Atomistic investigation of the effects of temperature and surface roughness on diffusion bonding between Cu and Al

Molecular dynamics (MD) simulations are carried out to analyze the diffusion bonding at Cu/Al interfaces. The results indicate that the thickness of the interfacial layer is temperature-dependent, with higher temperatures yielding larger thicknesses. At temperatures below 750 K, the interface thickness is found to increase in a stepwise manner as a function of time. At temperatures above 750 K, the thickness increases rapidly and smoothly. When surface roughness is present, the bonding process consists of three stages. In the first stage, surfaces deform under stress, resulting in increased contact areas. The second stage involves significant plastic deformation at the interface as temperature increases, resulting in the disappearance of interstices and full contact of the surface pair. The last stage entails the diffusion of atoms under constant temperature. The bonded specimens show tensile strengths reaching 88% of the ideal Cu/Al contact strength. (c) 2007 Acta Materialia Inc. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Micromechanics analysis of particulate-reinforced composites and their failure mechanisms

Stress fields and failure mechanisms have been investigated in composites with particles either surface treated or untreated under uniaxial tension. Previous experimental observation of failure mechanisms in a composite with untreated particles showed that tensile cracks occurred mostly at the polar region of the particle and grew into interfacial debonding. In a composite with surface-treated particles, however, shear yielding and shear cracking proceeded along the interphase-matrix interface at the polar area of the matrix and thus may improve the mechanical behaviour of the material. The finite element calculations showed that octahedral shear stress at the polar and longitudinal areas of the particle treated by coupling agents is much larger than that of materials with untreated particles, and the shear stress distribution around the interface is sensitive to the interphase property. The results suggest that a th ree-phase model can describe the composites with surface-treated fillers.

Kinking of an interface crack between 2 dissimilar anisotropic elastic solids

A detailed analysis of kinking of an interface crack between two dissimilar anisotropic elastic solids is presented in this paper. The branched crack is considered as a distributed dislocation. A set of the singular integral equations for the distribution function of the dislocation density is developed. Explicit formulas of the stress intensity factors and the energy release rates for the branched crack are given for orthotropic bimaterials and misoriented orthotropic bicrystals. The role of the stress parallel to the interface, sigma0 is taken into account in these formulas. The interface crack can advance either by continued extension along the interface or by kinking out of the interface into one of the adjoining materials. This competition depends on the ratio of the energy release rates for interface cracking and for kinking out of the interface and the ratio of interface toughness to substrate toughness. Throughout the paper, the influences of the inplane stress sigma0 on the stress intensity factors and the energy release rates for the branched crack, which can significantly alter the conditions for interface cracking, are emphasized.

Air Flow Land-Sea-Air Interface: Monterey Bay, California - 1971. Annual Report, Part 1, July 1972

Air flow at the land-sea-air interface influences to a large extent the atmospheric conditions that determine the transport, di lution, and trapping of natural and man-made air pollutants in the coastal areas of Monterey Bay and the Salinas Valley. Analysis of the hourly air flow on a daily and monthly basis indicates patterns of stagnation from midnight to noon of the fol lowing day with moderate to strong air flow during period 1300 to 2200. Throughout the year 1971 whenever flow is greater than 5 mph, the prevailing wind direction is onshore and from a westerly direction. Suggestions for urbanization and industrialization are made on the basis of an understanding of the atmospheric conditions which lead to trapping and dispersal of atmospheric waste. (27 page document)

Instability Analysis Of Torsional Mems/Nems Actuators Under Capillary Force

The static and dynamic instabilities of a torsional MEMS/NEMS actuator caused by capillary effects are studied, respectively. An instability number, eta, is defined, and the critical gap distance, g(cr), between the mainplate and the substrate is derived. According to the values of eta and g, the instability criteria of the actuator are presented. The dimensionless motion equation of the MEMS/NEMS torsional actuator is derived when it makes nonlinear oscillation under capillary force. The qualitative analysis of the nonlinear equation is made, and the phase portraits are presented on the phase plane. In addition, the bifurcation phenomena in the system are also analyzed. (C) 2008 Elsevier Inc. All rights reserved.

Determination Of Interfacial Properties Between Metal Film And Ceramic Substrate With An Adhesive Layer

Peel test measurements and inverse analysis to determine the interfacial mechanical parameters for the metal film/ceramic system are performed, considering that there exist an epoxy interface layer between film and ceramic. In the present investigation, Al films with a series of thicknesses between 20 and 250 mu m and three peel angles of 90, 135 and 180 degrees are considered. A finite element model with the cohesive zone elements is used to simulate the peel test process. The finite element results are taken as the training data of a neural network in the inverse analysis. The interfacial cohesive energy and the separation strength can be determined based on the inverse analysis and peel experimental result. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

The Convective Instabilities in a Liquid-Vapor System with a Non-equilibrium Evaporation Interface

Rayleigh-Marangoni-B,nard instability in a system consisting of a horizontal liquid layer and its own vapor has been investigated. The two layers are separated by a deformable evaporation interface. A linear stability analysis is carried out to study the convective instability during evaporation. In previous works, the interface is assumed to be under equilibrium state. In contrast with previous works, we give up the equilibrium assumption and use Hertz-Knudsen's relation to describe the phase change under non-equilibrium state. The influence of Marangoni effect, gravitational effect, degree of non-equilibrium and the dynamics of the vapor on the instability are discussed.

Interface Fracture Behavior Of Electroplated Coating On Metal Substrate Under Compressive Strain

The inducement of interface fracture is crucial to the analysis of interfacial adhesion between coating and substrate. For electroplated coating/metal substrate adhering materials with strong adhesion, interface cracking and coating spalling are difficult to be induced by conventional methods. In this paper an improved bending test named as T-bend test was conducted on a model coating system, i.e. electroplated chromium on a steel substrate. After the test, cross-sections of the coated materials were prepared to compare the failure behaviors under tensile strain and compressive strain induced by T-bend test. And the observation results show that coating cracking, interface cracking and partial spalling appear step by step. Based on experimental results, a new method may be proposed to rank the coated materials with strong inter-facial adhesion. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Reflection and refraction of light at the interface of a uniaxial bicrystal

This paper deals with a theoretical analysis of the reflection and refraction of light at the interface of a bicrystal by use of Maxwell's equations. For a general case, the formulas of Snell's Law and the four Fresnel coefficients for the reflection and refraction of extraordinary light at the interface of a uniaxial bicrystal are derived for the first time, as well as the Brewster angle value. The condition for total reflection is presented and the electromagnetic fields distributions at both sides of a bicrystal are presented when total reflection occurs.

Studies of molecular bonding, interactions and decomposition reactions on the (001) surface of ruthenium

The interactions of N₂, formic acid and acetone on the Ru(001) surface are studied using thermal desorption mass spectrometry (TDMS), electron energy loss spectroscopy (EELS), and computer modeling.

Low energy electron diffraction (LEED), EELS and TDMS were used to study chemisorption of N₂ on Ru(001). Adsorption at 75 K produces two desorption states. Adsorption at 95 K fills only the higher energy desorption state and produces a (√3 x √3)R30° LEED pattern. EEL spectra indicate both desorption states are populated by N₂ molecules bonded "on-top" of Ru atoms.

Monte Carlo simulation results are presented on Ru(001) using a kinetic lattice gas model with precursor mediated adsorption, desorption and migration. The model gives good agreement with experimental data. The island growth rate was computed using the same model and is well fit by R(t)^m - R(t₀)^m = At, with m approximately 8. The island size was determined from the width of the superlattice diffraction feature.

The techniques, algorithms and computer programs used for simulations are documented. Coordinate schemes for indexing sites on a 2-D hexagonal lattice, programs for simulation of adsorption and desorption, techniques for analysis of ordering, and computer graphics routines are discussed.

The adsorption of formic acid on Ru(001) has been studied by EELS and TDMS. Large exposures produce a molecular multilayer species. A monodentate formate, bidentate formate, and a hydroxyl species are stable intermediates in formic acid decomposition. The monodentate formate species is converted to the bidentate species by heating. Formic acid decomposition products are CO₂, CO, H₂, H₂O and oxygen adatoms. The ratio of desorbed CO with respect to CO₂ increases both with slower heating rates and with lower coverages.

The existence of two different forms of adsorbed acetone, side-on, bonded through the oxygen and acyl carbon, and end-on, bonded through the oxygen, have been verified by EELS. On Pt(111), only the end-on species is observed. On dean Ru(001) and p(2 x 2)O precovered Ru(001), both forms coexist. The side-on species is dominant on clean Ru(001), while O stabilizes the end-on form. The end-on form desorbs molecularly. Bonding geometry stability is explained by surface Lewis acidity and by comparison to organometallic coordination complexes.

A quase conversação na comentosfera dos j-blogs: um estudo das interações na interface de comentários de quatro blogs jornalísticos institucionais

Este trabalho se situa na fronteira entre as áreas de Comunicação Social e Linguística e é voltado à investigação das interações ocorridas nos espaços dedicados à publicação de comentários de leitores em quatro blogs jornalísticos institucionais: Blog do Noblat, Blog MiriamLeitão.com, Blog do Reinaldo Azevedo e Blog do Josias de Souza. Com ele, pretende-se definir como cada leitor utiliza seus comentários para se relacionar com o jornalista autor do blog (o blogueiro), com outros leitores que também publicam suas opiniões (os leitores-comentaristas) e com o tópico tratado no texto (postagem) escrito pelo blogueiro. Além disso, considerando que autores da área de Comunicação Social discutem os blogs como um dispositivo amplamente conversacional, o propósito desta pesquisa é também esclarecer, à luz dos princípios da Análise da Conversação, se efetivamente ocorre uma conversação entre os participantes no ambiente de troca de mensagens dos blogs. Para a realização do estudo, foi compilado um corpus de 400 comentários cujo conteúdo demonstra a visão crítica de leitores dos blogs acima citados acerca de um mesmo tema: o apagão ocorrido em 10 de novembro de 2009 em 18 estados brasileiros. Tais mensagens foram trabalhadas a partir de um método predominantemente qualitativo e interpretativo, sendo que uma abordagem quantitativa também foi considerada para permitir uma visão mais abrangente e comparativa dos dados. Na ausência de um referencial teórico da Linguística que abrangesse os fenômenos interacionais percebidos nos comentários dos blogs, optou-se por desenvolver uma proposta de análise de base empírica, que norteou todo o desenvolvimento do trabalho. Entre as conclusões preliminares da pesquisa, pode-se dizer que, ao mesmo tempo em que os blogs inauguraram uma nova forma de relacionamento entre o jornalista e sua audiência, há indícios de grande parte dos leitores utilizem os blogs como um espaço restrito à publicação de opiniões isoladas, em vez de enxergá-lo como um ambiente com amplas possibilidades interativas, e, consequentemente, propício à discussão

Oxidation of Volatile Organic Compounds in Aqueous Solution and at the Air-water Interface of Aqueous Microdroplets

Isoprene (ISO),the most abundant non-methane VOC, is the major contributor to secondary organic aerosols (SOA) formation. The mechanisms involved in such transformation, however, are not fully understood. Current mechanisms, which are based on the oxidation of ISO in the gas-phase, underestimate SOA yields. The heightened awareness that ISO is only partially processed in the gas-phase has turned attention to heterogeneous processes as alternative pathways toward SOA.

During my research project, I investigated the photochemical oxidation of isoprene in bulk water. Below, I will report on the λ > 305 nm photolysis of H₂O₂ in dilute ISO solutions. This process yields C₁₀H₁₅OH species as primary products, whose formation both requires and is inhibited by O₂. Several isomers of C₁₀H₁₅OH were resolved by reverse-phase high-performance liquid chromatography and detected as MH⁺ (m/z = 153) and MH⁺-18 (m/z = 135) signals by electrospray ionization mass spectrometry. This finding is consistent with the addition of ·OH to ISO, followed by HO-ISO· reactions with ISO (in competition with O₂) leading to second generation HO(ISO)₂· radicals that terminate as C₁₀H₁₅OH via β-H abstraction by O₂.

It is not generally realized that chemistry on the surface of water cannot be deduced, extrapolated or translated to those in bulk gas and liquid phases. The water density drops a thousand-fold within a few Angstroms through the gas-liquid interfacial region and therefore hydrophobic VOCs such as ISO will likely remain in these relatively 'dry' interfacial water layers rather than proceed into bulk water. In previous experiments from our laboratory, it was found that gas-phase olefins can be protonated on the surface of pH < 4 water. This phenomenon increases the residence time of gases at the interface, an event that makes them increasingly susceptible to interaction with gaseous atmospheric oxidants such as ozone and hydroxyl radicals.

In order to test this hypothesis, I carried out experiments in which ISO(g) collides with the surface of aqueous microdroplets of various compositions. Herein I report that ISO(g) is oxidized into soluble species via Fenton chemistry on the surface of aqueous Fe(II)Cl₂ solutions simultaneously exposed to H₂O₂(g). Monomer and oligomeric species (ISO)1-8H⁺ were detected via online electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS) on the surface of pH ~ 2 water, and were then oxidized into a suite of products whose combined yields exceed ~ 5% of (ISO)1-8H⁺. MS/MS analysis revealed that products mainly consisted of alcohols, ketones, epoxides and acids. Our experiments demonstrated that olefins in ambient air may be oxidized upon impact on the surface of Fe-containing aqueous acidic media, such as those of typical to tropospheric aerosols.

Related experiments involving the reaction of ISO(g) with ·OH radicals from the photolysis of dissolved H₂O₂ were also carried out to test the surface oxidation of ISO(g) by photolyzing H₂O₂(aq) at 266 nm at various pH. The products were analyzed via online electrospray ionization mass spectrometry. Similar to our Fenton experiments, we detected (ISO)1-7H⁺ at pH < 4, and new m/z⁺ = 271 and m/z^- = 76 products at pH > 5.

Influência do sistema de cimentação e do modo de ativação na resistência ao push-out de pinos de fibra de vidro

O objetivo deste estudo foi avaliar a influência do tipo de sistema de cimentação (condicionamento ácido total ou autoadesivo), do modo de ativação (autoativado ou dual), do terço do conduto radicular (cervical, médio ou apical) e da espessura do filme de cimento sobre a resistência de união de pinos de fibra de vidro cimentados em dentes humanos. Quarenta raízes foram incluídas em resina epóxi, submetidas a tratamento endodôntico e obturadas com guta percha e cimento endodôntico sem eugenol. Decorridos sete dias, os condutos foram preparados a uma profundidade de 10mm com brocas padronizadas do sistema dos pinos de fibra (WhitePost DC #2) e aleatoriamente divididos em 4 grupos, conforme o sistema de cimentação e o modo de ativação: (G1) RelyX ARC/Adper Scotchbond Multi-Purpose Plus (condicionamento ácido total), ativação dual, (G2) RelyX ARC/Adper Scotchbond Multi-Purpose Plus, autoativado, (G3) RelyX U100 (autoadesivo), dual e (G4) RelyX U100, autoativado. Após uma semana, cada raiz foi seccionada em máquina de corte, originando 6 fatias de 1 mm de espessura (n=60). Antes do ensaio de push-out cada fatia foi fotografada em ambas as faces, para determinação do raio dos pinos e da espessura do filme de cimento. Após o ensaio mecânico, novas imagens foram capturadas para determinação do modo de falha. Para automatizar a determinação da espessura de cimento, foi desenvolvida uma macro no software KS 400. Os dados foram estatisticamente analisados com ANOVA 3 fatores (resistência de união) e teste de Kruskall-Wallis (espessura do cimento). Comparações múltiplas foram realizadas com o teste Student-Newman-Keuls. Análise de regressão, modelo linear, foi empregada para verificar a correlação entre espessura do cimento e resistência de união. Todos os testes foram aplicados com α = 0,05. O fator cimento exerceu influência significativa para a resistência de união (p = 0,0402): o RelyX U100 apresentou a maior média. A ativação dual elevou os valores de resistência de união em comparação ao modo quimicamente ativado (p < 0,0001). Houve diferenças significantes entre os grupos, sendo G1 (22,4 4,0 MPa) > G3 (20,4 3,6 MPa) > G4 (17,8 5,2 MPa) > G2 (13,5 4,3 MPa). O terço do conduto não exerceu influência significativa sobre a resistência adesiva (p = 0,4749). As espessuras dos filmes de cimento foram estatisticamente diferentes nos diferentes terços: cervical (102 45 m) > médio (75 29 m) > apical (52 28m). Não foi observada forte correlação entre os valores de espessura e os de resistência ao push-out (r = - 0,2016, p = 0,0033). O tipo de falha predominante foi a mista, exceto para o G2, que apresentou 74% das falhas na interface cimento-pino. Dessa forma, o cimento autoadesivo apresentou melhor desempenho que o convencional, e ambos os sistemas duais, sobretudo o RelyX ARC, apresentaram dependência da fotoativação para atingirem maiores valores de resistência de união.

Interface da sexualidade no processo de parturição: perspectiva de mulheres

Esta pesquisa tem por objeto de estudo a expressão da sexualidade feminina no momento do parto e nascimento. A sexualidade é entendida a partir de um enfoque abrangente, como um aspecto central do indivíduo, e que está presente em todos os momentos de sua vida. Discutimos a sexualidade feminina como aquela expressa pela mulher no momento do parto e nascimento, ou seja, seus sentimentos positivos, emoções, desejos, fonte de prazeres, troca, comunicação e afetos, expressos e vivenciados pela mulher neste momento. Assim, objetivamos descrever a sexualidade na visão das mulheres que vivenciaram o parto normal; analisar a relação existente entre sexualidade e parto, na perspectiva das mulheres que vivenciaram o parto normal; e, discutir as relações e expressões de sexualidade vividas pelas mulheres durante o parto normal. Caracteriza-se por ser um estudo qualitativo, exploratório, onde o cenário foi duas maternidades situadas no Rio de Janeiro. Participaram do estudo 11 mulheres no puerpério mediato de partos fisiológicos. A coleta dos dados foi realizada através de entrevista semiestruturada que foram analisadas a partir de Análise de Conteúdos. Emergiram dos depoimentos as categorias: Sexualidade na compreensão das depoentes e a Sexualidade e sua interface no momento da parturição: uma relação a partir da vivência da mulher. Os resultados mais significativos foram: na primeira categoria, identificamos que as mulheres, inicialmente, tiveram dificuldade em falar de sexualidade, mas mesmo assim compreendem a sexualidade a partir de relações que fizeram, a saber: sexo/relação sexual; sensações e sentimentos positivos; e, imagem corporal. Na segunda categoria, encontramos uma afirmação da sexualidade presente no parto. A associação da sexualidade com o processo parturitivo foi verbalizada e expressada pelas mulheres com base em suas vivências pessoais, que se inter-relacionam com seu cotidiano sócio-cultural. Desta maneira, apontaram que a sexualidade está presente no parto, pois é demonstrada nele: o papel sexual reprodutivo da mulher, onde observamos satisfação e prazer feminino no nascimento do filho; e, o poder feminino de parir, onde as mulheres manifestaram satisfação e prazer na sua força e potencial no parto.

Análise molecular vibracional da interface adesivo-dentina após aplicação de múltiplas camadas de sistemas adesivos convencionais de dois passos

O propósito do presente estudo foi analisar o efeito da aplicação de múltiplas camadas consecutivas de dois sistemas adesivos convencionais de dois passos na difusão resinosa e padrão de distribuição dos componentes monoméricos resinosos. Dezesseis terceiros molares humanos hígidos foram tratados com os sistemas adesivos convencionais de dois passos de acordo com as instruções dos fabricantes ou com aplicações em múltiplas camadas consecutivas. Os espécimes foram seccionados paralelamente aos túbulos dentinários e as superfícies submetidas ao polimento com lixas 600, 1200, 1800, 2000 e 4000. Os espectros Raman foram coletados ao longo de uma linha perpendicular a interface adesivo-resina em intervalos de 1 ou 2 m. As medidas de difusão da resina adesiva e distribuição dos componentes monomériccos foram avaliadas pelos picos Raman de 1113 cm-1, 1609 cm-1 e 1454 cm-1. O gradiente de desmineralização usado na determinação da região de hibridização foi avaliado pelo pico de 960 cm-1 da apatita. De acordo com os resultados obtidos, a aplicação de múltiplas camadas apresentou uma tendência de homogeneização dos componentes poliméricos, dependente da composição química da resina adesiva.