Resumo em Português:

Apesar de sua elevada toxicidade, eletrólitos cianídricos são amplamente empregados pelas indústrias de eletrorrecobrimento devido à qualidade dos depósitos metálicos obtidos. Na Casa da Moeda do Brasil, o processo de eletrodeposição de cobre sobre aço carbono é utilizado para a fabricação das moedas de um e cinco centavos, gerando, ao seu final, dois tipos de efluentes: um concentrado, após a sangria de eletrólitos contaminados; e outro diluído, após a lavagem dos discos eletrorrevestidos de cobre. Em um trabalho anterior, avaliou-se a possibilidade de se recuperar eletroliticamente o cobre e oxidar parte do cianeto existente nos efluentes concentrados, alcançando-se bons resultados para os teores finais de cobre e cianeto livre partindo-se de uma solução contendo 26g/L de cobre e 27g/L de cianeto total. O presente trabalho visou testar em escala de bancada uma célula eletrolítica para o tratamento dos efluentes diluídos, partindo-se de uma solução sintética contendo 200mg/L de cobre e 130mg/L de cianeto livre. Nas condições de vazão de 0,37mL/s e a 50º C, alcançou-se concentrações finais de 0,7mg/L de cobre e 0,08mg/L de cianeto livre para uma corrente elétrica de 1,5A, e menor que 0,5mg/L de cobre e 0,08mg/L de cianeto livre para uma corrente elétrica de 2A, após três horas de eletrólise.

Resumo em Inglês:

Despite their high toxicity, cyanide electrolytes are widely used by metal finishing industries due to the quality of metallic deposits obtained. At the Brazilian Mint, the process of copper electroplating onto carbon steel is used to make coins of one and five cents, generating, at the end, two types of wastewaters: one concentrated, after bleeding the contaminated electrolytes; and another diluted, after washing the disks electroplated with copper. In a previous work the possibility of electrolytically recovering copper and oxidizing part of the existing cyanide in the concentrated effluents was evaluated, reaching good results for the final concentration of copper and free cyanide starting with a solution containing 26g/L of copper and 27g/L of total cyanide. The present work aimed at testing in a bench scale an electrolytic cell for the treatment of diluted effluents, starting from a synthetic solution containing 200 mg/L of copper and 130 mg/L of free cyanide. Under flow conditions of 0.37mL/s at 50°C, the final concentrations of 0.7mg/L for copper and 0.08mg/L for free cyanide were obtained for an electric current of 1.5A, and less than 0.5mg/L for copper and 0.08mg/L for free cyanide were obtained for an electric current of 2A, after three hours of electrolysis.

Resumo em Português:

O copolímero poli (L-co-DL ácido lático), PLDLA, tem se destacado no campo das próteses temporárias, porque o seu tempo de degradação é bastante compatível com aquele requerido no caso de fraturas ósseas. Neste trabalho, estudou-se a degradação "in vitro" de dispositivos processados na forma de placas do copolímero PLDLA sintetizado em laboratório. As placas do PLDLA foram imersas numa solução tampão fosfato (pH = 7,4) em um banho termostatizado a 37 ºC ± 1ºC, durante especificados períodos (0, 2, 4, 8, 16, e 30 semanas), e avaliadas pelas seguintes técnicas: cromatografia de permeação em gel (GPC), calorimetria diferencial de varredura (DSC), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e ensaios de flexão por três pontos. Foi observado, através do estudo "in vitro", que o processo de degradação afeta a massa molecular desde a segunda semana de estudo. As análises das curvas de DSC demonstram que o material, inicialmente amorfo, apresenta vestígios de cristalinidade durante o processo de degradação, enquanto que as análises de TGA demonstram que a estabilidade térmica do copolímero só é afetada após 16 semanas de estudo. A análise por meio de MEV mostrou que o dispositivo passa de denso para poroso após 18 semanas de estudo "in vitro". O ensaio de resistência à flexão mostrou que o copolímero consegue reter mais de 80 % de sua resistência após período de 4 meses de imersão, um resultado bastante compatível com aquele requerido para consolidação óssea.

Resumo em Inglês:

The poly (L-co-DL lactic acid) copolymer, PLDLA, has achieved outstanding position in the temporary prostheses because its degradation life is up to goog extent compatible with the requirement for the bone fracture repair. In vitro degradation of the in- Lab synthesized PLDLA was studied. The PLDLA plates were immersed in a phosphate buffer solution with pH = 7,4 at 37ºC +- 1º C provided by a thermostat controlled bath for specified test times (2, 4, 8, 16 and 30 weeks) and evaluated by using the following techniques: gel permeation chromatography (GPC), differential scanning calorimetry (DSC), scanning electron microscopy (SEM), and three point flexural strength test. From in vitro test, it was found that change in the PLDLA molecular weight due to its degradation is already noticeable since the second test-week. The initially amorphous PLDLA presented traces of cristalline signs according to DSC curves, while the thermal stability of the copolymer is affected only after 16 test-weeks as shown by TGA results. The change of PLDLA pieces from dense to porous took 18 in-vitro test-weeks as revealed by SEM. After four test months, PLDLA was capable of retaining more than 80% of its original three-point flexural strengh, which is up to good extent compatible with the requirements for bone consolidation.

Resumo em Português:

Este trabalho tem por objetivo apresentar os resultados obtidos por simulação numérica realizada com o aplicativo desenvolvido neste laboratório, o qual permite prever o tamanho da trinca em corpo de prova com linha de solda. Os resultados da simulação serão comparados com os resultados experimentais obtidos a partir de corpos de prova moldados pelo processo de injeção em diferentes temperaturas e caracterizados a partir de ensaio de tração. O aumento do tamanho da trinca em produtos moldados pelo processo de injeção pode provocar a diminuição da tensão de ruptura efetiva na região de sua existência devido à diminuição da área de contato ou de interpenetração. Este problema pode ser de grande importância em peças estruturais, pois pode reduzir a tensão efetiva de trabalho. A partir de equações que descrevem: o resfriamento de polímeros, a reologia de polímeros, a difusão e a interpenetração molecular e tomando-se como base o modelo de reptação descrito por De Gennes, determinou-se o perfil da difusão molecular na interface de junção dos fluxos e a interpenetração ao longo da espessura, bem como se determinou a interpenetração crítica utilizando-se o tamanho da trinca. Por fim, com a diminuição da temperatura de injeção, o corpo de prova solidifica mais rapidamente, diminuindo a difusão e a interpenetração molecular na interface da linha de junção. Com o aumento da interpenetração molecular, aumenta-se a tensão máxima de ruptura do polímero termoplástico Polystyrol 158 K da Basf. Determinou-se uma dependência entre a interpenetração máxima no centro do corpo de provas e a interpenetração crítica correspondente à trinca obtida por ensaios de tração em função da variação da temperatura. Assim, foi desenvolvido um aplicativo que descreve com muita coerência a dimensão da trinca.

Resumo em Inglês:

This paper presents results from numeric simulation performed using a software specially developed to determine the crack length in samples with a weld line. The simulations results were compared with experimental results obtained by tensile testing samples molded by the injection process with several melting temperatures. The increase on the crack length in products made by the injection process may provoke a decrease on the effective rupture stress due to the decrease on the contact area or on the interpenetration. This problem might be a relevant one for structural parts since it might reduce the effective work stress. Using appropriated equations to describe: polymer cooling and rheology, the molecular inter-diffusion and interpenetration, and taking as a basis DeGennes's reptation model, it was possible to determine the inter-diffusion profile in the weld line interface and the interpenetration along the thickness. The critical interpenetration was determined on the basis of the crack length value. Finally, reducing the injection temperature the sample solidifies faster, thus decreasing the molecular inter-diffusion and the interpenetration in the weld line interface. By increasing the molecular interpenetration the maximum rupture stress of the Basf thermoplastic polymer Polystyrol 158K is also increased. The dependence between the maximum interpenetration in the middle of the sample and the critical interpenetration corresponding to the crack found by tensile testing the samples as a function of temperature variation was determined. Therefore, a software was developed able to well and coherently describe the crack dimension.

Resumo em Português:

Placas cerâmicas densas, com espessuras variando entre 10 µm e ~ 1 mm, podem ser obtidas pela técnica de colagem fita que é uma técnica de conformação cerâmica, de custo relativamente baixo. A etapa mais crítica deste processo de conformação é a preparação de suspensões com elevado teor de sólidos, ~ 30% em massa, e, também, elevado teor de aditivos orgânicos, tais como ligante e plastificante. Dentre os vários produtos cerâmicos que podem ser produzidos pela técnica de colagem de fita, substratos eletrônicos e eletrólitos planares para pilhas a combustível de óxido sólido (PaCOS) destacam-se pelo elevado consumo e pelo valor agregado, respectivamente. Neste trabalho, a quantidade apropriada de aditivos em suspensões de alumina e suspensões de zircônia estabilizada com ítria (8 e 10% em mol) foi determinada através da avaliação do comportamento reológico das suspensões. Embora exista semelhança no tamanho médio de partículas das matérias primas, foi determinado que cada matéria prima necessita de quantidade específica de aditivos orgânicos para conferir às suspensões o comportamento pseudoplástico. Placas obtidas pela colagem das suspensões foram analisadas antes e após a sinterização. Os resultados obtidos mostram que a densidade, o tamanho de grão e a distribuição de poros são sensíveis ao teor de ligante. O tamanho de grão das placas é menor que os grãos desenvolvidos em peças obtidas por prensagem e, por conseqüência, a incidência de poros intragranulares também é muito menor.

Resumo em Inglês:

Dense ceramic sheets with thickness range between 10 µm and 1 mm can be obtained through tape casting that is a low cost ceramic forming technique. The critical step of this forming process is the preparation of suspension with high solid content, 30 weight %, and also high content of organic additives like as binder and plasticizer. Among the several ceramics products that can be produced through tape casting, electronic substrates and planar electrolytes for solid oxide fuel cells (SOFCs) stand out because of high consumption and the aggregate value, respectively. In this work the appropriated amount of additives for alumina and yttria stabilized zirconia (8 and 10 mol%) suspensions was determined through the rheological behavior. Although the raw materials possess similar average particle size it was found that specific amount of organics additives is required for each suspension for developing pseudoplastic behavior. Sheets prepared through tape casting were analyzed before and after sintering. The results show that the density, grain size, and pores distribution are sensitive to the binder amount. The sheet grain size is smaller than that one developed in ceramic body prepared through pressing and, consequently, smaller is the incidence of intragrains pores.

Resumo em Português:

A modelagem computacional contribui para o projeto, o dimensionamento e, também, para a avaliação do desempenho de pilhas a combustível de óxido sólido. No entanto, essa modelagem é complexa devido a grande quantidade de fenômenos físicos envolvidos. Além dos fenômenos físicos, as dimensões presentes dificultam a validação dos resultados. Neste trabalho, os canais de um interconector adjacente a um anodo foram modelados visando avaliar o escoamento nesse sistema. A validação dos procedimentos e das considerações foi feita de maneira indireta. O escoamento no interconector foi avaliado através das equações de Navier-Stokes e, no anodo, foi utilizada a Lei de Darcy. A técnica de volumes finitos foi empregada para a solução das equações. Foram utilizados valores típicos de permeabilidade, enquanto viscosidade e densidade foram determinadas numericamente, considerando a mistura de hidrogênio e água. Foi considerado regime permanente e isotropia em relação a todas as propriedades físicas determinadas a várias temperaturas. Foram analisadas as influências no escoamento da razão entre porosidade do anodo e viscosidade da mistura H2 e H2O; da densidade e; da temperatura. Um estudo de como a densidade da malha afeta os resultados também foi realizado. Foi possível notar que, quando a mistura hidrogênio/água penetra no meio poroso, o escoamento sofre uma redução de velocidade, em relação ao valor médio aplicado na entrada. Já a pressão, nessa situação, não apresenta redução significativa.

Resumo em Inglês:

The computational modeling contribute for design, dimensioning and also for performance evaluation of Solid Oxide Fuel Cells. Nevertheless, the modeling is complex due to of large quantity of physics phenomena involved. In addition of physics phenomena, the present dimensions raise difficulties to validate the results. In this work, the interconnect channels adjacent to an anode have modeled aiming evaluate the flowing in this system. The validation of procedures and considerations has done by indirect mode. The flowing at interconnect has been evaluate through the Navier-Stokes equations and at anode it has been used the Darcy's Law. The technique of finite volume has used to solving of equations. It has been used typical values of permeability, while viscosity and density have been numerically determined, considering a mixture of hydrogen and water. It has been considered steady state and isotropy in relation of all physical properties determined at different temperatures. It have been analyzed the influences at the flowing by ratio between the porosity of anode and viscosity of mixture H2O and H2O; density and temperature. A study of how the mesh affects the results also has been done. It has been possible the see that, when the mixtures of hydrogen/water enters at porous media, the flowing suffer a reduction of velocity in relation of medium value applied at entering. The pressure, in this situation, does not show significant reduction.

Resumo em Português:

Para reduzir a temperatura de operação das pilhas a combustível de óxido sólido (PaCOS), estruturas com filmes finos de eletrólito depositados, por aerografia, sobre suportes de anodo porosos foram desenvolvidas. As barbotinas, empregadas para fabricação dos filmes, foram preparadas a partir de suspensões com pós de zircônia estabilizada com ítria (ZEI), solventes, dispersantes, ligantes e plastificantes apropriados. Neste trabalho, foi feito o estudo da influência dos ligantes sobre a estabilidade das suspensões e as propriedades microestruturais dos filmes de ZEI. Três barbotinas foram elaboradas com composições diferentes de ligantes (0,5; 1,0 e 2,0 % p/p). Todas apresentaram comportamento de fluidos pseudoplásticos e tixotrópicos, de acordo com medidas de viscosidade e taxa de cisalhamento. Os filmes foram sinterizados a 1500 ºC/6h. As micrografias eletrônicas de varredura (MEV) foram tratadas através do programa Quantikov para determinar a porosidade do filme e o tamanho médio de grão da ZEI. Os filmes apresentaram porosidade adequada para serem empregados como eletrólito das PaCOS (entre 0,2 e 0,4 % ) e tamanho médio de grão entre 2,0 e 6,0 µm. A técnica de aerografia é adequada para fabricar eletrólito de ZEI para PaCOS.

Resumo em Inglês:

To reduce the operating temperature of solid oxide fuel cells, structures with thin films electrolytes, deposited by spray coating on porous anode were developed. The slurries used for the fabrication of the films were prepared using appropriates suspensions with ytria-stabilized zirconia (YSZ) powers, solvents, dispersants, binders and plasticizers appropriates. In this work the study of the influence of the binders in the stability of the suspensions and the microstructures properties of the YSZ films were done. Three slurries were made with different composition of binders (0.5; 1.0 and 2.0 % in weight). All of them showed pseudo-plastics and thixotropics flow behavior, according to viscosities measurements and shear rate. The films were sintered to 1500 ºC /6 hours. The images of scanning electron micrographs (SEM) were treated by Quantikov program to determine the porosity of the film and average grain size of YSZ. The films showed adequate porosity for being used as SOFC electrolyte (between 0.2 and 0.4%) and average grain size between 2.0 and 6.0 µ m. The spray coating is a suitable technique to fabricate the YSZ electrolytes for SOFC.

Resumo em Português:

Este trabalho tem como objetivo avaliar a proteção contra a descarbonetação de diferentes revestimentos de pintura de tijolos refratários MgO-C usados em panelas de aciaria. A oxidação de tijolos refratários MgO-C leva à perda de espessura dos tijolos e, conseqüentemente, à diminuição da vida útil dos mesmos. Neste trabalho, foram testados três tipos de revestimentos (A, B e C), preparados em laboratório, os quais foram aplicadas sobre tijolos MgO-C. Estes revestimentos foram testados em relação à proteção contra a descarbonetação nas temperaturas de 850, 950 e 1050ºC. A partir dos resultados obtidos, verificou-se que a aplicação de revestimentos para pintura sobre refratários MgO-C apenas minimiza a descarbonetação, já que estes revestimentos vitrificam em temperaturas superiores ao início da oxidação. Além disso, notou-se que a espessura da camada descarbonetada é diretamente proporcional à temperatura de queima. Entre os revestimentos avaliados, o que apresentou melhores resultados foi o C, devido as suas características de escorrimento e viscosidade, além de vitrificar em temperatura inferior a dos revestimentos A e B.

Resumo em Inglês:

This work aims to evaluate the utilization of different coatings to prevent the decarburization of refractory bricks MgO-C used in ladles. This oxidation causes the loss of thickness of the bricks and the reduction of its useful live. The three types of coatings A, B e C were prepared in laboratory and then were applied on MgO-C bricks. The samples were tested at temperatures of 850ºC, 950ºC and 1050ºC. It was verified that the three tested coatings only minimize the decarburization, since they vitrify and become effective at temperatures higher to the beginning of the oxidation temperature. Moreover, it was noticed that the thickness of the decarburized layer is directly proportional to the firing temperature. The coating that presented better results was C, which showed better characteristics of flowing and viscosity. Besides that, it vitrified at lower temperature comparing to coatings A and the B.

Resumo em Português:

Fonte de Energia Alternativa, Renovável e Limpa é um tema cada vez mais presente no dia a dia da atual sociedade mundial. Pilhas a combustível surgem como uma opção real para tornar as fontes alternativas um dos principais modos de geração de energia em futuro próximo. Zircônia estabilizada com 8% mol de ítria (ZEI8) é o material mais utilizado como eletrólito em pilha a combustível de óxido sólido (PaCOS), por apresentar condutividade iônica e estabilidade química em atmosferas oxidante e redutora que permitem à pilha apresentar bom rendimento quando operando em torno de 1000ºC. Céria dopada com terras raras tem recebido atenção especial devido a sua elevada condutividade elétrica, o que possibilita uma temperatura de operação de PaCOS entre 500 e 800 °C. Neste trabalho, a condutividade elétrica de céria dopada com ítria e gadolínia é discutida em função das microestruturas obtidas em diferentes condições de sinterização. Resultados de zircônia estabilizada com 8 %mol de ítria, também, são apresentados com o objetivo de usá-los como uma referência. A condutividade elétrica do grão de céria dopada, individualmente, com 10 %mol Y2O3 e 12,5 %mol Gd2O3 é maior que da ZrO2 dopada com 8 %mol Y2O3. Contudo, a condutividade do contorno de grão de céria dopada é muito sensível às condições de sinterização, especificamente, à temperatura e ao tempo de patamar, podendo ser mais do que uma ordem de grandeza inferior à condutividade do grão. A elevada sensibilidade da condutividade do contorno de grão de céria dopada com as condições de sinterização está relacionada com a formação e distribuição de segunda fase no contorno. A formação dessa fase depende do tipo de dopante sendo favorecida pela presença de Y2O3.

Resumo em Inglês:

Clean renewable alternative energy source is a great issue of work nowadays. In a near future fuel cells will be the most promising answer of this issue. 8 mol% Yttria stabilized zirconia (8YSZ) is the most used material as electrolyte because of its ionic conduction and chemical stability under reducing and oxidant atmosphere, which allows that this device shows good efficiency at operating temperatures around 1000 ºC. Rare earth doped ceria has received special attention due to its high electrical conductivity that permits SOFC's to operate into a range of 500 to 800ºC. In this work Y doped ceria and Gd doped ceria electrical conduction are discussed as function of its microstructures obtained in different sintering conditions. 8YSZ results are also presented as reference. The grain electrical conductivity of rare earth doped ceria is bigger than 8YSZ. However, the grain boundary conductivity is mostly affected by the sintering conditions, specially sintering temperature and soaking time. It can be more than 1 order of magnitude smaller than grain conductivity. The grain boundary sensibility is related to the second phase formation along the grain boundary during sintering. The formation of this phase depends on the kind of dopants and it is clearly favored by the presence of Y2O3.

Resumo em Português:

A alta temperatura de operação da PaCOS pode causar a formação de fases resistivas isolantes na interface eletrólito-catodo o que contribui para a perda de eficiência da pilha, podendo-se citar como exemplo a formação de zirconatos na interface manganita de lantânio dopada com estrôncio (LSM) - zircônia estabilizada com ítria (ZEI). Outro aspecto importante em PaCOS é o uso de material de eletrólito com uma condutividade iônica maior do que a da zircônia em temperaturas mais baixas. Essa característica é importante para a redução da temperatura de operação da PaCOS minimizando os problemas relacionados com a alta temperatura de operação, sendo Céria dopada com ítria (CY) um exemplo desse tipo de material. Por isso, para o uso de CY como eletrólito em PaCOS é importante avaliar a possibilidade de formação de fase isolante envolvendo esse material e o material do catodo, como perovskitas de lantânio. Para avaliar possíveis reações entre céria dopada com ítria e dois tipos de perovskitas usadas como catodo, LSM and LSCF, foi realizado, neste trabalho, a dopagem de CY com dois conjuntos de íons: La, Sr, Mn e La, Sr, Fe, Co. A dopagem provocou aumento da condutividade elétrica do grão enquanto que a condutividade efetiva do contorno de grão decresceu. Contudo a condutividade total não foi comprometida com a dopagem. A dopagem com La, Mn e Sr forneceu amostra de Céria dopada com Itria mais estáveis em alta temperatura e atmosfera redutora.

Resumo em Inglês:

The high operating temperature of SOFCs can produces the formation of insulating interphases in the electrolyte-cathode interface contributing for the efficiency loss. As an example, there is the formation of zirconates in the interface strontium doped lanthanum manganite (LSM) - yttria stabilized zirconia (YSZ). Another important aspect in SOFCs concerns to the use of an electrolyte material with a higher ionic conductivity at lower temperatures than that of YSZ. Yttria doped ceria (CY) is an example of this kind of material. This feature is important to reduce the operating temperature of SOFC minimizing the problems related to their high operating temperature. Therefore, if one intends to use CY as an electrolyte in SOFC it is important to evaluate the possibility of any insulating phase formation involving this material and the cathode material, as doped lanthanum perovskites. To verify possible deleterious reactions between yttria doped ceria and two kinds of perovskites cathode, LSM and LSCF, in this work CY composition was doped with two set of ions: La, Sr, Mn and La, Sr, Fe, Co. The doping increased the grain electrical conductivity while the effective grain boundary conductivity decreased, for both set of dopant. Although, the total electrical conductivity stayed almost constant. The La, Mn, Sr doped sample was more stable at high temperature compared with the undoped CY composition.

Resumo em Português:

O grande desafio para se melhorar o desenvolvimento de pilhas a combustível de óxido sólido (PACOS) é diminuir as resistências de polarização ôhmica e de polarização de concentração, sobretudo no catodo. Uma alternativa efetiva é a introdução de uma camada catódica funcional entre o eletrólito e o catodo convencional. Esta camada funcional é um compósito constituído pelos materiais de eletrólito e catodo que neste caso são a zircônia estabilizada com ítria (ZEI) e a manganita de lantânio e estrôncio (MSL). Esta camada melhora o contato entre o catodo e o eletrólito diminuindo a resistência ôhmica de polarização de concentração devido ao aumento do número de pontos de contato triplo (PCT) no volume do material. Neste trabalho, duas meias células foram preparadas: a primeira é constituída por um filme catódico funcional (50% p/p) e a camada coletora de corrente depositados sobre uma pastilha de ZEI. A segunda meia célula é composta apenas pela camada catódica de MSL também depositada sobre a pastilha de ZEI. O estudo elétrico foi realizado por espectroscopia de impedância na faixa de temperatura entre 700 e 900 °C. As resistências das amostras diminuíram com o aumento da temperatura e, foi observado que a meia célula que possuía o catodo funcional apresentou menores resistências elétricas. Após tratamento térmico a 750°C por 3 dias foi verificado que a amostra sem a camada funcional apresentou um semicírculo adicional no diagrama de impedância caracterizado como uma resistência devida a baixa aderência eletrólito/catodo. Este fenômeno foi confirmado por imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV).

Resumo em Inglês:

The greatest challenge to improve SOCF (Solid Oxide Fuel Cell) development is to decrease polarization and ohmic concentration resistances mainly for the cathode. One effective alternative is the introduction of a functional cathode layer between the electrolyte and the conventional cathode. This functional cathode layer is a composite constituted by the electrolyte and cathode materials, in this case, yttria stabilized zirconia (YSZ) and lanthanum doped strontium (LSM). This layer improves the contact between the cathode and the electrolyte decreasing the ohmic concentration polarization due to the increasing of triple contact points (TPB) in the bulk concentration. In this work, two half cells were prepared: the first one is constituted by a functional cathode film (50% in weight), and a collecting current layer (LSM) both deposited on a YSZ pellet. The second half cell is composed by a LSM cathode layer deposited on the YSZ Tosoh pellet. The electric study has been realized by Impedance Spectroscopy varying the temperature from 700 to 900 ºC. The two half cells resistance decreased with increasing the temperature, and it has noted that the half cell with the functional cathode layer presented the lowest resistance. After annealing at 750 °C for 3 days, the sample without the functional cathode layer presented additional half circles in IS diagrams characterized as resistances due to the bad electrolyte/ electrode adherence. This phenomenon has been confirmed by Scanning Electron Microscopy (SEM).

Resumo em Português:

Neste trabalho, foram produzidos filmes de zircônia estabilizada com ítria com 8 % em mol (ZEI), que podem aplicados como eletrólitos para pilhas a combustível de óxido sólido (PaCOS), abrasivos e proteção anti-corrosiva, depositados em substrato de quartzo pela técnica de spray pirólise e tratados termicamente a 1000ºC. Para obtenção dos filmes, foi utilizado um sistema de deposição por spray-pirólise modificado segundo patente depositada no INPI, que se comparado ao sistema tradicional onde o bico atomizador fica estático durante o processo de deposição, resulta na produção de filmes de melhor homogeneidade, rugosidade e na redução dos defeitos morfológicos, como as trincas e fissuras. As melhorias no aparelho de deposição forneceram, também, melhor controle sobre os parâmetros de deposição quando comparado ao sistema tradicional, como a taxa e temperatura de deposição. A estrutura do filme foi analisada através de difração de raios X, que se apresentaram policristalinos e de acordo com a identificação realizada com o padrão JCPDS # 821246, os filmes de YSZ estão arranjados em uma estrutura cúbica de face centrada do tipo fluorita, e com orientação preferencial dos grãos no plano (111). A morfologia dos filmes foi analisada por imagens de microscopia ótica e microscopia de força atômica, sendo comparada às trincas, a rugosidade e distribuição de grãos, para os filmes após o tratamento térmico. Os melhores resultados foram obtidos para os filmes depositados pelo método de spray pirólise modificado quando comparado ao sistema tradicional.

Resumo em Inglês:

In this work zirconia stabilized with itria films 8 mol% (8YSZ) had been produced, applied as electrolytes for solid oxide fuel cell (SOFC), deposited in quartz substrate spray-pyrolysis technique and treated at 1000ºC. For attainment of films a system deposition for spray-pyrolysis modified according to patent deposited in INPI was used, that if compared with traditional system where atomized is static during deposition process, results in production of films more homogeneous, roughness and reduction of morphologic defects, at cracks. The improvements in deposition apparatus had also supplied better control of deposition parameters when compared with traditional system, with solution flow rate and temperature of deposition. The structure of films had been analyzed through X-ray diffractometry (XRD) results indicated that polycrystals films, structure cubical centered face of fluorite type with preferential orientation of grains in plan (111) identification through of standard JCPDS # 821246. The films morphology was analyzed by optical microscopy and atomic force microscopy, being compared cracks, roughness and distribution of grains, for films after thermal treatment. The results indicate that the use deposited in modified method of spray-pyrolysis (MESP®) appropriate deposited films the deposited were dense, crack-free and well adhered to the substrates.

Resumo em Português:

O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento eletroquímico da liga Al-4,5%Cu solidificada em condições de fluxo de calor transitório. Esta evolução foi realizada através de análises de curvas de polarização e testes de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE), em solução de 0,5M de NaCl à 25°C. O perfil de segregação obtido no experimento de solidificação foi caracterizado por segregação positiva e negativa de cobre, respectivamente, na base e no topo da amostra. Igualmente, na prática de fundição convencional, em um mesmo lingote podem ocorrer regiões de segregação de cobre positiva e negativa. O lingote pode apresentar diferentes respostas à corrosão em diferentes partes, como função do arranjo microestrutural. As influências na resistência à corrosão da redistribuição do soluto durante a solidificação, a magnitude dos espaçamentos dendríticos e a distribuição das partículas da fase rica em Al e Al2Cu ao longo do lingote, foram examinadas com coleta de amostras ao longo do lingote. A taxa de corrosão e parâmetros de impedância (obtidos de uma análise de circuito equivalente) são também discutidos.

Resumo em Inglês:

The purpose of this work was to evaluate the electrochemical behavior of an Al-4.5wt%Cu alloy solidified under unsteady-state heat flow conditions. This evaluation was carried out through the analysis of both potentiodynamic polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) tests in a 0.5 M NaCl solution at 25ºC. The experimental segregation profile obtained in the solidification experiment was characterized by positive and negative copper content regions at the bottom and the top of the casting, respectively. Likewise, in conventional foundry practice, in a same casting both positive and negative copper segregation regions may occur. Such casting can exhibit different corrosion responses at different locations. The influences of solute redistribution during solidification, the magnitude of dendritic spacing and hence of the Al-rich phase and of Al2Cu particles distribution along the casting on the corrosion resistance, were examined in samples collected along the casting length. The corrosion rate and impedance parameters (obtained from an equivalent circuit analysis) are also discussed.

Resumo em Espanhol:

El proceso de repujado para la fabricación de tubos de aluminio ha sido muy poco estudiado, quizá debido al bajo tonelaje procesado por este método, lo que lo hace poco relevante frente a otros procesos de deformación plástica. Sin embargo, es un método económicamente competitivo para la fabricación de recipientes de presión livianos, consistentes en un liner de aleación de aluminio reforzado con fibra de vidrio. Los efectos producidos sobre la microestructura de una aleación de aluminio AA 6061 durante el proceso de repujado son poco conocidos. Sin embargo, los cambios pueden llevar a provocar o favorecer el agrietamiento (fisuración) de la aleación durante el proceso de deformación plástica. En este trabajo se estudian los cambios microestructurales producidos por la deformación plástica durante el repujado y el tratamiento térmicos final de un cilindro de aluminio y los efectos de las variables de procesamiento

Resumo em Inglês:

The drawing process for the manufacture of an aluminum alloy liner has been very little studied, perhaps due to the low tonnage processed by this method, which makes it low relevant to other processes of plastic deformation. Nevertheless, it is an economically competitive method for the manufacture of light pressure vessels, consisting of a liner of aluminum alloy reinforced with fiber glass. The effects over the microstructure of an aluminum alloy AA 6061 during the spinning process are little known. Nevertheless, the changes can favor the microcracking of the alloy during the process of plastic deformation. In this work, the microstructural changes produced by the plastic deformation during the spinning process and the final heat treatment of an aluminum liner and the effects of the processing variables are studied

Resumo em Português:

Neste estudo, foram desenvolvidos eletrodos eletrocatalisadores, a base de céria e Cu, para a oxidação direta de etanol em pilhas a combustível de óxido sólido (PaCOS). Um método alternativo, desenvolvido por Gortes et al [1], foi aplicado para a produção do composto Cu-CeO2-ZEI (zircônia estabilizada com 8% mol de ítria). Inicialmente, foi preparado um suporte poroso de ZEI, a partir de uma suspensão cerâmica contendo pó de ZEI, amido de milho e dispersante aplicada por serigrafia sobre uma das faces do eletrólito denso de ZEI, sendo, posteriormente, calcinada para eliminação dos compostos voláteis e em seguida sinterizada. Na outra face do eletrólito, foi aplicado o catodo multifuncional constituído de um material compósito de La0,8Sr0,2MnO3+δ/ Zr2O3-Y2O3, sendo a primeira camada constituída por um filme de catodo funcional de LSM/ZEI (50/50% em massa) e a segunda, de catodo de LSM puro (La0.8Sr0.2MnO3). Sobre o suporte poroso de ZEI, foram realizadas sucessivas impregnações com solução aquosa de nitrato de céria. Em seguida, da mesma maneira, foram realizadas impregnações com solução aquosa de nitrato de cobre, até obter a concentração desejada, em peso, para cada elemento. O suporte poroso foi caracterizado quanto à microestrutura por microscopia eletrônica de varredura, através da análise de superfície e de fratura, onde foi observada a estrutura porosa formada com o uso das partículas de amido. A quantidade, a morfologia e a distribuição espacial dos elementos foram analisadas por espectroscopia de dispersão de energia (EDS), com mapeamento, mostrando a concentração de Céria, Cobre e ZEI em todo o volume do anodo. A adequação ao uso dos combustíveis etanol e hidrogênio na pilha La0,8Sr0,2MnO/ZEI/Cu-CeO2-ZEI foi analisada através do desempenho eletroquímico quanto ao potencial, em circuito aberto, a densidade de corrente e a densidade de potência.

Resumo em Inglês:

Electro catalysts electrodes were developed in this work, using ceria and Cu, for the direct oxidation of ethanol in solid oxide fuel cells (SOFC). An alternative method developed by Gortes et al [1] was applied to the production of the compound Cu-CeO2-YSZ (8% mol yttria stabilized zirconia). A YSZ porous support was prepared, from a ceramic suspension containing YSZ powder, maize starch and dispersant applied by serigraphy over one of the faces of the dense YSZ electrolyte. It was then calcined to remove the volatile elements and finally sintered. On the other side of the electrolyte a multifunctional cathode made of a composite material, La0,8Sr0,2MnO3+δ/Zr2O3-Y2O3, was applied. The first layer consisted of a functional cathode film of LSM/YSZ (50/50% by mass), the second layer being a pure cathode of LSM (La0.8Sr0.2MnO3). Over the porous support of YSZ, successive impregnations with an aqueous solution of ceria nitrate were applied. Afterwards, similarly, impregnations with an aqueous solution of copper were applied, to obtain the desired weight percentage concentration for each element. The porous support was characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM) through the analysis of surface and fracture, where it was observed the porous structure formed due to the use of particles of starch. The amount, morphology and spatial distribution of elements, were analyzed by Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) with mapping, showing the concentration of ceria, copper and YSZ throughout the volume of the anode. The Suitability to the use of fuel ethanol and hydrogen in the La0,8Sr0,2MnO3/YSZ/Cu-CeO2-YSZ cell was analyzed by the electrochemical performance of the open circuit potential, current density and power density.

Resumo em Português:

Buscou-se a redução da tensão intrínseca causada pelas impurezas que se agregam no processo de crescimento de um filme de diamante obtido por deposição química a partir da fase vapor (CVD, do inglês Chemical Vapor Deposition) em um reator de filamento quente (HFCVD), sobre um substrato de silício <100> de 250 µm de espessura em uma superfície de deposição de grande área (45 cm²), através da imersão da amostra, em uma solução saturada de H2SO4 e CrO3 e, em seguida, em uma solução 1:1 de H2O2:NH4OH. Após esse procedimento, nova etapa de crescimento era realizada. O filme de diamante CVD foi identificado e caracterizado por espectroscopia de espalhamento Raman (RSS, do inglês Raman Scattering Spectroscopy) e microscopia eletrônica de varredura (SEM, do inglês Scanning Electron Microscopy). A aplicação dessa técnica mostrou bons resultados, uma vez que, em relação a resultados obtidos anteriormente, se duplicou a espessura do filme de diamante CVD depositado, obtendo menor tensão residual sobre o filme de diamante. Foram obtidos filmes de diamante CVD de espessura de 60 mm, com alta qualidade e uniformidade.

Resumo em Inglês:

The aim of this work was the reduction of the intrinsic stress caused by the impurities added in the diamond film growth process by Chemical Vapor Deposition (CVD) in a hot filament reactor (HFCVD). Silicon <100> substrate of 250 µm thickness with a deposition surface of great area (45 cm²), was treated after each growth run through the immersion of the sample in a saturated solution of H2SO4 and CrO3 and, after that, in a H2O2:NH4OH solution 1:1. After this procedure, new stage of growth was carried through. The CVD diamond film was identified and characterized by Raman Scattering Spectroscopy (RSS) and Scanning Electron Microscopy (SEM). The application of this technique showed better results compared to previous one. The thickness of the deposited CVD diamond film doubled, obtaining lesser residual stress in the diamond film. CVD diamond films of 60 mm thickness were obtained with high quality and uniformity.