Resumo em Inglês:
The Ag-rich precipitates formation reaction in the Cu-9.22%at. Al-4.66%at. Ag, Cu-9.31%at. Al-5.83%at. Ag and Cu-9.37%at. Al-7.08%at. Ag alloys was studied using microhardness change measurements with temperature and time, differential scanning calorimetry (DSC), scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffractometry (XRD). The results indicated that the Ag-rich phase formation is an interface controlled process with a zero-order mechanism, due to the amount of unsolved Ag that makes the precipitation reaction rate independent of Ag concentration.Resumo em Inglês:
The is paper presents an analysis of the influence of minimum quantity lubrication (MQL), optimized and conventional cooling, using different cutting fluid volumes and flow rates, on the surface quality and integrity of hardened steel workpieces, in cylindrical plunge grinding with superabrasive CBN grinding wheels. The final quality of the workpieces were evaluated based on an assessment of output variables such as the behavior of: tangential cutting force, specific energy, surface roughness, roundness errors, acoustic emission, residual stresses, scanning electron microscopy (SEM) micrographs, and microhardness. The present analysis of the various forms of cutting fluid application identified cooling conditions which favor the minimization of cutting fluid usage, and shorter machining times without impairing the geometrical and dimensional parameters, surface finish and surface integrity of the workpieces. Among the various forms of cutting fluid application, optimized lubrication at higher outlet speeds showed the best performance, confirming the efficiency of the new nozzle concept employed in this study. The optimized and MQL processes were successful in maintaining the hardness and surface integrity of the ground workpieces. The only exception was the use of MQL with a flow rate of 40ml/h, which caused cracking and quenching of the workpiece surface. The lowest surface roughness values obtained with MQL were obtained using higher flow rates of lubricant. The surface roughness values obtained with MQL are high for the grinding process. Low-concentration CBN wheels, which are less expensive and subject to less wear, produce good results when associated with more efficient cutting fluid application techniques.Resumo em Português:
Superfícies de TiCxNy foram produzidas por tratamento termoquímico auxiliado por mistura de plasma N2 - Ar - CH4. A influência da concentração do metano, bem como a inserção de átomos C e N na rede cristalina do Ti foram investigadas através da caracterização das propriedades tribomecânicas desse material. Para tanto, amostras de titânio comercialmente puro (grau II) foram carbonitretadas em plasma com mistura de x N2 - y Ar - z CH4 (onde x e y = 4 sccm e z variando de 2,3 e 4 sccm) a 500°C, durante 1 h. Os perfis de concentração de C e N após o tratamento foram analisados por reação nuclear (NRA). As fases na superfície foram identificadas por difração de raios-X com incidência rasante (GIXRD). Foi utilizado ensaio de pino sobre disco para determinação do coeficiente de atrito, cujas áreas desgastadas foram avaliadas por perfilometria e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Foi observado que tanto o coeficiente de atrito quanto o mecanismo de desgaste do titânio foram fortemente dependentes da concentração de C e N na superfície. Porém, o perfil de concentração desses elementos intersticiais não foi diretamente proporcional ao fluxo de metano.Resumo em Inglês:
TiCxNy surfaces were produced by thermochemical treatment achieved by N2 - Ar - CH4 plasma mixture. The influence of methane concentration and C and N atoms inserted into the crystalline lattice of Ti were investigated through the characterization of its tribomechanical properties. Therefore, commercially pure Ti (grade II) samples were carbonitrided in the x N2 - y Ar - z CH4 plasma mixture (where x and y = 4 SCCM and z = 2, 3 and 4 SCCM) at 500 °C, during 1 h. C and N concentration profile after treatments were determinate by NRA. The superficial phases were identified by GIXRD. Pin-on-disk assays were utilized to determine the friction coefficient, whose damaged areas were studied by perfilometry and scanning electron microscopy (SEM) techniques. It was observed that the friction coefficient and the damage mechanism of Ti are intensively dependent of C and N concentration on the surface. However, the concentration profile of those interstitial elements is not directly proportional to the methane gas flow.Resumo em Português:
O Sol é fonte de energia renovável e o seu uso para produzir energia elétrica é uma das alternativas promissoras para enfrentar os desafios energéticos e ambientais do novo milênio. O silício é o segundo elemento mais abundante da Terra. Este material semicondutor é largamente usado na indústria de células solares e dispositivos de microeletrônica e permite a fabricação de dispositivos de alta durabilidade. O silício cristalino tipo n vem despertando o interesse mundial por apresentar menor degradação e maior tempo de vida dos portadores minoritários quando comparado com silício tipo p. O objetivo deste trabalho está centrado no desenvolvimento de um processo de fabricação industrial de células solares p+nn+, pseudoquadradas de 80 mm x 80 mm, em silício crescido por fusão zonal flutuante (Si-FZ) tipo n, com metalização por serigrafia. A região p+ foi produzida a partir de dopante com boro depositado por spin-on e difusão a alta temperatura em forno convencional com tubo de quartzo. A dopagem com boro foi otimizada considerando as características elétricas das células solares. O método consistiu em variar a temperatura de difusão de 900 ºC a 1020 ºC e tempo de difusão do processo de 10 min a 40 min. O processo de passivação de superfície foi avaliado utilizando SiO2 o que demonstrou não ser eficaz para o tipo de célula solar deste trabalho. Os melhores dispositivos foram fabricados com difusão de boro a 1000 ºC por 30 min, sem passivação de superfície, atingindo-se a eficiência de 14,6 %.Resumo em Inglês:
The Sun is a renewable energy source and its use to produce electric energy is one of the promising alternatives to address energetic and environmental challenges of the new millennium. Silicon is the second most abundant element in Earth. This semiconductor material is widely used in the manufacturing of solar cells and microelectronic devices and it allows the fabrication of high durability devices. The n-type Si is attracting worldwide interest because of its reduced degradation and higher minority carrier lifetime when compared to p-silicon. This work focuses on the development of a process to fabricate industrial p+nn+ solar cells, pseudo-square of 80 mm x 80 mm, by using n-type float zone silicon (FZ-Si), with metal grid deposited by screen-printing. The p+ region was formed by using boron spin-on dopant and diffusion in conventional quartz-tube furnaces at high temperature. Boron doping was optimized taking into account the solar cell electric characteristics. Temperature of boron diffusion was varied from 900 ºC to 1020 ºC and diffusion time from 10 min to 40 min. Surface passivation was implemented by using a SiO2 layer and it was not effective to reduce the surface recombination. Best devices were fabricated with boron diffusion at 1000 °C by 30 min, achieving the efficiency of 14.6 %.Resumo em Português:
O uso de cerâmicas estruturais é limitado por sua fratura frágil. Compósitos de matriz cerâmica (CMCs) são materiais que possuem reforços estruturais que atuam aumentando a energia necessária para que o material se frature. O presente artigo apresenta uma alternativa para a produção de CMCs em que matriz e fibras são constituídas de alumina. Os mecanismos responsáveis pelo aumento da tenacidade ocorrem devido a uma interfase porosa entre matriz e fibras.Resumo em Inglês:
The use of structural ceramics is limited by their brittle fracture behavior. Ceramic matrix composites (CMCs) are materials with structural reinforcements which increase the necessary energy to fracture the material. This paper presents an alternative to produce CMCs possessing matrix and fibers that are made with alumina. The toughening mechanisms occur due to the existence of a porous interface between the matrix and the fibers.Resumo em Português:
As regiões do Rio Capim e do Rio Jari são os principais distritos caulinitícos da Região Amazônica, detentores das maiores reservas brasileiras de caulim de alta alvura para aplicações como cobertura de papel. No processamento do caulim são gerados vários tipos de resíduos processados e não processados. O objetivo deste trabalho foi investigar a reatividade das pozolanas produzidas a partir da calcinação e moagem destes resíduos, avaliando a influência da mineralogia de cada tipo de caulinita (com maior ou menor quantidade de defeitos na estrutura cristalina) sobre a temperatura de queima e, consequentemente, nas características do produto final, de modo a obter o material de maior reatividade com um menor dispêndio de energia. Os resultados mostraram que as pozolanas produzidas a partir dos resíduos apresentaram alta reatividade, sendo inclusive superiores as das obtidas com as pozolanas disponíveis comercialmente. As pozolanas produzidas das caulinitas com maior grau de defeitos na estrutura cristalina demandaram temperaturas mais reduzidas que a com menor grau de defeitos. O emprego de caulinitas com maior quantidade de defeitos na estrutura cristalina reduz os custos de produção das pozolanas, sem que haja perda de qualidade ou de reatividade do produto.Resumo em Inglês:
The Capim and Jari regions, northern Brazil, are the main Kaolin mining areas in the Amazon region. They encompass the biggest high-grade (high whiteness) kaolin reserves for the paper coating industry. During the beneficiation of this kaolin, different kinds of processed and non-processed wastes are generated. The main objective of this work was to evaluate the reactivity of pozolans produced after calcinations and milling of such residues, by the comparison of the mineralogical composition and the type of kaolinite from the two regions (different kinds of structural order/disorder). The heating temperature to produce the pozolans was evaluated in order to obtain the better reactivity with lower energy consumption. The results showed that the pozolans obtained from both residues exhibited high reactivity, also better than those commercially available. Those obtained from kaolinites with high structural defects needed lower temperatures in comparison with low-defects kaolinites. The use of the former kaolinites reduces the production costs to obtain pozolans without losing quality in terms of reactivity