Modelagem e Simulação Computacional das propriedades estruturais, eletrônicas e constantes elásticas do ZnO

The electronic, structural properties and elastic constants of the wurtzite phase of zinc oxide, ZnO, was investigated using computer simulation at Density Functional Theory level, with B3LYP hybrid functional and Hartree-Fock methodology. The electronic properties as well the band energy was investigated through the analysis of the band structures and density of states (DOS), and the mechanical properties was studied through the calculus of the elastic constants C11, C33, C44, C12 e C13. The results are in good agreement with experimental data found in the literature and in accordance with results obtained by another theoretical methodology

Propriedades físicas de vidros Sb2O3-P2O5

This work presents experimental results of some physical properties of antimony phosphate glasses with compositions (x) Sb2O3 - (1-x) P2O5 (x = 0.75, 0.85, 0.90). Mechanical, thermal, optical and electrical properties were investigated: density, elastic moduli (Young's moduli and Poisson's ratio), Vickers microhardness, coefficient of thermal expansion, glass transition temperature, refractive index and electrical conductivity (for x = 0.75). There was no evidence of electronic conductivity by bipolaron hopping. Measurements of energy dispersive spectroscopy (EDS) showed that volatilization of Sb2O3 takes place during the glass melting

Reciclagem de poliestireno expandido: compósito com fibras de algodão para a confecção de placas de circuito impresso

In this work polymeric composites reinforced with cotton fibers, from the textile industry, were developed in order to manufacture printed circuit boards. It was used expanded polystyrene (EPS) as a thermoplastic matrix by melting it. For the obtention of 10% and 15% of fiber volume fraction in cotton fibers composites, it was used wasted cotton fibers as an incentive of recycling and reusing of the domestic and industrial wastes as well as for Expanded Polystyrene(EPS). The mechanical properties of the composites were evaluated by tensile and flexural strength from standardized test methods. Composites were characterized by a Scanning Electron Microscopy (SEM), Thermogravimetry (TG/DTG), Differential Scanning Calorimetry (DSC) and dielectric analysis. The analysis of the results showed that fiber in the composite directly influenced in the thermal and mechanical properties

Reciclagem de poliestireno expandido: compósito com fibras de sisal para confecção de placas de circuito impresso

In this work polystyrene composites reinforced with recycled sisal fibers were processed, in order to apply in the manufacture of printed circuit boards. A thermoplastic matrix of recycled polystyrene was used, this material came from waste expanded polystyrene (EPS) used in appliance's packages. Composites were prepared with 15% and 25% of sisal fibers. To obtain the composites, wasted EPS and natural sisal fibers were chosen, to encourage recycling and reuse of household waste and also the use of renewable resources. The composites were analyzed by standard tensile and flexural test, in order to verify the mechanical properties of the material. The characterization of the composite was done by scanning electron microscopy (SEM) , thermogravimetry (TGA / DTG) , differential scanning calorimetry (DSC) and dielectric analysis . The analysis of the results showed that the percentage of fibers in the composite influences directly the thermal and mechanical properties. Plates with a lower percentage of fibers showed superior properties at a higher percentage. The composite material obtained is easy to process and it's use is feasible for the confection of printed circuit boards, considering it's mechanical, thermal and insulative properties

Influência do condicionamento ambiental sobre as propriedades viscoelásticas de compósitos aramida/epóxi

The increasing application of structural composites in the aerospace industry is mainly due to its low specific weight coupled with its excellent mechanical properties when in service. As a result of climatic variations that pass the aircraft is of paramount importance to study the influence of weathering on this type of material when subjected to such changes. The purpose of this work is to evaluate the mechanical behavior of specimens of kevlar fiber /epoxy matrix composites, by dynamic mechanical thermal analysis (DMA) and interlaminar shear strength tests (ILSS), after passing through three environmental conditioning: saline fog, hygrothermal and ultraviolet radiation. From the results, we concluded that the laminate was molded supplied homogeneously, not presenting problems such as porosity, delaminations or cracks inside. After a period of 625 hours of exposure to hygrothermal conditioning, we observed a 1,2% maximum of absorption of moisture. Samples subjected to the conditioning by UV irradiation (600 hours) and salt spray showed a reduction of about 24,30% and 32,30%, respectively, on the shear strength (ILSS). In DMA analysis is not observed significant changes on the glass transition temperature. However, when considering the storage modulus of the samples conditioned by UV radiation (1200 hours), salt spray and hygrothermal conditioning there is an increase of 5,34% , 7,19% and 5,57% respectively

Preparação e caracterização da casca de banana prata particulada para aplicação com reforço em compósito de matriz de PEAD

The waste, exaggerated and incorrect disposal of biomass are common practices in modern times where everything is disposable. However the growing concern with the nature and the environment compel man to give nobler destinations for these products through sustainability and recycling of waste. Banana peel is a residual biomass, which is not consumed. It generates tons of waste per week in São Paulo city. This trash is disposed in dumps and landfills, which could be reduced by using it as reinforcement in natural composites. The high density polyethylene (HDPE) is a polymer derived from the ethylene polymerization and is easily recycled. Which makes it a sustainable material. In the present work characteristics of the natural composite composed with banana peel and high-density polyethylene were studied. It was noted that removing the lignin present in the banana peel, the fiber introduces a significant improvement in thermal resistance. The preparation of composite was made with a ratio of 5% and 10% of reinforcement in comparison with polymeric matrix mass. Composites were thermally, mechanically and microscopically characterized. The addition of fiber in the polymer increased the mechanical strength of the composite. The fiber surface treatment with distilled water removed the amorphous material present in the fibers, improving significantly thermal stability and increasing crystallinity of the celullose. The addition of 5% fiber in mass to the polymer increased significantly the tensile strength and elasticity modulus for the composite. With 10% of fiber addiction there were also an improvement when compared with pure HDPE, but when compared with 5% composite the mechanical properties are slightly lower. This may be due to the fiber particle size, which are small and eventually become a hub of tension ... (Complete abstract click electronic access below)

Caracterização físico-mecânica de painéis de partículas de bambu com adição de casca de café

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Predição de vida em fadiga de compósitos estruturais baseado em análises dinâmico-mecânicas

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Aproveitamento do resíduo do processamento do café na composição de painéis MDP

A produção de produtos derivados de madeira e bambu vem crescendo nos últimos anos na busca de um aproveitamento mais racional dessas matériasprimas. Este trabalho tem por finalidade, o estudo da aplicação de resíduos do processamento do café em um painel MDP. Os painéis MDP foram produzidos com partículas de bambu da espécie Dendrocalamus giganteus e adição de partículas de casca de café na camada intermediária do painel, unidas por resina poliuretana à base de mamona. A caracterização físico-mecânica foi realizada baseando-se nas especificações da NBR 14810-3 (2006). Os resultados obtidos foram comparados com a norma brasileira NBR 14810-2 (2006), resultando em valores próximos aos comercialmente encontrados.

Características estruturais e físicas de material biodegradável produzido a base de zeína e fibras de milho e bananeira

Pós-graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos - IBILCE

Influência do comprimento do parafuso nas propriedades biomecânicas da placa de reconstrução bloqueada

Pós-graduação em Biotecnologia Animal - FMVZ

Influência do comprimento do parafuso nas propriedades biomecânicas da placa de reconstrução bloqueada

Pós-graduação em Biotecnologia Animal - FMVZ

Rice husk derived waste materials as partial cement replacement in lightweight concrete

In this study rice husk ash (RHA) and broiler bed ash from rice husk (BBA), two agricultural waste materials, have been assessed for use as partial cement replacement materials for application in lightweight concrete. Physical and chemical characteristics of RHA and BBA were first analyzed. Three similar types of lightweight concrete were produced, a control type in which the binder was just CEMI cement (CTL) and two other types with 10% cement replacement with, respectively, RHA and BBA. All types of similar lightweight concrete were prepared to present the same workability by adjusting the amount of superplasticizer. Properties of concrete investigated were compressive and flexural strength at different ages, absorption by capillarity, resistivity and resistance to chloride ion penetration (CTH method) and accelerated carbonation. Test results obtained for 10% cement replacement level in lightweight concrete indicate that although the addition of BBA conducted to lower performance in terms of the degradation indicative tests, RHA led to the enhancement of mechanical properties, especially early strength and also fast ageing related results, further contributing to sustainable construction with energy saver lightweight concrete.

Estudo da durabilidade de painéis de partículas de bagaço de cana de açúcar e resina poliuretana a base de óleo de mamona para aplicação na construção civil

O presente trabalho tem por objetivo avaliar o desempenho físico-mecânico e a durabilidade de painéis de partículas de bagaço de cana-de-açúcar com resina bicomponente a base de mamona (BCP) e compará-los com painéis de partículas de madeira comerciais (Medium Density Particleboard - MDP). Os painéis de bagaço de cana de açúcar foram fabricados com um teor de resina poliuretana a base de óleo de maona de 15%. O desempenho físico e mecânico dos painéis particulados foi analisado com base nas prescrições dos documentos normativos vigentes. Ambos os materiais foram revestidos superficialmente com resina poliuretana bicomponente à base de óleo de mamona. Avaliou-se a influência do tratamento das bordas na deterioração e no desempenho dos painéis. O acompanhamento das propriedades físico-mecânicas foi realizado antes e após os ensaios de envelhecimento por exposição natural durante 3, 6 e 12 meses, envelhecimento acelerado e de intemperismo artificial. Foi feita a avaliação, da suscetibilidade ao crescimento gerada pelo ataque de fungos emboloradores e apodrecedores nos materiais durante o envelhecimento natural e no ensaio acelerado. Foi realizada a análise colorimétrica para a identificação de mudanças de cor e brilho nos materiais após os ensaios de deterioração. Foram utilizadas as técnicas de densitometria de raios X, espectroscopia por infravermelho próximo (NIR). Os resultados obtidos indicaram a selagem lateral permitiu avaliar a superfície exposta do material permitindo a entrada da água pela superfície avaliando o efeito dos agentes de deterioração. A porcentagem de retenção para o Módulo de ruptura após o ensaio de envelhecimento por imersão em agua e secagem (APA D1) foi de 87% e 3% para BCP e MDP sem revestimento respectivamente e de 90% e 3% para BCP e MDP com revestimento. A porcentagem de retenção das propriedades mecânicas em ambos os submetidos à exposição natural diminuiu em função do tempo. Entretanto o porcentagem de retenção para os materiais BCP e MDP com revestimento superficial foi de 76% e 60% para MOR. A exposição natural mostrou que os fungos emboloradores foram predominantes em ambos os materiais. Ambos os materiais com revestimento superficial apresentaram entre 1-10% de colonização com um 70% de probabilidade. Revestimento de resina de óleo de mamona reduz o crescimento de fungos em ambos os materiais no ensaio acelerado. O perfil de densitometria permitiu analisar o processo de fabricação dos painéis e permitiu identificar a deterioração gradativa do ambos os materiais após os ensaios de envelhecimento. A intepretação mediante a analise de componentes principais (ACP) na aplicação do NIR comportou a classificação das características relacionadas a cada ensaio de deterioração de ambos os materiais sem revestimento superficial. Com base nos resultados deste trabalho, foram propostas contribuições para ajustes de metodologias para a avaliação da durabilidade e do desempenho físico e mecânico dos painéis particulados, tendo em vista a sua viabilidade técnica, em sistemas construtivos da construção civil.

Propriedades de soluções filmogênicas e de filmes de gelatina ou colágeno com extrato de boldo-do-Chile

Filmes à base de biopolímeros podem ser utilizados para produção de embalagens ativas, que além de proteger os alimentos, podem interagir com o produto. No caso de embalagens ativas com atividade antioxidante, tem-se privilegiado o uso de agentes antioxidantes naturais, considerando-se que o uso de antioxidantes sintéticos tem sido questionado, sobretudo em relação à sua inocuidade. Existem muitos extratos de plantas já conhecidos por sua atividade antioxidante, que têm sido utilizados com frequência em estudos de filmes à base de biopolímeros, não somente por serem ricos em polifenóis, mas principalmente por sua boa interação com a matriz polimérica. O extrato de boldo-do-Chile (Peumus boldus) possui atividade antioxidante comprovada, entretanto, não existem relatos sobre sua adição em filmes. Dessa forma, o objetivo geral desta tese foi o desenvolvimento de filmes à base de colágeno ou gelatina adicionados de extrato de boldo-do-Chile, com propriedades físicas e funcionais para seu emprego como embalagens bioativas. Foram realizadas as caracterizações (fenólicos totais, ABTS, DPPH, cor, °Brix e pH) do extrato aquoso de boldo-do-Chile, preparado em quatro diferentes temperaturas. Além disso, foram avaliadas as propriedades reológicas e térmicas da solução de gelatina, e também foram elaborados filmes com as soluções de gelatina e colágeno a partir de soluções filmogênicas com diferentes concentrações de macromoléculas e extrato de boldo. Esses filmes foram caracterizados para conhecimento de suas propriedades mecânicas (tração e perfuração), propriedades óticas (cor e opacidade), espessura, umidade e solubilidade em água. Uma concentração de macromoléculas foi escolhida para a realização de análises complementares, a saber: análises térmicas (DSC), cristalinidade por difração de raio X (DRX), permeabilidade ao vapor de água (PVA), microscopia eletrônica de varredura (MEV), brilho, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), ângulo de contato, propriedades de barreira UV/Visível e atividade antioxidante. A adição do extrato de boldo-do-Chile nos filmes de gelatina e colágeno produziu filmes com atividade antioxidante, sem prejuízo às demais propriedades estudadas. Observou-se que o extrato aquoso de boldo-do-Chile apresentou propriedades antioxidantes, mas que foram dependentes da temperatura de extração. O extrato de boldo-do-Chile foi capaz de modificar as propriedades térmicas das soluções filmogênicas de gelatina, não sendo observado efeito nas análises reológicas. Por outro lado, o extrato aquoso de boldo-do-Chile não influenciou as propriedades mecânicas, solubilidade, umidade, cristalinidade e a permeabilidade ao vapor de água dos filmes de gelatina ou colágeno. Algumas propriedades térmicas sofreram efeito dos extratos, mas as análises de FTIR não mostraram a formação de novas interações. As propriedades óticas e de barreira UV/Visível foram influenciadas pelo extrato de boldo-do-Chile, sendo que os filmes se apresentaram mais amarelados com o aumento da concentração do extrato de boldo-do-Chile. As micrografias mostraram filmes de gelatina bastante homogêneos e filmes de colágeno com superfícies mais rugosas. Os resultados de brilho e ângulo de contato corroboraram com estas respostas. Em conclusão, os filmes de ambas macromoléculas apresentaram atividade antioxidante, podendo dessa forma, serem considerados como filmes ativos.