreto com dimensões de agregados de 2,4 a 9,5 mm. É possível medir o coeficiente de permeabilidade do concreto permeável com o sistema desenvolvido neste estudo, sendo que os resultados obtidos estão em acordo com a descrição do ACI522-06 para concretos permeáveis.

    Resumo em Inglês:

    Abstract Proposing a system which makes it possible to determine the water permeability coefficient in pervious concretes in a practical way, without the need of devices which require complex instrumentation, is one of the aims of this work. An experimental matrix was proposed for the evaluation of the measurement system of the coefficient of permeability into pervious concrete considering three different pervious concretes obtained from different aggregate granulometric sizes, under the condition of dry sample or water saturated. The pervious concretes were characterized by their void contents, mechanical properties and later compared with the properties of a reference, control concrete made up of coarse and fine aggregates. The different properties exhibited in this study were assessed aiming at validating the experimental matrix developed for pervious concretes to provide a basis for comparison with information available in the literature. As a noticeable result, it was evidenced that the permeability coefficient of 0.21 cm.s-1 obtained for concrete with aggregate dimensions of 2.4 to 9.5 mm. It is possible to measure the coefficient of permeability of pervious concrete with the system developed in this study; the obtained results agree with the description of ACI522-06 for pervious concretes.
  • Dessecantes sólidos de bentonitas naturais e modificadas Articles

    Castrillo, N.; Mercado, A.; Volzone, C.

    Resumo em Português:

    Resumo O objetivo do presente trabalho foi estudar argilas naturais argentinas com diferentes modificações e seu uso como dessecantes. Para tanto, as argilas bentoníticas coletadas de diferentes regiões foram caracterizadas e modificadas por tratamento térmico e adição de cálcio, e a capacidade dessecante, em forma de pó e pelotas, foi estudada. Além disso, a reversibilidade do grau de hidratação desses materiais foi estimada. A caracterização mineralógica e estrutural foi realizada por difração de raios X, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier, análise térmica diferencial e análise termogravimétrica. A caracterização textural foi realizada por adsorção-dessorção de N2, composição química por fluorescência de raios X e capacidade de troca catiônica. A adsorção de água foi determinada a 25 °C entre 11-98% de umidade relativa. Os resultados indicaram que o poder dessecante tem relação estreita com o grau de pureza da argila, a secagem da amostra e o método de incorporação de cálcio.

    Resumo em Inglês:

    Abstract The aim of the present work was to study Argentinean natural clays with different modifications and their use as desiccants. To this end, bentonite clays collected from different regions were characterized and modified by heat treatment and calcium addition, and the desiccant capacity, in the form of powder and pellets, was studied. In addition, the hydration degree reversibility of these materials was estimated. The mineralogical and structural characterization was performed by X-ray diffraction, Fourier-transform infrared spectroscopy, differential thermal analysis, and thermogravimetric analysis. The textural characterization was performed by adsorption-desorption of N2, chemical composition by X-ray fluorescence and cation exchange capacity. The water adsorption was determined at 25 °C between 11-98% relative humidity. The results indicated that the desiccant power has a close relationship with the degree of clay purity, drying of the sample and the method of calcium incorporation.
  • Influência da purificação de argilas bentoníticas dos novos depósitos do estado da Paraíba-Brasil visando seu uso em fluidos de perfuração base água Articles

    Pereira, I. D. S.; Silva, V. C.; Duarte Neto, J. F.; Neves, G. A.; Ferreira, H. C.; Menezes, R. R.

    Resumo em Português:

    Resumo As argilas bentoníticas são usadas em todo o mundo como aditivos para fluidos de perfuração; no entanto, impurezas presentes nessas argilas podem comprometer a compatibilidade do sistema argila-fluido. Assim, este trabalho teve por objetivo analisar a influência da purificação de argilas bentoníticas dos novos depósitos do estado da Paraíba, visando seu uso em fluidos de perfuração base água. Inicialmente as argilas foram purificadas através do processo de centrifugação, em seguida foram caracterizadas por meio das seguintes técnicas: granulometria a laser, difração de raios-X, análise química, capacidade de troca de cátions, análise termogravimétrica e térmica diferencial. Após caracterização, as argilas policatiônicas foram transformadas em sódicas com aditivação de carbonato de sódio (Na2CO3) na proporção de 125 meq/100 g de argila seca. As propriedades reológicas e de filtração foram: viscosidade aparente, viscosidade plástica e volume de filtrado. Os resultados evidenciaram que o processo de purificação foi eficiente na redução dos minerais acessórios, como quartzo, ferro e carbonatos. Em relação às propriedades reológicas e de filtração, os resultados se mostraram adequados após tratamento por centrifugação para uso em fluidos de perfuração base água.

    Resumo em Inglês:

    Abstract Bentonite clay is used all around the world as an additive in drilling fluids. However, impurities present in this material can compromise the compatibility of the clay-fluid system. The present study aimed to analyze the effects of the purification of bentonite samples from new deposits in the state of Paraíba, Brazil, in order to make them usable in water-based drilling fluids. The samples were first purified by centrifugation, and their characteristics were determined using the following techniques: laser granulometry, X-ray diffraction, chemical analysis, cation exchange capacity, thermogravimetric analysis, and differential thermal analysis. After these determinations, the polycationic clay samples were made sodic through the addition of sodium carbonate (Na2CO3) in the proportion of 125 meq/100 g of dry clay. The rheological and filtration properties (apparent viscosity, plastic viscosity, and filtrate volume) were then tested. The results showed that the purification process was efficient for removing accessory minerals such as quartz, iron, and carbonates. With regard to rheological and filtration properties, the results following centrifugation showed that the material can be suitable for use in water-based drilling fluids.
  • Comportamento mecânico e clínico de próteses monolíticas à base de zircônia: revisão de literatura Articles

    Ottoni, R.; Borba, M.

    Resumo em Português:

    Resumo Próteses fixas com infraestrutura de metal ou cerâmica apresentam muitas falhas devido ao lascamento da cerâmica vítrea de cobertura. Assim, próteses monolíticas produzidas com apenas um material foram desenvolvidas no intuito de diminuir estas falhas. Cerâmicas à base de zircônia tiveram suas propriedades ópticas modificadas para permitir a confecção de próteses monolíticas. Portanto, o objetivo deste estudo foi verificar através de uma revisão da literatura o comportamento mecânico e clínico das próteses monolíticas à base de zircônia. Foi feita uma busca na base de dados PubMed/Medline (2010 a 2017) utilizando as palavras-chave: zircônia (zirconia), monolítica (monolithic) e prótese (prosthesis). Foram selecionados 13 estudos laboratoriais e 5 estudos clínicos. Os estudos laboratoriais mostraram que próteses monolíticas à base de zircônia apresentam alta resistência à fratura, à fadiga e ao lascamento. Próteses com espessura mínima de 0,7 mm devem ser confeccionadas para que sejam suficientemente resistentes às cargas impostas pela mastigação, tendo carga de fratura semelhante a coroas metalocerâmicas. Os estudos clínicos relatam baixas taxas de falha para esse tratamento protético. Próteses monolíticas à base de zircônia apresentam comportamento mecânico e clínico favorável para a reabilitação da região posterior.

    Resumo em Inglês:

    Abstract Dental prosthesis produced with metal or ceramic infrastructure show high rates of chipping of the glass-ceramic veneer. Thus, monolithic prosthetic restorations produced with only one material were developed in order to reduce these failures. Zirconia-based ceramics had their optical properties modified to produce monolithic restorations. Therefore, the objective of this study was to verify, through a literature review, the mechanical and clinical behavior of zirconia-based monolithic dental prostheses. PubMed/Medline database was used to search for manuscripts (2010 to 2017) using the following keywords: zirconia, monolithic and prosthesis. Thirteen in vitro studies and five clinical studies were selected. Studies have shown that zirconia-based monolithic prostheses exhibit high resistance to fracture, fatigue and chipping. To support the chewing load and achieve similar mechanical behavior as the metal-ceramic system, restorations should be produced with a minimum thickness of 0.7 mm. Clinical studies report low failure rates for this prosthetic treatment. Zirconia-based monolithic dental prostheses present mechanical and clinical behavior favorable for the rehabilitation of the posterior region.
  • Preparação e caracterização de scaffolds de β-fosfato tricálcico pelo método de freeze casting Articles

    Paula, C. G. de; Trichês, E. S.

    Resumo em Português:

    Resumo Scaffolds são substratos tridimensionais que permitem a diferenciação, proliferação e crescimento celular. A fim de se atingir propriedades como biocompatibilidade, adequada porosidade e interconectividade, ideais taxas de degradação e propriedades mecânicas, este estudo teve como objetivo a produção de scaffolds de β-fosfato tricálcico (β-TCP) pelo método de freeze casting. Por meio da variação do teor de sólidos da suspensão cerâmica foi possível avaliar sua influência na microestrutura e propriedades físicas e mecânicas dos scaffolds de β-TCP. A porosidade variou entre 85 e 55% para teores de sólidos de 10 e 30 vol%, respectivamente. A morfologia dos poros foi caracterizada por um padrão lamelar, semelhante ao formato dos cristais de gelo. O aumento do teor de sólidos na suspensão cerâmica resultou na redução do número de poros lamelares. Os valores de resistência mecânica à compressão variaram entre 0,10 e 0,71 MPa. Os scaffolds com maior valor de resistência à compressão foram submetidos ao ensaio de degradação, cujos resultados revelaram que a perda de massa dos scaffolds aumentou com tempo de imersão. O maior valor de perda de massa foi de 2,89±0,64% para período de 28 dias. Os scaffolds de β-TCP apresentam grande potencial para uso na engenharia tecidual.

    Resumo em Inglês:

    Abstract Scaffolds are three-dimensional substrates that allow cell differentiation, proliferation and growth. In order to achieve properties such as biocompatibility, adequate porosity and interconnectivity, ideal rates of degradation and mechanical properties, the main objective of this study was the production of β-tricalcium phosphate (β-TCP) scaffolds by freeze casting method. Through the variation of the solids content, it was possible to evaluate its influence on the microstructure and the physical and mechanical properties of the β-TCP scaffolds. The porosity varied between 85 and 55% for solids contents of 10 and 30 vol%, respectively. The pore morphology was characterized by a lamellar pattern, similar to ice crystals. By increasing solid content in the ceramic suspension, it was possible to observe a reduction of the number of lamellar pores. Mechanical compressive strength values ranged from 0.10 to 0.71 MPa. The scaffolds that presented the highest compressive strength value were characterized by degradation test. The results revealed that the weight loss increased with the immersion time. The highest value of the weight loss was 2.9±0.64% for the period of 28 days. The β-TCP scaffolds show great potential to use in tissue engineering.
  • Estanatos de metais alcalinos terrosos aplicados em fotocatálise: prospecção e revisão da literatura Articles

    Honorio, L. M. C.; Santos, M. V. B.; Silva Filho, E. C. da; Osajima, J. A.; Maia, A. S.; Santos, I. M. G. dos

    Resumo em Português:

    Resumo A classe de óxidos mistos ABO3 conhecida por sua estrutura do tipo perovskita vêm despertando grande interesse científico-tecnológico nas últimas décadas, em função de suas propriedades ópticas, magnéticas e condutoras. Este trabalho teve por objetivo buscar, nos bancos de artigos e de patentes, trabalhos que relacionem a atividade fotocatalítica dos estanatos de metais alcalinos terrosos - BaSnO3, CaSnO3 e SrSnO3 como fotocatalisadores para aplicação ambiental. Os bancos de dados pesquisados foram o Web of Science, Scopus e Scielo para os artigos e USPTO, EPO e INPI para os bancos de patentes. A partir dos critérios de exclusão, 21 artigos de revisão apresentaram parâmetros e condições experimentais distintas. Devido ao excelente desempenho fotocatalítico, os estanatos apresentam-se como candidatos promissores na fotocatálise heterogênea.

    Resumo em Inglês:

    Abstract The ABO3 mixed oxide class known for its perovskite-like structure has aroused great scientific and technological interest in recent decades, due to its optical, magnetic and conductive properties. The objective of this work was to search the articles and patent databases for papers that relate the activity of the alkaline earth metal stannates - BaSnO3, CaSnO3 and SrSnO3 as photocatalysts for environmental application. The databases researched were the Web of Science, Scopus and Scielo for articles and USPTO, EPO and INPI for patent banks. From the exclusion criteria, 21 review articles presented different experimental parameters and conditions. Due to the excellent photocatalytic performance, the stannates presented as promising candidates in the heterogeneous photocatalysis. A description of the main papers published in literature is provided for an overview of the literature data about these materials.
  • Avaliação de matérias-primas cerâmicas da Tanzânia para produção de isoladores de porcelana de alta tensão Articles

    Ngayakamo, B.; Park, S. E.

    Resumo em Português:

    Resumo Este estudo avaliou o potencial de matérias-primas cerâmicas de origem local na Tanzânia, caulim Pugu, argila Same, vermiculita e feldspato, para a produção de isoladores de porcelana de alta tensão. As caracterizações química, de fases minerais e microestrutural das matérias-primas e amostras de porcelana foram realizadas utilizando as técnicas de fluorescência de raios X, difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura, respectivamente. As fases minerais da amostra de porcelana queimada identificadas foram mulita e quartzo. Os corpos de porcelana foram fabricados utilizando o método de prensagem a seco, variando a composição das matérias-primas cerâmicas selecionadas. As propriedades físico-mecânicas e a rigidez dielétrica foram medidas para cada amostra de porcelana. A amostra com composição de 20% de caulim Pugu, 20% de argila Same, 20% de vermiculita e 40% de feldspato apresentou rigidez dielétrica de 50,8 kV.mm-1, resistência à flexão de 20 MPa e absorção de água de 0,46%, que satisfazem as principais propriedades necessárias para isoladores de porcelana de alta tensão.

    Resumo em Inglês:

    Abstract This study evaluated the potential of locally sourced-ceramic raw materials in Tanzania, Pugu kaolin, Same clay, vermiculite and feldspar, for production of high voltage porcelain insulators. The chemical, mineral phases and microstructural characterization of raw materials and porcelain samples were carried out using the X-ray fluorescence, X-ray diffraction, and scanning electron microscopy techniques, respectively. The mineral phases of the fired porcelain sample identified were mullite and quartz. The porcelain bodies were fabricated using the dry pressing method by varying the composition of the selected ceramic raw materials. The physical-mechanical properties and dielectric strength were measured for each porcelain sample. The sample with the composition of 20% Pugu kaolin, 20% Same clay, 20% vermiculite and 40% feldspar was found to have the dielectric strength of 50.8 kV.mm-1, bending strength of 20 MPa and water absorption of 0.46%, which satisfies the main requisite properties for high voltage porcelain insulators.
  • Argamassas com resíduos para revestimento isolante térmico de parede pré-moldada de concreto Articles

    Passos, P. M.; Carasek, H.

    Resumo em Português:

    Resumo Inserido em contexto de preocupações com desempenho térmico e sustentabilidade na construção civil, este trabalho visou desenvolver argamassas com propriedades isolantes térmicas para revestimento de paredes pré-moldadas de concreto. O programa experimental avaliou três dosagens de argamassa com resíduo de poliestireno expandido (EPS) e resíduo da produção de placas isolantes termoacústicas (contendo fibras de lã de rocha, lã de vidro e vermiculita expandida), e uma dosagem de referência. Caracterizou-se o resíduo por meio de MEV, DRX, FRX e picnometria a gás hélio. Efetuaram-se ensaios das argamassas (estado fresco e endurecido), do revestimento aplicado (resistência de aderência e permeabilidade à água) e avaliação do desempenho térmico do sistema de vedação. Os resultados demonstraram potencial das argamassas com resíduos como revestimento isolante (valores de condutividade térmica até quatro vezes inferiores aos de referência). A inserção do resíduo com fibras otimizou propriedades mecânicas das argamassas e do revestimento (resistência à tração e de aderência).

    Resumo em Inglês:

    Abstract In a context of thermal performance and sustainable development, this paper aimed to develop rendering mortars with thermal insulating properties for the precast concrete wall. The experimental program consisted in evaluating three mix proportions with expanded polystyrene (EPS) waste and a finishing process waste of thermal insulating panels (rock wool, glass wool and vermiculite) and a standard mortar. Waste was characterized by SEM, XRD, XRF spectroscopy and helium gas pycnometry. The characterization was performed with tests in mortars (fresh and hardened state) and tests of a precast concrete wall plastered with mortar (bond strength and water permeability). In addition, thermal performance evaluation was carried out showing as a main advantage the thermal insulation of lightweight mortars with wastes compared to common mortars (thermal conductivity four times lower). The addition of waste with fibers resulted in better mechanical properties for mortars and rendering (tensile strength and bond strength).
  • Influência do diâmetro de caroços de tâmara moídos nas propriedades tecnológicas de tijolos de argila Articles

    Djafri, G.; Chelouah, N.

    Resumo em Português:

    Resumo O principal objetivo do presente estudo consistiu em analisar o efeito do diâmetro de caroços de tâmara moídos (CTM) nas propriedades tecnológicas de um tijolo de argila. Para esse propósito, foram misturadas quantidades crescentes de CTM (0, 5, 10, 15 e 20 wt%) com diferentes diâmetros a uma argila para produzir tijolos cerâmicos por prensagem, secagem e queima a 900 ºC. O diâmetro e a fração de CTM alteraram o teor de água necessário para plasticidade. A retração, a absorção de água e a porosidade dos tijolos após queima aumentaram com a fração e o diâmetro do CTM. A resistência à compressão, a densidade aparente e a condutividade térmica das amostras diminuíram com o aumento do diâmetro e da fração de CTM. A partir de micrografias de MEV, foi observado que a combustão do CTM adicionado causou a redução do diâmetro dos poros formados nas amostras de tijolo queimado.

    Resumo em Inglês:

    Abstract The main aim of this study was to evaluate the effect of diameter of ground date pits (GDP) on the technological properties of a clay brick. For this purpose, increasing amounts of GDP (0, 5, 10, 15 and 20 wt%) with different diameters were mixed with a clay to produce clay bricks by pressing, drying and then firing at 900 °C. The GDP diameter and content changed the water requirement for plasticity. The shrinkage, water absorption and apparent porosity of fired clay brick increased with the content and diameter of GDP. The compressive strength, apparent density and thermal conductivity of the samples decreased with the increase in diameter and content of GDP. With the help of SEM micrographs, it was observed that the combustion of added GDP in the mixture led to a reduction in the diameter of pores formed in the fired clay brick samples.
  • Estudo do equilíbrio e da cinética de adsorção da rodamina B em bentonitas purificadas Articles

    Duarte Neto, J. F.; Pereira, I. D. S.; Silva, V. C. da; Ferreira, H. C.; Neves, G. de A.; Menezes, R. R.

    Resumo em Português:

    Resumo Atualmente a remoção de contaminantes, como o corante de águas residuais, tornou-se uma tarefa essencial. Em vista disso, melhorar o desempenho dos adsorventes para melhorar a técnica de adsorção e reduzir o custo total do processo de adsorção é de grande interesse para o setor industrial. Este trabalho investigou o processo de adsorção de bentonitas naturais e purificadas, usando rodamina B em meio aquoso. A rodamina B é muito tóxica para os organismos aquáticos e pode causar efeitos nocivos a longo prazo no ambiente aquático. Estas argilas foram utilizadas na forma natural e após tratamento de purificação por centrifugação. Todos os adsorventes foram caracterizados. A cinética e o equilíbrio de adsorção foram estudados. No equilíbrio, o modelo de isoterma de Freundlich foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais. No estudo cinético, os dados se ajustaram melhor ao modelo pseudossegunda ordem. As argilas purificadas removeram eficientemente o corante rodamina B.

    Resumo em Inglês:

    Abstract Currently, the removal of contaminants such as wastewater dye has become an essential task. In view of this, improving the performance of the adsorbents in order to improve the adsorption technique and reduce the total cost of the adsorption process is of great interest to the industrial sector. This study investigated the adsorption process of natural and purified bentonite clay adsorbents, using rhodamine B in an aqueous media. Rhodamine B is very toxic to aquatic organisms and may cause long-term adverse effects in the aquatic environment. These clays were used both in the natural form and after purification by centrifuge. All adsorbents were characterized. The kinetics and equilibrium isotherms were studied. In equilibrium, the Freundlich isotherm model was the best fit to the experimental data. In kinetics study, the data were best fit by the pseudo-second order model. The purified clays efficiently removed the rhodamine B.
  • Efeito de reforço de nanotubos de carbono nas propriedades mecânicas de compósitos de alumina e ZTA para aplicação balística Articles

    Couto, C. A. de O.; Ribeiro, S.; Passador, F. R.

    Resumo em Português:

    Resumo Nanocompósitos de alumina/nanotubos de carbono e alumina tenacificada com zircônia (ZTA)/nanotubos de carbono foram desenvolvidos por rota cerâmica convencional utilizando sinterização sem pressão para aplicação balística. Os nanotubos de carbono de parede múltipla (NTC) foram funcionalizados por reação de oxidação com ácido nítrico. Além disso, os surfactantes dodecil sulfato de sódio e goma arábica foram utilizados para promover uma distribuição homogênea de NTC na matriz cerâmica. Os pós cerâmicos foram preparados com alumina pura, alumina com adição de 20% em massa de zircônia tetragonal/ítria, alumina/NTC e ZTA/NTC com adição de 0,1 e 0,5% em massa de NTC. A morfologia dos nanocompósitos foi caracterizada por MEV-FEG. As propriedades mecânicas das amostras sinterizadas foram avaliadas por ensaio de flexão, microdureza Vickers e tenacidade à fratura pelo método SEVNB. A adição de NTC na cerâmica e no compósito causou aumento geral na densificação, dureza, resistência à flexão e tenacidade à fratura. O compósito ZTA com adição de 0,1% de NTC obteve os melhores resultados.

    Resumo em Inglês:

    Abstract Toughened and hardened alumina/carbon nanotubes and zirconia-toughened alumina (ZTA)/carbon nanotubes nanocomposites were developed by conventional ceramics route using pressureless sintering for the ballistic application. The multiwall carbon nanotubes (CNT) were functionalized with nitric acid oxidation reaction. Moreover, the surfactants sodium dodecyl sulphate and gum arabic were used to promote a homogeneous distribution of CNT in the ceramic matrix. Ceramic powders were prepared with pure alumina, alumina with the addition of 20 wt% of tetragonal zirconia/yttria, alumina/CNT and ZTA/CNT with the addition of 0.1 and 0.5 wt% of CNT. The morphology of nanocomposites was characterized by SEM-FEG. The mechanical properties of sintered samples were evaluated by flexural bending, Vickers microhardness and fracture toughness by SEVNB method. The addition of CNT in the ceramic and composite caused a general increase in densification, hardness, flexural strength and fracture toughness. ZTA composite with the addition of 0.1 wt% of CNT yielded the best results.
  • Uma acetilação eficiente e econômica do 1,2:3,4-di-O-isopropilideno-α-D-galactopiranose utilizando anidrido acético ativado in situ pela argila montmorilonita K10 Articles

    Santos, C. S.; Santos, A. R. S. dos; Silva, R. O.; Freitas Filho, J. R.; Freitas, J. C. R.

    Resumo em Português:

    Resumo A síntese do 6-acetil 1,2:3,4-di-O-isopropilideno-α-D-galactopiranose a partir da reação de acetilação do 1,2:3,4-di-O-isopropilideno-α-D-galactopiranose utilizando a argila montmorilonita K10 como promotor é descrita. O protocolo é rápido, eficiente, econômico, livre de solvente e quimiosseletivo. O produto foi obtido em excelente rendimento (95%), curto tempo reacional (7,5 min), em temperatura ambiente e sem a necessidade de purificação adicional. Adicionalmente, essa argila manteve sua atividade catalítica por três ciclos reacionais sem diminuição de eficiência.

    Resumo em Inglês:

    Abstract The synthesis of 6-acetyl 1,2:3,4-di-O-isopropylidene-α-D-galactopyranose by the acetylation reaction of 1,2:3,4-di-O-isopropylidene-α-D-galactopyranose using the clay montmorillonite K10 as a promoter is described. The protocol is fast, efficient, cost-effective, solvent-free and chemo-selective. The product was obtained in excellent yield (95%), short reaction time (7.5 min), at room temperature without the need of further purification. In addition, this clay maintained its catalytic activity for three reaction cycles without decreasing efficiency.
  • Síntese de novos pigmentos de fosfato vermelho de carbonato de manganês como imitação da natrofilita Articles

    Onoda, H.; Fujikado, S.

    Resumo em Português:

    Resumo Um novo pigmento vermelho, fosfato de sódio e manganês (NaMnPO4), imitando a natrofilita, foi sintetizado a partir de carbonato de manganês por aquecimento em várias condições. Os pós obtidos foram investigados por análise de difração de raios X, espectroscopia no infravermelho, espectroscopia de reflectância ultravioleta-visível e espaço de cor L*a *b*. Amostras sintetizadas a 500-800 °C apresentaram difratogramas de raios X associados ao NaMnPO4. Ao aquecer em temperatura mais elevada, as amostras exibiram cor mais clara. A amostra sintetizada a 700 °C indicou o maior valor a*. Além disso, os efeitos de diferentes quantidades relativas de constituintes também foram estudados. A temperatura e o tempo de aquecimento, volume de água e teor de fosfato afetaram a cor dos pigmentos.

    Resumo em Inglês:

    Abstract A novel red pigment, sodium manganese phosphate (NaMnPO4), imitating natrophilite, was synthesized from manganese carbonate by heating under various conditions. The powders obtained were investigated by X-ray diffraction (XRD) analysis, infrared spectroscopy, ultraviolet-visible reflectance spectroscopy, and L*a*b* color space. Samples synthesized at 500-800 °C presented XRD patterns associated with NaMnPO4. By heating at a higher temperature, the samples exhibited lighter color. The sample synthesized at 700 °C indicated the highest a* value. Furthermore, the effects of varying relative amounts of constituents were also studied. The temperature and period of heating, volume of water, and phosphate content affected the color phase of the pigments.
  • Efeito da dopagem e sinterização na estrutura e propriedades magnéticas do semicondutor magnético diluído ZnO:Ni Articles

    Morais, A.; Torquato, R. A.; Silva, U. C.; Salvador, C.; Chesman, C.

    Resumo em Português:

    Resumo Este trabalho teve o objetivo de estudar um semicondutor magnético diluído ZnO dopado com Ni sinterizado, sintetizado por meio de reação de combustão, e avaliar o efeito da dopagem e sinterização no gap e nas propriedades magnéticas do material. A difração de raios X mostrou a formação da fase semicondutora ZnO e também formação de uma segunda fase caracterizada como solução sólida de óxido de níquel-zinco. As curvas de histerese evidenciaram o efeito da dopagem na criação do ferromagnetismo e o efeito da sinterização na queda nos valores de magnetização remanescente e campo coercitivo, porém ambos os sistemas foram capazes de manter seus comportamentos ferromagnéticos. A análise UV-vis indicou que o valor do gap continuou como o de um material semicondutor, embora tenha sido estreitado. Microscopia eletrônica de varredura foi usada de forma complementar na avaliação da morfologia e seus efeitos nas propriedades magnéticas.

    Resumo em Inglês:

    Abstract This work aimed to study a sintered Ni-doped ZnO dilute magnetic semiconductor synthesized by means of a combustion reaction and to evaluate the effect of doping and sintering in the band gap and magnetic properties of the material. X-ray diffraction showed the formation of the ZnO semiconductor phase and also the formation of a second-phase characterized as a solid solution of nickel-zinc oxide. The hysteresis curves showed the success in creating ferromagnetism with doping and the effect of sintering in the remanent magnetization and coercive field values, yet both systems were able to maintain its ferromagnetic behavior. The UV-vis analysis indicated the value of the band gap continued as a semiconductor material, although it has been narrowed. Scanning electron microscopy was used in a complementary way to evaluate the morphology and its effects on magnetic properties.
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