Resumo em Português:
Neste trabalho as propriedades elétricas de LaAlO3 dopado com estrôncio (Sr) e co-dopado com praseodímio (Pr) e manganês (Mn) foram investigadas. Pós de LaAlO3 dopados foram preparados via mistura de óxidos seguida de calcinações. Amostras, conformadas por prensagem isostática, foram sinterizadas a 1600 °C com tempo de patamar de 6 h. Amostras sinterizadas foram caracterizadas por difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de impedância. Medidas de condutividade elétrica mostraram que LaAlO3 dopado com Sr é um semicondutor do tipo p em altas pressões parciais de oxigênio, mas se torna um condutor iônio puro em baixas pressões parciais de oxigênio. Uma diferença significativa na condutividade elétrica foi observada na co-dopagem com Pr e Mn nos sítios A e B, respectivamente, em Sr-LaAlO3. A co-dopagem com Pr promoveu aumento da condutividade do grão em condição oxidante e a energia de ativação se manteve constante. A co-dopagem com Mn gerou amostras com elevada condutividade eletrônica.Resumo em Inglês:
In this work, the electrical properties of LaAlO3 doped with strontium (Sr) and co-doped with praseodymium (Pr) and manganese (Mn) were investigated. Doped-LaAlO3 powders were prepared by oxide mixture through successive calcinations. Samples, obtained via isostatic pressing, were sintered at 1600 °C in air during 6 h of soaking time. Sintered samples were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy and impedance spectroscopy. Conductivity measurements show that Sr-doped-LaAlO3 is a p-type semiconductor at high oxygen partial pressures, but becomes a pure oxide-ion conductor at low oxygen partial pressures. A significant difference in electrical conductivity of Pr- and Mn-co-doping on the B- and A-site, respectively, in Sr-LaAlO3 was observed. The Pr-co-doping increased the grain conductivity in oxidizing condition and the activation energy remained constant. The Mn co-doping generated samples with high electronic conductivity.Resumo em Português:
Neste trabalho é apresentado um estudo sobre o efeito da adição da sílica ativa (SA), nanossílica (NS) e aditivo dispersante policarboxílico (SP) sobre o comportamento reológico de pastas de cimento (CP V ARI RS). Para fins comparativos com a pasta de referência (REF), foram produzidas pastas com SA, em diferentes teores em massa (0 a 10%) e pastas com 1,0% de NS. Em todas as pastas estudadas (REF, SA e NS) variou-se SP entre 0 a 0,5%, relativos à massa de cimento. Os ensaios foram realizados em um reômetro com geometria de cilindros concêntricos e taxa máxima de cisalhamento aplicada de 100 s-1. Os aumentos de SP causaram a redução na área de histerese, na viscosidade plástica e na tensão de escoamento, sendo esta última mais influenciada que a viscosidade plástica. Nas pastas cujos resultados foram ajustados por Bingham, as misturas contendo um mesmo teor SP, a tensão de escoamento de Bingham não variou substancialmente, exceto nas pastas com 10% de SA e 0.1 a 0.3% de SP. Para a viscosidade plástica não foi observada tal tendência. Entretanto, NS influenciou significativamente o valor da viscosidade plástica em relação à REF e à SA. Nas pastas cujos resultados apresentaram aproximação satisfatória quando ajustados ao modelo de Bingham e Herschel-Bulkley, para uma mesma dosagem de SA, os aumentos nos teores de SP causaram redução na tensão de escoamento e na viscosidade plástica. O modelo de Bingham descreve adequadamente o comportamento reológico das misturas com a tensão de cisalhamento com valores intermediários, enquanto que o modelo de Herschel-Bulkley é mais adequado para as tensões máxima de cisalhamento elevadas ou reduzidas.Resumo em Inglês:
This article shows the results of an investigation about the effect of silica fume (SF), nanosilica (NS) and superplasticizer (SP) addition on the rheological behavior of CP V ARI RS cement pastes. Cement pastes with different content of SF (0 to 10 wt%) and 1.0 wt% NS were compared to REF (without mineral addition). For all samples studied (REF, NS and SF), SP ranged 0 to 0.5 wt% relative to cement. A rheometer with concentric cylinders geometry was used and the maximum shear rate of 100 s-1 was applied. When SP is added into the mixtures, the hysteresis area, plastic viscosity and yield stress decreased. The latest was more affected than plastic viscosity. When SF was added, the yield stress did not change significantly, except in samples with 10 % SF and SP between 0.1 to 0.3 wt%. In relation to plastic viscosity, the difference was not visualized. However, NS influences more the plastic viscosity than REF and SF. The Bingham model describes properly the rheological behavior of mixtures at intermediate values of shear stress, while the Herschel-Bulkley model are more adequate at high and low values of shear stress.Resumo em Português:
Foram realizados experimentos objetivando selecionar materiais e revestimentos que tenham características antiincrustantes contra o bivalve invasor Limnoperna fortunei, para uso em usinas geradoras de energia. Diferentes tipos de materiais foram utilizados como corpos-de-prova: aço carbono, aço cobreado, aço inoxidável, aço galvanizado e acrílico. Sobre os corpos-de-prova em aço carbono, foram também testados diversos tipos revestimentos à base de óxidos em diferentes concentrações. Foram utilizados o óxido de cobre, o óxido de zinco e a combinação dos mesmos. Os corpos-de-prova foram submersos na coluna d’água, por um ano entre outubro de 2007 e setembro de 2008, no reservatório da Usina Hidrelétrica de Ibitinga, Estado de São Paulo, Brasil. Os seguintes materiais e revestimentos apresentaram as menores densidades de mexilhões incrustados: aço carbono revestido com tinta a base de resina epóxi poliamina com adição de óxido de zinco convencional 5%, aço carbono revestido com tinta a base de resina epóxi poliamina com adição de óxido de cobre convencional 10%, aço carbono revestido com tinta a base de resina epóxi poliamina com adição de óxido de zinco nanométrico 10%. Estes materiais são recomendados para a utilização no controle da incrustação do mexilhão dourado, após a realização de estudos complementares sobre a solubilidade, lixiviação e ecotoxicidade, temas que serão abordados em nova fase da pesquisa.Resumo em Inglês:
Experiments were carried out aiming to select materials and coatings with antifouling properties against the exotic bivalve Limnoperna fortunei at power plants. Different kinds of materials were used as sample: carbon steel, metallic copper, stainless steel, galvanized steel and acrylic. Tests were also performed with several kinds of oxide based coatings at different concentrations on carbon steel samples. Copper oxide, zinc oxide and a combination of them were used. The samples were immersed in water column along a year, from October/2007 to September/2008, at Ibitinga Hydroelectric Power Plant Reservoir in São Paulo State, Brazil. The following materials and coatings showed the lower densities of golden mussel fouling: carbon steel coated with epoxy-polyamine resin based ink with addition of conventional zinc oxide 5%, carbon steel coated with epoxy-polyamine resin based ink with addition of conventional copper oxide 10% and carbon steel coated with epoxy-polyamine resin based ink with addition of nanometric zinc oxide 10%. These materials are recommended for use in golden mussel fouling control, after complementary studies about solubility, lixiviation and ecotoxicity, issues that will be considered in the new stage of the research.Resumo em Português:
Este trabalho se enquadra em um projeto de pesquisa mais amplo de desenvolvimento de concreto leve para aplicação no sistema construtivo de painéis monolíticos de concreto moldados in loco, tendo como referencial, além dos requisitos técnicos de trabalhabilidade, resistência mecânica e durabilidade, a influência do concreto no desempenho do conforto térmico da edificação. Especificamente neste trabalho, será apresentada a avaliação da influência do teor de argila expandida no valor da condutividade térmica do concreto leve destinado a este sistema construtivo. Foram avaliados os valores da condutividade térmica de concretos leves com massa específica variando entre 1216 a 2364 Kg/m³, produzidos com argila expandida em substituição ao agregado graúdo natural (basalto). A condutividade térmica dos concretos foi determinada utilizando o "Método do Fio Quente Paralelo" e variou entre 0,54 e 1,80 W/mK.Resumo em Inglês:
This work fits in a research project on the broader development of lightweight concrete for application in the construction system of cast-in-place monolithic panels of concrete and having as reference the influence of the concrete in the performance of the thermal comfort of the construction. Specifically, this work will present the evaluation of the influence of the expanded clay on the value of the thermal conductivity of the lightweight concrete used in this constructive system. The values of thermal conductivity of lightweight concrete with densities ranging from 1216 to 2364 kg/m³, produced with expanded clay to replace the natural coarse aggregate (basalt), we esalnated. The thermal conductivity of the concrete was determined using the “Method of the Parallel Hot Wire” and varied between 0.54 and 1.80 W/mK.Resumo em Português:
Este trabalho tem como objetivo avaliar a suscetibilidade à corrosão sob tensão do aço inoxidável austenítico AISI 321 em ambiente similar ao de um reator nuclear. Utilizou-se o ensaio de taxa de deformação lenta - SSRT (Slow Strain Rate Test), que é um dos métodos mais recentes desenvolvidos para avaliar o processo de CST (Corrosão Sob Tensão) em laboratório. Os ensaios foram realizados à temperatura de 288°C e pressão de 8 MPa, em meio aquoso, contendo 1000 ppm de B e 2,2 ppm de Li, e em atmosfera inerte (N2). Os resultados indicaram que a taxa de deformação de 3x10-7 s-1 é adequada para realizar avaliações comparativas do processo de CST utilizando o ensaio de SSRT e que o aço AISI 321 apresenta baixa suscetibilidade à CST nas condições estudadas.Resumo em Inglês:
The aim of this work is to evaluate the stress corrosion cracking (SCC) susceptibility of AISI 321 steel under environmental conditions similar to those of a nuclear power plant. The evaluation was performed using the slow strain rate test (SSRT) method, which is one of the most recent techniques developed to evaluate the SCC process in laboratory. The tests were performed under temperature of 288 °C and pressure of 8 MPa, in water environment (containing 1000 ppm of B and 2,2 ppm de Li) and in inert atmosphere (2). The results indicated that the strain rate of 3x10-7 s-1 is adequate to perform comparative evaluations of the SCC process using the SSRT test. They also revealed that the AISI321 steel presents a low susceptibility to SCC for the analyzed conditions.Resumo em Português:
Este trabalho teve por objetivo avaliar a microestrutura de queima de cerâmicas argilosas utilizadas para fabricação de telhas por meio de ensaios de difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura e porosimetria ao mercúrio. Corpos-de-prova de quatro massas cerâmicas foram preparados por prensagem uniaxial e queimados a 975°C. Em seguida, foram submetidos a ensaio mecânico para determinação da tensão de ruptura à flexão. Os resultados indicaram que a massa cerâmica caulinítica proveniente de Campos dos Goytacazes, Estado do Rio de Janeiro, apresentou uma microestrutura com maior volume de poros em comparação com outras três massas cerâmicas. Entretanto, o menor teor de quartzo e o menor tamanho de poros foram predominantes para que a massa de Campos dos Goytacazes apresentasse uma melhor performance mecânica.Resumo em Inglês:
This work has as its objective to evaluate the microstructure of fired clayey bodies used to the fabrication of roofing tiles by X-ray diffraction, scanning electron microscopy and mercury porosimetry analysis. Specimens of four roofing tiles bodies were prepared by uniaxial pressure and fired at 975°C. The mechanical test was accomplished to determine the flexural rupture strength. The results indicated that the kaolinitic ceramic body from Campos of Goytacazes, State of Rio de Janeiro, presents a microstructure with higher volume of pores. However, the lower amount of free quartz and pore size were predominant for the better mechanical performance of the body from Campos dos Goytacazes.Resumo em Português:
O ensaio piramidal Vickers é uma técnica utilizada há décadas para avaliação da dureza superficial de materiais metálicos, cerâmicos, compósitos e, recentemente, filmes finos. Diversos estudos têm sido desenvolvidos a fim de utilizar esta metodologia como ferramenta para avaliação de outras propriedades mecânicas como, por exemplo, a tenacidade à fratura. Contudo, a sua implementação na determinação desta propriedade mecânica e os seus resultados ainda ocasionam dúvidas no meio científico. Estas dúvidas são mais intensas quando se pretende analisar materiais com comportamento frágil. Por isso, utilizou-se um modelo numérico através do método dos elementos finitos para avaliar os campos de tensões e de deformações durante o ciclo de indentação, auxiliando em uma interpretação mais segura deste ensaio. No presente trabalho, obteve-se o comportamento da curva carga versus deslocamento para o ensaio Vickers em uma amostra de carboneto de tungstênio com cobalto e em uma amostra de alumina. Também foram encontrados os valores numéricos da dureza superficial destes dois materiais. Estes resultados se encontram compatíveis com os dados experimentais presentes na literatura especializada, mostrando que o modelo numérico foi capaz de representar o comportamento global deste ensaio. Por fim, foi determinada a distribuição da máxima tensão principal e das deformações para o ciclo de carregamento e descarregamento do teste, utilizando-se um modelo numérico de trinca difusa. Baseado nestes resultados de tensões e de deformações estudou-se os mecanismos de nucleação e de crescimento de trincas que ocorrem nestes materiais sob ensaios de indentação piramidais.Resumo em Inglês:
The experimental indentation testing is a methodology used during decades to obtain the surface hardness of different kinds of materials. Nowadays, these tests have been reported in the literature as a reliable tool for mechanical properties determination, such as hardness, Young modulus, yielding stress and fracture toughness. However, the implementation of this indentation technique to evaluate the mechanical properties and also the results therefrom obtained has still brought doubts on research areas. These doubts are really intense when they involve problems which aim to analyse the mechanical behaviour of brittle materials. Because of those testing analysis limitations, the use of a numerical technique, able to evaluate the stress and strain fields during the indentation cycle, may help on a more accurate interpretation of the testing. In this study, the numerical simulation of Vickers hardness testing is modelled with three-dimensional elements making use of commercial explicit finite element code. Two different brittle materials were analyzed, tungsten carbide with cobalt and alumina. The numerical analysis indicated that the model represents well the strain and stress fields during the loading and unloading phases of the Vickers indentation cycle. Those results were found to agree well with the experimental trends presented in the literature. Finally, a diffuse crack constitutive model was used to identify the most probable crack nucleation sites that usually occur during real indentation testing.Resumo em Português:
Um conjunto de endurecedores de resinas epoxídicas do tipo aminas alifáticas foram caracterizados por titulação potenciométrica. Os endurecedores correspondem a compostos de cadeia linear: etilenoamina (EDA), dietilenotriamina (DETA), trietilenotetramina (TETA), tetraetilenopentamina (TEPA), e compostos de cadeia cíclica: 1-(2-aminoetil)piperazina (AEP), isoforondiamina (IPD) e 4,4-diamino-3,3’-dimetilciclohexilmetano (3DCM). Determinou-se a massa equivalente de hidrogênio amina (MEHA) de cada composto de modo indireto por reação de protonação dos nitrogênios do tipo amina utilizando-se solução de ácido clorídrico padrão (HCl), baseado na técnica de titulação potenciométrica em meio aquoso. O procedimento fornece também o valor amina (miligramas de KOH por grama de endurecedor). Foi ainda determinado o pH da solução aquosa (1 g em 100 mL de água destilada ), afim de avaliar o grau de basicidade. Os gráficos obtidos de pH vs Vol. de solução de HCl, revelaram a existência de um ou dois saltos para os compostos. Este comportamento foi relacionado às reações de protonação dos nitrogênios primários, secundários e terciários presentes nos compostos. Os valores experimentais da MEHA obtidos foram muito próximos dos valores teóricos calculados. A técnica utilizada é simples e pode ser utilizada em qualquer laboratório de controle.Resumo em Inglês:
A set of aliphatic amine epoxide hardeners were characterized. The method used is based on potentiometric titration. The hardeners correspond to compounds of linear structure: ethyleneamine (EDA), diethylenetriamine (DETA), triethylenetetramine (TETA), tetraethylenepentamine (TEPA), and compounds of cyclic structure: 1 - (2-aminoethyl) piperazine (AEP), isoforondiamine (IPD) and 4,4’-diamine-3, 3'-dimethylciclohexilmetano (3DCM). The amine hydrogen equivalent weight (MEHA) was determined for each compound by an indirect method. The method is a technique of potentiometric titration in water, the reaction of amine-type nitrogen protonation occurred using a standard solution of hydrochloric acid (HCl). The procedure also provides value amine (milligrams of KOH per gram of hardener) for each compound. The pH of the aqueous solution (1 g in 100 ml of water) was also determined in order to assess the degree of basicity. The graphics obtained from pH vs Vol solution of HCl revealed that there are one or two jumps for the compound. This behavior was related to the protonation reactions for primary, secondary and tertiary nitrogens present in the compound. The experimental values of MEHA were very close to the theoretical values calculated. The technique is simple and can be used in any laboratory of control.Resumo em Espanhol:
La codeposición simultánea de Pt y Ru sobre materiales de carbono se llevó a cabo potenciostáticamente a -0,5 V a partir de soluciones acuosas de H2PtCl6 y RuCl3 en presencia de diferentes aditivos orgánicos: 1) etilenglicol, 2) etanol, 3) ácido fórmico, 4) citrato de sodio, 5) tartrato de sodio y 6) Na2H2EDTA. El proceso de electrodeposición fue influenciado termodinámica y cinéticamente por la presencia de los diferentes agentes estabilizantes. Los análisis SEM y AFM de los electrodos revelaron que el tamaño de las partículas y el área superficial activa de los catalizadores fueron notablemente afectados por la presencia de los agentes estabilizantes. Las diferencias en el comportamiento de los diferentes aditivos orgánicos en las soluciones de electrodeposición pueden ser asociadas con los siguientes efectos: 1) capacidad del estabilizante para acomplejar al ión metálico, 2) la adsorción específica de las moléculas orgánicas que inhiben el crecimiento de las partículas, y 3) la capacidad reductora de los compuestos orgánicos (sólo para los tres primeros aditivos). Los electrodos preparados con diferentes aditivos orgánicos presentan el siguiente orden decreciente de actividades catalíticas para la oxidación de metanol: citrato > tartrato > etanol > Na2H2EDTA > etilenglicol > ácido fórmico > sin estabilizante. Este comportamiento puede relacionarse con diferencias en el área superficial activa, tamaño de partícula y la estructura superficial del depósito metálico.Resumo em Inglês:
The simultaneous codeposition of Pt and Ru on carbon materials was carried out potentiostatically at -0.5 V from H2PtCl6 and RuCl3 aqueous solutions in the presence of different organic additives: 1) ethylene glycol, 2) ethanol, 3) formic acid, 4) sodium citrate, 5) sodium tartrate and 6) Na2H2EDTA. The electrodeposition process was influenced thermodynamically and kinetically by the stabilizers. SEM and AFM analysis of the electrodes showed that both the particle size and the active surface area were notably affected by the presence of the stabilizing agents. The different behaviour of the stabilizing agents may be associated with the following effects: (1) the capability of the stabilizing agent to complex the metal ions, (2) the specific adsorption of organic molecules which inhibits particle growth, and (3) the reduction capability of the organic compounds. The electrodes prepared with different organic additives exhibit the following decreasing order of activities for methanol oxidation: citrate > tartrate > ethanol > Na2H2EDTA > ethylene glycol > formic acid > without stabilizer. This comportment can be related to differences in the active surface area, particle size and superficial structure of the metallic deposit.Resumo em Português:
Este trabalho tem por objetivo a investigação do efeito da moagem de alta energia sobre a morfologia, tamanho de partícula e compressibilidade do compósito WC-Ni. O metal duro é um material compósito utilizado em diversas áreas de usinagem, mineração e construção civil, podendo ser aplicado diretamente em componentes de equipamentos de perfuração de petróleo e gás. A moagem do metal duro WC-20Ni, partindo dos pós de WC e Ni, foi realizada para tempos de moagem de 1, 2, 4, 8, 16, 32 e 64 horas. A fim de observar a influência do tempo de moagem sobre a microestrutura, empregaram-se as técnicas de microscopia eletrônica de varredura e granulometria a laser. Esta avaliação permitiu observar o comportamento morfológico e a interação entre os componentes do material produzido. Os resultados mostram que o tempo de moagem produz a redução do tamanho das partículas seguida de formação de aglomerados com tamanhos menores do que os componentes utilizados na obtenção dos compósitos.Resumo em Inglês:
The purpose of this work is to analyze the effect of high energy milling on the morphology, particle size and compressibility of WC-Ni composite. The hard metal is a composite material used in several areas of machining, mining and construction and can be applied directly to components of drilling equipment for oil and gas. The milling of hard metal WC-20Ni, from the WC and Ni powders, was performed for milling times of 1, 2, 4, 8, 16, 32 and 64 hours. Scanning electron microscopy and laser granulometry were used to follow the influence of milling time on the microstructure. This evaluation allowed to observe the morphological behavior and interaction between the components of the material produced. The results show that the milling time produces a reduction of particle size followed by particle agglomeration with sizes smaller than the components used in the preparation of composites.