Resumo em Inglês:

Chemical Reduction technique was employed to prepared highly stable and dispersed Copper nanoparticles using L-Ascorbic Acid (Vitamin C) as reducing as well as capping agent. In this technique, cupric chloride was used as precursor. The effects of different molar ratios of L-Ascorbic Acid on the concentration and size of copper nanoparticles were studied. The Copper nanoparticles were characterized by X-Ray Diffraction, Atomic Absorption Spectrometry, and Fourier Transform Infrared Spectrometry. The results show that with the increase in the molar ratio of L-ascorbic acid the concentration of Copper nanoparticles were also increased. The average particles size of copper nanoparticle was found in the range of 50-60 nm. The product was kept in ambient conditions for three month but no sedimentation or separation was observed. The use of ascorbic acid makes the process a non-toxic, cost effective and environmental friendly green method.

Resumo em Português:

O objetivo do presente trabalho foi avaliar as características mineralógica e físico-químicas do resíduo lodo de ETA do município de Leopoldina, MG, visando seu aproveitamento na indústria de cerâmica vermelha. Foram realizados ensaios de difração de raios X, espectrometria de absorção atômica, fluorescência de raios X, análise térmica (ATD/TG), granulometria, análise morfológica e propriedades plásticas. Os resultados obtidos indicaram que o resíduo lodo de ETA tem potencial para ser incorporado em massas argilosas para a fabricação de cerâmica vermelha

Resumo em Inglês:

The aim of this work was evaluate the mineralogical and physical-chemical characteristics of the waste (sludge) from the waterworks of the Leopoldina, MG, region for their use in red ceramic industry. The waste (sludge) was submitted to X-ray diffraction, atomic absorption spectrometry, X-ray fluorescence, thermal analysis and plasticity. The results showed that the ETA waste has a potential to be mixed to the raw material for the manufacture of red ceramics.

Resumo em Inglês:

The aim of this study was to evaluate the shear bond strength of bracket composites as a function of the application of flow adhesive prior to the composite and light curing time. Material and methods: Freshly extracted bovine permanent central incisors (50) were acid etched and divided into four groups varying the attachment protocol: (1) no adhesive, composite light-cured for 20s; (2) no adhesive, composite light-cured for 40s; (3) application of adhesive, composite light-cured for 20s; and (4) application of adhesive, composite light-cured for 40s. For comparison, a chemically cured system was used accordingly to the manufacturer instructions. The samples were stored in distilled water (37ºC) for 24 hours prior to the shear test (0,75mm/min) and the adhesive remnant index (ARI) was registered for each tooth. Results: The present in vitro findings showed that both variables, application of adhesive and light curing time, influenced the bond strength of orthodontic brackets. Brackets bonded without adhesive present lower resistance to shear forces (p=0.05) than the samples bonded with adhesive. Higher bond strength values were found for longer light curing times, though statistical difference (p=0.05) was only observed between groups (3) and (4). ARI results show lower scores for extended light curing times. Although the variables in this study significantly affect the shear bond strength of orthodontic brackets, all the experimental groups show bond strength values greater than the normally accepted in the current literature.

Resumo em Português:

A moldagem de pós por injeção é um processo de fabricação de elevada produtividade que possibilita obter componentes de geometria complexa, estreita precisão dimensional e boas propriedades mecânicas. Neste processo, uma mistura de uma determinada quantidade de pós e ligantes orgânicos (polímeros, ceras e óleos) é obtida por meio de uma massa de injeção (feedstock) o qual tem características reológicas adequadas para promover a injeção desta massa em uma cavidade de um molde. A produção de ligas de níquel por meio deste processo é uma alternativa para produção de produtos que requerem aplicações avançadas onde se exige resistência a corrosão e oxidação, resistência mecânica a altas temperaturas e baixo coeficiente de atrito. Neste trabalho apresentamos um estudo das propriedades microestruturais e mecânicas de uma liga de níquel (Ni-Fe-Cr-P) processada via moldagem de pós por injeção, utilizando pós de níquel carbonila com e sem a presença de fase líquida durante a sinterização. Os resultados foram comparados com a mesma liga processada por compactação de pós. Os resultados demonstraram a necessidade de maior quantidade de matéria orgânica para o desenvolvimento da massa de injeção (feedstock: 15% m/m de polímero) para os tipos de pós metálicos utilizados (níquel carbonila do tipo INCO 123) se comparado ao feedstock de ligas comerciais que normalmente utilizam uma quantidade menor de matéria orgânica (feedstock: 9% m/m de polímero). A maior quantidade de matéria orgânica necessária para a preparação do feedstock deve-se a morfologia dos pós empregados (superficie rugosa - tipo spiky) que promove retenção de carbono durante o processo de extração, ocasionando a necessidade de otimização do ciclo de extração térmica e sinterização. Ciclos mais lentos e a baixa temperatura promoveram a total retirada dos ligantes. A liga de Ni-Fe-Cr-P injetada apresentou contração de aproximadamente 50%, além de elevado teor de poros quando comparado ao material compactado, o que influenciou as propriedades mecânicas e dureza aparente do material.

Resumo em Inglês:

The powder injection molding is a manufacturing process that allows high productivity to obtain complex geometry components, dimensional accuracy and good mechanical properties. In this process, a mixture of a quantity of powders and organic binders (polymers, waxes, oils) is obtained through injection of a mass (feedstock) which has rheological properties suitable for promoting the injection of this mass in a cavity of a mold. The production of nickel alloy by this process is an alternative to production of products that require advanced applications, which require resistance to corrosion and oxidation, mechanical strength at high temperatures and low coefficient of friction. This paper we present the study of the microstructural and mechanical properties of a nickel alloy (Ni-Fe-Cr-P) processed by powder injection molding, using carbonyl nickel powders with and without the presence of liquid phase during sintering. The results are compared with the alloy processed by powder compaction. The results demonstrate the need for increased amount of organic matter for developing the injection mass (feedstock: 15 wt.% polymer) for the types of metallic powders used (nickel INCO type 123 carbonyl) compared to commercial alloy feedstock typically use a smaller amount of organic matter (feedstock: 9 wt.% polymer). The largest quantity of organic matter needed for the preparation of the feedstock due to the morphology of the powders used (spiky) which promoted carbon retention during the extraction process, resulting in the need to optimize the extraction cycle and thermal sintering. Slower cycles and low temperature promoted the complete extraction of the ligands. The Ni-Fe-Cr-P alloy injected showed shrinkage of approximately 50%, and high levels of pores as compared to the compacted material, which influenced the mechanical properties and apparent hardness of the material.

Resumo em Inglês:

This work compares the properties of CdS films deposited by CBD and CSS techniques. The influence of the deposition parameters on the properties of the films was investigated. The thickness of CBD films ranged from 80 to 100nm and was affected by the concentration of reactants in the solution. For CSS films, the thickness was controlled in the 100-300nm range, being strongly influenced by the source/substrate temperatures and pressure. Grain size in CSS films was larger than in CBD films. Transmittance of CBD and CSS films ranged from 80 to 90%, but the band gap in CSS films was narrower than in CBD films, which means that CSS films transmit less of the blue part of the solar spectrum than CBD films. However, the growth of CdS films by CSS technique may be advantageous because the CdS/CdTe device could be fully manufactured in the same system.

Resumo em Português:

O foco deste trabalho foi o estudo da influência do tamanho de grão austenítico na qualidade superficial durante o processo de micro fresamento de aços endurecidos. Corpos de prova com durezas de 46 HRC e com diferentes tamanhos de grão foram fresados com micro fresas de topo com 0,5 mm de diâmetro. Nos testes experimentais foram empregadas duas velocidades de corte e dois avanços por dente. Os resultados foram analisados empregando-se uma análise de variância e demonstraram que a velocidade de corte e o avanço não tiveram influência no comportamento da rugosidade considerando os parâmetros Ra e Rz. Dessa forma, pode-se observar que o fator mais importante foi o tamanho de grão que influenciou significativamente os valores de rugosidade Ra e Rz. Além disso, observou-se também que a interação das variáveis de entrada não demonstrou influência significativa sobre as respostas rugosidade Ra e Rz.

Resumo em Inglês:

The focus of this work was to study the influence of austenite grain size in the surface finish during micro milling of hardened steels. Work pieces with hardness of 46 HRC and different grain sizes were milled with micro end mills with a diameter of 0.5 mm. The experimental tests were carried out with two cutting speeds and two feed rates. The results were evaluated using an analysis of variance, and they demonstrated that the cutting speed and the feed rate have no influence on the responses surface roughness Ra and Rz. Thus, it could be observed that the most important factor was the grain size that influenced the roughness Ra and Rz, significantly. Moreover, it was also observed that the interaction of input parameters did not show significant influence on the response surface roughness Ra and Rz.

Resumo em Espanhol:

Actualmente los grandes progresos en la medicina ortopédica, traumatológica y odontológica, han originado una gran necesidad por biomateriales, especialmente por aquellos productos que tienen una composición en base de ortofosfato de calcio, el cual es similar a la estructura inorgánica de los huesos. Ante este escenario, se ha generado una intensa búsqueda de nuevos orígenes y recursos, siendo los materiales naturales un foco de importantes estudios, debido a que estos pueden abastecer plenamente la gran demanda por biomateriales. Los estudios de estos materiales naturales han reportado interesantes avances, especialmente en lo que respecta a la regeneración de tejidos biológicos en medicina reparativa. De manera de seguir contribuyendo con este desafío, se analizaron muestras de minerales provenientes de un extenso depósito geológico hidrotermal, para proponer estos materiales como posible fuente de recursos. Los minerales extraídos fueron disgregados, para posteriormente fabricar probetas cilíndricas mediante Sinterización por Arco de Plasma, para luego ser biológicamente testeadas. La caracterización mineralógica del material extraído, reveló altos contenidos de fosfatos en forma de apatita, seguidas de pequeñas cantidades de otras especies mineralógicas asociadas, como el cuarzo y yeso. Dadas estas características, el polvo de mineral presentó una buena disposición a la sinterización, siendo capaz de densificar completamente a temperatura sobre los 1000ºC. Los resultados de la sinterización fueron correlacionados con las fases obtenidas con las diferentes temperaturas de proceso, presentando la apatita muy buena estabilidad termoquímica. Pruebas preliminares in vitro de proliferación y adhesión celular de osteoblastos humanos, MG63, en las muestras preparadas, parecen ser bastantes prometedoras, siendo la probeta sinterizada a 1200ºC la que presentó la mejor activación celular, semejante al comportamiento biológico de las hidroxiapatitas comerciales reportadas.

Resumo em Inglês:

Recent progresses in orthopedic medicine, traumatology and odontology have created a great requirement for biomaterials, especially those products having a composition based on calcium orthophosphate, which is similar to inorganic bone structure. Given this situation, there has been an intense search for new origins and resources of biomaterials. The natural occurring materials have been a focus of important studies because they can satisfy the great demand of biomaterials. Studies on these natural materials have reported interesting progresses in relation to the biological tissue regeneration for reparative medicine. In this research work, samples of minerals of a geological hydrothermal deposit were analyzed and this material has been proposed as an important resource of biomaterials. The minerals extracted were disaggregated, transformed into cylindrical specimens by Arc Plasma Sintering, and tested for biological compatibility. The mineralogy of the extracted material revealed a high content of phosphates in the form of apatite, followed by small amounts of other associated mineralogical species such as quartz and gypsum. Under these characteristics, the mineral powder showed a good disposition to sintering; being able to densify at temperatures above 1000ºC. The results of sintering were correlated with the different phase evolutions with the process temperatures; with apatite showing very good thermochemistry stability. Preliminary, biological "in vitro" tests of cells attachment and proliferation of human osteoblasts, MG63, indicated that, the prepared specimen sintered at 1200ºC appear to be quite promising, as it showed the best cell activation similar to the biological behavior of the reported commercial hydroxyapatite.

Resumo em Português:

O interesse de compósitos de fibras naturais com polímeros termoplásticos vem crescendo a cada ano. As fibras naturais apresentam vantagens como baixa massa específica, baixa abrasividade, baixo custo, são biodegradáveis e autossustentáveis, pois são de origem natural e de fonte renovável. Dentre as resinas termoplásticas viáveis para o emprego de fibras de bananeira destaca-se a resina de poli (cloreto de vinila)-PVC por sua versatilidade em relação a sua formulação, pois há a necessidade da incorporação de aditivos durante o seu processamento, tornando-a adaptável a múltiplas aplicações. O objetivo do presente trabalho foi estudar a influência do tipo de tratamento das fibras de bananeira (FB) nas propriedades do PVC rígido (PVCr). Propriedades mecânicas, estabilidade térmica e absorção de água dos compósitos PVC/FB foram avaliados em relação ao efeito dos tratamentos alcalino, com anidrido maleico e acetilação das fibras de bananeiras. Os compósitos foram obtidos em misturador aberto de dois rolos seguido de injeção dos corpos de provas. Os resultados indicam que o tratamento com anidrido maleico e a acetilação apresentam melhor resistência ao impacto e menor absorção de água do que o tratamento alcalino. As propriedades térmicas não apresentaram alterações significativas com a adição de fibras de bananeiras tratadas e não tratadas.

Resumo em Inglês:

The interest in natural fiber composites with thermoplastic polymers is growing every year. Natural fibers have advantages such as low density, low abrasion, low cost, are biodegradable and self-sustainable, since they are natural and renewable source. Among the thermoplastic resins viable for employment fiber banana stands out poly (vinyl chloride)-PVC for its versatility compared to its formulation, because there is the need to incorporate additives during processing, making adaptable to multiple applications. The objective of this work was to study the influence of type of banana fibers (FB) treatment in the properties of rigid poly (vinyl chloride) (PVC). Mechanical properties, thermal stability and water absorption of composite PVC/FB were evalueted for the effect of alkaline treatments, with maleic anhydride and acetylation of banana fibers. The composites were obtained in two-roll open mixer followed by injection of test samples. The results indicate that treatment with maleic anhydride and acetylation exhibit better impact resistance and lower water absorption than the alkaline treatment. The thermal properties did not change significantly with the addition of banana fibers treated and untreated.

Resumo em Português:

As microcápsulas que contêm agentes de cura têm sido utilizadas para desenvolver compósitos poliméricos com propriedades auto regenerativas. Este trabalho tem como objetivo a produção e caracterização de microcápsulas de poli (uréia-formaldeído), PUF, contendo diciclopentadieno, que satisfaz os requisitos para um material de auto cura para resinas epoxídicas. Uma série de microcápsulas de PUF foram sintetizadas utilizando diferentes parâmetros do processo, incluindo o tipo e concentração de surfactante, o método e a velocidade de agitação. As microcápsulas foram caracterizadas por microscopia eletrônica, análise térmica (DSC, TG) e espectroscopia no infravermelho (FTIR). A distribuição do tamanho e o diâmetro médio das microcápsulas foram determinados por difração a laser. Os resultados mostram que os parâmetros do processo afetam diretamente o tamanho e a morfologia das microcápsulas. Pela seleção da taxa de agitação, foi possível produzir microcápsulas com diâmetros entre 1 e 100 µm.

Resumo em Inglês:

Microcapsules containing curing agents have been used to develop polymer composites with self-healing properties. This work aims the production and characterization of microcapsules of poly (urea-formaldehyde), PUF, containing dicyclopentadiene, which satisfies the requirements for the self-healing of epoxy resins. A series of PUF microcapsules was synthesized using different process parameters, including the type and concentration of surfactant, and the stirring method and speed. The microcapsules were characterized by scanning electron microscopy, thermal analysis (DSC, TG) and infrared spectroscopy (FTIR). The size distribution and the average diameter was determined in a particle size analyzer by laser diffraction. The results show that the process parameters directly affect the size and morphology of the microcapsules. By the selection of the stirring rate, microcapsules were produced in the diameter range of 1-100 µm.

Resumo em Português:

Este artigo discute o emprego do carbeto de silício (SiC), na forma de substrato e filme fino, em sensores MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) para aplicações em ambientes sujeitos a condições extremas, especialmente no setor aeroespacial. As propriedades físicas e químicas do SiC que o tornam um material adequado para dispositivos eletrônicos e sensores são descritas. Os conceitos, evolução e aplicações da tecnologia MEMS são apresentados. Uma visão geral sobre o estágio atual de desenvolvimento de sensores MEMS baseados em SiC e uma análise das pesquisas realizadas nesta área no exterior e no Brasil, tanto nas universidades quanto nas indústrias, são também apresentadas. Os recentes avanços alcançados, as dificuldades encontradas e o impacto dessas pesquisas são discutidos, bem como as perspectivas para um futuro próximo.

Resumo em Inglês:

This paper discusses the use of silicon carbide (SiC), in bulk and thin-film form, in MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) sensors for extreme environment applications, especially in aerospace. The physical and chemical properties of SiC that make it a suitable material for electronic devices and sensors are described. Concepts, developments and applications of MEMS technology are presented. An overview of the current stage of development of SiC-based MEMS sensors and an analysis of research conducted in this area in Brazil and abroad, both in universities and industries are also presented. The recent progress made, difficulties encountered and the impact of these investigations are discussed as well as the outlook for the near future.

Resumo em Português:

O desenvolvimento científico do cimento Portland é bastante difundido no Brasil e no mundo. Entretanto, o cimento sulfoaluminato de cálcio belítico (CSAB), embora seja considerado de menor impacto ambiental, ainda têm como base estudos em fase relativamente precoce em relação aos já desenvolvidos para o cimento Portland mundialmente e com menor expressão ainda no âmbito nacional. Na produção do clínquer CSAB, produto base para a produção deste cimento, uma questão relevante está relacionada ao conteúdo de enxofre presente na farinha precursora, que é maior que no clínquer Portland. Materiais percursores a base de enxofre são necessários para formação de fases como a ye'elimita e anidrita, sendo que em quantidades inadequadas podem ser volatilizados subprodutos a base de enxofre que geram transtornos operacionais e ambientais. O excesso de enxofre na matéria-prima do cimento Portland pode ocasionar a elevação da emissão de SO2 com os gases de saída, abafando a suspensão do pré-aquecedor, além de provocar a formação de anéis de colagem no forno, escapando para atmosfera o SO2, o que pode contribuir para formação de chuvas ácidas. Além disso, a viabilização da produção do cimento CSAB depende da disponibilidade de matérias-primas a baixo custo, sendo o aproveitamento de resíduos industriais uma alternativa. Dentre os resíduos com potencial de uso em farinhas precursoras de clínquer CSAB destaca-se o lodo de anodização de alumínio, uma rica fonte de alumínio, elemento importante para formação desses cimentos. Assim, é importante avaliar o comportamento frente à perda de massa de farinhas precursoras de clínquer CSAB sintetizadas a partir de lodo de anodização do alumínio para verificar a influência do resíduo na decomposição de fases sulfatadas acima da temperatura de formação da ye'elimita (1250ºC). Foram compostas farinhas com reagentes químicos puros, com resíduo e com materiais convencionais. As matérias-primas foram proporcionadas por equações potenciais de formação de fases sintéticas a partir da composição de óxidos da farinha. Para verificação da perda de massa, foram realizadas análises termogravimétricas no intervalo de temperatura compreendido entre 30 e 1450ºC. O estudo comprovou a potencialidade no uso de resíduos do processamento de alumínio para produção de cimentos CSAB e se verificou que há um limite de temperatura próximo aos 1250ºC para evitar decomposição de fases sulfatadas e a consequente emissão de SO2.

Resumo em Inglês:

Portland cement science is well established in Brazil and in the world; however, the development of calcium sulfoaluminate belite (CSAB) cements, considered a low-environmental impact material, is still in its initial stages relative to cement Portland abroad and there are even fewer studies nationally. One concern regarding the production of CSAB cements is the high amount of sulfur in the raw materials. Excess sulfur in the feed-stock of Portland cement causes the increase of SO2 emissions, a dampening the efficiency of the pre-heater in the clinker factory, in addition to causing the formation of bonding rings inside the kiln. The viability of the production of CSAB cement depends on the availability of raw materials at low cost, preferably with the use of an alternative industrial waste. Thus, the aim of this work is to analyze the mass loss of lab-made CSAB mixtures up to a temperature of 1450ºC, in order to verify the decomposition of sulfated compounds and to evaluate the possibility of replacing bauxite by an alternative source of Al2O3, namely by aluminum anodizing sludge (AAS) residue, which presents itself as an interesting raw-material for the production of CSAB clinker due to its high content of alumina. Mixtures made with pure chemicals, AAS residue and conventional materials were produced. Raw materials were proportioned based on equations formation of compounds synthetic from the mixture oxides composition. To check the mass loss, thermogravimetric analyzes were performed. It was concluded that the maximum temperature for CSAB clinker production should be close to 1250ºC to avoid decomposition of sulfur-containing phases and their related SO2 emissions.

Resumo em Espanhol:

Las recientes investigaciones en el campo de biopolímeros han intentado brindar soluciones tecnológicas a los retos en el campo de la ciencia y la tecnología de los materiales. En los últimos años, se han llevado a cabo investigaciones con el objetivo de modificar las propiedades de películas empleando tratamientos enzimáticos y físicos, tales como la aplicación de radiaciones, pulsos eléctricos, plasma, tratamientos térmicos, uso de fluidos supercríticos, así como la conformación de películas en multicapas. Estas modificaciones cambian las propiedades antimicrobianas, físicas y químicas de las películas de quitosano y permiten desarrollar una extensa cantidad de aplicaciones en los campos de biomedicina, farmacología, biotecnología y en la industria de cosméticos y de alimentos. El objetivo del presente artículo de revisión es dar a conocer los nuevos avances en el campo de modificaciones físicas y enzimáticas de películas de quitosano explicando diferentes técnicas empleadas en los últimos años.

Resumo em Inglês:

Recent research on biopolymer has focused its efforts to provide technological solutions to current and future challenges in the field of science and technology of materials. The properties of chitosan films have been modified by enzymatic and physical treatments such as the application of radiation, electric pulses, plasma, heat treatments, use of supercritical fluids as well as the formation of multilayer films. These modifications change antimicrobial, physical and chemical properties of chitosan films, and allow developing a wide range of applications in the fields of biomedicine, pharmacology, biotechnology, cosmetic and food industries. The purpose of this review is to present new developments in the field of physical and enzymatic modifications of chitosan films describing the different techniques carried out on the last years.

Resumo em Português:

O cálculo da incerteza de medição em ensaios mecânicos é uma etapa primordial para a garantia da confiabilidade dos resultados apresentados. Porém, mesmo atribuindo-se um cálculo estatístico, não necessariamente se obterá um resultado realístico, por não se considerar, muitas vezes, todas as variáveis que contribuem significativamente para a incerteza de medição e por não se considerar o efeito da correlação entre variáveis quando ele se apresenta. Dentro deste contexto, o objetivo deste trabalho é realizar um estudo analítico da influência do coeficiente de correlação no cálculo da incerteza de medição da tensão limite de resistência mecânica, obtido através do ensaio de tração. No estudo experimental, variou-se o número de corpos de prova para a obtenção dos diferentes valores de coeficiente de correlação, com o intuito de se calcular a incerteza de medição considerando-se as grandezas correlacionadas e a incerteza de medição desprezando esse efeito. Através deste estudo foi possível se verificar o quanto a correlação entre a variação da força máxima e a variação do diâmetro da parte reduzida do corpo de prova pode influenciar o resultado da medição, além de apresentar a maneira correta de se calcular a incerteza padronizada combinada considerando a correlação.

Resumo em Inglês:

The calculation of the uncertainty in measurement in mechanical testing is a primary step to ensuring the reliability of the results. But even assigning a statistical calculation, not necessarily get a realistic result, as often do not consider all variables that contribute significantly to the uncertainty in measurement and does not consider the effect of the correlation between variables. In this context, the aim of this work is perform an analytical study of the correlation coefficient influence in determining of the uncertainty in measurement of the mechanical strength tensile, obtained by tensile tests. In experimental study varied the number of test specimens to obtain the different values of the correlation coefficient in order to calculate the uncertainty in measurement considering the correlated quantities or not. Through this study it was possible to verify how the correlation between the maximum force and the diameter can influence the measurement result and to present the correct way to calculate the combined uncertainty considering the correlation.