Materiais à base de Sr(Ti,Nb)O3 para sensores lambda

Os sensores lambda resistivos possuem as vantagens de simplicidade e menor custo relativamente à utilização generalizada de sensores potenciométricos de oxigénio. Nesse sentido, os titanatos de estrôncio têm sido alvo de diversos estudos. Para a produção de uma relação inequívoca entre a condutividade destes materiais e a pressão parcial de oxigénio é necessária a adição de um dopante dador que suprime a condução eletrónica do tipo-p na região de pressões parciais de oxigénio próximas de ar. Contudo, a adição de um dopante dador produz respostas lentas destes materiais quando densos a variações da pressão parcial de oxigénio. Além da preparação usual dos pós por reação do estado sólido, foram preparadas diversas composições por mecanossíntese. Tal relaciona-se com o fato exaustivamente reportado de as amostras destes materiais, especialmente quando dopados com dadores, apresentarem comportamentos dependentes das condições de processamento. Teve ainda o intuito de avaliar a viabilidade da sua preparação por este método, e consequentemente verificar se este método de preparação, que presumivelmente produzirá pós com composição mais homogénea e mais reativos, permite alterar/manipular a resposta obtida por amostras com eles produzidas. Foram preparados diversos filmes, tipologia muito usada na produção de sensores resistivos, e amostras porosas com diversas composições à base de titanato de estrôncio produzidos com variadas condições de processamento. Foram realizadas diversas caracterizações sobre estes espécimes numa tentativa de melhor compreender as propriedades destes materiais e a dependência destas com parâmetros microestruturais como o tamanho de grão e a porosidade. Foi verificado que os exemplares de titanato de estrôncio não dopado, quer em filmes quer em amostras porosas, apresentam um comportamento elétrico semelhante ao apresentado por amostras densas deste material. Apurou-se ainda, que as suas características apresentam uma variação ténue com a alteração das condições de processamento. Já espécimes de titanato de estrôncio dopados com dador revelam uma forte dependência das suas propriedades com as condições de processamento utilizadas, nomeadamente, a temperatura de sinterização e o tempo de permanência a essa temperatura. Para o fabrico de sensores resistivos de oxigénio poderá ser preferível o recurso a amostras porosas pelo facto de mais facilmente se manipularem as suas características microestruturais e devido à exclusão dos problemas associados à interação entre o substrato de alumina e o filme. As composições não dopadas são as indicadas para esta função se a gama de pressões de oxigénio a avaliar for relativamente pouco extensa sendo aconselhadas as composições dopadas com dador se for pretendida uma medição da pressão parcial de oxigénio em zonas mais extensas correspondentes à queima com deficiência ou excesso de oxigénio. Mesmo em amostras de elevada porosidade poderá ocorrer resposta transiente do material dopado com dador.

Análise energética a uma instalação produtiva de cerâmica de revestimento

O presente trabalho deriva do Projeto GALP 20–20-20 implementado na empresa Primus Vitória, em parceria com a Universidade de Aveiro. A empresa na qual foi efetuado o estágio produz azulejos para revestimento, estando situada na Zona Industrial de Taboeira. Este relatório expõe a caracterização energética da Primus Vitória, onde são apresentados consumos de energia elétrica e gás natural nos diversos sectores produtivos, relação entre consumos energéticos globais e a produção de azulejos e ainda os indicadores energéticos da mesma. Através deste estudo foi possível a criação de medidas de eficiência energética passíveis de implementação, aplicadas a equipamentos consumidores de energia elétrica, através da substituição do motor elétrico existente no setor da aspiração, e de gás natural, otimizando o funcionamento da plastificadora para sequencial, com o devido impacte no consumo final de energia. Como trabalho futuro propõe-se o desenvolvimento de um plano de monotorização de consumos energéticos com o intuito de obter um controle rigoroso dos mesmos reduzindo possíveis perdas e identificando possíveis defeitos no processo produtivo.

Simulação de sistemas solares passivos usando materiais de mudança de fase (PCMs)

O gradual consumo de energia primária a nível mundial deu origem a uma crise não só ambiental como também económica, proveniente das limitações das reservas energéticas e do fornecimento. Estas inquietações têm levado a um estudo cada vez mais aprofundado no que concerne à eficiência energética de edifícios. É neste contexto que surge o estudo da aplicação dos materiais de mudança de fase (PCM) na térmica dos edifícios. O presente trabalho consiste no estudo da influência da introdução de materiais de mudança de fase no comportamento térmico de um edifício. Foi analisada uma simulação numérica para um sistema solar passivo de ganho direto, por um programa de simulação designado EXTEND™. Efetuou-se, também, o estudo paramétrico de determinadas propriedades associadas aos materiais de mudança de fase. Após a análise, foi testado o impacto, em termos de conforto, da utilização de materiais de mudança de fase em sistemas solares passivos de ganho direto.

Avaliação in vitro da capacidade de selamento de diferentes materiais usados como barreiras intra-coronal

Introdução: O adequado selamento do sistema de canais radiculatres (SCR) obtido através da obturação, evita a infiltração de micro-organismos entre as paredes do canal radicular e o material obturador, reduzindo a possibilidade de insucesso do tratamento endodôntico (TE). A falta de selamento coronal, o atraso da colocação da restauração permanente, a fratura da restauração coronal, assim como uma espessura inadequada da restauração provisória, inferior a 4mm, podem, entre outros factores, ser predisponentes para a recontaminação do SCR obturado. Sendo o selamento da entrada do SCR uma importante etapa do TE, neste estudo pretendeu-se avaliar diferentes materiais para tal procedimento, avaliando qual o material que proporciona menor infiltração. Materiais e métodos: Neste estudo foram utilizados 70 dentes humanos monocanalares, que foram divididos aleatoriamente em 6 grupos. Grupo I (15 dentes) foram selados com ionómero de vidro modificado por resina (Ionoseal - VOCO®), Grupo II (15 dentes) foram selados com ionómero de vidro modicifado por resina (GC Fuji II LC- GA America®), Grupo III (15 dentes) foram selados por um compósito fluído (GrandioSO Heavy Flow - VOCO®), Grupo IV (15 dentes) foram selados por um compósito nanohíbrido (GrandioSO - VOCO®). O Grupo V (5 dentes) e o Grupo VI (5 dentes) foram usados como controlo negativo e positivo, respectivamente. Os dentes foram submetidos a termociclagem de 500 ciclos, de 60 segundos de duração cada um, com variações de temperatura de 5°C - 55°C. Em seguida, foram imersos em corante azul de metileno a 2% para avaliação da infiltração dos materiais. Resultados: Em geral, Ionoseal® demonstrou maior infiltração de corante que os outros materiais, e quando comparado com os demais grupos a diferença foi significativa. Porem entre os grupos 1, 2 e 3 não houve diferença estatística significante. Conclusões: LC Fuji II®, GrandioSo® Nano partícula Flow e GrandioSo® Nano partícula podem ser usados como barreira intracanalar.

Functional alkali tantalate 2D structures for microelectronics and related applications

Alkali tantalates and niobates, including K(Ta / Nb)O3, Li(Ta / Nb)O3 and Na(Ta / Nb)O3, are a very promising ferroic family of lead-free compounds with perovskite-like structures. Their versatile properties make them potentially interesting for current and future application in microelectronics, photocatalysis, energy and biomedics. Among them potassium tantalate, KTaO3 (KTO), has been raising interest as an alternative for the well-known strontium titanate, SrTiO3 (STO). KTO is a perovskite oxide with a quantum paraelectric behaviour when electrically stimulated and a highly polarizable lattice, giving opportunity to tailor its properties via external or internal stimuli. However problems related with the fabrication of either bulk or 2D nanostructures makes KTO not yet a viable alternative to STO. Within this context and to contribute scientifically to the leverage tantalate based compounds applications, the main goals of this thesis are: i) to produce and characterise thin films of alkali tantalates by chemical solution deposition on rigid Si based substrates, at reduced temperatures to be compatible with Si technology, ii) to fulfil scientific knowledge gaps in these relevant functional materials related to their energetics and ii) to exploit alternative applications for alkali tantalates, as photocatalysis. In what concerns the synthesis attention was given to the understanding of the phase formation in potassium tantalate synthesized via distinct routes, to control the crystallization of desired perovskite structure and to avoid low temperature pyrochlore or K-deficient phases. The phase formation process in alkali tantalates is far from being deeply analysed, as in the case of Pb-containing perovskites, therefore the work was initially focused on the process-phase relationship to identify the driving forces responsible to regulate the synthesis. Comparison of phase formation paths in conventional solid-state reaction and sol-gel method was conducted. The structural analyses revealed that intermediate pyrochlore K2Ta2O6 structure is not formed at any stage of the reaction using conventional solid-state reaction. On the other hand in the solution based processes, as alkoxide-based route, the crystallization of the perovskite occurs through the intermediate pyrochlore phase; at low temperatures pyrochlore is dominant and it is transformed to perovskite at >800 °C. The kinetic analysis carried out by using Johnson-MehlAvrami-Kolmogorow model and quantitative X-ray diffraction (XRD) demonstrated that in sol-gel derived powders the crystallization occurs in two stages: i) at early stage of the reaction dominated by primary nucleation, the mechanism is phase-boundary controlled, and ii) at the second stage the low value of Avrami exponent, n ~ 0.3, does not follow any reported category, thus not permitting an easy identification of the mechanism. Then, in collaboration with Prof. Alexandra Navrotsky group from the University of California at Davis (USA), thermodynamic studies were conducted, using high temperature oxide melt solution calorimetry. The enthalpies of formation of three structures: pyrochlore, perovskite and tetragonal tungsten bronze K6Ta10.8O30 (TTB) were calculated. The enthalpies of formation from corresponding oxides, ∆Hfox, for KTaO3, KTa2.2O6 and K6Ta10.8O30 are -203.63 ± 2.84 kJ/mol, - 358.02 ± 3.74 kJ/mol, and -1252.34 ± 10.10 kJ/mol, respectively, whereas from elements, ∆Hfel, for KTaO3, KTa2.2O6 and K6Ta10.8O30 are -1408.96 ± 3.73 kJ/mol, -2790.82 ± 6.06 kJ/mol, and -13393.04 ± 31.15 kJ/mol, respectively. The possible decomposition reactions of K-deficient KTa2.2O6 pyrochlore to KTaO3 perovskite and Ta2O5 (reaction 1) or to TTB K6Ta10.8O30 and Ta2O5 (reaction 2) were proposed, and the enthalpies were calculated to be 308.79 ± 4.41 kJ/mol and 895.79 ± 8.64 kJ/mol for reaction 1 and reaction 2, respectively. The reactions are strongly endothermic, indicating that these decompositions are energetically unfavourable, since it is unlikely that any entropy term could override such a large positive enthalpy. The energetic studies prove that pyrochlore is energetically more stable phase than perovskite at low temperature. Thus, the local order of the amorphous precipitates drives the crystallization into the most favourable structure that is the pyrochlore one with similar local organization; the distance between nearest neighbours in the amorphous or short-range ordered phase is very close to that in pyrochlore. Taking into account the stoichiometric deviation in KTO system, the selection of the most appropriate fabrication / deposition technique in thin films technology is a key issue, especially concerning complex ferroelectric oxides. Chemical solution deposition has been widely reported as a processing method to growth KTO thin films, but classical alkoxide route allows to crystallize perovskite phase at temperatures >800 °C, while the temperature endurance of platinized Si wafers is ~700 °C. Therefore, alternative diol-based routes, with distinct potassium carboxylate precursors, was developed aiming to stabilize the precursor solution, to avoid using toxic solvents and to decrease the crystallization temperature of the perovskite phase. Studies on powders revealed that in the case of KTOac (solution based on potassium acetate), a mixture of perovskite and pyrochlore phases is detected at temperature as low as 450 °C, and gradual transformation into monophasic perovskite structure occurs as temperature increases up to 750 °C, however the desired monophasic KTaO3 perovskite phase is not achieved. In the case of KTOacac (solution with potassium acetylacetonate), a broad peak is detected at temperatures <650 °C, characteristic of amorphous structures, while at higher temperatures diffraction lines from pyrochlore and perovskite phases are visible and a monophasic perovskite KTaO3 is formed at >700 °C. Infrared analysis indicated that the differences are due to a strong deformation of the carbonate-based structures upon heating. A series of thin films of alkali tantalates were spin-coated onto Si-based substrates using diol-based routes. Interestingly, monophasic perovskite KTaO3 films deposited using KTOacac solution were obtained at temperature as low as 650 °C; films were annealed in rapid thermal furnace in oxygen atmosphere for 5 min with heating rate 30 °C/sec. Other compositions of the tantalum based system as LiTaO3 (LTO) and NaTaO3 (NTO), were successfully derived as well, onto Si substrates at 650 °C as well. The ferroelectric character of LTO at room temperature was proved. Some of dielectric properties of KTO could not be measured in parallel capacitor configuration due to either substrate-film or filmelectrode interfaces. Thus, further studies have to be conducted to overcome this issue. Application-oriented studies have also been conducted; two case studies: i) photocatalytic activity of alkali tantalates and niobates for decomposition of pollutant, and ii) bioactivity of alkali tantalate ferroelectric films as functional coatings for bone regeneration. Much attention has been recently paid to develop new type of photocatalytic materials, and tantalum and niobium oxide based compositions have demonstrated to be active photocatalysts for water splitting due to high potential of the conduction bands. Thus, various powders of alkali tantalates and niobates families were tested as catalysts for methylene blue degradation. Results showed promising activities for some of the tested compounds, and KNbO3 is the most active among them, reaching over 50 % degradation of the dye after 7 h under UVA exposure. However further modifications of powders can improve the performance. In the context of bone regeneration, it is important to have platforms that with appropriate stimuli can support the attachment and direct the growth, proliferation and differentiation of the cells. In lieu of this here we exploited an alternative strategy for bone implants or repairs, based on charged mediating signals for bone regeneration. This strategy includes coating metallic 316L-type stainless steel (316L-SST) substrates with charged, functionalized via electrical charging or UV-light irradiation, ferroelectric LiTaO3 layers. It was demonstrated that the formation of surface calcium phosphates and protein adsorption is considerably enhanced for 316L-SST functionalized ferroelectric coatings. Our approach can be viewed as a set of guidelines for the development of platforms electrically functionalized that can stimulate tissue regeneration promoting direct integration of the implant in the host tissue by bone ingrowth and, hence contributing ultimately to reduce implant failure.

Estudo comparativo da queima rápida com a queima tradicional nas propriedades de materiais cerâmicos de base argilos

Dutra, R. P. S.; Varela,M. L.; Nascimento, R. M. ; Gomes, U. U. ; Martinelli1, A. E. ; Paskocimas, C. A. Estudo comparativo da queima rápida com a queima tradicional nas propriedades de materiais cerâmicos de base argilosa. Cerâmica [online]. 2009, vol.55, n.333, pp. 100-105. ISSN 0366-6913. doi:Disponivem em: . Acesso em: 04 out. 2010.

Cárie secundária e propriedades antibacterianas dos materiais restauradores

Grande parte do tempo clínico do Médico Dentista é, atualmente, gasto a substituir restaurações dentárias realizadas no passado devido a fraturas ou fenómenos de cárie secundária. Pesquisou-se, assim, para a realização desta monografia em diferentes bases de pesquisa acerca dos fenómenos de cárie e cárie secundária. Um dos objetivos desta revisão bibliográfica estudar a microbiologia associada á cárie secundária, a histopatologia da lesão, o diagnóstico e os problemas associados ao diagnóstico. pretende-se, também, nesta monografia devido á sua pertinência investigar o potencial bacteriostático e bactericida dos diversos materiais disponíveis e em que situações esse efeito é potenciado, de modo a auxiliar o clinico na sua decisão no momento de restauração dentária, procurando prevenir ou adiar a necessidade de efetuar uma nova restauração. Para a realização desta monografia foram realizadas pesquisas nos motores de busca PubMed, B-on, Science Direct e Sci-elo. Depois de selecionados os artigos com interesse e com a utilização de seguintes palavras-chave e combinações de palavras sendo que no final foram selecionados 58 Artigos, dentro dos últimos 10 anos na língua portuguesa e na língua inglesa. Apesar da microbiologia e dos fenómenos histopatológicos de desenvolvimento da lesão estarem bem documentados, não existe consenso no que toca ao diagnóstico e tratamento das lesões. Existem diversos métodos de diagnóstico ao alcance da prescrição do Médico Dentista, sendo que, no entanto, nem todos estão indicados para o diagnóstico de lesões de cárie. Face á grande variedade de materiais restauradores e sistemas adesivos existentes no mercado torna-se imperativo que o Médico Dentista tenha os conhecimentos necessários sobre o potencial antibacteriano desses mesmos materiais. Sendo, assim, capaz de concluir mediante a situação apresentada: as vantagens, desvantagens e potencialidades dos diversos materiais á sua disposição na prevenção de lesões de cárie inicial e cárie secundária, aumentando a sobrevivência das peças dentárias. Conclui-se que a cárie secundária não é um fenómeno exclusivo a nenhum tipo de material forrador, ou restaurador não existindo também nenhum material capaz de efetuar com elevadas taxas de sucesso a sua prevenção. Contudo, atualmente, vem-se procurando a utilização de materiais que proporcionem um maior selamento da estrutura dentária, diminuindo a microinfiltração e consequentemente diminuindo os fenómenos de cárie secundária.

Influência da adição de resíduo de caulim nas propriedades tecnológicas de uma massa padrão de porcelanato produzido em escala industrial

VARELA, M. L. et al. Influência da adição de resíduo de caulim nas propriedades tecnológicas de uma massa padrão de porcelanato produzido em escala industrial. Cerâmica, v.55, n.334 p.209-215. 2009.ISSN 0366-6913.Disponível em: . Acesso em: 06 out. 2010.

Comparação de materiais usados na confeção de facetas dentárias

A demanda na procura da reabilitação estética é um dos focos da história da humanidade ao longo das eras, mas que teve a sua acentuação nestes últimos dois séculos. Sendo a face um dos pontos que nos permite avaliar esteticamente uma pessoa, cabe ao médico dentista, como um dos profissionais que trabalha nessa zona do corpo humano, avaliar e procurar satisfazer as necessidades estéticas da população. Assim, por parte dos profissionais de Medicina Dentária, tem de haver uma procura constante para a satisfação das exigências estéticas, não só no conhecimento como no aprimoramento da técnica. Nos últimos tempos, com a necessidade de desenvolvimento de materiais para colmatar a cada vez maior busca para a perfeição estética, as facetas surgiram como tratamento de excelência. O presente trabalho teve como objectivo a comparação entre resina composta e cerâmica, na elaboração de restaurações estéticas. Para os dois tipos de materiais foram avaliados a estética e o comportamento biomecânico. Foram comparados benefícios e desvantagens, contra-indicações, indicações, plano de tratamento, diagnóstico e procedimentos clínicos dos dois materiais, utilizados na confecção das facetas cerâmicas e de resina composta. Foram utilizados os seguintes parâmetros de comparação: biocompatibilidade, adaptação marginal, preparação, resistência, cor, acabamento, potencial de reparação, custo e estética. A utilização de facetas cerâmicas tem sido um dos principais focos de desenvolvimento da Medicina Dentária no âmbito científico. A sua utilização permite uma maior predictibilidade e uma maior longevidade clínica. A sua qualidade estética, resistência à fractura, biodisponibilidade e estabilidade de cor, são as suas maiores vantagens na utilização clínica. Em sentido inverso, as facetas de resina composta apresentam menor custo, maior resistência à abrasão, possibilidade de reparação fácil e menor desgaste de estrutura dentária durante a sua preparação. Contudo apresentam menor estabilidade de cor. Portanto, torna-se esclarecedor que a escolha do material a utilizar na confecção de facetas, deve ser adaptada às especificidades de cada caso.

A gestão de materiais numa empresa de telecomunicações

O mercado das telecomunicações e das tecnologias da informação é caraterizado por uma elevada instabilidade e competitividade. Deste modo, a aposta na diferenciação, no estabelecimento de vantagens competitivas e na melhoria contínua são pontos fulcrais para o sucesso das empresas tecnológicas. A empresa tecnológica PT Inovação e Sistemas, S.A. apresenta a necessidade de melhorar a gestão económica e física de materiais. Neste sentido, o presente Projeto propõe a introdução de melhorias ao nível da gestão de stocks e do armazém da referida empresa, segundo a realização de análises ABC, da determinação de stocks de segurança adequados e da redefinição do layout atual. Definem-se também critérios de alocação dos materiais no espaço de armazenagem e propõe-se a introdução de um sistema de controlo e rastreabilidade de materiais. Como fruto do presente trabalho, os resultados obtidos tiveram um impacto positivo, possibilitando um aumento da produtividade e da eficiência nos processos associados à gestão de materiais da organização.