TCC (Teses e Dissertações)
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Dissertação Acesso aberto Análise da influência dos parâmetros de processo de fundição contínua na qualidade do tubo de cobre UNS C12200(2024) Piccinini, Juliana Nadjara CarvalhoO cobre e suas ligas apresentam um conjunto de propriedades mecânicas, elétricas e químicas, que somadas são de alta relevância para indústria e o progresso da tecnologia. A composição química das ligas de cobre tem forte influência sobre os parâmetros que controlam a solidificação do cobre fundido em fornos de fusão contínuo, e, consequentemente, a microestrutura e propriedades mecânicas. Por isso, estudos do comportamento de elementos residuais na composição química do cobre, assim como os parâmetros de fundição, são necessários a fim de controlar e determinar valores que permitam a eficiência na produção e aplicação desse metal, diminuindo possíveis falhas de processo. Neste trabalho analisou-se a influência de três velocidades de lingotamento no processo de fundição contínua de ligas de cobre UNS C12200. Nas amostras realizou-se análises de macrografia, análise das propriedades mecânicas e o índice de reprovação gerado. Além disso, analisou-se também a influência de três percentuais de impurezas na liga através da análise das propriedades mecânicas e do índice de reprovação. Os resultados mostraram que, com o aumento da velocidade de lingotamento a macroestrutura da seção transversal do tubo fundido apresentou-se mais homogênea, além disso, observou-se uma redução do índice de reprovação e um aumento do percentual de expansão nos lotes produzidos com maior velocidade. Em relação a análise do percentual de impurezas na liga, observou-se um aumento do índice de reprovação nos lotes com percentual de impurezas em torno de 280 ppm. Dessa forma, foi possível concluir que quanto maior a velocidade de lingotamento e quanto menor o percentual de impurezas contidas na liga, melhor a qualidade do produto acabado.Tese Acesso aberto Efeitos da silanização em nanocompósitos híbridos de Polivinil Butiral com nanopartículas de óxido de Tungstênio e/ou dióxido de Titânio(2024) Frankowiak, Juliana CristinaLongas exposições à radiação UV-A e UV-B são danosas aos seres humanos, podendo causar degradação de moléculas, fotoenvelhecimento e câncer de pele. Por este motivo, são crescentes as pesquisas dedicadas ao desenvolvimento de filtros de bloqueio UV, com distintas aplicações. Visando a obtenção de um material multifuncional e que atinja este objetivo, filmes de diferentes espessuras de polivinil butiral (PVB) contendo nanopartículas de óxido de tungstênio (WO3) e/ou dióxido de titânio (TiO2) foram produzidos. Adicionalmente, os efeitos da silanização destas nanopartículas foram estudados, com o intuito de se obter um material transparente e com maior bloqueio à radiação UV. Análises de XPS confirmaram a eficácia da silanização proposta, porém podem indicar que o tratamento tenha sido incompleto. Para a produção dos nanocompósitos utilizou-se o método de mistura dispersiva via sonicador de alta potência e posterior evaporação de solvente. As seguintes concentrações de nanopartículas foram adicionadas: 2,5; 5,0 e 7,5 % (m/m) pristine (sem tratamento) e/ou silanizadas. Os filmes resultantes possuem espessura média de 8 µm e 30 µm. Para os filmes mais finos, a adição de nanopartículas melhorou a estabilidade térmica dos nanocompósitos, conforme verificado via análise termogravimétrica (TG). Resultados de DSC também apontaram tendência de diminuição dos valores de temperatura de transição vitrea, conforme maior fração de nanopartículas é adicionada. Em relação às propriedades ópticas, as amostras são transparentes e apresentaram maiores valores de bloqueio UV-A e UV-B conforme maior fração de fase dispersa foi adicionada. Para os nanocompósitos de espessura média de 8 µm, filmes contendo nanopartículas silanizadas exibiram valores de bloqueio UV superiores, provavelmente devido à melhor dispersão das nanopartículas no meio. A amostra contendo 5,0 % (m/m) da mistura de WO3 e TiO2 silanizadas demonstrou a melhor combinação de resultados das propriedades térmicas e ópticas. Filmes de 30 µm contendo TiO2 apresentaram mudança de coloração, quando submetidos à radiação solar. As amostras mais espessas exibiram maior capacidade de bloqueio UV, atingindo-se valores superiores a 95 % em nanocompósitos contendo 7,5% (m/m) de nanopartículas. Nestes casos, a silanização mostrou-se prejudicial, diminuindo as propriedades de bloqueio UV.Tese Acesso aberto Efeitos da silanização em nanocompósitos híbridos de Polivinil Butiral com nanopartículas de óxido de Tungstênio e/ou dióxido de Titânio(2024) Frankowiak, Juliana CristinaLongas exposições à radiação UV-A e UV-B são danosas aos seres humanos, podendo causar degradação de moléculas, fotoenvelhecimento e câncer de pele. Por este motivo, são crescentes as pesquisas dedicadas ao desenvolvimento de filtros de bloqueio UV, com distintas aplicações. Visando a obtenção de um material multifuncional e que atinja este objetivo, filmes de diferentes espessuras de polivinil butiral (PVB) contendo nanopartículas de óxido de tungstênio (WO3) e/ou dióxido de titânio (TiO2) foram produzidos. Adicionalmente, os efeitos da silanização destas nanopartículas foram estudados, com o intuito de se obter um material transparente e com maior bloqueio à radiação UV. Análises de XPS confirmaram a eficácia da silanização proposta, porém podem indicar que o tratamento tenha sido incompleto. Para a produção dos nanocompósitos utilizou-se o método de mistura dispersiva via sonicador de alta potência e posterior evaporação de solvente. As seguintes concentrações de nanopartículas foram adicionadas: 2,5; 5,0 e 7,5 % (m/m) pristine (sem tratamento) e/ou silanizadas. Os filmes resultantes possuem espessura média de 8 µm e 30 µm. Para os filmes mais finos, a adição de nanopartículas melhorou a estabilidade térmica dos nanocompósitos, conforme verificado via análise termogravimétrica (TG). Resultados de DSC também apontaram tendência de diminuição dos valores de temperatura de transição vitrea, conforme maior fração de nanopartículas é adicionada. Em relação às propriedades ópticas, as amostras são transparentes e apresentaram maiores valores de bloqueio UV-A e UV-B conforme maior fração de fase dispersa foi adicionada. Para os nanocompósitos de espessura média de 8 µm, filmes contendo nanopartículas silanizadas exibiram valores de bloqueio UV superiores, provavelmente devido à melhor dispersão das nanopartículas no meio. A amostra contendo 5,0 % (m/m) da mistura de WO3 e TiO2 silanizadas demonstrou a melhor combinação de resultados das propriedades térmicas e ópticas. Filmes de 30 µm contendo TiO2 apresentaram mudança de coloração, quando submetidos à radiação solar. As amostras mais espessas exibiram maior capacidade de bloqueio UV, atingindo-se valores superiores a 95 % em nanocompósitos contendo 7,5% (m/m) de nanopartículas. Nestes casos, a silanização mostrou-se prejudicial, diminuindo as propriedades de bloqueio UV.Dissertação Acesso aberto Desenvolvimento de membranas condutoras core-shell de PVC/PMMA/PANI por eletrofiação coaxial(2024) Moraes, Stephen Christina DeA eletrofiação convencional e a coaxial são técnicas fundamentais para a produção de nanofibras com diversas aplicações em áreas como medicina, engenharia de tecidos, baterias sensores. A eletrofiação coaxial, especialmente benéfica para materiais desafiadores como polímeros condutores, permite a criação de nanofibras core-shell com funcionalidades aprimoradas. No entanto, desafios persistem, incluindo a compreensão da condutividade de materiais como a polianilina e as propriedades mecânicas das fibras resultantes. Este estudo visa desenvolver nanofibras 'core-shell' de PANI/PMMA e PVC via eletrofiação coaxial com características condutoras. Neste contexto, foram investigados os parâmetros da eletrofiação convencional de PVC e PMMA, com e sem polianilina (PANi), para definir condições iniciais para eletrofiação coaxial e produção de nanofibras core-shell. Diferentes concentrações de PMMA (5, 10, 15, 18 e 22% ) e PANI (0, 5 e 10%) foram testadas, mantendo-se a solução de PVC constante em 18%. A eletrofiação foi bem- sucedida com PMMA a 18% e PANi a 5% ou 10%, utilizando a solução de PVC para completar a estrutura. As análises de MEV e MET confirmaram a formação de estruturas core-shell, com diâmetros variando cerca de 1,831±0,399 μm. As condições otimizadas para obtenção de fios uniformes incluíram uma tensão de 16 kV, vazão de 0,03 ml/min e distância agulha/coletor de 18 cm. A polianilina mostrou ser fundamental na estabilidade do cone de Taylor, resultando em mantas uniformes e livres de defeitos. A utilização da eletrofiação coaxial se mostrou de extrema importância para a produção das fibras core-shell, sendo possível a retirada das membranas do coletor, algo que não foi possível realizar com a eletrofiação monoagulha das soluções de PMMA/PANI devido a característica cotton-wool-like. A análise da espectroscopia de impedância elétrica, juntamente com a análise do ângulo de contato, destacou a importância da condutividade e molhabilidade para aplicação em sensores de umidade, onde a configuração shell com PANI na casca apresentou a melhor performance, tendo uma condutividade de 1,35E-09 S/cm resistividade de 7,40E+08 Q.cm para as amostras secas, e para as amostras umedecidas com água destilada esses valores foram de 4,19E-07 S/cm e 2,38E+06 Q.cm, respectivamente. Mostrando assim, que técnica de eletrofiação coaxial é uma técnica efetiva para obtenção de membranas com propriedades condutoras com potencial aplicação em sensores de umidade.