995 resultados para Ligas de titânio zircônio
Resumo:
Este trabalho visou a determinao experimental de propriedades fsicas bsicas de materiais para pastilhas e discos de freio de diferentes composies qumicas. Posteriormente, estas propriedades foram correlacionadas com resultados de avaliao de rudo de freio dos respectivos materiais. As propriedades fsicas determinadas para os materiais de pastilhas de freio foram: dureza, densidade, porosidade, compressibilidade a frio, compressibilidade a quente, transmisso trmica, resistncia compresso, resistncia trao, resistncia interna ao cisalhamento, mdulo de elasticidade, freqncias de ressonncia, ndice de amortecimento, coeficiente de atrito em diferentes condies de frenagem, e taxas de desgaste. Medies incluem verificaes do efeito do aumento da temperatura na variao de algumas das propriedades citadas. A avaliao de rudo de freio gerado com uso das diferentes composies de materiais foi realizada atravs do uso de um sistema de freio padro, e o ensaio executado em um dinammetro tipo inercial dotado de recursos como cmara para isolamento acstico de rudo externo e sistema de aquisio de sinais para monitoramento dos parmetros de frenagem: tempo, torque, presso, temperatura e espectro de rudo gerado em escala de tempo e freqncia. Os materiais de pastilhas de freios includos nesta verificao experimental foram selecionados de seis aplicaes bastante distintas, como por exemplo: materiais para pastilhas de freio traseiro de veculos de passeio, pastilhas para freio dianteiro de veculos de passeio, pastilhas para caminhonetes, pastilhas para caminhes leves e micronibus Alm da composio qumica bastante distinta, estudos da influncia da alterao de parmetros de processo de fabricao nas propriedades fsicas do material de atrito foram considerados. Para a avaliao do efeito da variao de composio de materiais de discos de freio na gerao de rudo, cinco diferentes tipos de discos foram selecionados. Dentre estas verses esto includas: a liga de ferro fundido cinzento do material tipo original do sistema de freio a disco padro, uma verso de ferro fundido cinzento de baixo custo comprada no mercado de autopeas de reposio, um ferro fundido cinzento com alto de teor de carbono, um ferro fundido cinzento com adio de titânio como elemento de liga, e, finalmente, um ferro fundido vermicular. Propriedades fsicas dos materiais de discos de freio no foram to amplamente avaliadas como no caso dos materiais de pastilhas, mesmo assim dados de dureza, densidade, resistncia trao, ndice de amortecimento e freqncias fundamentais de ressonncia foram determinados para os diferentes materiais.Ao final do trabalho, foram definidas correlaes entre rudo de freio e propriedades fsicas dos materiais de pastilhas de freio que indicam que o material de atrito da pastilha mais propenso a apresentar rudo quando: menos poroso, com maior resistncia mecnica, maior mdulo de elasticidade, maior dureza (valores mais baixos de dureza Gogan), e maior coeficiente de atrito. Tambm foram detectadas alteraes significativas no comportamento de rudo com uso de diferentes materiais de discos de freio, mas no foram estabelecidas correlaes conclusivas entre as propriedades dos discos de freio e sua propenso a rudo devido ao baixo nmero de verses avaliadas.
Resumo:
O trabalho realizado conjuga informaes de preparao e caracterizao de materiais base de slica, com avaliao de possvel aplicao potencial na rea de qumica analtica ambiental. As slicas organofuncionalizadas foram preparadas segundo 2 mtodos: grafting e sol-gel. Os 4 slidos obtidos por grafting diferem essencialmente na natureza da esfera de coordenao em torno do centro metlico (tomo de zircônio), enquanto que os 2 slidos obtidos pelo processo sol-gel so slidos hbridos, contendo ligantes indenil, grupos silanis e etxidos na superfcie, diferindo entre si pela presena de centro metlico. Os teores de metal, determinados por RBS, nas slicas organofuncionalizadas ficaram em torno de 0,3 % para os slidos preparados por grafting e 4,5 %,no caso, do slido preparado por sol-gel. A anlise por DRIFTS confirmou a presena dos ligantes orgnicos e, ainda, grupos silanis residuais nos adsorventes preparados por grafting. A capacidade de adsoro das slicas organofuncionalizadas foi avaliada frente a duas famlias de compostos: HPAs e pesticidas organoclorados. A identificao e quantificao dos HPAs foi conduzida atravs de cromatografia gasosa com detector seletivo de massas. Os resultados da capacidade de adsoro para os 16 HPAs prioritrios no foram quantitativamente considerados satisfatrios, em parte devido dificuldade de solubilidade em gua. A determinao quantitativa da eficincia dos adsorventes slidos, na pr-concentrao/extrao dos pesticidas organoclorados, foi realizada atravs da cromatografia gasosa com detector de captura de eltrons. Os resultados de recuperao, para os compostos organoclorados: heptacloro epxido, dieldrin e endrin foram considerados satisfatrios e em concordncia com valores encontrados com o adsorvente comercial LC-18. O lindano apresentou boa recuperao especificadamente nos adsorventes preparados por sol-gel. De uma forma geral, os resultados indicam a possibilidade de utilizao futura dos adsorventes slidos preparados em protocolos de pr-concentrao/extrao de organoclorados a nvel de traos.
Resumo:
Este trabalho consistiu no desenvolvimento de revestimentos protetores contra carburizao em ligas HP-40Nb, utilizadas na em fornos de pirlise para produo de olefinas, e do desenvolvimento de aparatos e tcnicas para o teste, avaliao e caracterizao destes revestimentos em ambientes fortemente carburizantes. Foram testados vrios tipos de revestimentos, podendo estes ser resumidos em trs grupos: i) camada de difuso de elementos especficos para o interior do metal (Al, Cu e Sn); ii) recobrimento com liga metlica (Ni-50Cr e Ni-5Al) e iii) recobrimento cermico (Al2O3, Cr2O3 e Al2O3 - TiO2). Alm de revestimentos e camadas de difuso, um quarto tipo de material foi testado em sua resistncia carburizao: ligas do tipo Fe-Cr- Al. A fim de testar os revestimentos e materiais desenvolvidos foram testados vrios meios carburizantes. O que se mostrou mais adequado foi a mistura gasosa de hidrognio e n-hexano, a uma temperatura de 1050C. Foi construdo um aparato exclusivamente para estes ensaios de carburizao, o qual tambm foi utilizado para realizar os tratamentos de difuso necessrios para produzir alguns dos revestimentos. A avaliao da resistncia a carburizao dos revestimentos e materiais foi feita por medio da profundidade de avano da zona de precipitao de carbetos causada pela carburizao, feito com auxlio de microscpio tico. Os resultados dos ensaios mostraram que as camadas de difuso de alumnio, o revestimento da liga Ni-50Cr, o revestimento cermico de Al2O3 e as ligas Fe-Cr-Al tiveram bom ou timo desempenho como barreiras contra a carburizao. Os outros revestimentos ou permitiram a penetrao de carbono no metal base ou causaram uma deposio exagerada de coque na superfcie dos corpos de prova.
Resumo:
O grande desenvolvimento da industria eletrnica, aliado ao aumento do consumo de bens pela populao, gera um nmero cada vez maior de equipamentos defeituosos e obsoletos, entre eles as Placas de Circuito Impresso (PCI), as quais precisam ser dispostas. A sucata destas placas representa uma matria prima interessante, pois contm metais e ligas metlicas, o que torna sua reciclagem bastante atraente. Como linha geral, as PCI possuem 49% de materiais cermicos, vidros e xidos, 19% de plsticos, 4% de bromo e 28% de metais. A composio real depende da origem do circuito impresso, assim como do tipo e idade do equipamento. O uso do Processamento Mecnico na reciclagem desse resduo uma alternativa na recuperao dos metais presentes e tambm uma maneira de separar seus vrios componentes, permitindo assim dispor adequadamente este resduo. Neste trabalho as PCI passaram por vrias etapas de processamento mecnico. Primeiramente foram modas abaixo de 1mm e aps foram classificadas, caracterizadas e diferentes fraes foram separadas por densidade. A primeira classificao foi feita por granulometria e gerou trs fraes diferentes: uma menor que 0,25mm, outra entre 0,25 e 0,50mm e outra entre 0,50 e 1,0mm. Aps foi feita uma separao por densidade obtendo-se uma frao rica em metais, em especial o cobre, e outra frao leve composta por polmeros e cermicos As fraes classificadas por granulometria e as fraes leves originadas da separao por densidade foram lixiviadas para caracterizar o resduo a respeito da sua toxicidade antes e depois do processo. O uso do processamento mecnico mostrou-se muito eficiente na recuperao dos metais, pois foi possvel recuperar cerca de 80% dos metais presentes, com destaque para o cobre, que representa quase 75% da frao metlica. Atravs da lixiviao foi determinado que as PCI deveriam ser classificadas como resduos perigosos, pois apresentam uma concentrao de chumbo bem acima do permitido. Aps a separao por densidade foi feito novamente ensaio de lixiviao e embora a concentrao de Chumbo na frao leve tenha diminuido significativamente ela ainda permaneceu acima dos limites estabelecidos pelas normas brasileiras.
Resumo:
As adies pozolnicas vm sendo adicionadas ao concreto com o objetivo de melhorar as caractersticas de resistncia mecnica e de durabilidade. Entre estas adies encontra-se a slica ativa, resduo oriundo da produo de ligas a base de silcio. A slica ativa apresenta como caractersticas alta reatividade, tamanho reduzido das partculas e alta superfcie especfica, agindo no concreto de duas maneiras: transformando o Ca(OH)2 em C-S-H e densificando a matriz de cimento. Apresenta como efeitos benficos o aumento da resistncia mecnica e reduo da penetrao de ons cloreto e gua. Contudo, em funo do consumo de Ca(OH)2, o pH da fase lquida dos poros reduzido, o que pode prejudicar o comportamento do concreto em relao carbonatao, existindo uma polmica em torno do assunto. Desta forma, o presente trabalho teve por objetivo estudar aspectos de porosidade e aspectos qumicos do comportamento da slica ativa, em concretos e argamassas, em relao carbonatao. Para tanto empregou-se relaes gua/aglomerante entre 0,35 e 0,80 e teores de adio de slica ativa, em relao massa de cimento, at 20%. Os resultados indicam um comportamento distinto das adies conforme a relao gua/aglomerante At o limite de 0,45-0,50, a carbonatao nestes materiais regida pela porosidade e o consumo de Ca(OH)2 no apresenta efeitos significativos na carbonatao e, a partir deste limite, o consumo de Ca(OH)2 passa a ser significativo. Paralelamente, foi estudada resistncia compresso e absoro de gua. A relao entre profundidade de carbonatao com estas propriedades apresenta uma correlao direta apenas para os concretos sem adio.
Resumo:
Neste trabalho, relata-se o comportamento estrutural de multicamadas de Fe30Co70/Cu, quando submetidas a irradiaes com ons de He+ e Kr+ e tratamentos trmicos. As multicamadas foram confeccionadas temperatura ambiente, numa cmara de ultra-alto vcuo por evaporao alternada de uma liga Fe30Co70 e Cu. As energias das irradiaes foram escolhidas de tal forma que os ons atravessassem a multicamada, ficando alojados no substrato de Si. As doses foram calculadas para que os dois tipos de ons depositassem a mesma energia total na multicamada. Aps a confeco dos filmes, os mesmos foram submetidos a tratamentos trmicos de 10 minutos em temperaturas variando de 350 a 450 oC. Este processo quebra a estrutura de camadas e forma uma liga heterognea de gros magnticos embebidos numa matriz metlica de Cu. Para investigar a evoluo das propriedades estruturais das amostras utilizou-se difrao, refletividade e espectroscopia de absoro de raios-X. Os resultados da refletividade de raios-X mostraram claramente que uma estrutura de multicamadas formada aps a evaporao, fato que comprovado pelo pico de Bragg observado nas curvas de refletividade. As irradiaes com He+ e Kr+ no destroem a estrutura de multicamadas, ao contrrio, elas provocam um alisamento de todas as interfaces. Pelas medidas de difrao de raios-X verificou-se que as irradiaes resultam no aumento de cristalinidade e no crescimento de tamanho dos cristalitos do sistema. A irradiao com He+ no provoca mudanas significativas na multicamada, mas a irradiao com Kr+ induz uma transformao de fase de bcc para fcc/hcp nas camadas de Fe30Co70. Esta nova fase induzida pela irradiao com Kr+ metaestvel, pois um simples tratamento trmico de 450 oC durante 10 minutos destri a nova estrutura fcc/hcp, fazendo com que a liga retorne a estrutura bcc. As medidas de absoro de raios-X esto em perfeito acordo com as medidas de difrao e refletividade, mostrando que as irradiaes promovem uma melhora na ordem cristalogrfica. De acordo com o que foi observado das medidas, a irradiao com He+ no provoca nenhum efeito significativo na estrutura da liga de FeCo. Contudo, a irradiao com Kr+ induz uma transformao de fase nesta liga de bcc para uma estrutura fcc e/ou hcp. Tal transformao induzida pela irradiao com Kr+ porque estes ons transferem mais energia, em colises nucleares, do que os ons de He+. Alm disso, estes ons provocam um grande nmero de cascatas de colises, fazendo com que os tomos contidos dentro do volume destas cascatas tornem-se mveis. Desta forma, os tomos de Fe e Co se rearranjam em uma estrutura fcc, que imposta pelas camadas de Cu adjacentes. Embora a estrutura fcc seja muito mais provvel, tambm possivel que a estrutura induzida seja hcp.
Resumo:
A tcnica de revestimento duplex combina dois processos: o tratamento de nitretao a plasma da superfcie e a deposio de uma camada via PVD. O processo de nitretao a plasma sob condies controladas pode produzir a chamada fase S sem a presena de nitretos de cromo, o que confere ao ao tratado maior dureza e melhor resistncia corroso. Os revestimentos de nitreto de titânio melhoram a dureza superficial do material, porm defeitos e poros podem expor o substrato ao meio. Este trabalho consiste no estudo da resistncia corroso do ao inoxidvel austentico AISI 316L revestido com camada duplex em meio contendo cloretos. As camadas nitretadas a plasma foram obtidas pelo processo de nitretao inica e os revestimentos Ti/TiN foram obtidos pelo processo de deposio fsica de vapor assistida por plasma (PAPVD). Os corpos de prova foram inicialmente avaliados por microscopia eletrnica de varredura (MEV) e a composio das fases foi identificada por difrao de raios-x (DRX). A dureza foi avaliada por nanoidentao e a rugosidade superficial tambm foi medida. Os testes de resistncia corroso foram feitos por voltametria cclica (VC) e os ensaios de corroso acelerada em cmara de nvoa salina. A amostra nitretada a 400C por 4 horas e mistura gasosa de 5%N2- 95%H2 apresentou o melhor desempenho de resistncia corroso em meio contendo cloretos. A resistncia corroso foi associada estrutura obtida aps o tratamento por nitretao a plasma e deposio fsica de vapores (PVD).
Resumo:
Proposio:estudar a qualidade da cicatrizao ssea sob efeito de um campo magntico permanente, sepultado, in vivo. Materiais e Mtodo: foi criado um modelo metlico composto de duas arruelas de ao inoxidvel, fixadas, cada uma, estrutura ssea, atravs de parafusos de titânio comercialmente puro. Neste estudo experimental, randomizado, com grupos testes e controle, foram selecionados 24 ratos da raa Rattus novergicus albinus, cepa Wistar, divididos em cinco grupos, sendo quatro testes e um controle. Cada animal foi submetido cirurgia para a fixao de um par de dispositivos metlicos no fmur esquerdo, tangenciando uma cavidade cirurgicamente criada. Nos grupos testes as arruelas foram posicionadas de modo que exercessem foras de atrao mtua. Os animais foram sacrificados aos 15, 30, 45 e 60 dias ps-operatrios. As peas foram submetidas avaliao histolgica. Resultados: entre os grupos de 15 e 30 dias, a cicatrizao dos grupos testes mostrou-se acelerada em relao aos controles. Aos 45 dias, ambos os grupos revelaram resultados pouco divergentes entre si. Aos 60 dias, houve marcada neoformao ssea no grupo teste, propondo um efeito de estimulao magntica continuada durante todo o perodo experimental. Concluso: a liga de ao inoxidvel imantada, sepultada, in vivo, foi capaz de estimular e acelerar o processo de cicatrizao ssea.
Resumo:
A substituio total de uma articulao de joelho uma tcnica amplamente usada para corrigir os danos irreversveis na juntas originais, causadas por patologias como osteoartrite e artrite reumatide. Com o aumento nmero de pacientes jovens e mais ativos, a evoluo na tcnica da substituio da articulao total de joelho visando desempenho de longo prazo passa a ser uma demanda crtica. Portanto, na tentativa de evitar as falhas prematuras e prolongar a vida em servio como um todo, as modificaes na bandeja tibial podem produzir erros fundamentais. O design da bandeja tibial um importante fator, porque a sua fratura pode ocorrer em funo de elementos geomtricos da mesma, como raios de concordncia e cantos vivos. A escolha do material e do processo de fabricao tambm so importantes. No tocante a rota de fabricao, pode ser visto que as ligas forjadas tem o maior limite de fadiga, se comparado com as obtidas pelo processo de fundio. Entretanto, a combinao das tcnicas de desenho assistido por computador (CAD), engenharia assistida por computador (CAE) e manufatura assistida por computador (CAM) podem ser uma soluo rpida e barata para alcanar melhores caractersticas das bandejas tibiais. Contudo, testes pr-clnicos devem ser executados para garantir que as bandejas tibiais no falharo prematuramente devido fadiga. As tcnicas de metalografia, microdureza e espectrometria foram empregadas neste trabalho com o objetivo de caracterizar metalurgicamente a liga de ao inoxidvel atualmente empregada. A rugosidade superficial foi avaliada, assim como o nmero de ciclos para a iniciao das trincas. Com a utilizao do mtodo de elementos finitos, verificou-se o ponto de maior tenso e, aliado ao estudo de fractografia, foi determinado o modo de falha Os resultados indicaram que o material atualmente empregado no est em conformidade com todos os requisitos das normas vigentes, de forma que um material alternativo sugerido. Com o objetivo de melhorar a resistncia fadiga sem apresentar problemas de ordem clnica, cinco geometrias foram propostas e os resultados da anlise de tenses pelo mtodo de elementos finitos indicaram um grande potencial de aumento da vida em fadiga.
Resumo:
Este trabalho apresenta uma investigao experimental sobre as propriedades magnticas e de transporte eltrico de sistemas caracterizados por desordem e frustrao. Tais sistemas so amostras granulares do supercondutor de alta temperatura crtica YBa2Cu3O7- e amostras do tipo vidro-de-spin e reentrantes das ligas magnticas diludas AuMn 8at% e AuFe xat% (x = 8, 12, 15, 18 e 21). No supercondutor granular foram estudados os efeitos de flutuaes termodinmicas na magnetocondutividade nas proximidades da transio supercondutora e a linha de irreversibilidades magnticas. A transio para o estado de resistncia nula um processo que ocorre em duas etapas. Inicialmente, a transio de pareamento estabiliza a supercondutividade no interior dos gros. A transio de coerncia ocorre em temperaturas inferiores e ativa ligaes fracas entre os gros atravs de um processo do tipo percolao. O regime que antecede a transio de coerncia caracterizado por flutuaes na fase do parmetro de ordem. A linha de irreversibilidades magnticas, estudada a partir da magnetoresistncia e magnetizao DC, revela um comportamento do tipo Almeida-Thouless em baixos campos magnticos aplicados, seguido de um crossover, em 0H = 0.1 T, para um comportamento do tipo Gabay-Toulouse. A linha de irreversibilidades interpretada como sendo uma manifestao experimental de uma transio de vidro chiral. As ligas magnticas diludas foram estudadas atravs do efeito Hall extraordinrio. Os resultados mostram claramente que dois termos de sinais contrrios contribuem para este efeito nestes sistemas. Em particular, observada uma anomalia no coeficiente de Hall extraordinrio em temperaturas prximas temperatura de ordenamento dos vidros-de-spin e de canting dos reentrantes que no prevista por nenhuma teoria convencional de efeito Hall. A interpretao dos resultados feita em termos do modelo de vidro chiral, mostrando a importncia de uma contribuio de origem puramente chiral. Esta a primeira vez que a chiralidade, uma propriedade intrnseca de sistemas desordenados e frustrados, observada experimentalmente de modo direto.
Resumo:
Este trabalho teve como objetivo principal investigar o processo de imobilizao do on cromo, oriundo da cinza de incinerao da serragem de couro curtido ao cromo (CSC), em corpos cermicos vitrificados. Para tanto, foram desenvolvidas formulaes com adio de vidro sodoclcico a CSC, que foram submetidas a diferentes temperaturas de queima. Para o aprofundamento da investigao dos fenmenos atuantes no processo de imobilizao do on cromo, foram formuladas massas cermicas com a adio de xidos puros de Na2O, TiO2, MgO e CaO, composio CSC e vidro sodo-clcido. As massas cermicas foram conformadas por prensagem uni-axial de duplo efeito e queimadas em forno eltrico tipo mufla, nas temperaturas de 750, 800, 950 e 1000C. Posteriormente, foram caracterizadas quanto s propriedades fsicas e composio mineralgica, bem como, avaliadas quanto imobilizao do cromo atravs de ensaios de lixiviao, segundo a Norma NBR 10.005. O controle de fases formadas resultante do processamento cermico foi investigado com o auxlio de difrao de raios X e mapeamento por microssonda EDS. Os resultados obtidos indicam que possvel obter a imobilizao do on cromo da CSC, de acordo com o limite mximo estabelecido pela NBR 10.004 (5mg/L), utilizando vidro e agentes de vitrificao/densificao, como o xido de titânio e xido de magnsio. Quanto mais elevada a temperatura de queima, mais efetiva foi a imobilizao de cromo nos corpos cermicos investigados. O aumento da temperatura de queima diminui a porosidade aberta, via formao de fase vtrea, levando desse modo a uma diminuio da lixiviao do cromo. No entanto, a adio somente de vidro a CSC aumentou a lixiviao do cromo dos corpos cermicos, embora sempre menor para temperaturas de queima crescentes. Deve-se isso, ao aumento de fases lixiviveis, como cromatos de sdio, a partir da reao do sdio, do vidro sodo-clcico e do cromo da CSC. Os corpos cermicos que apresentaram a fase cromato de sdio, apresentaram deficiente imobilizao do on cromo, em todas as formulaes investigadas.
Resumo:
A passividade da Liga 600 (76Ni 16Cr 8Fe), em Na2SO4 0,5 M, pH=2,0, em atmosfera desarejada e temperatura ambiente, foi estudada empregando-se diferentes mtodos eletroqumicos e no eletroqumicos. A voltametria cclica, com eletrodo rotatrio de disco, revelou um comportamento tpico ativo-passivo, com valores para a densidade de corrente andica bastante baixos, na ordem de alguns poucos mA/cm2. Dois picos de corrente andica pouco resolvidos foram observados e atribudos provvel dissoluo ativa de nquel, cromo e ferro. A ausncia de picos catdicos e a existncia de uma histerese na regio de potenciais negativos sugerem que o filme passivo formado na varredura direta no totalmente reduzido na varredura inversa, permanecendo sempre algum tipo de filme residual sobre a superfcie da liga. A regio passiva se estende de aproximadamente 100 a 700 mV e corresponde regio onde nquel e cromo puros tambm encontram-se passivos nas condies experimentais empregadas. Na regio de potenciais mais positivos do que 700 mV tem incio o processo de dissoluo transpassiva da liga. Constatou-se, tambm, que o comportamento ativo-passivo da liga essencialmente influenciado pelo comportamento do cromo, o qual conhecido ser bastante complexo. Atravs das medidas de impedncia eletroqumica foi possvel sugerir trs circuitos equivalentes para o sistema liga/filme/soluo, um para cada regio de potencial (de dissoluo ativa, passiva e transpassiva). Atravs dos mesmos pdese caracterizar a composio qumica e transformaes mais importantes apresentadas pelos filmes passivos formados sobre a Liga 600. As espectroscopias eletrnicas (Auger e XPS) revelaram que os filmes passivos formados so extremamente finos, na faixa de 1,2 a 1,8 nm, e que apresentam uma estrutura duplex, com uma regio interna (em contato com a liga) enriquecida em cromo e uma regio externa (em contato com a soluo) rica em nquel e ferro. Alm disso, com base nos resultados obtidos e no modelo previamente proposto para filmes passivos formados sobre o ao inoxidvel 304 em soluo de borato, sugerida uma representao esquemtica das provveis estruturas dos xidos e dos possveis processos de transporte, para os filmes passivos formados sobre a liga. O comportamento capacitivo dos filmes passivos foi estudado empregando-se a equao de Mott-Schottky. Os resultados obtidos mostram que os filmes formados se comportam como semicondutores degenerados do tipo n e do tipo p, na regio de potenciais situada maiores e menores do que o potencial de banda plana, respectivamente. Esse comportamento considerado conseqncia das propriedades semicondutoras dos xidos de ferro (tipo n) e cromo (tipo p) presentes nos filmes passivos. Essa interpretao fortalecida pelos resultados obtidos atravs das espectroscopias eletrnicas, as quais possibilitam o estabelecimento de uma relao direta entre a composio qumica das duas regies de xidos e a anlise de Mott-Schottky. O comportamento dos filmes formados na regio de potenciais prximos ao potencial de banda plana essencialmente controlado pelo xido de nquel, cujo comportamento pode ser comparado ao de um dieltrico, sem alterar a semicondutividade do xido de ferro, quando ambos encontram-se misturados. O alto grau de degenerescncia se deve ao valor elevado da densidade de doadores e aceptores (~ 1021 cm-3). Baseado nos resultados obtidos, o modelo da estrutura eletrnica previamente proposto para explicar a semicondutividade de filmes passivos e trmicos crescidos sobre o ao inoxidvel 304, pode tambm ser aplicado no presente estudo. Segundo tal modelo, a estrutura eletrnica dos filmes formados pode ser comparada a de uma heterojuno do tipo pn, onde as regies de carga espacial encontram-se localizadas nas interfaces liga-filme e filme-soluo.
Resumo:
Foi estudada a formao e a caracterizao de filmes de xidos passivantes sobre o titânio puro e a liga Ti-6Al-4V em soluo 1 M de cido sulfrico e em soluo tampo de fosfato utilizando os mtodos eletroqumicos potenciostticos e potenciodinmicos. Os filmes formados foram analisados via Microscopia Eletrnica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS), Espectroscopia Raman, Voltametria Cclica e Espectroscopia de Impedncia Eletroqumica (EIE). As anlises de microscopia eletrnica de varredura mostraram que o xido formado pode apresentar variaes significativas quanto textura e a porosidade do filme. As anlises de EDS, embora no tenham mostrado a presena do oxignio presente na composio dos xidos, indicaram outros picos de elementos oriundos do eletrlito ou do processo de polimento e limpeza do material, alm dos elementos de liga. A espectroscopia Raman no se mostrou muito adequada, para este caso, por apresentar pouca definio dos picos correspondentes aos xidos. Os voltamogramas cclicos, obtidos em meio cido e em soluo fosftica, apresentaram comportamentos similares onde a formao do xido ocorre fundamentalmente durante o primeiro ciclo, enquanto que nos ciclos subseqentes aparecem os picos catdicos de dissoluo do xido e o da reao de formao de H2, uma regio de passivao e o pico andico da reao de formao do O2. A presena de dois patamares de corrente durante o ciclo inicial sugere a formao de um filme do tipo bi-camada. Os ensaios de EIE mostraram que tanto o titânio puro como a liga de titânio tem um comportamento resistivo / capacitivo pela presena do filme de xido na interface metal / soluo, sendo que a resistncia de polarizao aumenta significativamente aps o processo de anodizao e, na maioria dos ensaios, sua ordem de grandeza foi maior que 104 kW.cm2 sugerindo que houve aumento proporcional da espessura e das caractersticas protetoras do filme formado.
Resumo:
Existe, por parte da comunidade industrial e cientfica, uma incessante procura por revestimentos protetores mais resistentes a ambientes cada vez mais agressivos, como aquele encontrado pelas ferramentas de injeo de alumnio. Uma das tendncias que surge para aumentar a vida til destas ferramentas a de produzir filmes finos compostos por diversas camadas, cada qual tendo sua funo especifica; um exemplo deste tipo de revestimento aquele composto por camada de adeso, camada intermediria e camada de trabalho. Neste trabalho, foi proposto estudar a utilizao do nitreto de titânio e alumnio (Ti,Al)N, tanto como camada intermediria quanto de trabalho, uma vez que este apresenta alta dureza, grande resistncia ao desgaste e superior resistncia oxidao. Para a camada intermediria, foram depositados filmes finos tipo multicamadas (TixAl1-x)N/(TiyAly-1)N, (Ti,Al)N/TiN e (Ti,Al)N/AlN, com variao na estrutura cristalina e na espessura das camadas individuais, pois dependendo da quantidade de alumnio adicionado ao sistema, o (Ti,Al)N apresenta mudanas em algumas de suas propriedades, como estrutura cristalina, dureza e resistncia mecnica. Os filmes finos monolticos de (Ti,Al)N e suas multicamadas foram depositadas por magnetron sputtering reativo e caracterizados quanto ao crescimento cristalino, estequiometria, espessura das camadas individuais, dureza e mdulo de elasticidade. Na segunda parte deste trabalho, a fim de avaliar a camada de trabalho, apresentada uma nova tcnica de caracterizao in-situ, que avalia as reaes qumicas que ocorrem entre o alumnio e os materiais selecionados. Foram comparados entre si o ao AISI H13, os revestimentos nitreto de titânio, nitreto de cromo, e trs diferentes composies de (Ti,Al)N, a fim de verificar qual material apresenta o comportamento mais inerte em contato ao alumnio a altas temperaturas. Para tanto, foram utilizadas as tcnicas de calorimetria diferencial de varredura (DSC) e difrao de raios X (XRD).
Resumo:
Os crescentes problemas relacionados durabilidade das estruturas de concreto armado, alm dos elevados custos de manuteno e recuperao, tm incentivado os tecnologistas de concreto a buscarem alternativas para melhorar a qualidade do concreto e, conseqentemente, aumentar a vida til das estruturas. Nesse sentido, adies minerais como a slica ativa, que um subproduto das indstrias de processamento de ligas de slicio, vm sendo utilizadas, apresentando como resultado inmeros benefcios s propriedades do concreto. Contudo, existem algumas questes ainda no esclarecidas em relao ao efeito da slica ativa na corroso das armaduras. Por outro lado, a slica ativa, em funo do reduzido tamanho e da elevada reatividade pozolnica, promove a densificao da matriz cimentante, proporcionando uma diminuio significativa da porosidade e permeabilidade da pasta de cimento, o que pode impedir ou retardar o ingresso dos agentes agressivos desencadeadores do processo corrosivo. Por outro lado, por reagir com ohidrxido de clcio produzido na hidratao do cimento e diminuir a alcalinidade do concreto pode acelerar a despassivao da armadura Dessa forma, o presente trabalho tem por objetivo avaliar o efeito da slica ativa na corroso da armadura desencadeada tanto por ons cloreto como por carbonatao, atravs da tcnica de resistncia de polarizao, em concretos com relaes gua/aglomerante na faixa de 0,40 a 0,70 e teores de slica ativa variando de 0% a 20%. Paralelamente, foi avaliada a influncia da slica ativa na absortividade, resistncia compresso, profundidade de carbonatao e no teor de cloretos. Os resultados indicaram que, no caso da corroso desencadeada por carbonatao, o efeito da slica ativa depende do teor utilizado. At 10% de adio, a slica ativa no altera a resistncia corroso, podendo, ainda, apresentar um efeito favorvel quando utilizada em teor inferior a esse limite, enquanto que para teores maiores que 10% aumenta o risco de corroso da armadura por carbonatao do concreto. No entanto, com exceo da profundidade de carbonatao, independente do teor utlizado, a slica ativa apresenta favorvel influncia na resistncia corroso desencadeada por ons cloreto e nos demais parmetros analisados.
