Produção de compósitos Alumínio/NiTi através do processo híbrido de fricção linear

Os compósitos inteligentes de matriz metálica (CIMM) têm sido intensamente explorados nas últimas décadas devido à capacidade destes sistemas poderem alterar as suas propriedades mediante um estímulo externo. As ligas de Níquel-Titânio (Ni-Ti) são materiais inteligentes e desempenham, maioritariamente, funções de atuação ou controlo de vibrações nos sistemas em que se inserem, permitindo que estes apresentem características funcionais. A soldadura por fricção linear (SFL) tem sido uma alternativa aos processos de soldadura por fusão para materiais difíceis de soldar como as ligas de alumínio (AA) ou ainda na ligação de materiais dissimilares. No entanto, devido à ocorrência de defeitos, gerados como consequência do deficiente fluxo visco-plástico produzidos pela SFL, surgiram novas variantes deste processo, como a SFL assistida por corrente elétrica (SFLACE), que, por efeito de Joule, provoca o aquecimento do material processado e, consequente, aumento do fluxo visco-plástico, diminuindo ou eliminando a presença de defeitos. Este trabalho incide na produção de CIMM utilizando chapas de AA1100 reforçadas com Ni-Ti por SFLACE em configuração de junta sobreposta. As interfaces e os fluxos de material resultantes foram analisados recorrendo às técnicas de microscopia ótica (MO), SEM, EDS e difração de raio-x (DRX). O controlo de vibrações do CIMM produzido foi também estudado através de ensaios de vibração à temperatura ambiente, bem como a temperaturas superiores à de fim da formação da fase austenítica, e efetuaram-se ensaios de flexão e pull-out com vista à caracterização mecânica. Observou-se que o compósito produzido apresenta um fator de amortecimento superior quando o reforço se encontra na fase martensítica. O ensaio de pull-out confirmou a existência da ligação entre a matriz e o reforço, igualmente observada por SEM. O compósito produzido apresenta uma forte ligação entre os materiais dissimilares, com franca melhoria no caso das amostras processadas com corrente elétrica, obtendo-se um material com características funcionais.

Encurvadura lateral em vigas de alumínio

A presente dissertação tem como objetivo o estudo do fenómeno de encurvadura lateral em vigas de alumínio com secção em I, simplesmente apoiadas e sujeitas a flexão pura (momento uniforme ao longo da viga). Em particular, estuda-se uma abordagem alternativa à do Eurocódigo 9 (EC9), que consiste em utilizar esbeltezas normalizadas que são função da carga crítica elastoplástica da viga. Para o efeito, é desenvolvido um programa de cálculo automático em MATLAB. A abordagem é aplicada (i) à curva de dimensionamento do EC9, (ii) a resultados numéricos, utilizando um programa de elementos finitos, e (iii) aos resultados experimentais obtidos por Y.Q. Wang, H.X. Yuan, Y.J. Shi e M. Cheng [1]. Mostra-se que se obtém uma significativa dispersão com a curva do EC9 mas, por oposição, uma reduzida dispersão com os resultados numéricos e experimentais. Por fim, mostra-se que os resultados numéricos para esbeltezas reduzidas (elevadas) conduzem a valores da resistência à encurvadura significativamente inferiores (superiores) aos do EC9.

Estudo do motor em disco com o rotor em alumínio e em supercondutor multi-semente

Nesta dissertação é realizado o estudo de um motor em disco polifásico com armadura convencional e rotor que pode ser convencional, em alumínio, ou composto por material supercondutor de alta temperatura multi‐semente. O motor com o rotor em alumínio apresenta um comportamento assíncrono bem definido, baseado na lei geral de indução de eletromotrizes no induzido. Contudo, ao ser mergulhado em azoto líquido, evidencia melhores características eléctricas, tanto do induzido como do indutor, mesmo que o núcleo ferromagnético convencional possa exibir degradação magnética. O motor com o rotor SAT exibe um comportamento distinto, evidenciando ambos os regimes síncrono e assíncrono estáveis. O regime síncrono fica caracterizado pelo fenómeno de aprisionamento de campo, que garante que o rotor gire síncrono com o campo girante do estator. Em regime assíncrono, para um determinado valor de binário resistente aplicado superior ao electromagnético máximo desenvolvido pelo motor, o fenómeno de escoamento de campo está presente, sendo o binário electromagnético motor reforçado por um binário extra de perdas de carácter resistivo desenvolvidas no rotor devido à interacção da densidade de corrente a campos eléctricos que se estabelecem no rotor. Neste caso, o fenómeno de escoamento de campo não é devido a forças de Lorentz que se definem na matriz de Abrikosov, mas sim devido a esta ser “puxada” pelo campo girante do estator, ficando a matriz a deslizar sobre o rotor. De modo a obter as características dos sistemas electromecânicos em estudo é realizada uma análise teórica, baseada na teoria convencional das máquinas eléctricas, com o objectivo de compreender alguns dos fenómenos do motor de fluxo axial, e uma análise baseada num programa comercial de elementos finitos onde o fenómeno da supercondutividade é simulado com base na relação entre o campo elétrico e a densidade de corrente pela lei da potenciação (E‐J power law). O ensaio dos motores referidos é realizado para comparar ambos os sistemas e de realçar o princípio de funcionamento e as características mais relevantes de cada um. Da análise realizada é desenvolvido um modelo que caracteriza o funcionamento da máquina com o rotor com SAT.

Avaliação da influência do ferro e alumínio sobre o crescimento e produção de toxinas por cianobactérias em cultura mista

Na presente dissertação foram investigados os efeitos de dois metais, ferro e alumínio, sobre o crescimento e produção de toxinas por cianobactérias, em culturas mistas, ricas em Microcystis aeruginosa. Florescências tóxicas desta cianobactéria são conhecidas por ocorrer em lagos, albufeiras e rios por todo o mundo. As microcistinas, toxinas produzidas por esta espécie, são as mais comummente detectadas, e já mostraram ser tóxicas para mamíferos, peixes e invertebrados. O ferro é bem conhecido por ser um metal essencial ao metabolismo de cianobactérias, e ao alumínio, não lhe é atribuído nenhuma função biológica. A amostra foi recolhida na lagoa das Furnas (Açores). Foram testadas quatro doses de ferro (0, 10, 20 e 30 μM) e quatro doses de alumínio (0, 2, 4 e 8 μM). O crescimento foi monitorizado pela produção de biomassa, avaliado pelo conteúdo de clorofila a e carbono orgânico particulado. No ensaio com o ferro o crescimento da biomassa e produção de toxinas intracelulares foram favorecidos pelo aumento da concentração de ferro. A cultura com a maior dose de ferro testada (30 μM) foi a que apresentou maior crescimento ao longo do período experimental e maior concentração de toxinas intracelulares no final do mesmo. A cultura sem adição de ferro foi a que apresentou menores concentrações dos parâmetros avaliados. Ficou demonstrada a influência deste metal no crescimento, na produção de pigmentos e de toxinas pelas cianobactérias. No ensaio com o alumínio, houve um aumento de biomassa nas culturas, mas este nunca foi superior à cultura sem adição de alumínio. A produção de toxinas intracelulares foi decrescente com o aumento da concentração de alumínio nas culturas, e a produção de toxinas extracelulares foi crescente. Desta forma, foi possível constatar que o alumínio inibiu a produção de biomassa e de toxinas intracelulares e promoveu a libertação das mesmas. A realização de trabalhos experimentais com seres vivos resulta nalguma variabilidade e imprevisibilidade dos resultados. O facto de se ter realizado apenas uma réplica para cada ensaio constitui limitações a este trabalho.

Características de adsorção de fósforo em alguns solos da Amazônia Central

Com o objetivo de determinar as características de adsorção de fósforo utilizando-se a isoterma de Langmuir, e suas relações com algumas propriedades físicas e químicas de solos, foi desenvolvido um estudo no Laboratório de Solos do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA), com amostras da camada superficial (0 - 20 cm) de oito solos do Estado do Amazonas. Grande variação na capacidade máxima de adsorção (CMAP), energia de adsorção e fator capacidade de P máximo (FCPmáx) foi observado. O Plintossolo Argilúvico alumínico (FTa) foi o solo que apresentou os maiores valores de CMAP e FCPmáx e o Latossolo Amarelo1 (LAx -1) apresentou o maior valor de energia de adsorção. A CMAP variou de 0,297 a 0,888 mg P g-1 de solo, a energia de adsorção ficou na faixa de 0,230 a 0,730 L mg-1, e o FCPmáx variou de 137 a 593 mL g-1. O parâmetro FCPmáx obedeceu à seguinte ordem decrescente: Plintossolo Argilúvico alumínico > Latossolo Amarelo 1 > Latossolo Amarelo 3 > Latossolo Amarelo 6 > Latossolo Amarelo 2 > Latossolo Amarelo 4 > Argissolo Amarelo distrófico > Latossolo Amarelo 5. A CMAP e o FCPmáx correlacionaram-se positivamente com o conteúdo de argila (r = 0,948** e r = 0,962** ) e alumínio trocável (r = 0,688* e r = 0,666* ), e negativamente com a saturação de bases (r = - 0,667* e r = - 0,761*), respectivamente. A energia de adsorção apresentou correlação positiva com o conteúdo de argila (r = 0,783*) e negativa com a saturação de bases (r = - 0,775*).

Extração e determinação do alumínio trocável do solo

O presente trabalho relata: o estudo da determinação do alumínio "trocável" pelo método colorimétrico do "aluminon" (direto) e pelo método da acidez titulável (indireto); a extração do alumínio "trocável" do solo, com solução de KC1 1N, variando a proporção entre o peso de solo e o volume de solução, e o tempo de contato do solo com a solução; e a extração do alumínio do solo, com solução de acetato de cálcio 1N, ajustada a vários níveis de pH. Os resultados obtidos permitem concluir que os dois métodos de determinação do alumínio "trocável" (direto e indireto) apresentam uma precis,ão razoável. Entretanto, a acidez titulável pode apresentar valor mais elevado do que o do alumínio "trocável", particularmente quando o teor deste último é baixo nos solos. A variação da relação pêso de solo: volume de solução extratora de KC1 1N e a variação do tempo de contato do solo com a mesma solução extratora, afetam a quantidade de alumínio "trocável" extraído. Por outro lado, a solução de acetato de cálcio 1N, com pH 7,00, não extrai alumínio do solo. Porém, quando baixa o pH da mesma, quantidades crescentes de alumínio passam a ser extraídas.

Variação no teor de alumínio trocável do solo, influenciada pela aplicação de carbonato de cálcio

O presente trabalho descreve o estudo da variação do alumínio trocável, da acidez titulável, do pH da suspensão aquosa e do pH do extrato de KCl 1 N, em função da quantidade de carbonato de cálcio, aplicada a onze amostras de solos procedentes de diversas regiões do Brasil. A adição de 100 mg e de 300 mg de carbonato de cálcio, passado em peneira nº 325, com 43 microns de abertura de malha, a 100 g das amostras dos onze solos estudados, seguida de um período de repouso de 10 a 60 dias, evidenciou que: a. ocorreu uma diminuiu mais ou menos pronunciada no teor de alumínio trocável e no de acidez titulável extraídos com solução 1 N de KCl, dependendo da dose aplicada de carbonato de cálcio e do solo; b. ocorreu uma elevação mais ou menos acentuada no pH da suspensão aquosa e no do extrato de KCl IN, dependendo também da quantidade aplicada de carbonato de cálcio e do solo; c. a magnitude da variação nas citadas características permitem esclarecer que o alumínio trocável, apesar de ser um componente, não constitui, porém, a única fonte de acidez do solo.

A concentração e a quantidade de micronutrientes e de alumínio no cafeeiro, Coffea arabica, L., variedade mundo novo (B.Rodr.) Choussy, aos dez anos de idade

O presente trabalho relata os dados obtidos sôbre a concentração e a quantidade de micronutrientes, boro (B), cloro (Cl), cobre (Cu), ferro (Fe), manganês (Mn), molibdênio (Mo) e zinco (Zn), no tronco, ramos, fôlhas e frutos do cafeeiro, Coffea arabica, L., variedade mundo novo (B.Rodr.) Choussy, aos dez anos de idade e crescendo em solo latosólico da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", em Piracicaba. Além dos micronutrientes, são apresentados dados sobre a concentração e a quantidade de alumínio, nas citadas partes do cafeeiro.

Efeitos do alumínio no trigo (Triticum vulgare L. var. Piratiní) cultivado em solução nutritiva I

Plântulas de trigo (Triticum vulgare L.) da variedade Piratiní considerada suscetível ao "crestamento" foram cultivadas em solução nutritiva empregando-se a técnica das raízes divididas. As plantas submetidas aos tratamentos correspondentes às concentrações mais elevadas de alumínio, mostraram clorose nas folhas superiores e mais característicamente inibição no desenvolvimento das raízes mergulhadas nas soluções com alumínio. Os tratamentos provocaram alterações na composição das plantas em nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, magnésio e alumínio sem afetar o pêso da matéria sêca das diferentes par tes da planta com exceção das raízes em contato com o alumínio.

Interação entre alumínio e fósforo, em duas variedades de trigo (Triticum Vulgare L.) cultivado em solução nutritiva

Plântulas de trigo da variedade Piratiní suscetível ao "crestamento" e da variedade Colônias, considerada resistente, foram cultivadas em solução nutritiva empregando-se a técnica das raízes divididas. Estas variedades foram submetidas aos tratamentos correspondentes as concentrações de 0,2 a 6,0 ppm de alumínio, sendo aplicados 25 microcuries de fósforo radioativo que foram retirados posteriormente a fim de que fôsse determinada a sua translocação. Em ambas variedades observou-se que a concentração de alumínio nas fôlhas não influia na translocação do fósforo (32P) para as fôlhas novas. Entretanto, as relações entre os teores de alumínio nas fôlhas e os teores de fósforo nas fôlhas, hastes e raízes foram diferentes nas variedades estudadas.

Extração de diversos íons do solo com solução normal de KCl

O presente trabalho tem por objetivo extrair e determinar diversos íons, como o alumínio, hidrogênio, cálcio e magnésio que se acham ligados aos colóides do solo por eletrovalência, em alguns solos do Município de Piracicaba. Além disso, constitui também finalidade dêste trabalho relacionar as diversas características dos solos estudados a fim de esclarecer vários aspectos considerados importantes na química do solo. Trinta e seis amostras de solos, correspondentes aos horizontes superficiais e subsuperficiais de dez séries do citado Município, foram submetidas à extração com solução 1 N de KCl e no extrato foram determinados os cátions já mencionados, além de determinar o pH em suspensão da solução 1 N em KCl. Nas mesmas amostras foram determinados: pH em suspensão aquosa, carbono total, cálcio, magnésio e potássio extraídos com solução 0,05 N de HNO3 e hidrogênio extraído com solução 1 N de acetato de cálcio com pH = 7,0. Os dados obtidos permitem concluir que a carga negativa permanente dos colóides dos solos estudados é muito baixa e que uma fração elevada da mesma é neutralizada pelo alumínio, em muitas das amostras analisadas. Verificou-se, também, que o teor de alumínio trocável correlaciona-se tanto com o pH determinado em suspensão aquosa, como com o determinado em suspensão de solução 1 N de CKl e com o hidrogênio, extraído com solução de acetato de cálcio 1 N com pH = 7,0. A porcentagem de saturação de bases, calculada em função da carga permanente e a calculada em função da extração das bases com solução de HNO3 0,05 N e da extração do hidrogênio com solução de acetato de cálcio 1N, pH = 7,0, correlacionam-se com o pH do solo. Finalmente, constatou-se que o teor de cálcio mais magnésio extraído com solução 1 N de KCl é equivalente ao extraído com solução 0,05 N de HNO3, indicando que, provàvelmente, os solos estudados não apresentam minerais silicatados ou carbonatados dos mencionados cátions.

Extração do alumínio trocável e o pH do solo

O alumínio trocável e o hidrogênio "eletrovalente" foram extraídos e determinados em diversas amostras de solos, atraves de percolação contínua com solução 1 N de KC1. Em seguida, após a extração do alumínio e hidrogênio "eletrovalente", determinou-se o pH dos solos e suspensão aquosa e procedeu-se a extração do hidrogênio "covalente" com solução 1 N de acetato decálcio, com pH = 7,0, em algumas das amostras estudadas. Como era de se esperar, a remoção do alumínio trocável e do hidrogênio "eletrovalente" elevou o pH de todas as amostras de solo. No entanto, em alguns dos solos estudados, os valores do pH (de 5,05 a 6,25), após a remoção dos citados íons, evidenciaram a influência de outros componentes da acidez do solo sôbre o pH.

Avaliação da exigência de calcário do solo

Foram estudados quatro métodos de avaliação da exigência de calcário de diversos solos, pertencendo a maioria a séries bem caracterizadas do Município de Piracicaba, Estado de São Paulo. Serviu como referência o método de incubação, segundo o qual 20 amostras foram tratadas com cinco doses de carbonato de cálcio puro, perfazendo um total de 100 amostras. Verificou-se que o método baseado na extração de hidrogênio ou prótons dos diversos componentes da acidez do solo, com solução 1 N de acetato de cálcio, pH = 7,0, é o mais simples, rápido e sensível, e forneceu um coeficiente de correlação r = 0,92, quando comparado com o método de incubação. O método que emprega a solução tampão SMP, e que também extrai hidrogênio ou prótons dos diversos componentes da acidez do solo, também foi eficiente (r = 0,90). O método baseado na elevação da saturação em bases a 85%, calculando-se a capacidade de troca de cátions CTC ou t, levando-se em conta o hidrogênio extraído com solução 1 N de acetato de cálcio, pH = 7,0, apresentou o coeficiente de correlação mais elevado (r = 0,96). Finalmente, o método baseado na extração do alumínio trocável com solução 1 N de KCl, relacionado à exigência de calcário para atingir o pH = 5,7, determinada por incubação, apresentou um coeficiente de correlação r = 0,72.

Nutrição mineral de hortaliças XXVII: tolerância de cultivares de tomateiro (Lycopersicon esculentum Mill) ao alumínio e ao manganês

Dois experimentos foram conduzidas, em condições de casa-de--vegetação com o objetivo de caracterizar diferenças entre cultivares de tomateiro (Lycopersvcum esculentum Mill) com relação à tolerância ao alumínio e ao manganês. No primeiro experimento foram cultivados em Latossol Roxo (solo ácido, com níveis elevados de alumínio e manganês), seis cultivares de tomateiro: "Santa Cruz Kada", "Angela IAC 3946", "Vital", "Roma VF", "Pavebo 220" e "Ronita N", os três primeiros de crescimento indeterminado e os restantes de crescimento determinado. No segundo experimento, os cultivares Santa Cruz Kada e Ronita N que apresentaram um contraste de desenvolvimento no solo ácido, foram cultivados em solução nutritiva de HOAGLAND & ARNON, modificada para níveis de manganês (0,5 ; 1,5 e 3,0 ppm) e com adição de níveis de alumínio (0,0; 10,0 e 20,00 ppm). Os resultados obtidos permitiram indicar o cultivar Santa Cruz Kada como mais tolerante ao alumínio que o cultuar Ronita N. A maior sensibilidade ao alumínio do cultivar Ronita N foi associada com uma maior exigência em cálcio e fósforo, com uma maior absorção de alumínio e também com efeito depressivo do alumínio na absorção dos nutrientes mencionados, em relação ao cultivar Santa Cruz Kada. A tolerância do cultivar Santa Cruz Kada ao alumínio apesar de ser maior que a do Ronita N pode ser considerada de grau relativamente baixo, podendo-se esperar ainda, boas respostas dessas plantas à calagem nos cultivares em solos ácidos. O comportamento dos cultivares frente aos níveis de manganês em solução nutritiva foi semelhante, não sendo observado qualquer efeito prejudicial do elemento nos níveis empregados.