Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
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Tese Preparação de tunsgstatos cerâmicos do tipo scheelita com propriedades luminescentes(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2002) Maurera, Maria Aldeiza Meireles Almeida; Souza, Antônio Gouveia de; Silva, Elson Longo da; http://lattes.cnpq.br/9848311210578810; Melo, Dulce Maria de Araújo; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; http://lattes.cnpq.br/7481128465396350; http://lattes.cnpq.br/9447499731344673; Fernandes Junior, Valter José; http://lattes.cnpq.br/1595902438130772O desenvolvimento de materiais com propriedades ópticas é de grande importância tecnológica. Na forma cristalina, tungstatos de fórmula AWO4 (A= Ca, Sr, Ba e Pb) é um isolante com um largo gap de energia e de interesse comercial devido a sua atrativa propriedade luminescente. Nesse trabalho foi identificada a fotoluminescência desses materiais no estado desordenado. Os compostos foram sintetizados a baixa temperatura como filmes finos e pós. Para deposição dos filmes foi usado “spin-coating” sobre diferentes substratos. As condições de deposição foram otimizadas em substrato de vidro. Os filmes foram tratados a temperaturas entre 200 e 600 °C e os pós entre 300 e 700 °C. Utilizouse as técnicas de difração de raios X, microscopia de força atómica, espectroscopia de absorção na região do infravermelho e raman para caracterização das fases. Foi verificada a formação de material monofásico de estrutura tetragonal tipo scheelita. A caracterização óptica dos filmes por meio de espectroscopia na região UV-Visível, mostrou que os filmes cristalinos apresentam um gap de energia maior que os filmes amorfos. Isto se deve, provavelmente ao aparecimento de defeitos na estrutura desordenada que provoca absorções ópticas em energias inferiores à do gap do material cristalino. Estudos da fototuminescência em função do tempo e da temperatura de calcinação, bem como da moagem, mostraram que essa emissão está presente quando o sistema encontra-se em estado desordenado e não é proveniente de resíduos orgânicos eventualmente da queima inicial.Tese Caracterização e avaliação do incremento de diatomita em uma resina comercial de uso odontológico(2005) Lima, Isabela Pinheiro Cavalcanti; Melo, Dulce Maria de Araújo; Melo, Marcus Antonio de Freitas; ; Seabra , Eduardo Gomes; Melo, Marcus Antonio de FreitasBuscou-se com esta pesquisa estabelecer a influência da diatomita, uma rocha sedimentar, rica em sílica, encontrada em abundância nas bacias rasas nordestinas, sobre uma resina odontológica comercial Z250TM quando agregada à mesma. Para tal foi necessária a caracterização dos precursores: 1)resina comercial através de calorimetria exploratória diferencial (DSC), termogravimetria (TG), espectroscopia na região infra-vermelho (IV) e fluorescência de raios X e 2)diatomita através de difração de raios X (DRX), calorimetria exploratória diferencial (DSC), termogravimetria (TG), espectroscopia na região do infra-vermelho (IV), análise térmica diferencial (DTA), análise química, análise de área superficial pelo método BET, análise do tamanho de partículas. Deu-se então a confecção das amostras controle (material de partida, ou seja, resina comercial Z250) e das amostras teste (material de partida acrescido de diatomita). Realizou-se também ensaios mecânicos (resistência à compressão, resistência à tração diametral resistência ao desgaste em micrômetros, avaliação da microdureza e da rugosidade superficial) e uma nova caracterização das amostras controle e teste (termogravimetria (TG), análise térmica diferencial (DTA), difração de raios X (DRX), microscopia ótica (MO) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Surgiu então como produto deste trabalho, um material restaurador odontológico inédito, com todas propriedades mecânicas superiores às do material de partida, de custo acessível por utilizar matéria prima regional, sintetizado e caracterizado através da interrelação dos conhecimentos da Odontologia e da Engenharia de Materiais, e que se presta tanto para áreas estéticas, como para áreas que demandem maiores esforços mastigatórios.Tese Efeitos do tratamento superficial da sílica ativa com soluções de ácidos nítrico e fosfórico em propriedades do concreto(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2005-11-25) Luz, Diana Carla Secundo da; Scatena Júnior, Hélio; ; http://lattes.cnpq.br/6975073327732548; ; http://lattes.cnpq.br/4554271055761299; Martinelli, Antônio Eduardo; ; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; Nascimento, Rubens Maribondo do; ; http://lattes.cnpq.br/8671649752936793; Tonholo, Josealdo; ; http://lattes.cnpq.br/6333407087554681A adição da sílica ativa ao concreto melhora a qualidade deste material, amplamente utilizado na Construção Civil, devido à ação dos efeitos: alta reatividade e refinamento dos poros. Acreditando-se que a reatividade da sílica está relacionada à sua densidade de carga, uma variação da carga superficial modifica a reatividade do material, e consequentemente as propriedades do concreto. Assim, este trabalho objetiva estudar o efeito da variação da densidade de carga superficial da sílica tratada com soluções de ácidos nítrico e fosfórico a diferentes pHs: 2,0; 4,0 e 6,0 em propriedades do concreto: abatimento, resistência à compressão, permeabilidade e parâmetros indicativos do processo de corrosão por cloreto. Para tanto, realizou-se um planejamento experimental com a finalidade de obter modelos empíricos que relacionam as propriedades e parâmetros avaliados com as variáveis em estudo: pH, tipo de ácido e tipo de cimento, bem como a análise de variância indicativa da qualidade do modelo proposto em relação às observações experimentais. Os resultados comprovaram a eficácia da adição de sílica ativa na mistura de concreto às propriedades estudadas. Indicam que uma variação na densidade de carga superficial da sílica usada na confecção de corpos de prova de concreto modifica as propriedades e parâmetros eletroquímicos estudados e que, o concreto com uso de sílica tratada com solução de ácido nítrico de pH 4,0, apresentou melhor qualidade: maior resistência à compressão, menor permeabilidade e menor corrente de corrosão, quando tomados em relação aos demaisTese Alternativas de ultimação de resíduo plástico termofixo(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2005-11-25) Medeiros, Otoniel Marcelino de; Marinho, George dos Santos; Ladchumananandasivam, Rasiah; ; http://lattes.cnpq.br/8553209522282182; ; http://lattes.cnpq.br/0490476694313938; ; http://lattes.cnpq.br/4877133404601046; Bezerra, Clóvis de Medeiros; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780826A8; Brito, Luiz Pereira de; ; http://lattes.cnpq.br/4719691319300166; Hildebrand Júnior, Leônidas; ; http://lattes.cnpq.br/9093463713286889No presente trabalho desenvolveram-se alternativas originais de encaminhamento ambientalmente seguro e economicamente viável de resíduo plástico termofixo de uma fábrica de botões que, no momento, estoca esse resíduo de forma temporária e inconveniente ao ambiente, aguardando soluções mais seguras. Como o resíduo não é reciclável e sua queima libera gases fortemente agressivos à vida, pesquisaram-se alternativas seguras e viáveis, tanto do ponto de vista técnico como econômico. Inicialmente considerou-se a incineração do resíduo em fornos de cimento com controle de emissão de gases; mas, concluiu-se que a opção era inviável pelo fato do resíduo apresentar baixo poder calorífico e de sua incineração resultar na liberação de chumbo em cinzas. Pesquisou-se, depois, a possibilidade de decomposição do material por meio do uso de tocha de plasma térmico. Para isto projetou-se, construiu-se e testou-se uma tocha de plasma para termodecomposição, adaptada para utilizar ar à pressão ambiente como gás indutor, em substituição ao argônio, comumente utilizado em tochas de baixa potência. Os resultados demonstraram a viabilidade técnica da proposta; contudo, do ponto de vista econômico, os resultados não foram positivos. Em seguida, considerou-se o confinamento em blocos de solo-cimento. Foram produzidos blocos que apresentaram resistência à compressão simples equivalente a de blocos portantes tipo C e aumento da resistência térmica em relação ao bloco do mesmo tipo sem adição de resíduo. Levantaram-se outras opções de compósitos originais e importantes como: blocos para laje pré-moldada; revestimento interno de alvenaria com gesso; enchimento de blocos cerâmicos e blocos com argamassa de cimento. Além do aumento da resistência térmica, os compósitos desenvolvidos utilizaram menos cimento em sua composição, implicando em redução de custos sem comprometimento da resistência mecânicaTese Produção de fibras de alumina biomórfica a partir do sisal(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2006-02-21) Andrade Júnior, Tarcísio Elói de; Martinelli, Antônio Eduardo; Melo, Dulce Maria de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; ; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; ; http://lattes.cnpq.br/2632090211894151; Rambo, Carlos Renato; ; http://lattes.cnpq.br/3603011798628583; Santos, Iêda Maria Garcia dos; ; http://lattes.cnpq.br/7060067415685353; Nascimento, Rubens Maribondo do; ; http://lattes.cnpq.br/8671649752936793; Melo, Marcus Antônio de Freitas; ; http://lattes.cnpq.br/5840621182000517O sisal é um recurso estratégico para a região Nordeste e, particularmente, para o estado do Rio Grande do Norte, por ser uma cultura renovável e adaptada às condições do semi-árido. Em virtude das condições adversas de clima e solo, o sisal é, em algumas regiões, o único produto agrícola rentável passível de plantio. Agregar valor aos produtos manufaturados a partir do sisal contribui não só para o desenvolvimento científico e tecnológico da região, como também para a geração de renda das populações dos municípios potiguares produtores de sisal. Da planta, obtem-se fibras ligninocelulósicas utilizadas na produção artesanal de cordas e industrial de mantas e tapetes. Uma alternativa é o aproveitamento da estrutura da fibra para a produção de fibras de alumina (Al2O3) pelo processo de biomodelagem, que consiste na reprodução da estrutura natural do material de partida e conversão química de sua composição. Os objetivos deste projeto foram avaliar o potencial de conversão do sisal em alumina por biomodelagem. Os métodos utilizados foram infiltrações com solução de cloreto de alumínio, solução sol-gel de alumina utilizando como precursor isopropóxido de alumínio e infiltração de alumínio gasoso, para obtenção final das fibras de alumina. As temperaturas de sinterizações variaram de 1200 ºC a 1650 °C. As caracterizações das fibras de alumina foram realizadas através de difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura. Para as fibras obtidas por infiltração liquida, os resultados mostraram a conversão completa apenas da superfície da fibra de sisal em α-Al2O3, resultando em baixa resistência ao manuseio. O método de infiltração de alumínio gasoso resultou em fibras com melhor reprodução da estrutura interna do sisal. O potencial tecnológico de aplicação das fibras e mantas estende-se a aplicações que requerem propriedades térmicas, especificamente isolamento térmico, já que a composição química final das fibras foi 100% α-Al2O3Dissertação Nitretação iônica sem efeito de borda :desenvolvimento e avaliação de uma nova técnica(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2006-03-14) Sousa, Rômulo Ribeiro Magalhães de; Alves Júnior, Clodomiro; ; http://lattes.cnpq.br/7441669258580942; ; http://lattes.cnpq.br/3246869695770169; Gomes, Uilame Umbelino; ; http://lattes.cnpq.br/9858094266525225; Souza, Roberto Silva de; ; http://lattes.cnpq.br/4012782800846844O processo de nitretação iônica apresenta uma série de limitações relacionadas com o controle da espessura da camada e de sua uniformidade. Essas limitações são produzidas devido a efeitos de bordas e de cátodo oco que ocorrem durante o processo, principalmente em peças com geometria complexa e em pressões do processo superiores a 2 mbar. Assim uma nova técnica, denominada ASPN (Active screen plasma nitriding) está sendo usada como alternativa, por oferecer muitas vantagens em relação ao plasma dc convencional. O sistema desenvolvido apresenta uma configuração em que as amostras a serem tratadas permanecem envolvidas por uma tela que atua como cátodo com tensão dc variando entre 0 e 1200V e correntes de até 1 A. A amostra pode permanecer em potencial flutuante ou ser polarizada por uma fonte auxiliar. Como o plasma não é formado diretamente na superfície das amostras e sim na tela, os efeitos citados são eliminados. Este mecanismo permite investigar a transferência de nitrogênio para o substrato por microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura para exames da morfologia e da estrutura, difração de raios-X para identificação de fases e os ensaios de microdureza permitem avaliar a eficiência deste processo em relação à nitretação dc convencionalDissertação Efeito das variáveis laboratoriais protéticas na adesão da porcelana com ligas de níquel-cromo(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2006-03-14) Sá, Juliana Carvalho; Alves Júnior, Clodomiro; ; http://lattes.cnpq.br/7441669258580942; ; Gomes, Uilame Umbelino; ; http://lattes.cnpq.br/9858094266525225; Guerra Neto, Custódio Leopoldino Brito; ; http://lattes.cnpq.br/5387010100082241Durante o processo de confecção de coroas metalocerâmicas, é necessário que todas as informações passadas pelo fabricante sejam seguidas de forma criteriosa. Caso isto não ocorra, podem acontecer alterações tanto na liga metálica como na porcelana e como conseqüência, na adesão entre elas. Um fator que deve ser levado em consideração, consiste em analisar o efeito das refusões, uma vez que nos laboratórios protéticos torna-se comum a prática do reaproveitamento da ligas. Outro fator importante ao se preparar coroas metalocerâmicas é a temperatura de sinterização da porcelana. Sabe-se que a temperatura de sinterização pode influenciar na microestrutura, afetando diretamente suas propriedades físicas e mecânicas. Nesse trabalho, um estudo sistemático é realizado com o intuito de investigar a adesão metal-cerâmica em ligas Ni-Cr fundidas sob diferentes graus de reaproveitamento, assim como analisar o efeito de diferentes temperaturas de sinterização da porcelana. Procura-se aqui simular situações possíveis de ocorrer durante procedimentos laboratoriais protéticos e observar suas conseqüências na qualidade da adesão metal-cerâmica. Deste modo, coroas de ligas de níquel-cromo refundidas em 1 e 2 vezes, foram comparadas com aquelas apenas fundidas. Uma análise por microscopia óptica e eletrônica foi realizada para se avaliar o contato entre o metal e o opaco da porcelana. Além do mais, testes de microdureza sobre a liga metálica foram executados. Neste estudo, procurou-se também avaliar a molhabilidade da porcelana sobre ligas metálicas com diferentes estados de fusão, além de realizar uma sinterização da porcelana em diferentes temperaturas (980°C e 955°C). Como resultado encontrou-se que não houve diferença na interface entre as liga em diferentes estágios de fusão e a porcelana. Com relação à microdureza, os resultados indicaram que, na medida em que se aumenta o número de refusões, os valores de microdureza não se alteram e com relação à molhabilidade não houve diferença estatisticamente significativa entre as amostras. Também não se encontrou diferença entre as áreas de contato formadas entre a porcelana e a liga fundida quando a porcelana foi sinterizada em diferentes temperaturas, mostrando que uma diminuição de 25ºC na temperatura final de sinterização não interfere na união metal-cerâmicaDissertação Modificação superficial de filmes de poliéster usando plasma a baixa temperatura(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2006-06-14) Costa, Thércio Henrique de Carvalho; Alves Júnior, Clodomiro; Bezerra, Clóvis de Medeiros; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780826A8; ; http://lattes.cnpq.br/7441669258580942; ; http://lattes.cnpq.br/3647710047561421; Maciel, Homero Santiago; ; http://lattes.cnpq.br/6357563570334700; Fonseca, José Luis Cardozo; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788562T6Filmes de poliéster possuem um vasto campo de aplicação, devido algumas propriedades que são inerentes desse tipo de material, tais como boa resistência mecânica, resistência química a ácidos e bases e baixo custo de produção. Entretanto possuem limitações, como baixa tensão superficial, superfície não rugosa, pouca afinidade com corantes, e pouca adesão, que impedem o uso dos mesmos para algumas finalidades principalmente quando esse uso requer que o material possua uma boa molhabilidade. Dentre as varias técnicas existentes para aumentar a tensão superficial, as técnicas que utilizam o plasma, como fonte energética, são as mais promissoras pela versatilidade e por não apresentar agentes nocivos ao meio. A modificação superficial de superfícies poliméricas por plasma tem sido bastante utilizada, pois a mesma não apresenta agentes nocivos ao ambiente, as alterações promovidas no material são de escala nanométricas, e comprovadamente é a técnica que tem apresentado resultados mais expressivos. Então, tendo em vista a boa aceitabilidade do uso do plasma em materiais poliméricos, tratou-se filmes de poliéster usando plasma com atmosfera gasosa de oxigênio variando-se o tempo de tratamento de 10 - 60 min com incremento de 10 min a cada tratamento subseqüente, e também usou-se a atmosfera gasosa composta por uma mistura de nitrogênio e oxigênio, variando a concentração gasosa dos mesmos (de 0 100%), para um tempo de tratamento de 10 min. Após o tratamento por plasma as amostras foram caracterizadas por medidas de ângulo de contato, tensão superficial, espectroscopia Raman, Espectroscopia de infravermelho de reflexão total atenuada (IR-ATR), e microscopia de força atômica (AFM), onde foi caracterizado o aumento na molhabilidade dos filmes tratados por plasma bem como as variáveis que contribuíram para tal efeito. O Tratamento de filmes de poliéster com a mistura de O2 e N2, apresenta uma rugosidade superficial das amostras superior a quando se utiliza somente O2 no tratamento com plasma. Por outro lado a modificação química, isto é, a implementação de componentes químicos polares nas superfícies das amostras é obtido mais facilmente usando plasma com O2Dissertação Estudo da molhabilidade de tecidos 100% poliéster tratados em plasma N2/O2 em função do seu envelhecimento natural(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2006-06-14) Feitor, Michelle Cequeira; Alves Júnior, Clodomiro; Bezerra, Clóvis de Medeiros; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780826A8; ; http://lattes.cnpq.br/7441669258580942; ; http://lattes.cnpq.br/4011909474871656; Fontana, Luis César; ; http://lattes.cnpq.br/9403290679198474; Pereira, Márcia Rodrigues; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788568T8Neste trabalho, investigou-se a influência do tratamento superficial a plasma utilizando como gases de trabalho o oxigênio e uma mistura de nitrogênio + oxigênio, sobre as propriedades físicas e químicas do tecido 100% Poliéster. O tratamento foi realizado em uma câmara contendo os gases de trabalho sob baixa pressão (~ 1 mbar) mantendo-se constante durante todo ensaio alguns parâmetros do plasma, tais como, voltagem: 470 V; pressão: 1,250 mbar; corrente: 0,10 A e fluxo de gás: 10 cm3/min. Para os tratamentos com plasma de oxigênio puro utilizaram-se diferentes tempos de tratamento: 10, 20, 30, 40, 50 e 60 minutos. Para os tratamentos com plasma de N2 O2, fixou-se o tempo de tratamento em 10 minutos e variaram-se as concentrações de N2 entre 10% - 90%. Através do teste de capilaridade (arraste vertical) foi observada a melhora na hidrofilidade do tecido, bem como a influência da ação do tempo sobre o tratamento superficial e sua conseqüência frente à molhabilidade. A criação de grupos funcionais na camada superficial foi investigada por espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X (XPS). A topografia foi observada por microscopia de varredura eletrônica (MEV)Dissertação Caracterização Microestrutural e Tribocorrosiva de Sistemas Metalocerâmicos Odontológicos do Tipo Ni-Cr/Porcelana E Ni-Cr/Ti/Porcelana(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2006-09-01) Araújo, Andrea Medeiros de Aladim; Martinelli, Antônio Eduardo; Nascimento, Rubens Maribondo do; ; http://lattes.cnpq.br/8671649752936793; ; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; ; http://lattes.cnpq.br/9280837722010027; Carvalho, Rejane Andrade de; ; http://lattes.cnpq.br/7060394224697599; Borges, Paulo César; ; http://lattes.cnpq.br/2389356434049800; Bet, Luciano; ; http://lattes.cnpq.br/1510924325184346A prótese parcial fixa é empregada na reabilitação da forma e função de dentes parcial ou totalmente comprometidos, devendo permanecer unida permanentemente aos remanescentes dentários. O material mais utilizado na confecção de próteses odontológicas é a porcelana feldspática, disponibilizada sob a forma de pó de aluminossilicatos. As porcelanas odontológicas apresentam-se com propriedades mecânicas limitadas para a reabilitação em monobloco de espaços edêntulos extensos. A associação com sistemas metálicos de níquel-cromo (sistema metalocerâmico) permite que a infra-estrutura metálica compense a natureza frágil da porcelana, preservando-se a isolação térmica e estética desejáveis, bem como reduzindo a possibilidade do desenvolvimento de trincas durante os esforços mastigatórios. Falhas coesivas por baixa resistência mecânica da porcelana, comunicam a estrutura metálica com o ambiente oral, caracterizado pela presença de uma solução eletrolítica (saliva), pela agressividade das variações cíclicas de temperatura, pH e das solicitações mecânicas. Este processo resulta na liberação de íons metálicos que podem desencadear respostas alérgicas ou inflamatórias, e /ou na degradação clínica precoce do sistema metalocerâmico. Este trabalho teve por objetivo avaliar o efeito da presença de uma camada intermediária de titânio sobre o comportamento fratográfico, microscópico de porcelanas em sistemas metalocerâmicos. A aplicação por plasma de um filme fino de titânio, gera uma camada óxida passivante regular que tende a proteger o substrato metálico contra os efeitos corrosivos da saliva. Ensaios tribocorrosivos foram realizados para simular o ambiente oral, detectando precocemente a formação de trincas no sistema metalocerâmico, o que qualifica a aderência entre os componentes do referido sistema. Foram produzidas amostras planas nas quais suspensões de porcelana feldspática odontológica foram depositadas e queimadas sobre substratos metálicos modificados por filme fino de titânio, comparando-as com o sistema metalocerâmico convencional. O sistema de teste apresentou melhores resultados, caracterizando-se pelo menor número de traços de fratura superficial adjacentes à área de ensaioTese Novos monômeros obtidos a partir do metacrilato de glicidila, bisfenol A e 4, 4 isopropilidenodicicloexanol : síntese, caracterização estrutural e propriedades de compósitos para utilização em resinas de restauração dental(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2006-09-28) Reis, Jeanne Hemetério Cordeiro dos; Balaban, Rosângela de Carvalho; Vert, Michel; ; http://lattes.cnpq.br/7711521318854102; ; http://lattes.cnpq.br/9131178562508554; Braga, Roberto Ruggiero; ; http://lattes.cnpq.br/6351555926054123; Andrade, Cristina Tristão de; ; http://lattes.cnpq.br/9323158689549288; Souto, Carlos Roberto Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/5481020781565211; Melo, José Daniel Diniz; ; http://lattes.cnpq.br/6572298923055649Atualmente, as resinas compostas constituem-se no material restaurador direto mais utilizado nas intervenções da clínica odontológica, dada a sua versatilidade e excelência estética. O monômero mais freqüentemente usado na matriz polimérica dessas resinas é o Bis-GMA (2,2-bis[4(2-hidróxi-3-metacriloiloxipropoxi)fenil]propano). No entanto, esse monômero apresenta algumas desvantagens, tais como elevada viscosidade e a presença de dois anéis aromáticos em sua estrutura que podem causar reações alérgicas ao organismo humano. Dessa forma, o objetivo principal deste trabalho foi sintetizar, a partir do metacrilato de glicidila, novos monômeros para serem utilizados como componentes de possíveis materiais restauradores dentais. A estrutura química dos monômeros obtidos foi caracterizada pelas técnicas espectroscópicas FTIR e RMN 1H, e oito compósitos foram preparados a partir dos novos monômeros e partículas silanizadas de silicato de alumínio (carga inorgânica), utilizando um sistema fotoativador/iniciador composto por canforoquinona e 4-dimetil amina benzoato de etila. Os compósitos foram analisados por microscopia eletrônica de varredura ambiental e avaliados quanto à sorção e solubilidade em água, resistência à compressão e módulo de elasticidade. Para efeito de comparação, utilizou-se a resina composta comercial Z100 (3M). Os novos compósitos preparados apresentaram características gerais semelhantes às resinas comerciais, entretanto, não se comportaram como esperado em relação às propriedades estudadas, o que foi atribuído ao menor grau de reação dos monômeros e à granulometria e distribuição da carga mineral na matriz poliméricaDissertação Avaliação do comportamento reológico de pastas de cimento para poços de petróleo com adição de plastificantes(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2006-10-16) Lima, Flank Melo de; Martinelli, Antônio Eduardo; ; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; ; http://lattes.cnpq.br/1978382390899433; Melo, Dulce Maria de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; Melo, Marcus Antônio de Freitas; ; http://lattes.cnpq.br/5840621182000517; Vitor Sobrinho, Eledir; ; http://lattes.cnpq.br/8488499388852606Pastas de cimento do tipo Portland são usadas para isolamento de poços de petróleo. Esse procedimento é realizado por meio do bombeio da pasta no espaço anular entre o poço e a coluna de revestimento, de modo a se obter fixação e vedação eficiente e permanente. Para isso o comportamento reológico da pasta de cimento é um componente de extrema importância para o processo de cimentação. Atualmente, diversos materiais alternativos são utilizados em pastas para cimentação, objetivando a modificação e a melhoria de suas propriedades, principalmente no que diz respeito ao aumento de fluidez. Isso pode ser alcançado por meio da utilização de novos aditivos do tipo plastificantes, capazes de suportar as diversas condições de poços, promovendo às pastas propriedades compatíveis às condições encontradas, permitindo, ainda, um tempo suficiente de trabalhabilidade para a completa execução do serviço de cimentação. Assim, se as propriedades reológicas da pasta são bem caracterizadas, a perda de carga e o regime de fluxo podem ser prognosticados corretamente. Contudo, essa caracterização é difícil do ponto de vista experimental. Modelos reológicas capazes de descrever o que ocorre, deverão ser capazes de predizer a deformação da pasta de cimento com razoável exatidão. Portanto, a finalidade deste trabalho foi o estudo e a caracterização reológica de pastas constituídas de cimento Portland classe especial, água e aditivos do tipo plastificante, a base de lignossulfonato, melamina e policarboxilato, em temperaturas na faixa de 27°C a 72°C. Os testes foram realizados de acordo com as recomendações práticas da norma API RP 10B. Os resultados dos ensaios demonstraram a grande eficiência e o poder dispersivo do policarboxilato, para todas as temperaturas estudadas. O aditivo promoveu uma alta fluidez, sem efeitos de sedimentação. O aumento das concentrações de lignossulfonato e melamina não reduziu os parâmetros reológicos (viscosidade plástica e limite de escoamento). Também foi verificado que esses aditivos não foram compatíveis com o tipo de cimento utilizado. Por fim, os modelos reológicos avaliados foram capazes de descrever o comportamento das pastas apenas para faixas de temperatura e concentração de cada tipo de aditivoTese Compósitos Portland-biopolímeros para cimentação de poços de petróleo(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2006-10-31) Bezerra, Ulisses Targino; Martinelli, Antônio Eduardo; Melo, Dulce Maria de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; ; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; ; Melo, Marcus Antônio de Freitas; ; http://lattes.cnpq.br/5840621182000517A cimentação de poços é prática comum na indústria do petróleo. Poços antigos que apresentam baixo rendimento passam a produzir mais quando se adota o processo de recuperação secundária. Um dos procedimentos que pode ser adotado nestes poços é a introdução de vapor d'água sob pressão para que o petróleo tenha sua viscosidade reduzida e flua com mais facilidade para os poços da circunvizinhança. A temperatura elevada provoca fissuração nas bainhas dos poços e conseqüente perda de estanqueidade devido ao caráter rígido das bainhas de cimento Portland. Compósitos de cimento Portland aditivados com biopolímero foram analisados com relação a três aspectos: propriedades mecânicas previstas nas normas da ABNT e específicas para a indústria do petróleo; propriedades reológicas também previstas em norma e avaliação numérica por elementos finitos simulando bainhas de poços de petróleo. As pastas foram preparadas seguindo planejamento fatorial prévio, com variação de três fatores: idade do cimento Portland, concentração de biopolímero e fator água/cimento. Os resultados mostraram que a presença do biopolímero elimina formação de água livre; funciona como acelerador de pega, reduzindo o tempo de espessamento; aumenta as resistências à compressão e à tração em até 30 % e a tenacidade-resiliência em até 30 %. A análise por elementos finitos mostrou que a ordem de grandeza das tensões despertadas pela temperatura no fundo do poço chega a ser 10 e 100 vezes superior às resistências à compressão e à tração, respectivamente, das pastas ensaiadas em laboratório. Isto levou à constatação de que os ensaios não confinados de propriedades mecânicas não conseguem medir o comportamento real das pastas, sendo necessária a adaptação dos mesmos para a condição confinada. Um ensaio alternativo é proposto por meio de um equipamento (SCERB) que simula as condições de fundo de poçoTese Influência da substituição de areia natural por pó de pedra no comportamento mecânico, microestrutural e eletroquímico de concretos(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2006-12-28) Almeida, Maria das Vitórias Vieira de; Scatena Júnior, Hélio; ; http://lattes.cnpq.br/6975073327732548; ; http://lattes.cnpq.br/7590200701773198; Tonholo, Josealdo; ; http://lattes.cnpq.br/6333407087554681; Barreto, Alexandro Diógenes; ; http://lattes.cnpq.br/7824794714646180; Nascimento, Rubens Maribondo do; ; http://lattes.cnpq.br/8671649752936793; Martinelli, Antônio Eduardo; ; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627A construção civil é um dos maiores consumidores de matérias-primas naturais, sendo o concreto considerado hoje, o material mais utilizado em todo o mundo. Esse acentuado consumo de recursos naturais tem gerado preocupação com a preservação do meio ambiente, motivado vários estudos relativos à utilização de resíduos, que possam substituir, na sua totalidade ou parcialmente, com desempenho satisfatório, alguns materiais, como, por exemplo, o agregado, diminuindo assim o impacto ambiental causado pelos resíduos gerados. Pesquisas têm sido realizadas, buscando conhecer e melhorar a microestrutura do concreto, bem como conhecer o mecanismo de corrosão das armaduras. Nesse contexto, esse trabalho foi desenvolvido visando conhecer a influência da substituição da areia natural pelo pó de pedra, quanto à resistência mecânica, à microestrutura e quanto à sua durabilidade. Para obtenção dos parâmetros eletroquímicos, foi feita uma adaptação do método eletroquímico galvanostático ao estudo da corrosão das armaduras. Foram produzidos concretos com categorias de 20 MPa e 40 MPa, contendo areia natural, e concretos de mesma categoria, contendo pó de pedra, em substituição da areia natural, e os aditivos: nitrito de sódio e cloreto de sódio. Devido a utilização do rejeito pó de pedra, foi feita a avaliação do risco ambiental do mesmo. Os resultados indicam que os concretos de categoria 20 MPa apresentam melhor desempenho do que o concreto contendo areia natural, sendo viável a sua substituição. Para a categoria de 40 MPa, o melhor desempenho é o do concreto contendo areia natural. A adaptação da técnica eletroquímica galvanostática ao estudo da corrosão das armaduras, mostrou-se válida para obtenção dos parâmetros eletroquímicos com grau de confiança alto, considerando-se o número de graus de liberdadeTese Efeito da velocidade de aquecimento nas propriedades de produtos da cerâmica estrutural(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2007-03-01) Dutra, Ricardo Peixoto Suassuna; Gomes, Uilame Umbelino; Nascimento, Rubens Maribondo do; ; http://lattes.cnpq.br/8671649752936793; ; http://lattes.cnpq.br/9858094266525225; ; http://lattes.cnpq.br/0075804072604913; Silva, Angelus Giuseppe Pereira da; ; http://lattes.cnpq.br/1435330862718379; Pontes, Luiz Renato de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/4820371851760936; Martinelli, Antônio Eduardo; ; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; Paskocimas, Carlos Alberto; ; http://lattes.cnpq.br/2365059843175411A taxa de aquecimento é uma das principais variáveis que determinam um ciclo de queima. Em processos industriais que utilizam elevadas temperaturas, uma maior velocidade de queima pode proporcionar uma diminuição do custo de produção e aumento da produtividade. A indústria de cerâmica estrutural pouco tem investigado sobre a utilização de ciclos de queima mais rápidos e eficientes. Entretanto, uma das possibilidades que visam à modernização do setor é a utilização de fornos a rolos e a inclusão do gás natural como combustível. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é investigar o efeito da velocidade de aquecimento nas propriedades tecnológicas de produtos para cerâmica estrutural. Foram caracterizadas matériasprimas argilosas dos principais pólos cerâmicos de Rio Grande do Norte. Algumas das matériasprimas caracterizadas foram formuladas visando obter as melhores propriedades físicas e mecânicas. Em seguida, foram selecionadas matériasprimas e formulações para o estudo da influência na taxa de aquecimento nas propriedades finais dos materiais cerâmicos. As amostras foram conformadas por prensagem e extrusão e submetidas às taxas de 1 ºC/min, 10 ºC/min e 20 ºC/min, com temperaturas finais de 850 ºC, 950 ºC e 1050 ºC. Também foram investigados os ciclos descontínuos com taxas de 10 ºC/min ou 15 ºC/min até 600 ºC e taxa de 20 ºC/min até a temperatura final. Foram determinadas propriedades tecnológicas para todas as amostras e realizada a análise microestrutural em algumas condições de queima. Resultados indicam que é possível utilizar ciclos de queima mais rápidos e eficientes que os atuais, limitando apenas algumas massas argilosas para certas condições de queima. Os melhores resultados foram obtidos para as amostras submetidas aos ciclos lentos até 600 ºC e sinterização com queima rápida até 950 ºC. Este trabalho apresenta como contribuição original a utilização de uma taxa de queima rápida para matériasprimas e formulações argilosas, procurando determinar as condições ideais de massas e de processamento para o uso de um menor tempo de queima, possibilitando assim, a utilização de fornos a rolos e do gás natural pelas indústrias de cerâmica estruturalTese Estudo de inibidores de corrosão em concreto armado, visando a melhoria na sua durabilidade(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2007-03-01) Silva, Djalma Ribeiro da; Scatena Júnior, Hélio; ; http://lattes.cnpq.br/6975073327732548; ; http://lattes.cnpq.br/2791074318745945; Tonholo, Josealdo; ; http://lattes.cnpq.br/6333407087554681; Melo, Jailson Vieira de; ; http://lattes.cnpq.br/7275955550556570; Gomes, Uilame Umbelino; ; http://lattes.cnpq.br/9858094266525225Esta tese tem como objetivo apresentar uma metodologia para avaliar o comportamento dos inibidores de corrosão nitrito de sódio, molibdato de sódio, dicromato de sódio, bem como a suas misturas, no processo de corrosão para o aço embutido no concreto armado, através de diferentes técnicas eletroquímicas, bem como as propriedades mecânicas desse concreto não convencional. Estudou-se a adição dos inibidores no concreto nas proporções de 0,5 a 3,5 % em relação à massa do cimento, isolados e em mistura, num traço 1,0:1,5:2,5 (cimento, areia e brita), superplastificante 2,0 % e relação água/cimento 0,40. No concreto modificado foram realizados ensaios de resistência à compressão, consistência e a absorção de água, enquanto que para analisar o aço embutido no concreto foram efetuados ensaios de curvas de polarização. Foram executados também ensaios de potencial de corrosão e resistência de polarização com intuito de diagnosticar o início da corrosão das armaduras inseridas em corpos-de-prova submetidos a uma exposição acelerada em ciclo de imersão e secagem ao ar. Concluiu-se que, dentre os inibidores estudados, o nitrito de sódio, na proporção de 2,0 % em relação à massa do cimento, apresentou a melhor capacidade de proteção do aço através de todas as técnicas estudadas e que a metodologia e as técnicas de monitoramento utilizadas neste trabalho mostraram-se adequadas para avaliar o comportamento e a eficiência dos inibidoresTese Síntese enzimática de ésteres de açúcar: surfactantes e polímeros como novos materiais ambientalmente seguros(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2007-03-12) Borges, Maurício Rodrigues; Balaban, Rosângela de Carvalho; ; http://lattes.cnpq.br/7711521318854102; ; http://lattes.cnpq.br/7409076038495589; Bon, Elba Pinto da Silva; ; http://lattes.cnpq.br/4489641178548782; Paula, Regina Célia Monteiro de; ; http://lattes.cnpq.br/5685898279302235; Pereira, Márcia Rodrigues; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788568T8; Costa, Marta; ; http://lattes.cnpq.br/7623147392470166Ésteres de açúcar são compostos que possuem ação surfactante, antifúngica e bactericida e podem ser obtidos a partir de duas fontes renováveis de matéria-prima: açúcares e óleos vegetais. Sua capacidade de se biodegradar, aliada ao fato de serem atóxicos, insípidos, inodoros, biocompatíveis, não-iônicos, digestíveis e resistirem a condições severas de temperatura, pH e salinidade, explicam o crescente emprego destas substâncias em diversos setores da indústria. O objetivo desta tese foi sintetizar e caracterizar surfactantes e polímeros, contendo açúcares ramificados em suas estruturas, através de transesterificação enzimática de ésteres vinílicos com açúcares, empregando-se protease alcalina de Bacíllus subtilis como catalisador, em meio orgânico (DMF). Foram empregados três tipos de açúcares: L-arabinose, D-glicose e sacarose e dois tipos de ésteres vinílicos: laurato de vinila e adipato de vinila. Para a obtenção de altas conversões de substratos em produtos, visando uma futura produção em larga escala, uma série de variáveis foram otimizadas, através de análise estatística experimental (DOE), por metodologia de resposta de superfície (RSM). As variáveis investigadas foram: (1) a concentração de enzima; (2) a razão molar entre substratos; (3) a razão água/solvente orgânico; (4) a temperatura e (5) o tempo. Foram obtidos seis ésteres de açúcar: 5-0-lauroil L-arabinose, 6-0lauroil D-glicose, 1 '-O-Iauroil sacarose, 5-0-viniladipoil L-arabinose, 6-0viniladipoil D-glicose e 1 '-O-viniladipoil sacarose, sendo os três últimos polimerizáveis. O progresso da reação foi monitorado por análise em HPLC, através do decréscimo da concentração de açúcar em relação ao branco. Análises qualitativas, por TLC, confirmaram a formação dos produtos. Foram obtidas conversões superiores a 98% na síntese do laurato de sacarose. Na purificação, foram adotadas duas metodologias: (1) coluna cromatográfica e (2) extração com acetona a quente. A posição de acilação e a estrutura química foram determinadas por 13C-RMN. A polimerização dos três ésteres de açúcar foi possível, através de catálise química, empregando-se H2O2 e K2S2O8 como iniciadores, a 60°C, por 24 horas. Espectros de IR dos polímeros foram comparados com os seus monômeros, revelando o desaparecimento do grupo vinil. As massas molares dos polímeros foram determinadas por GPC. Os polímeros de açúcar obtidos apresentaram as seguintes massas molares: poli (5-0-viniladipoil L-arabinose): Mw = 7,2 X 104; PD = 2,48; poli (6-0-viniladipoil D-glicose): Mw = 2,7 x 103; PD = 1,75 e poli (1 '-O-viniladipoil sacarose): Mw = 4,2 X 104; PD = 6,57. Os seis ésteres de açúcar foram submetidos a ensaios de tensão superficial para a determinação das concentrações micelares críticas (CMC), que variaram de 122 a 167 ppm. Por fim, um estudo de aplicabilidade dos ésteres não polimerizáveis, como lubrificantes para fluidos de completação de poços de petróleo foi realizado, através de análise comparativa da eficiência destes, em relação a três lubrificantes comerciais. Os produtos sintetizados nesta tese apresentaram desempenho equivalente ou superior aos produtos comerciais testadosDissertação Nitretação em plasma com gaiola catódica: caracterização e avaliação do desempenho da camada nitretada em facas de corte(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2007-03-22) Ribeiro, Kleber José Barros; Alves Júnior, Clodomiro; Araújo, Francisco Odolberto de; ; ; http://lattes.cnpq.br/7441669258580942; ; http://lattes.cnpq.br/3301465478008861; Souza, Roberto Silva de; ; http://lattes.cnpq.br/4012782800846844; Figueroa, Carlos Alejandro; ; http://lattes.cnpq.br/0675154995601211Atualmente, na indústria de plásticos são utilizados moinhos que realizam a reciclagem dos resíduos gerados na produção de seus componentes. Esses moinhos contêm lâminas de corte que sofrem desgaste acelerado, uma vez que são constantemente submetidas a esforços tribológicos, diminuindo sua vida útil. Para amenizar este problema, são utilizados aços nobres ou realizam-se tratamentos superficiais nos aços convencionais. O processo de nitretação iônica apresenta uma série de limitações relacionadas com a uniformidade da camada em peças de geometria complexa, comprometendo sua aplicação em peças como facas, matrizes, engrenagens, etc. Uma nova técnica de nitretação a plasma, denominada nitretação iônica em gaiola catódica elimina alguns problemas, como os anéis de restrições, inerentes a nitretação iônica convencional. No presente trabalho foi estudado a viabilização do uso de aços menos nobres como SAE 1020, SAE 4320 e SAE 4340, nitretados por ambas técnicas de nitretação, em substituição aos aços AISI 01, normalmente usados na fabricação de facas de corte, com o objetivo de reduzir os custos e ao mesmo tempo proporcionar o aumento da vida útil dessas facas de corte. O aço que apresentou os melhores resultados foi o SAE 4340 nitretado em gaiola catódica, pois apresentou uniformidade na espessura e na dureza da camada nitretada, promovendo um aumento médio de 58% de sua vida útilDissertação Determinação do perfil térmico em amostras de aço AISI M35 imersas em plasma(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2007-03-22) Galvão, Nierlly Karinni de Almeida Maribondo; Alves Júnior, Clodomiro; Souza Júnior, Caubi Ferreira; ; http://lattes.cnpq.br/5346630547885521; ; http://lattes.cnpq.br/7441669258580942; ; http://lattes.cnpq.br/8212974625271765; Lima, João Alves de; ; http://lattes.cnpq.br/2699729486137957; Goldenstein, Hélio; ; http://lattes.cnpq.br/7081512949222824A transferência de calor entre o plasma e um sólido ocorre principalmente através da radiação e colisão das partículas sobre a superfície do material, o que faz com que o aquecimento do material aconteça da superfície para seu interior. Dependendo da taxa de colisões das partículas e da condutividade térmica do sólido, haverá gradientes térmicos no interior das amostras. A fim de estudar esse efeito, amostras de aço AISI M35, com 9,5 mm X 3,0 mm (diâmetro X espessura) foram temperadas em forno resistivo e revenidas em plasma, nas configurações cátodo planar e cátodo oco, com pressões de trabalho de 4 e 10 mbar, para ambas as configurações. Analisando a microestrutura das amostras e medindo as durezas ao longo do perfil transversal pode-se associar à temperatura de revenido avaliando indiretamente o perfil térmico. Essa relação foi obtida através de análise microestrutural e da curva dureza x temperatura de amostras revenidas em forno resistivo, utilizando temperaturas de 500, 550, 600, 650 e 700°C. A caracterização microestrutural das amostras foi realizada através da microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia óptica (MO) e difração de raios-X (DRX). Verificou-se que todas as amostras tratadas em plasma apresentaram uma camada superficial, denominada de zona afetada por bombardeamento, que não se encontra presente nas amostras tratadas em forno resistivo. Além disso, verificou-se que as amostras que apresentaram maior gradiente térmico foram as tratadas em cátodo oco com pressão de 4 mbarTese Redução aluminotérmica do óxido de tântalo usando uma tocha de plasma como ignitor(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2007-03-23) Santos, Antonio Carlos Pereira; Alves Júnior, Clodomiro; Gomes, Uilame Umbelino; ; http://lattes.cnpq.br/9858094266525225; ; http://lattes.cnpq.br/7441669258580942; ; http://lattes.cnpq.br/1167400191007184; Souza, Carlson Pereira de; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781094H3; Silva, Gilson Garcia da; ; http://lattes.cnpq.br/8681275097040450Neste trabalho foi utilizada uma tocha de plasma de arco não transferido com argônio como gás de trabalho, utilizando uma fonte de potência com corrente máxima de 250 A e tensão máxima de saída de 30 V fornecida pelo fabricante. A temperatura da tocha foi caracterizada através da espectroscopia de emissão óptica, utilizando a curva de Boltzmann. A tocha foi usada como ignitor para a reação de redução aluminotérmica do óxido de tântalo mais alumínio para a produção de tântalo metálico. No aquecimento dos reagentes apenas uma partícula será considerada para o estudo da interação tocha-partícula, com o objetivo de determinar seu tempo de fusão e residência. Os pós de partida foram caracterizados através da granulometria a laser, microscopa eletrônica de varredura (MEV) e difração de raios X. O produto final desta reação foi caracterizado por MEV e difração de raios X. O tamanho de cristalito foi calculado através da equação de Scherrer e a microdeformação foi determinada utilizando o gráfico de Willamsom-Hall. Com o método de Rietveld foi possível quantificar o percentual em peso do produto da reação aluminotérmica. Análise química semiquantitativa (EDS) confirmou a presença do Ta metálico e Al2O3 como produtos da redução. Como era de se esperar, o tamanho das partículas do tântalo metálico produzida apresenta valores na faixa de nanômetro devido pequeno tempo de resfriamento durante o processo