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1

Condutividade térmica enrochas silicáticas cristalinas, com ênfase a rochas graníticas da província borborema, NE do Brasil, e sua correlação com parâmetros petrográficos e texturais

Figueiredo, Edgar Romeo H.; Galindo, Antonio C.; Moreira, José Antonio M.; Lins, Fernando Antonio P.L.
2008-09-01

Resumo em português Este trabalho apresenta e discute medidas de condutividade térmica (λ) em rochas silicáticas cristalinas e sua correlação com aspectos petrográficos e texturais, com maior ênfase para as rochas graníticas. O intuito é demonstrar as relações destas variáveis tentando elucidar o comportamento da transferência de calor em rochas. Os resultados demonstraram haver boas correlações com o teor de quartzo e os minerais máficos. A correlação linear entre a mi (mais) neralogia e a condutividade térmica revelou uma relação positiva do aumento de λ em função do aumento da percentagem de quartzo e diminuição com o aumento de minerais máficos. A relação do quartzo fica mais evidente quando são comparados os conjuntos de amostras com > 20% e Resumo em inglês This work focuses on rock thermal conductivity (λ) and its correlation with petrographic and textural aspects especially in granitic rocks. We demonstrate the role of these variables in order to shed some light in the behavior of conductive heat transfer in rocks. Our results demonstrate clear correlation between λ and abundance of quartz and mafic minerals. We show that there is a positive linear correlation between λ and quartz content. On the other hand, (mais) we show there a decrease on λ with mafic minerals increase. We found that the relation between λ and quartz content may be divided into two sets. The first set are mostly comprised of samples with more than 20% of quartz exhibiting systematically larger λ values ranging from 2,5 W/mK; the second set comprising samples with less than 20% quartz content have an average λ below 2,5 W/mK. Regarding textural aspects, we verified that rocks considered thick/porphyry textures generally showed better correlations between λ and mineral content (quartz) when compared to rocks considered thin/medium. Therefore, our results clearly indicate that the associated usage of petrophysical measurements such as λ with petrographic and textural information can be used to characterize rocks.

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2

Condutividade térmica e sua correlação com a temperatura e a massa específica volumétrica de materiais refratários sílico-aluminosos e aluminosos/ Correlation between thermal conductivity, temperature and bulk density for fireclay and alumina refractories

Akiyoshi, M. M.; Silva, A. P. da; Silva, M. G. da; Pandolfelli, V. C.
2001-03-01

Resumo em português Neste trabalho foram estudadas as correlações existentes entre a condutividade térmica e as características físicas de materiais refratários comerciais com massa específica volumétrica na faixa entre 0,55 g/cm³ e 3,14 g/cm³ e porosidade total compreendida entre 15% e 81%. É apresentado e discutido um modelo empírico que correlaciona a condutividade térmica como função da massa específica volumétrica, fornecendo assim uma forma rápida para estimar a condu (mais) tividade térmica de materiais refratários em função da temperatura (dentro da faixa de variação de teor de alumina, massa específica e porosidade empregados neste trabalho). Tal correlação é possível conhecendo-se apenas a massa específica volumétrica que é comumente avaliada no controle de qualidade durante a produção de refratários. Análises estatísticas são apresentadas para a validação do modelo proposto. Resumo em inglês Thermal conductivity was correlated to the properties of commercial refractory materials with bulk densities in the range of 0.55 g/cm³ and 3.14 g/cm³ and the total porosity between 15% and 81%. An empirical model correlating the thermal conductivity as a function of bulk density and temperature is presented and discussed. The proposed model provides a very fast route to estimate the thermal conductivity of refractories within the variation range of alumina content, bul (mais) k density and total porosity employed in this work. In order to apply the model, the only required property is the bulk density, which is commonly evaluated by the quality control during refractory production. Statistical analysis are employed to validate the proposed empirical model.

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3

Medição da condutividade térmica de milho triturado pelo método da sonda/ Determination of the thermal conductivity of triturated corn by the linear probe method

PARK, Kil Jin; MURR, Fernanda E. X.; SALVADEGO, Marcos
1997-12-01

Resumo em português O milho é um produto de muita importância comercial, pois sua produção e comercialização são intensas, além de sua grande importância nutricional. Desta forma, o conhecimento de suas propriedades termofísicas são imprescindíveis para o seu perfeito armazenamento e para o processamento. Neste trabalho determinou-se a condutividade térmica do milho triturado e verificou-se sua relação com o teor de umidade e com o nível de compactação. A metodologia utiliz (mais) ada foi o método da sonda linear, que consiste em se aplicar uma quantidade de calor conhecida através de uma sonda e medir a variação da temperatura em intervalos de tempo definidos. Resumo em inglês The corn is a very important product, its production and comercialization is very intense, and besides it is too much nutritive. It is very important to know the thermophysical properties of the corn so that it can be stored and processed. In this work it was measured the thermal conductivity of the triturated corn and the relationship among the moisture content, the compactation level and the thermal conductivity was checked. It was used the linear probe method, aplying a known heat quantity and measuring the time and the temperature variation in definited time interval.

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Medidas da condutividade térmica efetiva de modelos de polpas de frutas no estado congelado/ Measurements of effective thermal conductivity of fruit pulp models in the frozen state

Resende, Jaime Vilela de; Silveira Jr, Vivaldo
2002-08-01

Resumo em português As propriedades termofísicas de alimentos, necessárias nas simulações e cálculos do processo de congelamento, incluem principalmente a densidade, condutividade térmica e calor específico. Neste trabalho, as difusividades e condutividades térmicas da solução, usadas como modelo para o congelamento de polpas de frutas, foram medidas pelo método da sonda com aquecimento. Os experimentos foram conduzidos na faixa de -25 a 0ºC com modelos alimentícios constitu (mais) ídos de 0,5% de K- carrageenan + 10% de sacarose (massa/volume de água). Modelos estruturais foram usados para as avaliações da condução de calor, combinada com a fração de gelo predita para as amostras a partir dos modelos de Heldman e foram comparados com os valores das condutividades térmicas efetivas medidas. Os modelos estruturais empregados foram: em série, paralelo e Maxwell-Eucken, com o gelo considerado como a fase dispersa. Em todos os ensaios, o modelo de Maxwell-Eucken apresentou os melhores resultados (erro máximo de 6,13% quando comparado com os valores experimentais medidos) e foi escolhido para a predição da condutividade térmica efetiva de soluções-modelo de polpas de frutas congeladas. Os valores calculados da condutividade térmica foram ajustados em termos de funções polinomiais, divididas em quatro faixas de temperatura e podem ser usadas na resolução dos problemas de transferência de calor, nos processos de congelamento. Resumo em inglês The thermo physical properties of foods required in the simulation of freezing processes include density, conductivity and specific heat. In this work, thermal diffusivities and thermal conductivities of fruit pulp models were measured using the hot wire probe method. Experiments were carried out from 0 to -25ºC with food models constituted by 0,5% K-carrageenan + 10% sucrose (weight/volume in water). Structural models were used for evaluating heat conduction combine (mais) d with ice fraction predicted from the Heldman models for the samples, and were compared with the measurement of effective thermal conductivity. The structural models used were: series, parallel and Maxwell-Eucken models with ice as the dispersed phase. With all the samples tested, the model, which was composed of the dispersed ice phase, showed the best results (underestimated on 6,13% when compared with experimental measurements) and was chosen for predicting the effective thermal conductivity of frozen fruit pulp model-solutions. The values calculated for the thermal conductivity were fitted in terms of polynomial functions of temperature, divided into four temperature ranges and could be used in the resolution of heat transfer problems in the freezing process.

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5

Avaliação da condutividade térmica de concretos leves com argila expandida/ Evaluation of thermal conductivity of lightweight concrete with expanded clay

Sacht, H.M.; Rossignolo, J.A.; Santos, W.N.
2010-01-01

Resumo em português Este trabalho se enquadra em um projeto de pesquisa mais amplo de desenvolvimento de concreto leve para aplicação no sistema construtivo de painéis monolíticos de concreto moldados in loco, tendo como referencial, além dos requisitos técnicos de trabalhabilidade, resistência mecânica e durabilidade, a influência do concreto no desempenho do conforto térmico da edificação. Especificamente neste trabalho, será apresentada a avaliação da influência do teor de (mais) argila expandida no valor da condutividade térmica do concreto leve destinado a este sistema construtivo. Foram avaliados os valores da condutividade térmica de concretos leves com massa específica variando entre 1216 a 2364 Kg/m³, produzidos com argila expandida em substituição ao agregado graúdo natural (basalto). A condutividade térmica dos concretos foi determinada utilizando o "Método do Fio Quente Paralelo" e variou entre 0,54 e 1,80 W/mK. Resumo em inglês This work fits in a research project on the broader development of lightweight concrete for application in the construction system of cast-in-place monolithic panels of concrete and having as reference the influence of the concrete in the performance of the thermal comfort of the construction. Specifically, this work will present the evaluation of the influence of the expanded clay on the value of the thermal conductivity of the lightweight concrete used in this construct (mais) ive system. The values of thermal conductivity of lightweight concrete with densities ranging from 1216 to 2364 kg/m³, produced with expanded clay to replace the natural coarse aggregate (basalt), we esalnated. The thermal conductivity of the concrete was determined using the “Method of the Parallel Hot Wire” and varied between 0.54 and 1.80 W/mK.

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Determinação experimental da viscosidade e condutividade térmica de óleos vegetais/ Experimental measurements of viscosity and thermal conductivity of vegetable oils

Brock, Josiane; Nogueira, Maria Rita; Zakrzevski, Cláudio; Corazza, Fernanda de Castilhos; Corazza, Marcos Lúcio; Oliveira, José Vladimir de
2008-09-01

Resumo em português O presente trabalho tem por objetivo reportar valores experimentais de condutividade térmica e viscosidade dinâmica dos óleos vegetais refinados de soja, milho, girassol, algodão, canola, oliva e de farelo de arroz. As medidas de condutividade térmica foram realizadas em célula acoplada a um banho termostático no intervalo de temperatura de 20 a 70 °C, utilizando uma sonda de fio quente. Os resultados obtidos demonstram que para todos os óleos vegetais investigad (mais) os a condutividade térmica possui fraca dependência com a temperatura, apresentando ligeiro decréscimo com o aumento desta variável. O método gravimétrico foi empregado para a medida da densidade dos óleos vegetais estudados à temperatura ambiente, não tendo sido verificada diferença significativa entre os valores encontrados. Para as medidas de viscosidade dos óleos vegetais foi utilizado um viscosímetro do tipo Brookfield, acoplado a um banho termostatizado com controle de temperatura. A partir dos resultados obtidos verificou-se que a viscosidade decresce acentuadamente com o aumento da temperatura para todos os óleos vegetais. Resumo em inglês This work reports experimental data of thermal conductivity and dynamic viscosity of the following refined vegetable oils: rice, soybean, corn oil, sunflower, cottonseed, and olive oil. Measurements of thermal properties were carried out in a cell coupled to a thermostatic bath in the temperature range of 20-70 °C, using a single-needle stainless steel sensor. It was experimentally observed that the thermal conductivity decreased slightly with increasing temperature for (mais) all samples investigated. The gravimetric method was employed for density data acquisition, and revealed no significant difference among the values obtained. The Brookfield apparatus was employed in measuring the dynamic viscosity and it was verified that a raise in temperature led to a sharp decrease for this property for all samples investigated.

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A influência simultânea do teor de alumina, da porosidade total e da temperatura na condutividade térmica de refratários sílico-aluminosos e aluminosos/ The simultaneous influence of alumina content, total porosity and temperature on the thermal conductivity of fireclay and alumina refractories

Akiyoshi, M. M.; Silva, M. G. da; Silva, A. P. da; Pandolfelli, V. C.
2001-09-01

Resumo em português A condutividade térmica de materiais refratários sílico-aluminosos e aluminosos com 35,81%-p (mais) te com a composição química e a microestrutura dos refratários. O método dos mínimos quadrados foi utilizado para generalizar a correlação entre k e R para uma faixa mais ampla de temperaturas. A boa qualidade do ajuste alcançado pelo modelo empírico obtido (r² > 0,93) permite concluir que a utilização da razão R pode ser mais significa para a condutividade térmica de cerâmicas refratárias do que a utilização do teor de alumina ou quantidade de coríndon isoladamente. Estas relações são fundamentais no projeto de fornos e equipamentos que empreguem cerâmicas refratárias além de serem dados de entrada adequados para suprir programas de simulação computacional que visem à previsão do comportamento termomecânico destes materiais. Resumo em inglês Thermal conductivity of high alumina and fireclay refractories with 35.81 wt% (mais) er temperature range. The high correlation obtained (r² > 0.93) allows concluding that the use of R ratio is more effective in the thermal conductivity of refractory ceramics than using only the alumina content or the amount of corundum. These relationships obtained in this work are important in the project of furnaces and equipments that uses refractories. They are also suitable data to input computer simulation programs aiming to evaluate the thermomechanical behavior of refractory ceramics.

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Condutividade e difusividade térmica do figo (Ficus carica L.) "Roxo de Valinhos"/ Conductivity and thermal diffusivity of fig fruit (Ficus carica L.) "Roxo de Valinhos"

Sarria, Saul D.; Honório, Sylvio L.
2004-04-01

Resumo em português O resfriamento e/ou congelamento de produtos hortícolas, depois da colheita, é realizado com o objetivo de retirar o calor desses produtos, permitindo-lhes, em função disso, um tempo maior de conservação. Portanto, o conhecimento das propriedades físicas que envolvem transferência de calor do figo "Roxo de Valinhos" é útil para o cálculo de projetos e a análise de sistemas de engenharia de alimentos em geral, assim como para o emprego em equações de modelos (mais) matemáticos termodinâmicos. Neste trabalho, foram determinadas, experimentalmente, a condutividade e a difusividade térmica do figo inteiro no estádio rami e, a partir desses valores, foi determinado o calor específico. Foi utilizado o método transiente da Fonte Linear de Calor. Foi introduzida nas frutas uma sonda que contém resistência elétrica e termopares. Para manter constante a temperatura da fruta, montou-se um sistema de resfriamento a água. Encontrou-se que o figo rami apresentou um valor de condutividade térmica de 0,52 W m-1 °C, difusividade térmica de 1,56 x 10-7 m² s-1, massa específica do figo de 815,6 kg m-3 e calor específico de 4,07 kJ kg-1 °C. Resumo em inglês The post harvest cooling and/or freezing processes for horticultural products have been carried out with the objective of removing the heat from these products, allowing them a bigger period of conservation. Therefore, the knowledge of the physical properties that involve heat transference in the fig fruit "Roxo de Valinhos" is useful for calculating projects and systems of food engineering in general, as well as, for using in equations of thermodynamic mathematical model (mais) s. The values of conductivity and thermal diffusivity of the whole fig fruit-rami index were determined, and from these values it was determined the value of the specific heat. For these determination it was used the transient method of the Line Heat Source. The results shown that the fig fruit has a thermal conductivity of 0.52 W m-1°C, thermal diffusivity of 1.56 x 10-7 m² s-1, pulp density of 815.6 kg m-3 and specific heat of 4.07 kJ kg-1 °C.

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Determinação experimental da condutividade e difusividade térmica de grãos em regime permanente/ Steady state determination of thermal conductivity and thermal diffusivity for grains

PARK, Kil Jin; ALONSO, Luís Felipe Toro; NUNES, Alexandre Sznelwar
1999-05-01

Resumo em português Foram determinadas experimentalmente em regime permanente a difusividade e a condutividade térmica de materiais biológicos. O equipamento com termopares de Cobre-Constantan dispostos radialmente no interior do cilindro conectados a uma unidade registradora de dados acoplados a um microcomputador fornece a leitura das temperaturas dos termopares. Os valores obtidos de difusividade (1,12x10-4 m2/s) e condutividade térmica (0,138W/moC) para o trigo (Triticum aestivum) e o (mais) s valores de difusividade (1,67x10-4 m2/s) e condutividade térmica (0,122W/moC) para o arroz em casca (Orysa sativa)concordam com os valores encontrados nos ASAE STANDARTS [1], demonstrando a funcionalidade do equipamento. Resumo em inglês In this paper the thermal diffusivity and the thermal conductivity of some biological materials were determined. The device has six thermocouples type ‘T’ radially distributed in a cylinder connected to a data acquisition system registering the temperature change. The values of thermal diffusivity (1,12x10-4 m2/s) and thermal conductivity (0,138W/moC) obtained for wheat (Triticum aestivum), and the values of thermal diffusivity (1,67x10-4 m2/s) and thermal conductivity (mais) (0,122W/moC) obtained for shelled rice (Orysa sativa) match to those found in the ASAE STANDARTS (1990), certifying the usefulness of the equipment.

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Caracterização termofísica de polpas de bacuri/ Thermophysical characterization of bacuri pulp

Muniz, Marcelo B.; Queiroz, Alexandre José de M.; Figueiredo, Rossana M.F. de; Duarte, Maria Elita M.
2006-06-01

Resumo em português Foram estudadas as propriedades termofísicas calor específico, massa específica, difusividade térmica e condutividade térmica de polpas de bacuri em diferentes concentrações. O calor específico foi determinado pelo método do calorímetro de mistura; a massa específica foi determinada em picnômetro; a difusividade térmica foi obtida utilizando-se o método do cilindro infinito; a condutividade térmica foi determinada a partir dos resultados experimentais obtid (mais) os para massa específica, calor específico e difusividade térmica. Todas as propriedades também foram estimadas teoricamente com o uso de equações propostas em literatura e por meio de regressões dependentes da concentração. Entre os resultados experimentais o calor específico situou-se entre 3,616 a 2,986 kJ/kgºC; a massa específica variou de 1.008,40 a 1.048,36 kg/m³; a difusividade térmica variou de 1,637x10-7 a 1,787x10-7 m²/s; a condutividade térmica variou de 0,50 a 0,64 W/mºC. Exceto a massa específica, o valor de todas as propriedades diminuiu com o aumento da concentração. A condutividade térmica foi melhor representada por equação do tipo exponencial. As demais propriedades foram bem ajustadas por equações do tipo quadrática. Resumo em inglês Thermophysical properties, specific heat, density, thermal diffusivity and thermal conductivity of bacuri pulps at different concentrations were studied. The specific heat was determined by the mixture calorimeter method; the density was determined by the pycnometer; the thermal diffusivity was obtained by using the infinite cylinder method; the thermal conductivity was determined from the experimental results obtained for density, specific heat and thermal diffusivity. A (mais) ll the properties were also theoretically determined using proposals equations and regressions. Among the experimental results the specific heat varied from 3.616 to 2.986 kJ/kgºC; the density varied from 1,008.40 to 1,048.36 kg/m³; the thermal diffusivity varied between 1.637x10-7 and 1.787x10-7 m²/s; the thermal conductivity varied from 0.50 to 0.64 W/mºC. Except for the density, the value of all the properties decreased, whereas the concentration increased. The thermal conductivity was fitted better by exponential equation. The other properties were well fitted by quadratic equations.

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Métodos transientes de troca de calor na determinação das propriedades térmicas de materiais cerâmicos: I - o método de pulso de energia/ Thermal properties of ceramic materials by non-steady state techniques: I - the laser flash technique

Santos, W. N. dos
2005-09-01

Resumo em português A condutividade térmica, a difusividade térmica e o calor específico, conhecidas como propriedades térmicas são as três propriedades físicas mais importantes de um material do ponto de vista de cálculos térmicos. Essas propriedades são observadas quando calor é adicionado ou removido do material, e se tornam importantes em qualquer projeto que precise funcionar em qualquer ambiente térmico. A condutividade térmica é uma das propriedades físicas mais importa (mais) ntes de um material. A sua determinação experimental apresenta algumas dificuldades e requer alta precisão na determinação dos fatores necessários para o seu cálculo. A difusividade térmica pode ser medida mais facilmente e com maior precisão do que a condutividade térmica. Por essa razão, muitos pesquisadores preferem medir a difusividade, e a partir dela calcular a condutividade térmica do material. Hoje são conhecidos vários métodos para a determinação da condutividade térmica e difusividade térmica de um material. Recentemente, os métodos transientes de troca de calor têm sido os métodos preferidos na determinação das propriedades térmicas de materiais. Neste trabalho é feita uma descrição e uma análise crítica de um dos métodos mais utilizados na determinação das propriedades térmicas de materiais cerâmicos: o método de pulso de energia. Resultados numéricos são também apresentados. Resumo em inglês Thermal conductivity, thermal diffusivity and specific heat, namely as the thermal properties, are the three most important physical properties of a material that are needed for heat transfer calculations. Those properties are observed when heat is added or removed from a material, and they become important in any design that must function in any thermal environment. Thermal conductivity is one of the most important physical properties of a material. However, its experime (mais) ntal evaluation may presents some specific troubles, and high precision in the determination of the factors involved in its calculation is required. The thermal diffusivity can be measured more easily and accurately than the thermal conductivity. For this reason, many researchers prefer to measure the thermal diffusivity and then to derive the thermal conductivity. Nowadays, several different techniques for the determination of the thermal diffusivity and thermal conductivity may be found in the literature. Recently, transient techniques have become the preferable way for measuring thermal properties of materials. In this work it is presented a description as well as a critical analysis of one experimental technique employed worldwide for thermal properties measurements of ceramic materials: the laser flash technique. Numerical results are also presented.

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Determinação de propriedades térmicas de grãos de milho/ Determination of corn thermal properties

Andrade, Ednilton Tavares de; Couto, Sandra Maria; Queiroz, Daniel Marçal de; Peixoto, Abraão Brito
2004-06-01

Resumo em português Realizou-se este trabalho com o objetivo de determinar a massa específica, condutividade térmica, difusividade térmica e calor específico de grãos de milho, em função do teor de água do produto. Na determinação da condutividade e da difusividade térmicas, foi usado o método do cilindro infinito dotado de uma fonte de calor linear central. Para tal, foi construído um equipamento que consistiu de um tubo de alumínio (0,1 m de diâmetro e 0,5 m de altura) isola (mais) do nas extremidades superior e inferior. Para funcionar como fonte linear de calor, instalou-se no centro do cilindro (na direção longitudinal) um fio resistor de níquel-cromo envernizado (resistência, aproximada, 4,16 W.m-1), com diâmetro de 0,0006438 m. Durante cada determinação, o fio resistor foi submetido a uma diferença de potencial de 2,08V (fonte alimentadora de tensão e voltagem), que proporcionou uma corrente elétrica de 1A. O teor de água das amostras testadas variou de 8,6 a 17,1% b.u. O comportamento dos valores de condutividade térmica, difusividade térmica e calor específico em função do teor de água no produto pode ser representados por relações lineares. A condutividade térmica e o calor específico dos grãos aumentaram com o teor de água do produto, enquanto a difusividade térmica diminuiu. Erros envolvidos nas determinações das propriedades térmicas são também discutidos neste trabalho. Resumo em inglês Values for bulk density, thermal conductivity, thermal diffusivity and specific heat of corn grains were obtained in this work as a function of product moisture content. The infinite cylinder method with a central heat source was used in the thermal conductivity and diffusivity determinations. The equipment used consisted of an aluminum tube (0.1m of diameter and 0.5m of height) isolated in the superior and inferior extremities. A resistor (nickel-chrome; strength of 4.16 (mais) W.m-1; diameter of 0.0006438m) was used as a heat source that was located at the center of the cylinder (longitudinal direction). During each determination, the resistor was submitted to a difference of potential of 2.08V that provided an electric current of 1A. The moisture content of the tested samples varied from 8.6 to 17.1% w.b. The behavior of the values of thermal conductivity, diffusivity and specific heat as a function of the product moisture content can be represented by linear relationships. The thermal conductivity and specific heat of the grains increase with the product moisture content, while the thermal diffusivity decreases. Errors involved in the thermal properties determinations are also discussed in this work.

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Propriedades térmicas de cinco variedades de café cereja descascado/ Thermal properties of five varieties of coffee in parchment

Borém, Flávio M.; Ribeiro, Ruben C. de M. S.; Corrêa, Paulo C.; Pereira, Rosemary G. F. A.
2002-12-01

Resumo em português Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de se determinar, experimentalmente, os valores do calor específico, da condutividade térmica e da difusividade térmica de cinco diferentes variedades de café (Catuaí, Catucaí Vermelho, Catucaí Amarelo, Acaiá e Rubi) em pergaminho e avaliar sua interação com diferentes níveis de umidade. Para determinação do calor específico, utilizou-se o método das misturas. A condutividade térmica foi determinada por meio de (mais) um equipamento experimental baseado no método do cilindro teoricamente infinito e na hipótese de condução unidimensional, na direção radial, do calor gerado por um fio condutor. A difusividade térmica foi definida pelo método indireto, utilizando-se os valores obtidos para a massa específica aparente, calor específico e condutividade térmica. Os valores observados foram submetidos à análise de regressão. A partir dos resultados obtidos, observou-se que os dados de calor específico e de condutividade térmica se ajustaram melhor a uma equação polinomial do segundo grau crescente, enquanto os valores da difusividade térmica se adequaram melhor a uma equação de segundo grau decrescente, em relação ao aumento do teor de água para todas as variedades estudadas. Não foi possível ajustar-se, para cada uma das propriedades térmicas, um modelo matemático único para as cinco variedades estudadas, indicando haver efeito da interação teor de água e variedade. Resumo em inglês This research was developed with the objective to determine, experimentally, the values of specific heat, thermal conductivity and thermal diffusivity for five different varieties of coffee (Catuaí, Catucaí Vermelho, Catucaí Amarelo, Acaiá and Rubi) in parchment and evaluate their interaction with different moisture contents. The mixture method was used for the determination of the specific heat. The thermal conductivity was determined using experimental equipment bas (mais) ed on the theoretically infinite cylinder method and uni-dimensional conduction hypothesis. The thermal diffusivity was determined by the indirect method using the values obtained for the specific mass, specific heat and thermal conductivity. The observed values were submitted to a regression analysis. The values of specific heat and thermal conductivity of coffee in parchment were best-fitted to a positive second-degree polynomial equation while the thermal diffusivity was best-fitted to a negative second-degree polynomial equation in relation to moisture content for all varieties. It was not possible to adjust for each thermal property a single mathematical model for all the five varieties studied which points out an interactive effect of the moisture content and the varieties.

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O método de fio quente: técnica em paralelo e técnica de superfície/ The hot wire method: the hot wire parallel technique and the hot wire surface technique

Santos, W. N. dos
2002-06-01

Resumo em português A condutividade térmica é uma das propriedades físicas mais importantes de um material. A sua determinação experimental apresenta algumas dificuldades e requer alta precisão na determinação dos fatores necessários para o seu cálculo. O método de medida de condutividade térmica para materiais refratários mais usado hoje em todo o mundo, tanto nos centros de pesquisa, quanto nos laboratórios industriais, é o Método do Fio Quente, onde a condutividade térmic (mais) a é calculada a partir do transiente de temperatura gerado por uma fonte de calor ideal, infinitamente longa e fina num meio material infinito. Neste trabalho são comparados os resultados obtidos utilizando-se duas técnicas diferentes para a detecção do transiente térmico: numa delas, a temperatura é medida na superfície do fio quente, (técnica de fio quente de superfície), e na outra, a temperatura é medida a uma certa distância do fio quente (técnica de fio quente paralelo). Os resultados experimentais mostram uma grande vantagem da técnica de fio quente de superfície em relação a técnica de fio quente paralelo para materiais com condutividade térmica superior a 10 W/mK. O intervalo de tempo considerado no cálculo é bem maior que aquele que seria utilizado na técnica de fio quente paralelo, obtendo-se assim resultados mais precisos e confiáveis. Resumo em inglês Thermal conductivity is one of the most important physical properties of a material. However, its experimental evaluation may presents some specific troubles, and high precision in the determination of the factors involved in its calculation is required. Specifically for refractory materials, the experimental technique employed worldwide for thermal conductivity calculations is the hot wire technique, in which the thermal conductivity is calculated starting from the tempe (mais) rature transient generated by an ideal, infinitely thin and long heat source embedded in an infinite surrounding material. In this work comparisons are made when two different techniques for the transient temperature detection are employed: in one of them, the temperature is detected and recorded at the surface of the hot wire (hot wire surface technique), while in the other, the measuring point is located at a fixed distance from the hot wire (hot wire parallel technique). Experimental results show a great advantage when using the hot wire surface technique for materials with thermal conductivity higher than 10 W/mK. The time interval which is taken into account in calculations is bigger than that one that would be employed in the hot wire parallel technique in the same experimental conditions, proportioning in this case higher accuracy and reliability in the experimental results obtained.

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Propriedades térmicas de grãos de trigo: determinação e modelagem/ Thermal properties of wheat grain: determination and modelling

Ribeiro, Deise Menezes; Corrêa, Paulo Cesar; Resende, Osvaldo; Botelho, Fernando Mendes
2007-04-01

Resumo em português Objetivou-se com o presente trabalho, avaliar as propriedades térmicas dos grãos de trigo, de uma variedade nacional (Aliança), durante o processo de secagem em estufa e ajustar modelos matemáticos que representem satisfatoriamente as variáveis estudadas em função do teor de água. Foram utilizados grãos de trigo com teor de água inicial de 26 %b.s. secos até o teor final de 11 %b.s. em estufa com ventilação forçada a 40 ºC e umidade relativa de 45%. As vari (mais) áveis estudadas foram o calor específico, obtido pelo método das misturas; a condutividade térmica, obtida por meio de um cilindro teoricamente infinito considerando a hipótese da condução unidimensional na direção radial; e a difusividade térmica, determinada indiretamente utilizando-se os valores experimentais da massa específica aparente, calor específico e condutividade térmica do trigo. Com base nos resultados obtidos, pode-se concluir que o calor específico e a condutividade térmica do trigo aumentam, enquanto a difusividade térmica apresenta redução dos seus valores com a elevação do teor de água e que estas propriedades térmicas do trigo variam linearmente com o teor de água, sendo satisfatoriamente representadas pelo modelo linear simples, para a faixa de umidade estudada. Resumo em inglês The objective of this work was to evaluate the thermal properties of wheat grain, of a national variety, during the drying process in oven and to adjust mathematical models which represent satisfactorily these variables. Wheat grains with initial moisture content of 26 %d.b. were dried in air forced oven up to 11 %d.b. as the final moisture content. The specific heat was obtained by the method of the mixtures and the thermal conductivity by the utilization of a theoretica (mais) lly infinite cylinder considering the hypothesis of the conduction unidimensional in the radial direction. For thermal diffusivity was certain indirectly using itself the experimental values of the bulk density, specific heat and thermal conductivity of the wheat. Based on the results, it can be concluded that moisture content reduction promotes the specific heat and the thermal conductivity reduction but thermal diffusivity increase and which these thermal properties of the wheat vary lineally with water content, for the interval of studied humidity.

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Compósitos SiCf /SiC utilizados em sistemas de proteção térmica/ SiCf /SiC composites for thermal protection systems

Florian, M.; Carvalho, L. E.; Iha, K.; Graça, M. L. A.; Cairo, C. A. A.
2005-09-01

Resumo em português Compósitos de carbeto de silício (SiC) reforçado com fibras de carbeto de silício (SiCf) são materiais candidatos em potencial para utilização em sistemas de proteção térmica em altas temperaturas devido principalmente à boa condutividade térmica na direção da fibra e muito baixa condutividade térmica na direção transversal à fibra, alta dureza, estabilidade térmica e à corrosão por oxidação. O compósito SiCf/SiC possui uma matriz de SiC reforçada (mais) com fibras contínuas policristalinas de SiC e é obtido por reações de conversão em altas temperaturas e atmosfera controlada, utilizando o compósito carbono/carbono como precursor. O processo de Reação Química em Vapor (CVR) foi utilizado para a fabricação de compósitos SiCf/SiC com alta pureza na fase de SiC-beta. O compósito precursor de carbono/carbono foi fabricado com fibra de carbono não estabilizada e matriz carbonosa derivada da resina fenólica na forma de carbono isotrópico. O compósito convertido exibiu uma densidade de 1,75 g/cm³, com 40% de porosidade aberta e resistência à flexão de 80 MPa medida por ensaio flexão em 4 pontos. A área especifica medida pela técnica de BET é dependente da temperatura de conversão e das condições inicias do precursor de carbono, podendo chegar a 18 m²/g. Resumo em inglês Composites based on silicon carbide are potential candidate materials for thermal protection systems mainly due to its good thermal conductivity in fiber direction and very low transversal thermal conductivity, high hardness, corrosion and thermal resistance. SiCf/SiC composite presents a SiC matrix reinforced with SiC polycrystalline continuous fibers. The composite was obtained by conversion reactions at high temperature and controlled atmosphere from a carbon/carbon co (mais) mposite precursor. The CVR process was used to fabricate SiC /SiC composite with crystalline high-purity beta-SiC from a carbon-carbon precursor fabricated with non-stabilized carbon fiber and f carbon matrix derived from phenolic resin. The converted composite exhibited a bulk density of 1.75 g/cm³, 40% open porosity and flexural strength of 80 MPa measured by four-point bending testing. The total specific area of 18 m²/g was evaluated by BET technique.

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Propriedades termofísicas da polpa do cupuaçu com diferentes teores de sólidos/ Termophysical properties of cupuaçu pulp at different solids contents

Araújo, Josalice de Lima; Queiroz, Alexandre José de Melo; Figueirêdo, Rossana Maria Feitosa de
2004-02-01

Resumo em português Este trabalho foi realizado com o objetivo de determinar as propriedades termofísicas difusividade térmica, calor específico e condutividade térmica da polpa do cupuaçu em três condições de teor de sólidos: integral (12ºBrix), 9ºBrix e com eliminação parcial dos sólidos insolúveis (peneirado). A difusividade térmica foi determinada por meio do aparato de Dickerson (1965); para o calor específico, utilizou-se a metodologia do calorímetro de mistura, e a c (mais) ondutividade térmica foi determinada considerando-se a relação entre a difusividade térmica, o calor específico e a massa específica. Foram utilizadas equações para o cálculo teórico dessas propriedades e os resultados foram comparados com os valores experimentais. Os resultados experimentais médios, obtidos para as difusividades térmicas, calores específicos e condutividades térmicas das amostras integral, 9ºBrix e peneiradas foram, respectivamente: 1,31x10-7, 1,32x10-7 e 1,27x10-7 m²/s; 3,24, 3,71 e 3,18 kJ/kgºC; e 0,44 W/mºC, 0,50 W/mºC e 0,42 W/mºC. Resumo em inglês This work was accomplished with the aim of determining the termophysical properties, thermal diffusivity, specific heat and thermal conductivity of cupuaçu pulp in three conditions of solids contents: 12ºBrix, 9ºBrix, and partial elimination of the insoluble solids (sieving). The thermal diffusivity was determined by means of Dickerson’s (1965) apparatus, for the specific heat the method of mixtures was used and the thermal conductivity was determined starting from th (mais) e relationship among thermal diffusivity, specific heat and density. Equations were used for the theoretical calculation of those properties and the results were compared with the experimental values. The average results, obtained for the thermal diffusivity, specific heat and thermal conductivity of the 12ºBrix, 9ºBrix and sieved samples were, respectively: 1.31x10-7, 1.32x10-7 and 1.27x10-7 m²/s; 3.24, 3.71 and 3.18 kJ/kgºC; and 0.44 W/mºC, 0.50 W/mºC and 0.42 W/mºC.

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Métodos transientes de troca de calor na determinação das propriedades térmicas de materiais cerâmicos: II - o método do fio quente/ Thermal properties of ceramic materials by the non-steady techniques: II - the hot wire technique

Santos, W. N. dos
2005-12-01

Resumo em português A condutividade térmica, a difusividade térmica e o calor específico, conhecidos como propriedades térmicas são as três propriedades físicas de um material mais importantes do ponto de vista de cálculos térmicos. Elas são essenciais na determinação dos parâmetros de resistência ao choque térmico em refratários e na determinação dos fatores de dissipação de calor em fornos e fornalhas. A condutividade térmica é um parâmetro importante em problemas en (mais) volvendo transferência de calor em regime estacionário, enquanto que a difusividade térmica é importante em estados não estacionários de troca de calor. O calor específico, propriedade importante em altas temperaturas, está associado ao consumo de energia durante o aquecimento. Normalmente essas três propriedades são determinadas separadamente por técnicas e equipamentos individuais. Hoje são conhecidos vários métodos para a determinação da condutividade térmica e difusividade térmica. Recentemente, os métodos transientes de troca de calor têm sido os métodos preferidos na determinação das propriedades térmicas de materiais. Neste trabalho é feita uma descrição e uma análise crítica de um dos métodos mais utilizados na determinação das propriedades térmicas de materiais cerâmicos: o método do fio quente. Com este método é possível determinar simultaneamente, a partir do mesmo transiente térmico experimental, as três propriedades térmicas. Resultados numéricos são também apresentados. Resumo em inglês Thermal conductivity, thermal diffusivity and specific heat, namely as the thermal properties, are the three most important physical properties of a material that are needed for heat transfer calculations. They are essential in thermal shock parameters determination or in calculations of heat dissipation factors in furnaces and kilns. Thermal conductivity is an important parameter in problems involving steady state heat transfer, while the thermal diffusivity is important (mais) in non-steady heat transfer calculations. The specific heat is also a decisive property of ceramic materials in high temperature applications, and it is associated with heat consumption during the heating process. Normally these properties are determined separately by individual techniques and apparatus. Nowadays, several different techniques for the determination of the thermal diffusivity and thermal conductivity may be found in the literature. Recently, transient techniques have become the preferable way for measuring thermal properties of materials. In this work it is presented a description as well as a critical analysis of one experimental technique employed worldwide for thermal properties measurements of ceramic materials: the hot wire technique. With this technique it is possible to determine simultaneously from the same temperature transient the three thermal properties. Numerical results are also presented.

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Investigação fototérmica de argila vermelha: medidas de propriedades térmicas e estruturais/ Photothermal survey of red clay: measurements of thermal and structural properties

Mota, L.; Toledo, R.; Bastos Filho, R. P.; Vargas, H.; Faria Jr, R. T.
2010-03-01

Resumo em português A técnica da célula fotoacústica aberta é uma metodologia fototérmica conhecida, baseada no monitoramento do aumento e da diminuição da temperatura das amostras foram realizadas para obter as propriedades termofísicas, difusividade térmica α e capacidade térmica específica ρC, respectivamente, para caracterizar cerâmicas vermelhas em função da temperatura de queima. Posteriormente, através de uma relação matemática simples, a condutividade tér (mais) mica κ foi avaliada. Valores compreendidos entre 0,0013 cm²/s a 0,0036 cm²/s e 1,05 a 1,51 J/cm³K foram obtidos para a difusividade térmica e capacidade térmica específica, respectivamente. Fases cristalinas foram identificadas por difração de raios X, mostrando que a caulinita é a fase predominante. Além disso, a relação entre propriedades térmicas e difratograma foi apresentada e comprovada. Resumo em inglês The open photoacoustic cell (OPC) technique and another well known photothermal set up based on the measurement of the increase and decrease temperature of heated samples were carried out to obtain the thermophysical characteristics, thermal diffusivity α and specific heat capacity ρC, respectively, are arranged in order to characterize red ceramics as a function of firing temperature. Thereafter, by means of a simple mathematical relation, we could evaluate the (mais) thermal conductivity κ. Values ranging from 0.0013 cm²/s to 0.0036 cm²/s and 1.05 to 1.51 J/cm³K were obtained for thermal diffusivity and specific heat capacity, respectively. Crystalline phases were identified by X-ray diffraction, showing that kaolinite was the predominant phase. Furthermore, the relationship between thermal properties and diffractogram was presented and verified.

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Importância da utilização de propriedades avaliadas em função da temperatura para a simulação computacional de cerâmicas refratárias/ The role of properties evaluated as a function of temperature in the simulation of the thermomechanical behavior of refractory ceramics

Akiyoshi, M. M.; Silva, A. P. da; Pereira, R.; Pandolfelli, V. C.
2002-06-01

Resumo em português Neste trabalho é apresentado um estudo sistemático sobre a influência da utilização de propriedades avaliadas em função da temperatura para suprir um programa de simulação computacional por elementos finitos (AEF) visando à determinação dos perfis de temperatura e tensão em uma âncora refratária. Para tanto, foram avaliados em função da temperatura, a condutividade térmica (k), o calor específico (c), o coeficiente de expansão térmica linear (alfaL) e (mais) o módulo elástico (E). Um planejamento fatorial 2u e a análise de variância (ANOVA) foram utilizados para avaliar a influência das interações entre as propriedades determinadas em função da temperatura sobre os perfis de temperatura e tensão normal resultantes da simulação computacional. Este estudo reforça a necessidade da avaliação das propriedades em função da temperatura para se suprir um programa de simulação computacional, destacando-se a condutividade térmica e o calor específico para propiciar uma melhor obtenção do perfil de temperatura, e o coeficiente de expansão térmica linear (alfaL) e o módulo elástico (E) para a avaliação do perfil de tensões. Resumo em inglês This paper presents a systematic study about the importance of employing properties evaluated as a function of temperature to input a computer simulation program using the finite element method (FEM), in order to access the temperature and normal stress profiles in a refractory ceramic. The properties evaluated as a function of temperature were thermal conductivity (k), specific heat (c), coefficient of linear thermal expansion (alphaL), and elastic modulus (E). A 2u expe (mais) rimental design and the analysis of variance (ANOVA) allowed to conclude that the thermal conductivity and the specific heat are important to obtain a more precise temperature profile, while the linear thermal expansion coefficient and the elastic modulus are important to evaluate the stress profile.

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Conservação pós-colheita de mangaba (Hancornia speciosa Gomes)/ Postharvest conservation of mangaba (Hancornia speciosa Gomes)

Carnelossi, Marcelo Augusto Gutierrez; Toledo, Waleska Fernanda Ferreira; Souza, Daniella Cecília Lemos; Lira, Moema de Lima; Silva, Gabriel Francisco da; Jalali, Vahideh Rabani R; Viégas, Pedro Roberto de Almeida
2004-10-01

Resumo em português Conduziu-se o presente trabalho com o objetivo de caracterizar física e quimicamente os frutos da mangaba quando estão "de caída" ou "de vez" e estudar o efeito de diferentes temperaturas de armazenamento sobre a conservação pós-colheita desse fruto. Os frutos foram selecionados e armazenados em câmaras frias nas temperaturas de 6, 18 e 25 ± 2ºC. Durante o período de armazenamento, foram retiradas amostras a cada 1, 3, 5, 7 e 9 dias, para determinações dos teo (mais) res de vitamina C, pH, acidez titulável e sólidos solúveis (ºBrix), atividade de água, condutividade, resistividade e difusividade. Verificou-se que mangabas de caída apresentaram teores de vitamina C e sólidos solúveis superiores aos frutos "de vez". O armazenamento a 6ºC foi eficiente na manutenção das características físico-químicas de mangabas "de vez", ao passo que, para mangabas "de caída", as características físico-químicas foram mantidas por um período de até três dias, quando submetidas às temperaturas de 18ºC e 25ºC. Observaram-se diminuição da atividade de água e aumento da condutividade térmica da mangaba durante o período de armazenamento refrigerado. Assim, a condutividade térmica, a resistividade e a atividade de água podem ser utilizadas como parâmetros de acompanhamento pós-colheita dos frutos de mangaba, quando armazenados sob refrigeração. Resumo em inglês The present work had the objective of characterizing physico-chemical parameters of the mangaba fruits, either "fallen" or "of the time", and to study the effect of the storage of mangaba (Hancornia speciosa Gomes) at different temperatures on its postharvest conservation. The fruits were selected and stored in cold chambers at 6, 18 and 25 ± 2ºC. During storage, samples were removed at 3, 5, 7 and 9 days, for determination of vitamin C content, pH, total acidity and so (mais) luble solids (ºBrix) content, water activity, conductivity, resistivity and difusivity. It was verified that "fallen" mangabas presented vitamin C and solid soluble contents superior to the "of the time" fruits. The storage at 6ºC was efficient in keeping the physico-chemical properties of "of the time" mangabas, whereas for "fallen" mangabas the physico-chemical properties were maintained for a period of up to three days when submitted to temperatures of 25 and 18ºC. A fall of the water activity and increase of the thermal condutivity of mangaba during the period of cold storage was observed. Thus, the thermal conductivity, the resistivity and the water activity can be used as parameters to follow postharvest fruits of mangaba when stored under refrigeration.

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Método de fio quente na determinação das propriedades térmicas de polímeros/ Hot wire technique in the determination of thermal properties of polymers

Santos, Wilson N. dos; Gregorio Filho, Rinaldo; Mummery, Paul; Wallwork, Andrew
2004-12-01

Resumo em português A técnica de fio quente paralelo normalizada para a determinação da condutividade térmica de materiais cerâmicos foi empregada na determinação das propriedades térmicas de polímeros. As amostras foram preparadas em forma de paralelepípedos retangulares, com dimensões de (230x80x30)mm. Neste trabalho, a condutividade térmica e o calor específico foram simultaneamente determinados a partir do mesmo transiente térmico experimental e a difusividade térmica foi (mais) calculada a partir dessas duas propriedades. Cinco diferentes polímeros com diferentes estruturas a temperatura ambiente foram selecionados neste trabalho. Os cálculos foram feitos utilizando-se um método de ajuste por regressão não linear, de tal maneira que todos os pontos experimentais obtidos são considerados nos cálculos dessas propriedades térmicas. O equipamento utilizado neste trabalho é totalmente automatizado. A reprodutibilidade dos resultados foi muito boa com respeito à condutividade térmica, obtendo-se um desvio máximo de apenas 0,5% entre os valores máximo e mínimo para todas as amostras ensaiadas, mesmo introduzindo propositadamente alguns defeitos no arranjo experimental, em relação ao modelo teórico. Todavia, pequenos desvios do modelo teórico podem causar drásticas influências nos valores de calor específico, obtendo-se desvios de até 32% em relação ao arranjo experimental correto. Os resultados experimentais foram então comparados com aqueles encontrados na literatura. As discrepâncias observadas entre alguns desses valores podem estar associadas ao grau de cristalinidade ou à história térmica da amostra, ficando assim mostrada a aplicabilidade desta técnica na determinação das propriedades térmicas de polímeros. Resumo em inglês The hot wire parallel technique standardized for determining thermal conductivity of ceramic materials was employed in the determination of thermal properties of polymers. Samples were prepared in shape of rectangular parallelepipeds. In this work the thermal conductivity and the specific heat were simultaneously determined from the same experimental thermal transient, and the thermal diffusivity is derived from these properties. Five different polymers with different str (mais) uctures at room temperature were selected and measurements were carried out at room temperature. A non-linear least squares fitting method was employed in the calculations, so that all the experimental points obtained are considered in the thermal properties calculations. The apparatus used in this work is fully automatic. The reproducibility is very good with respect to thermal conductivity, even with a defective experimental arrangement with respect to the theoretical model. However, deviations from the theoretical model causes severe influence on the specific heat values and consequently in the thermal diffusivity. Experimental results were compared with those available in literature, showing the applicability of this technique in the determination of thermal properties of polymers.

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Influência da granulometria, do diâmetro e do comprimento de amostras de grãos triturados de soja na determinação de coeficientes simultâneos de transferência/ Influence of soybean grain sizing and sample diameter and length on the determination of simultaneous transfer rates

Park, Kil Jin; Ito, Ana Paula; Leite, Juliana Tófano de Campos
2002-08-01

Resumo em português Este trabalho teve como principal objetivo verificar a influência da granulometria de grãos de soja triturados, assim como do diâmetro e do comprimento do corpo-de-prova na determinação de coeficientes simultâneos de transferência de calor e massa. Utilizando-se equipamentos de coluna fechada e de coluna aberta, foram testadas três granulometrias, dois comprimentos e três diâmetros diferentes para as amostras, totalizando dezoito condições experimentais. Nos e (mais) xperimentos com o equipamento de coluna fechada, a maior influência na avaliação da condutividade térmica foi devida aos valores de fluxo de calor obtidos. Tanto nos experimentos de coluna fechada quanto de coluna aberta, a contribuição dos fenômenos simultâneos deve ser considerada. O comprimento e a granulometria têm influência na determinação da condutividade térmica e na difusividade mássica, ao passo que o diâmetro só interfere na obtenção do valor da difusividade mássica. Resumo em inglês The main goal of this work was to verify the influence of triturated soybean grain sizing, their sample diameters and lengths, on the determination of simultaneous heat and mass transfer rates. Using equipment with open and closed columns, three different grain sizings were tested, totalling eighteen different test conditions. For experiments with the closed column, the greater influence on the evaluation of the thermal conductivity was due to the heat flow rates. On expe (mais) riments with the closed column as well as on those with the open column, the contribution of the simultaneous phenomena must be acknowledged. The sample length and the grain sizing can influence both heat conductivity and mass diffusivity, while the sample diameter interferes only with mass diffusivity rates.

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Compósitos de Borracha Natural com Compostos Condutivos à Base de Negro de Fumo e Polímero Condutor/ Natural Rubber Composites with Conductive Compounds based on Carbon Black and Conducting Polymers

Santos, Marinalva A. dos; Mattoso, Luiz H.C.; Defácio, Regiani; Avlyanov, Jamshid
2001-09-01

Resumo em português Neste trabalho foram desenvolvidos compósitos condutores elétricos de borracha natural contendo negro de fumo e compostos condutivos baseados em polímeros condutores (Eenomer®). Os compósitos foram processados a quente num reômetro de torque HAAKE e moldados por prensagem. Foram obtidas placas homogêneas, flexíveis e com ótimo acabamento superficial. Os compósitos foram analisados pelas medidas de torque no processamento, medidas de condutividade elétrica, aná (mais) lise termogravimétrica (TGA), calorimetria diferencial de varredura (DSC) e ensaios de tração. Estes compósitos apresentaram valores de condutividade elétrica entre 10-7 a 10-1 S/cm, dependendo do tipo de negro de fumo ou composto condutivo utilizado e da quantidade destes no compósito. A análise térmica demonstrou que os compósitos são termicamente estáveis até cerca de 300°C. Os compostos condutivos atuam como reforço para a borracha natural melhorando suas propriedades mecânicas sem perder significativamente sua flexibilidade. Resumo em inglês In this work, electrically conducting composites of natural rubber with carbon black and natural rubber with conductive compounds containing electrically conducting polymers (Eenomer®) were developed. The composites were processed in a torque reometer HAAKE and then hot pressed. Homogeneous and flexible plates were obtained with excellent surface finish. The composites were analysed by the torque measurement during processing, electrical conductivity, thermogravimetric a (mais) nalysis (TGA), differential scanning calorimetric (DSC) and mechanical analysis. Conductivity in the order of 10-7 to 10-1 S/cm were achieved, depending on the type of carbon black or conductive compound used and their content in the composite. Thermal analysis demonstrated that the compounds are thermally stable until 300°C. The conductive compounds act as reinforcements in the natural rubber matrix, improving its mechanical properties without significant loss on its flexibility.

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Estimativa das propriedades térmicas efetivas de grãos em um secador de leito fixo/ Estimation of effective grain thermal properties in a fixed bed dryer

Fregolente, L. V.; Santos, O. A. A.; Jorge, L. M. M.
2004-06-01

Resumo em português A secagem de grãos em leito fixo é um processo complexo, ocorrendo simultaneamente a transferência de calor e de massa, dificultando a estimativa dos parâmetros térmicos efetivos, pois estes podem sofrer variações significativas no decorrer da secagem em função de alterações no teor de umidade. Neste trabalho, este problema foi contornado estimando-se os parâmetros térmicos efetivos no final da secagem, quando o teor de umidade dos grãos que compõem o leito (mais) alcança valores de equilíbrio, deixando de existir a transferência de massa, persistindo apenas a transferência de calor em regime permanente. Nestas condições, o leito possui um teor de umidade constante e a estimativa dos parâmetros térmicos efetivos pode ser efetuada a partir do ajuste de um modelo pseudo-homogêneo bidimensional estático à várias medidas de temperatura no leito de grãos no final da secagem. Os resultados indicam que a estratégia utilizada para estimativa da condutividade térmica efetiva radial e do coeficiente efetivo de transferência de calor parede-leito foi adequada. Além do que, constatou-se que dentre os grãos estudados - soja, feijão, milho e trigo - a soja apresenta os menores valores de condutividade efetiva radial, enquanto o trigo apresenta o maior valor do coeficiente de transferência de calor parede-leito. Resumo em inglês Fixed bed grain drying is a complex process, where mass and heat transfer occur simultaneously, complicating the estimation of the effective thermal parameters, because they can go through significant variations along the drying process, due to moisture content variations. In this work, this problem was avoided by estimating the effective thermal parameters at the end of the drying process, when the grain moisture content reaches equilibrium, and mass transfer stops, pers (mais) isting only the steady state heat transfer. In these conditions, the bed has a constant moisture content and the estimation of the effective thermal parameters can be obtained from the adjustment of a steadystate two-dimensional pseudohomogeneous model to several fixed bed temperature measurements at the end of the drying process. The results show that the strategy used to evaluate the effective thermal conductivity and the effective wall heat transfer coefficient was appropriate. In addition, among the grains analysed - soy, bean, corn and wheat-, soy presents the smallest values of effective radial conductivity, while wheat presents the greatest effective wall heat transfer value.

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Aplicação da técnica de fio quente na determinação das propriedades térmicas de polímeros fundidos/ Hot wire technique in the determination of thermal properties of melt polymers

Santos, Wilson N. dos
2005-11-01

Resumo em português A natureza da estrutura molecular dos plásticos torna as propriedades desses materiais fortemente dependentes da temperatura. A condutividade térmica, difusividade térmica e o calor específico, conhecidos como propriedades térmicas, são as três propriedades físicas mais importantes de um material em cálculos de transferência de calor. Valores confiáveis dessas propriedades são essenciais em polímeros, tanto em problemas envolvendo estado estacionário como em (mais) estado não estacionário de troca de calor. Hoje, várias técnicas diferentes para a determinação da condutividade térmica e difusividade térmica podem ser encontradas na literatura. Neste trabalho, a técnica de fio quente paralelo é empregada na determinação experimental das propriedades térmicas de polímeros. Três polímeros semi-cristalinos (PEAD, PEBD e PP), e dois polímeros amorfos (PS e HIPS) foram selecionados para este trabalho. As medidas experimentais são feitas desde a temperatura ambiente até a, aproximadamente, 50 ºC acima da temperatura de fusão. As amostras são preparadas pelo processo de extrusão, partindo-se do pó ou "pellets" do polímero no estado sólido. Um molde especial de aço inoxidável, em forma de paralelepípedo retangular, provido de isoladores cerâmicos entre o fio quente, o termopar e o próprio molde é utilizado para armazenar a massa polimérica fundida, cujas propriedades térmicas serão medidas. Os resultados experimentais obtidos são comparados com dados disponíveis na literatura e com dados fornecidos pelos fabricantes. Uma análise crítica desta metodologia mostra as vantagens e desvantagens desta técnica experimental em relação à técnica de pulso de energia. Resumo em inglês The nature of the molecular structure of the plastics makes the properties of such materials markedly temperature dependent. Thermal conductivity, thermal diffusivity and specific heat, namely the thermal properties, are the three most important physical properties of a material that are needed for heat transfer calculations. Reliable thermal properties values are essential for polymers, both in steady and non-steady state situations. Nowadays, several different technique (mais) s for the determination of the thermal diffusivity and thermal conductivity may be found in the literature. In this work, the hot wire parallel technique is employed in the experimental determination of the thermal properties of polymers. Three semi-crystalline polymers (HDPE, LDPE and PP), and two amorphous polymers (PS and HIPS) were selected for this work. Samples are prepared through the extrusion process starting from the powder or pellets of the solid polymer. A special mould of stainless steel in the shape of a rectangular parallelepiped provided with ceramic insulators between the hot wire, thermocouple and the mould is employed to store the melt extruded polymer whose thermal properties will be measured. Measurements are carried out from room temperature up to approximately 50 ºC above the melting point. Experimental results obtained are checked against data found in literature and those ones furnished by the manufacturers. A critical analysis of this method shows the advantages and disadvantages of this technique when compared with the laser flash technique.

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Obtenção de substratos cerâmicos no sistema Si-Al-O-N-C empregando polissiloxanos e carga de Si e Al2O3/ Ceramic tapes of Si-Al-O-N-C compounds using mixtures of polyssiloxane and Si-Al2O3 fillers

Rocha, R. M.; Scheffler, M.; Greil, P.; Bressiani, J. C.; Bressiani, A. H. A.
2005-03-01

Resumo em português A técnica de processamento de colagem por fita (tape casting) tem sido amplamente utilizada na obtenção de cerâmicas para diferentes aplicações: substratos cerâmicos e estruturas planares em multicamadas para circuitos integrados e capacitores; eletrólitos sólidos para células a combustível e sensores; cerâmicas piezoelétricas para atuadores e transdutores; membranas de separação para micro-filtragem; compósitos estruturais e trocadores de calor. Neste tra (mais) balho, a técnica convencional de colagem por fita foi adaptada com a utilização do processo de pirólise controlada de misturas de polímeros e carga, empregando-se polissiloxanos e cargas de silício e alumina nas suspensões. Foram preparadas suspensões com 60% vol. de fase polimérica (polissiloxanos e metil-trietoxi-silano) e 40% vol. de carga (Si e Al2O3), com diferentes concentrações dos polímeros e das cargas. As amostras na forma de substratos foram pirolisadas em atmosfera de nitrogênio a 1400 °C/2 h e 1500 °C/2 h, sendo convertidas em materiais cerâmicos no sistema Si-Al-O-N-C. O processo de pirólise foi caracterizado até a temperatura de 1000 ºC por análise termogravimétrica. As cerâmicas foram caracterizadas quanto às fases formadas, microestrutura, massa específica aparente e condutividade térmica. Os substratos cerâmicos apresentaram porosidade relativamente alta (entre 12 e 22%) e baixa condutividade térmica (entre 3 e 8 W/m.K), sendo constituídos por fases cristalinas de beta-SiC, Si2ON2, O'-SiAlON, Al2O3, mulita e fase amorfa de SiOC; o Si foi observado nas amostras pirolisadas a 1400 ºC. Resumo em inglês The tape casting technique has been widely used to prepare ceramic tapes for different applications: ceramic substrates and multilayer planar structures for integrated circuits and capacitors, solid electrolytes for fuel cells and sensors, piezoelectric ceramics for actuators and transducers, membrane systems for micro-filtration, structural composites and heat exchanger. In this work the conventional tape casting technique was adapted to utilize the active filler control (mais) led polymer pyrolysis process making use of polyssiloxanes and fillers in the initial suspension. Suspensions were prepared with 60 vol. % of polymeric phase (polyssiloxanes and methyl-trietoxy-silane) and 40 vol. % of fillers (Si and Al2O3) with different contents of polymer and fillers. The cured tapes were pyrolysed In nitrogen atmosphere at 1400 ºC/2 h and 1500 ºC/2 h, converting the material to ceramic tapes in the Si-Al-O-N-C system. The pyrolysis process was characterized by thermogravimetry up to 1000 ºC and pyrolyzed tapes were characterized according to phase formation, microstructure, density and thermal conductivity. The converted tapes showed relatively high porosity (between 12 and 22%) and low thermal conductivity (between 3 and 8 W/m.K.). The tapes are mainly composed by crystalline phases of beta-SiC, Si2ON2, O'SiAlON, Al2O3 and mullite and a SiOC amorphous phase; Si was observed in tapes pyrolysed at 1400 ºC.

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Incorporação de lodo industrial em compósitos de resina poliéster/ Incorporation of industrial sludge in polyester resin composites

Barcellos, Ivonete O.; Souza, Antônio C. de; Selke, Anna E.
2009-06-01

Resumo em português A incorporação de lodo industrial (L) e fibra de crisotila (FC) na preparação de compósitos com resina poliéster (P) é uma possível alternativa para minimizar o acúmulo de resíduos sólidos. A caracterização dos compósitos estruturais com estes reforços indicou diminuição nos valores de densidade quando comparados com compósitos reforçados com fibra de vidro. Os valores máximo e mínimo de resistência ao impacto Izod, para formulações do tipo P/L/FC, (mais) foram 29,1 e 12,6 J.m-1. A incorporação de lodo contribuiu para o aumento da capacidade de isolamento térmico de compósitos com fibra de crisotila, além de preservar a estabilidade térmica da matriz polimérica. Os resultados indicaram que apesar de provocar perdas mecânicas, a incorporação de lodo em compósitos com matriz de poliéster resulta em laminados com densidade reduzida e baixa condutividade térmica. Resumo em inglês The incorporation of industrial sludge (L) and chrysotile fiber (FC) in the preparation of composites with polyester resin (P) is a possible alternative to minimize the accumulation of solid wastes. The characterization of the structural composites with these reinforcements indicated reduction in density values when compared with glass fiber reinforced composites The maximum and minimum values of Izod impact resistance for P/L/FC formulations were 29.1 and 12.6 J.m-1. The (mais) incorporation of sludge led to an increased thermal isolation capability for composites with crysotile fiber, also preserving the thermal stability of the polymeric matrix. The results indicated that although there are damages in mechanical properties, the incorporation of sludge in composites with polyester matrix results in mils with reduced density and low thermal conductivity.

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Influência ambiental sobre a estrutura geotermal rasa

Araujo, Rutenio Luiz Castro de; Silva, Roberto Matias da; Carvalho, João da Silva; Monteiro, Ierecê Barbosa
2004-04-01

Resumo em português O presente trabalho tem como finalidade principal quantificar as variações da temperatura, condutividade térmica e do fluxo térmico terrestre, às profundidades de 0,0m e 1,0m, durante um ciclo climático completo de um ano, mostrando, também, as fontes externas principais as quais são responsáveis por essas variações geotérmicas. Verificou-se que as fontes externas principais, que interagem diretamente com a estrutura geotermal rasa são o grau de cobertura veg (mais) etal superficial e os índices de precipitação pluviométrica e insolação locais. As variações geotérmicas registradas no presente trabalho são de suma importância para o melhor entendimento da estrutura geotermal rasa. Tais valores são importantes na elaboração de modelos reais acerca dos efeitos causados pelos processos de desmatamento ou de reflorestamento na Amazônia. Resumo em inglês The main objective of the present work is to quantify the variations of temperature, thermal conductivity and of terrestrial heat flow to the depths of 0.0m and 1.0m, during a complete one-year climatic cycle, and also showing the main external sources which are responsible for these geothermal variations. It was verified that the main external sources, which interact directly with the shallow geothermal structure, are the degree of superficial vegetation cover and the lo (mais) cal rain indices and insolation. The registered geothermal variations in this study are of great importance for the best knowledge of the shallow geothermal structure. Such values are important in the elaboration of real models concerning the effects caused by the processes of deforestation or reforestation in the Amazon Region.

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Desgaste de ferramentas no torneamento com alta velocidade de corte da superliga "waspaloy"

Silva, Leonardo Roberto da; Coelho, Reginaldo Teixeira; Catai, Rodrigo Eduardo
2004-06-01

Resumo em português Nesse trabalho, procurou-se estudar os mecanismos de desgaste de diversas geometrias de ferramentas cerâmicas (Al2O3 + SiCw e Al2O3 + TiC) e ferramentas de PCBN. Para isto foram realizados ensaios de torneamento com alta velocidade de corte em uma superliga à base de níquel (Waspaloy) com dureza de aproximadamente 40 HRC sob condição de corte a seco. As superligas são conhecidas como materiais de difícil usinabilidade devido à alta dureza, alta resistência mecân (mais) ica em alta temperatura, afinidade para reagir com materiais da ferramenta e baixa condutividade térmica. Os resultados mostraram que o material da ferramenta e a geometria influenciaram o comportamento dos mecanismos de desgaste. De uma maneira geral, o tipo de desgaste dominante foi o de entalhe e os mecanismos foram abrasão, attrition (aderência com arrastamento) e provável difusão na maioria das ferramentas utilizadas. Resumo em inglês The purpose of this work is to study the wear mechanisms in several geometries of ceramic tools (Al2O3 + SiCw and Al2O3 + TiC) and PCBN tools. Several high speed turning experiments were accomplished in nickel-base superalloy (Waspaloy) with hardness of approximately 40 HRC under dry cutting condition. The nickel based superalloys are known as difficult to cut materials due to their high hardness, high mechanical straight at high temperature, chemical affinity to tool mat (mais) erials and lower thermal conductivity. The results showed that the material of the tool and geometry influence the behavior of wear mechanisms. In general, the dominant type of wear was notching and the mechanisms were abrasion, attrition and probable diffusion in most of the used tools.

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Análise da resistência ao choque térmico de refratários contendo carbono/ Evaluation of the thermal shock resistance of carbon-containing refractories

Quintela, M. A.; Melo, T. M. F. de; Lage, I. J.; Pandolfelli, V. C.; Rodrigues, J. A.
2001-12-01

Resumo em português Face à complexidade, ao custo e à duração dos testes cíclicos para avaliação da resistência ao choque térmico, os refratários contendo carbono têm sido tipicamente selecionados com base na sua superior condutividade térmica. Por essa razão, é importante uma avaliação das principais propriedades dos refratários, visando não apenas estabelecer critérios de seleção, mas, também, permitir à engenharia de projetos efetuar modificações na sua microestru (mais) tura, possibilitando assim superior desempenho do revestimento. Este trabalho apresenta os principais aspectos teóricos e a técnica adotada na Usiminas para avaliação da resistência ao choque térmico de materiais contendo carbono. A metodologia contempla a medida da energia de fratura utilizando a técnica de CMOD (crack mouth opening displacement) e a determinação dos parâmetros de resistência ao dano por choque térmico, R'''' e Rst. Resumo em inglês Due to complexity, cost and time involved in evaluating the thermal shock resistance, carbon-containing refractories are usually selected based only on the thermal conductivity. It is therefore necessary to evaluate the physical properties that affect the thermal shock behavior of refractories and to generate suitable criteria for selection and development of microstructure aiming to increase the lining life. The present paper presents the methodology used at Usiminas for (mais) the determination of the thermal shock damage resistance of carbon-containing refractories for casting ladles. The test method adopted involves measurements of the fracture energy using CMOD (crack mouth opening displacement) and the determination of the thermal shock parameters (R'''' e Rst).

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Choque térmico em filtros cerâmicos do sistema Al2O3-SiC/ Thermal shock on ceramic filters in the system Al2O3-SiC

Salvini, V. R.; Innocentini, M. D. M.; Pandolfelli, V. C.
2002-03-01

Resumo em português Em diversas aplicações as cerâmicas celulares são submetidas a tensões térmicas severas, tal como na filtração de metais fundidos. Contudo, há poucos estudos sobre o desempenho ao choque térmico destes materiais. Uma das razões é que a metodologia para análise desta classe de materiais deve ser distinta daquela utilizada para os materiais cerâmicos densos. Isto porque no caso dos materiais celulares para filtração de metais fundidos o meio causador do choq (mais) ue térmico infiltra-se rapidamente na estrutura reticular de poros, reduzindo o gradiente de temperatura entre a superfície externa e a do interior do corpo. Neste contexto, a proposta do presente trabalho é verificar os efeitos de algumas propriedades dos filtros cerâmicos em seu comportamento mecânico durante testes de choque térmico em água. As propriedades consideradas são a permeabilidade, a condutividade térmica e a área superficial específica dos filtros. Para isto foram utilizados os filtros cerâmicos do sistema de Al2O3-SiC de 8, 10, 20 e 30 ppi (poros por polegada linear). Resumo em inglês In many applications, open-cell ceramics are expected to undergo severe thermal stresses, for instance, in their use as molten metal filters. However, only a few studies have considered the thermal shock behavior of these materials. One of the main reasons is the theoretical approach used for dense ceramics which may not be valid for porous materials. In this context, the aim of this work is to analyze the effects of permeability, specific surface area and thermal conduct (mais) ivity on the mechanical behavior of ceramic filters subjected to water quenching tests. Al2O3-SiC filters with nominal cell sizes, expressed as the number of pores per linear inch (ppi), ranged from 8 to 30 ppi were used in the experimental tests.

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Catodo para célula a combustível de óxido sólido: síntese e caracterização de manganito de lantânio dopado com estrôncio/ Cathode for solid oxide fuel cell: synthesis and characterization of strontium-doped lanthanum manganite

Chiba, R.; Vargas, R.A.; Andreoli, M.; Seo, E.S.M.
2007-01-01

Resumo em português As células a combustível (CaC) destacam-se como geradoras de energia distribuída, nas quais são dispositivos eletroquímicos de baixo impacto ambiental, que são basicamente alimentadas pelo combustível hidrogênio e pelo oxidante oxigênio, tendo como principais produtos, a eletricidade e a água. Estes dispositivos vêm sendo considerados como uma opção real para a geração de energia elétrica distribuída de maioria dos países, devido à possibilidade de cons (mais) trução modular, baixo nível de ruídos, produção simultânea de energia elétrica e térmica, baixa restrição quanto à localização e elevada eficiência de conversão, dependendo do tipo de CaC. As aplicações da CaC em demonstrações significativas têm atestado a viabilidade em unidades estacionárias, móveis e portáteis. Neste contexto, o manganito de lantânio dopado com estrôncio (La1-xSr xMnO3), é um material cerâmico de grande importância, devido principalmente ao seu uso como catodo em células a combustível de óxido sólido (Solid Oxide Fuel Cells - SOFCs). Nos últimos anos, o grande interesse dos pesquisadores em relação a este material se deve principalmente às suas características tais como: boa estabilidade química e térmica, alta atividade catalítica na redução do oxigênio, coeficiente de expansão térmica razoavelmente similar ao eletrólito sólido (zircônia estabilizada com ítria) e alta condutividade elétrica. No presente trabalho apresenta-se uma contribuição ao estudo das composições químicas e estruturais de La1-xSr xMnO3 com concentrações de estrôncio (15 e 50 % em mol) pela técnica dos citratos. As resinas foram caracterizadas por análise termogravimétrica (ATG) e análise térmica diferencial (ATD); e os pós sintetizados foram caracterizados por absorção gasosa (LECO), espectrometria de fluorescência de raios X (FRX), granulometria por espalhamento de feixe de laser (CILAS), adsorção gasosa (BET), picnometria por gás hélio, difratometria de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). As características dos pós de La1-X SrX MnO3 foram avaliadas visando a utilização na preparação de suspensões catódicas de filmes finos das SOFCs. Resumo em inglês The fuel cells (FC) are distinguished as generating of distributed energy and are electrochemical devices of low environmental impact. These devices are fed by hydrogen and oxygen, having as main products, the electricity and the water. Fuel Cells are considered as a real option for the generation of electric energy distributed of many countries, due to possibility of modular construction, low noises level, potential for cogeneration, minimal siting and substantially high (mais) er conversion efficiency. Its applications have been detached in stationary and mobile segments, and portable units. In this context, the strontium-doped lanthanum manganite (La1-X SrX MnO3) is a ceramic material used as cathode in solid oxide fuel cells (SOFCs). Currently, the great interest of the researchers to this material has been the study of its characteristics, such as: good chemical and thermal stability, high catalytic activity in the oxygen reduction reaction, thermal expansion coefficient similar to the electrolyte (yttria stabilized zirconia) and high electrical conductivity. In this work is presented a contribution to the study of the chemical compositions and structural of La1-X SrX MnO3 with strontium concentrations (15 and 50 mol %) by the citrate technique. The resins have been characterized by Thermal Gravimetric Analysis (TGA) and Thermal Differential Analysis (TDA); and the powders have been characterized by Gas Absorption (LECO), X-Ray Fluorescence Spectroscopy (XRF), Granulometry by Laser Scattering (CILAS), Gas Adsorption (BET), Picnometry by Gas Helium, X-Ray Diffractometry (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM). The characteristics of La1-X SrX MnO3 powders have been evaluated aiming at the use in the preparation of cathodic suspensions of thin films of the SOFCs.

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Propriedades termofísicas de soluções-modelo similares a sucos: parte II/ Thermophysical properties of model solutions similar to juice: part II

Moura, Sílvia Cristina Sobottka Rolim de; França, Vitor Correia Lima; Leal, Áurea Maria Castelo Branco
2005-09-01

Resumo em português Propriedades termofísicas, densidade e viscosidade de soluções-modelo similares a sucos foram determinadas experimentalmente. Os resultados foram comparados aos preditos por modelos matemáticos (STATISTICA 6.0) e obtidos da literatura em função da sua composição química. Para definição das soluções-modelo, foi realizado um planejamento estrela, mantendo-se fixa a quanti-dade de ácido (1,5%) e variando-se a água (82-98,5%), o carboidrato (0-15%) e a gordura (mais) (0-1,5%). A densidade foi determinada em picnômetro. A viscosidade foi determinada em viscosímetro Brookfield modelo LVF. A condutividade térmica foi calculada com o conhecimento das propriedades difusividade térmica e calor específico (apresentados na Parte I deste trabalho MOURA [7]) e da densidade. Os resultados de cada propriedade foram analisados através de superfícies de respostas. Foram encontrados resultados significativos para as propriedades, mostrando que os modelos encontrados representam as mudanças das propriedades térmicas e físicas dos sucos, com alterações na composição e na temperatura. Resumo em inglês Thermophysical properties, density and viscosity of model solutions similar to juices were experimentally determined. The results were compared to those predicted by mathematical models (STATISTIC 6.0) and to values mentioned in the literature, according to the chemical composition. A star planning was adopted to define model solutions composition; fixing the acid amount in 1.5% and varying water (82-98.5%), carbohydrate (0-15%) and fat (0-1.5%). The density was determine (mais) d by picnometer. The viscosity was determined by Brookfield LVF model viscosimeter. The thermal conductivity was calculated based on thermal diffusivity and specific heat values (presented at the 1st . Part of this paper - MOURA [7]) and density. The results of each property were analyzed by the response surface method. The found results were significant, indicating that the models represent the changes of thermal and physical juices properties, according to their composition and temperature variations.

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Estudo do nitreto de alumínio para aplicações termo-mecânicas/ Study of aluminum nitride for thermomechanical applications

Baldacim, S. A.; Silva, O. M. M.; Santos, C.; Silva, C. R. M.
2005-12-01

Resumo em português O nitreto de alumínio é muito utilizado como material semicondutor em dispositivos óptico-eletrônicos na qual sua alta condutividade térmica permite uma boa dissipação de calor. Por outro lado, devido à alta resistência mecânica e boa estabilidade estrutural à alta temperatura, tem sido crescente o seu estudo para aplicações termo-mecânica levando em considerações os avanços tecnológicos no processamento e caracterização destes materiais. Neste trabalh (mais) o serão apresentados os resultados dos estudos de prensagem a quente do nitreto de alumínio aditivado com 5%, 10% e 20% de uma mistura contendo Al2O3 + Y2O3. A massa específica foi determinada de acordo com a norma ASTM C20-87, as fases presentes por difração de raios X e as análises microestruturais por microscopia eletrônica de varredura. A microdureza e tenacidade à fratura foram avaliadas pelo método de indentação Vickers. Os resultados promissores alcançados de densificação, próximos à densidade teórica, e propriedades mecânicas, mostraram a viabilidade da utilização do AlN em aplicações estruturais. Resumo em inglês Aluminum nitride is applied as semiconductor material in optical-electronic devices due to its high thermal conductivity and high heat dissipation. On the other hand, due to high mechanical strength and high-temperature structural stability this material has been studied for thermomechanical application. In this work the results of the physical and mechanical properties of aluminum nitride sintered by hot uniaxial pressing with 5%, 10% and 20% of YAG (Al2O3+Y2O3 ) additio (mais) ns are presented. The specific mass was determined by ASTM C20-87 standard, crystalline phases identified by X-ray diffraction and microstructural analysis performed by scanning electron microscopy. The microhardness and fracture toughness values were determined on the polished surface, at room temperature, using Vickers indentation method. The excellent results obtained for densification and mechanical properties show the viability of the use of aluminum nitride in structural applications.

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Obtenção e propriedades de cerâmicas porosas pela técnica de incorporação de espuma/ Production and properties of porous ceramics obtained by foam addition technique

Romano, R. C. O.; Pandolfelli, V. C.
2006-06-01

Resumo em português Cerâmicas porosas, em geral, associam baixa condutividade térmica, alta área superficial, alta permeabilidade e resistência a ataques químicos. Essas características despertam grande interesse do setor de refratários para sua utilização como filtros em altas temperaturas e/ou como isolantes térmicos, quando sua porosidade é fechada. Diversas técnicas foram reportadas para obtenção desses materiais, tais como a queima de partículas orgânicas, a réplica e o (mais) gelcasting de espumas cerâmicas. No entanto, com as técnicas convencionais utilizadas até o momento, ainda não é possível o adequado controle da porosidade e da homogeneidade microestrutural. Por isso, no presente trabalho é proposta uma nova forma de obtenção de materiais porosos, onde uma espuma estável, produzida independentemente, é adicionada em uma suspensão de alumina, gerando materiais com elevada porosidade e estrutura homogênea (com estreita população de poros). Além disso, algumas propriedades, como resistência mecânica e módulo de Weibull são apresentadas e os resultados indicam que essa nova rota de processamento pode vir a ser utilizada para desenvolvimento de novos produtos. Resumo em inglês Porous ceramics materials, usually, associate low thermal conductivity, high superficial area, high permeability and high resistance to chemical corrosion. These are interesting features for refractory applications such as filters for high temperatures or thermal insulating purposes. Several techniques have been reported to obtain porous ceramics: organic particle burn-out, replica technique and gelcasting of ceramic foams. However, these processing routes generally resul (mais) t heterogeneous materials with a broad of pore size distribution. Therefore, in this work a novel technique is used in order to produce porous ceramics, where a stable foam, prepared independently, is mixed to a Al2O3 suspension, producing materials with high porosity and homogeneous microstructure (narrow pores distribuition). Besides that, their mechanical strength and Weibull's modulus are presented and the results showed promissing perspectives for this developed technique.

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Propriedades mecânicas de espumas cerâmicas produzidas via "gelcasting"/ Mechanical properties of ceramic foams produced by gelcasting

Ortega, F. S.; Paiva, A. E. M.; Rodrigues, J. A.; Pandolfelli, V. C.
2003-03-01

Resumo em português Cerâmicas porosas são materiais de grande interesse tecnológico, devido à associação de propriedades únicas como alta refratariedade e inércia química com alta permeabilidade, alta área superficial e baixa condutividade térmica. No entanto, o aumento da porosidade resulta, invariavelmente, na deterioração das propriedades mecânicas. Este trabalho faz uma investigação sobre as propriedades mecânicas de espumas cerâmicas obtidas pela aeração de suspensõ (mais) es associada à polimerização "in situ" de monômeros orgânicos previamente adicionados (processo gelcasting). A macroestrutura resultante deste processo é constituída por poros que tendem a uma geometria esférica, a qual minimiza a concentração de tensões mecânicas. Além disso, as paredes dos poros podem ser completamente densificadas, proporcionando uma microestrutura homogênea. A resistência mecânica de espumas cerâmicas com várias densidades foi avaliada por flexão em quatro pontos e por compressão. Os resultados mecânicos foram analisados através da estatística de Weilbull. O módulo elástico das amostras foi caracterizado pelo método de ressonância mecânica de barras. Os resultados obtidos possibilitam uma melhor compreensão dos fatores que determinam as propriedades mecânicas desta nova classe de material, fornecendo subsídios para futuros desenvolvimentos. Resumo em inglês Porous ceramics have great technological importance, since they combine ceramics unique properties, such as refractoriness and chemical resistance, with high surface area, high permeability and low thermal conductivity. Nevertheless, increasing porosity generally deteriorates the mechanical behavior of ceramics. In this work, the mechanical properties of ceramic foams produced by the aeration of ceramic suspensions associated to the polymerization of previously added mono (mais) mers (gelcasting process) is investigated. The macrostructure that results from this process is constituted of nearly spherical pores, a geometry that minimizes the concentration of mechanical stresses. Moreover the cell walls can be well densified during sintering, resulting in a homogeneous microstructure. The mechanical strength of ceramic foams with several densities was evaluated under 4-point bending test and compression. The results of flexural strength were used to calculate the Weilbull modulus of the samples. The Young's modulus and shear modulus were measured using a mechanical resonance method. The results allowed a better comprehension of the main factors that affect the mechanical properties of this new material category and provided insights for its improvement.

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Heterocoagulação como técnica para obtenção de cerâmicas porosas/ Porous ceramics through heterocoagulation process

Carlos, M. O.; Garcia, J. R.; Oliveira, I. R.; Salomão, R.; Pandolfelli, V. C.
2005-06-01

Resumo em português Devido ao custo da energia, tem crescido o interesse pelo uso de cerâmicas refratárias porosas como isolantes térmicos para aplicações em altas temperaturas. Isso se deve ao fato desses materiais aliarem propriedades intrínsecas das cerâmicas, como inércia química e refratariedade, à baixa condutividade térmica dos porosos. Uma das técnicas utilizadas na obtenção desses materiais consiste na adição de compostos orgânicos à matriz cerâmica, os quais vola (mais) tilizam durante a queima. Essa técnica pode ter seu desempenho aprimorado (porosidade controlada) pela utilização da heterocoagulação entre as partes inorgânicas e orgânicas. O objetivo desse trabalho foi avaliar o impacto da heterocoagulação na fabricação de cerâmicas porosas utilizando PVC ou amido como aditivo orgânico e alumina como componente inorgânico. Foram definidas as condições mais favoráveis à heterocoagulação para os dois incorporadores. Independente do tipo de incorporador, o aumento do teor utilizado resultou em cerâmicas mais porosas. Entretanto, um teor máximo de 50vol% do material orgânico foi escolhido, uma vez que maiores teores resultam em uma resistência mecânica insatisfatória. Verificou-se ainda que, em comparação com o processo convencional, as cerâmicas produzidas por heterocoagulação apresentaram maior homogeneidade microestrutural e resistência mecânica. Resumo em inglês The crisis faced by the energy sector has led to a growing interest in the use of refractory porous ceramics as high temperature insulators, due to their unique combination of properties: chemical inertia, refractoriness and low thermal conductivity. Among the several techniques employed in the production of these materials, the addition of organic particles, which volatilize during the first heat-up, to the ceramic matrix is one of the most promising techniques. This pro (mais) cedure can be optimized in order to attain a better control over the porosity using the heterocoagulation of the inorganic and organic parts of a suspension. The purpose of the present work was to evaluate the impact of the heterocoagulation on the production of porous ceramics using PVC and starch as organic and alumina as inorganic compounds. The most suitable conditions to promote heterocoagulation of the constituents were previously determined. The increasing of the volume fraction of the organic parts generated more porous materials for both additives. However, the maximum amount of organics was set in 50 vol.% in order to achieve acceptable mechanical strength. It was also found out that compared to the conventional process, the porous ceramics obtained by heterocoagulation presented superior microestrutural homogeneity and mechanical strength.

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Efeito do teor de Y2O3 na sinterização do nitreto de alumínio/ Effect of Y2O3 content on the sintering of aluminum nitride

Molisani, A. L.; Yoshimura, H. N.; Goldenstein, H.
2006-06-01

Resumo em português O Y2O3 é o principal aditivo usado na sinterização de cerâmicas de AlN com elevada condutividade térmica, que são destinadas a produção de dispositivos eletrônicos de alta performance. Neste trabalho, investigou-se o efeito do teor de aditivo na sinterização de AlN com 0,5 a 4% em peso de Y2O3, correlacionado os resultados de densidade, análise microestrutural e a evolução das segundas fases em função da temperatura de sinterização. Os corpos compactados (mais) foram sinterizados em atmosfera de nitrogênio usando um forno com elemento resistivo de tungstênio entre 1650 e 2000 ºC por 1 h. Os resultados mostraram que a densificação das amostras de AlN com até 4% de Y2O3 ocorreu por sinterização no estado sólido até 1700 ºC. Acima desta temperatura, a densificação ocorreu por sinterização assistida por fase líquida. A fusão da fase YAG foi responsável pela formação de líquido ao redor de 1725 ºC nas amostras de AlN com até 4% de Y2O3. A quantidade de fase líquida aumentou em função do teor de aditivo nas amostras somente após a densificação total devido à fusão das partículas grandes refratárias de aluminatos de ítrio (YAP e YAM) em altas temperaturas. Assim, o aumento do teor de Y2O3 (0,5 a 4% em peso) não causou variações significativas no comportamento de densificação do AlN porque a quantidade de fase líquida foi próxima na faixa de temperatura em que ocorreu a densificação. A adição de apenas 0,5% em peso de Y2O3 aumentou significativamente a sinterabilidade do AlN. O uso de Y2O3 com larga distribuição granulométrica em relação a do AlN não causou a formação de poros grandes. Os resultados mostraram uma tendência de evaporação de compostos óxidos nas amostras de AlN com Y2O3 sinterizadas principalmente acima de 1850 ºC. Resumo em inglês Y2O3 is the main sintering aid for high thermal conductivity AlN ceramics for the production of electronic devices. The effect of varying the amount of Y2O3 as sintering aid for AlN from 0.5 to 4 wt% was investigated. The effects of different amounts of Y2O3 were correlated with results of density and microstructural analysis, as well as the evolution of second phases, as a function of sintering temperature. Green bodies were sintered in nitrogen atmosphere using a tungst (mais) en element furnace, between 1650 and 2000 ºC for 1 h. The results showed the densification of AlN samples with Y2O3 by solid state sintering up to 1700 ºC; above this temperature, densification occurred by liquid-phase sintering. The melting of a YAG phase caused the formation of liquid phase at around 1725 ºC, in samples of AlN with up to 4 wt% Y2O3. The amount of liquid-phase increased with increasing sintering aid content only after the full densification of the samples, due to the melting of large refractory particles of yttrium aluminates (YAP and YAM) at high temperatures. As a result, the increase of the Y2O3 content (0.5 to 4 wt%) did not cause significant variations in the densification behavior of the AlN, as the amount of liquid-phase was similar for all temperatures in the range at which densification occurred. The addition of only 0.5 wt% Y2O3 increased significantly the sinterability of AlN. The use of Y2O3 with large particle size distribution in relation to AlN did not cause the formation of large pores. The results showed a trend towards oxide compounds evaporation in AlN samples with Y2O3, when sintered above 1850 ºC.

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Viabilidade e vigor de sementes de paineira após armazenamento, condicionamento e estresses salino e térmico/ Viability and vigor in folk silk tree seeds after storage, conditioning and submission to salt and thermal stress

Perez, Sonia Cristina Juliano Gualtieri de Andrade; Jardim, Manoela Meyrsieck
2005-06-01

Resumo em português O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do condicionamento e dos estresses salino e térmico sobre o vigor e a viabilidade de sementes de paineira (Chorisia speciosa St.-Hil) armazenadas em geladeira, em embalagens impermeáveis, durante três anos. Sementes com e sem punção do tegumento foram condicionadas em água destilada e em soluções de KNO3 a 0,1 M e 0,2 M, durante 24 horas, a 27ºC. O estresse salino foi simulado com soluções de NaCl em potenciais osm (mais) óticos variando de 0,0 a -1,2 MPa, a 27ºC. O estresse térmico de diferentes intensidades foi aplicado em sementes secas, que germinaram a 27ºC. Houve diminuição da viabilidade e do vigor das sementes com o aumento da intensidade dos estresses salino e térmico. Nas sementes condicionadas e intactas, o limite máximo de tolerância à salinidade não foi reduzido, porém houve diminuição da tolerância ao estresse térmico, em sementes condicionadas com ou sem punção. O teste de condutividade elétrica indicou as sementes condicionadas em água e KNO3 0,1 M como as de maior vigor. Sementes condicionadas em água apresentaram maior velocidade de germinação sob estresses salino e térmico. O condicionamento substituiu a punção do tegumento, que não é recomendada para sementes armazenadas. Resumo em inglês The aim of this work was to evaluate the effects of priming, salt and thermal stress on viability and vigor of folk silk tree seeds (Chorisia speciosa St.-Hil) after storage in hermetic containers at 5ºC. Intact and with coat punction seeds were primed in distilled water and KNO3 solutions (0.1 M and 0.2 M) during 24 hours at 27ºC. Salt stress was simulated with NaCl solutions at different osmotic potential, ranging from 0.0 MPa until -1.2 MPa, at 27ºC. Different inten (mais) sities of thermal stress were applied on dried seeds; germination tests were carried out at 27ºC. As the intensity of salt and thermal stress increased, a reduction on seed vigor and viability was recorded in intact or punctured seeds. The salt tolerance limit showed before the storage was not reduced in intact seeds but there was an increase at thermal sensibility on intact or punctured seeds. The highest rates and germination percentage are recorded in seeds primed in water, submitted to salt and thermal stress. The conductivity test indicated the seeds primed in water or KNO3 0.1 M as the most vigorous. It is desirable to use priming to substitute the coat punction, after seed storage.

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Síntese de manganita de lantânio com substituição parcial do La por Sr pelo método citrato/ Synthesis of lanthanum manganites with partial substitution La by Sr using citrate method

Silva, Walquíria Joseane da; Melo, Dulce Maria de Araújo; Soares, Sibelle Feitosa da Cunha X.; Pimentel, Patrícia Mendonça; Nascimento, Rubens Maribondo do; Martinelli, Antonio Eduardo; Rabelo, Adriano Alves
2007-01-01

Resumo em português As Manganitas de Lantânio são óxidos cerâmicos semicondutores intrínsecos do tipo p com estrutura perovsquita. A dopagem adequada nos sítios A, nesse material, aumenta a condutividade elétrica tornando-o apropriado para ser utilizado na produção de células a combustível de óxido sólido (solid oxide fuel cell - SOFC), operando em temperaturas próximas de 1000 °C. Em geral, a propriedades dos materiais variam com a composição e com o método de síntese. Ne (mais) sse trabalho, foi sintetizado o composto La1-xSrxMnO3 (x = 0,20-0,22) via método citrato, visando investigar o efeito do teor de dopante na formação da fase perovsquita. O método citrato foi utilizado, uma vez que permite a obtenção de pós homogêneos e fases cristalinas a temperaturas mais baixas que os métodos tradicionais de síntese. Os pós-sintetizados foram caracterizados por difração de raios X (DRX), análise termogravimétrica (TG), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise de área superficial específica pelo método BET. Os pós sintetizados com substituição de 22% de lantânio apresentaram melhores resultados em relação a obtenção da fase perovsquita. Resumo em inglês Lanthanum manganite is a type p intrinsic semiconductor ceramic oxide with perovskite structure. The partial substitution in A-site of that material increases it’s electrical conductivity, becoming appropriate to be used in production of solid oxide fuel cells (SOFC) component for working at temperatures around at 1000 °C. In general, the properties of materials change with composition and synthesis method. In the present work, the synthesis of La1-xSrxMnO3 (x = 0,20-0, (mais) 22) has been carried out by citrate method, aiming at to investigate the percentage effect of the dopante in the formation of the perovskite phase. This method allows to obtain homogenous powders and crystalline phase in lower temperatures than traditional methods of synthesis. The sample was characterized by X-ray diffraction (XRD), thermal gravimetric analyses (TGA), scanning electron microscopy (SEM) and analysis by specific surface area by BET method. The powders synthesized with 22% partial substitution of strontium showed better results relative to obtain perovskite phase.

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Qualidade sanitária e fisiológica de sementes de Amburana cearensis A.C. Smith submetidas à termoterapia e tratamento químico/ Health and physiological quality of Amburana cearensis A.C. Smith seeds subjected to thermotherapy and chemical treatment

Oliveira, Mônica Danielly de Mello; Nascimento, Luciana Cordeiro do; Alves, Edna Ursulino; Gonçalves, Edilma Pereira; Guedes, Roberta Sales; Silva Neto, João José da
2011-03-01

Resumo em português O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficácia da termoterapia no controle de fungos associados a sementes de cumaru (Amburana cearensis A.C. Smith) de duas localidades, após tratamento térmico e químico. A avaliação da sanidade foi realizada pelo método de incubação em papel filtro (Blotter Test) e a qualidade fisiológica das sementes pelos testes de germinação e condutividade elétrica. O tratamento térmico utilizado foi por imersão em água aquecida a 6 (mais) 0ºC por 0, 5, 10 e 20 min. e o tratamento químico foi feito com o fungicida Captan. Utilizaram-se 100 sementes por tratamento (dez sementes por placa de Petri), as quais foram incubadas, por sete dias, à temperatura de 22 ± 2ºC e fotoperíodo de 12h. A avaliação qualitativa e quantitativa (expressa em porcentagem) dos fungos associados às sementes foi realizada com auxílio de microscópio estereoscópico. Nas amostras examinadas, constatou-se apenas a incidência do fungo Aspergillus niger. Houve maior incidência de A. niger no lote da localidade Catolé do Rocha, Estado da Paraíba, sendo a incidência do fungo muito baixa na localidade Petrolina, Estado do Pernambuco. Os tratamentos que apresentaram melhor resultado foram o fungicida e a termoterapia por 20 min. Resumo em inglês The objective of this work was to evaluate the effectiveness of thermotherapy in the control of fungi associated with seeds of cumaru (Amburana cearensis A.C. Smith) from two localities, after thermal and chemical treatment. The health assessment was conducted by the method of incubation on paper filter (Blotter Test) and physiological quality seeds was determined by germination tests and electrical conductivity. The thermal treatment was used by immersion in water heated (mais) to 60 degrees for 5, 10 and 20 minutes. The chemical treatment was done with Captan fungicide. The study used 100 seeds per treatment (10 seeds per petri dish), which were incubated for seven days, at a temperature of 22 ± 2ºC and 12-hour photoperiod. The qualitative and quantitative assessment (expressed in percentage) of the fungi associated with the seeds was done with the help of a stereoscope. In the examined samples, only the Aspergillus niger fungus was found. There was a higher incidence of A. niger in the lot from the town of Catolé Rocha, Paraíba State, with very low incidence of the fungus in the town Petrolina, Pernambuco State. The treatments with the best results were fungicide and thermotherapy for 20 minutes.

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Novos materiais à base de nanofibras de carbono como suporte de catalisador na decomposição da hidrazina/ Carbon nanofibers a new catalyst support for hydrazine decomposition

Vieira, Ricardo; Pham-Huu, Cuong; Keller, Nicolas; Ledoux, Marc J.
2003-10-01

Resumo em inglês Today satellites propulsion is based on the use of monopropellant and/or bipropellant chemical systems. The maneuvering of satellite is based on the hydrazine decomposition micropropulsors catalyzed by metallic iridium supported on g-alumina. This reaction is a surface reaction and is strongly exothermic and implies that the operation of the micropropulsor is controlled by the mass and heat diffusions. For this reason and for the fact that the propulsor operation is frequ (mais) ently in pulsed regime, the catalyst should support high pressure and temperature variations within a short time period. The performance and the durability of the commercial catalyst are jeopardized by the low thermal conductivity of the alumina. The low thermal conductivity of the alumina support restricts the heat diffusion and leads to the formation of hot spots on the catalyst surface causing the metal sintering and/or fractures of the support, resulting in loss of the activity and catalyst destruction. This work presents the synthesis and characterization of new carbon composite support for the active element iridium, in substitution of the commercial catalysts alumina based support. These supports are constituted of carbon nanofibers (30 to 40 nm diameter) supported on a macroscopic carbon felt. These materials present high thermal conductivity and mechanical resistance, as well as the easiness to be shaped with different macroscopic shapes. The mechanical stability and the performance of the iridium supported on the carbon composite support, evaluated in a laboratory scale test in hydrazine decomposition reaction, are superior compared to the commercial catalyst.

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Influência de Negro de Fumo Modificado com Polianilina na Estrutura de Compósitos com Poli(Fluoreto de Vinilideno)/ Influence of Polyaniline-modified Carbon Black on th Morphology of Poly(vinylidene Fluoride)

Zucolotto, Valtencir; Gregório Filho, Rinaldo; Avlyanov, Jamshid; Mattoso, Luiz H. C.
2002-01-01

Resumo em português Compósitos condutores elétricos a base de poli(fluoreto de vinilideno) (PVDF) e negro de fumo modificado com polianilina (Eeonomer®) foram preparados através do processamento por fusão. Resultados de reometria de torque indicaram que a presença de polianilina no negro de fumo é vantajosa ao processamento por fusão, reduzindo a viscosidade do fundido em comparação com a aditivação com negro de fumo puro. Compósitos contendo acima de 5% em peso de Eeonomer® ap (mais) resentaram condutividade da ordem de 10-2 S/cm. Esse valor se manteve estável mesmo após tratamento térmico a 150°C por 170 h em atmosfera ambiente. Análises por calorimetria diferencial de varredura (DSC) e difração de Raios-X mostraram que o tipo e a quantidade de Eeonomer®, assim como a taxa de resfriamento da amostra, podem afetar a temperatura de fusão, o grau de cristalinidade e a fase cristalina do PVDF presente no compósito. Resumo em inglês Conductive polymeric composites of poly(vinylidene fluoride) and carbon black modified with polyaniline were prepared via melting processing. The additivation with Eeonomers® is advantageous to the melt processing of the composites reducing the melt viscosity in comparison to the additivation with pure carbon black. The composites containing above 5%wt of Eeonomer® exhibited electrical conductivity around 10-2 S/cm, and this value remains constant even after thermal tre (mais) atment at 150 ºC during 170 h room atmosphere. Differencial Scanning Calorimetry (DSC) and X-Ray diffraction analyses showed that composites containing the beta phase of PVDF could be obtained via quenching from the melt. It was also shown that the type and amount of Eeonomer® affect the crystallinity and the melting temperature of PVDF present in the composites.

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Efeitos da incorporação de peneiras moleculares 3A, 4A, 5A e 13X em membranas compósitas de quitosana/poli(vinil álcool)/ Effect of molecular sieves 3A, 4A, 5A and 13X incorporation on the chitosan/poly(vinyl alcohol) composites membranes

Vicentini, Denice Schulz; Lima, João Cardoso de; Laranjeira, Mauro Cesar Marghetti
2010-01-01

Resumo em inglês The composite membranes prepared via incorporation of 12.5% of molecular sieves 3A, 4A, 5A and 13X into chitosan/poly(vinyl alcohol) (1:1). The composite membranes were immersed in the cross-linker sulfuric acid in order to acquire high proton conductivity for applications in electrolytes in PEMCF and DMF. The influence of the molecular sieves on the structural, optical, thermal, mechanical, morphologic and protonic conductivity properties and water/methanol swelling degree of membranes were investigated.

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Efeito da técnica de aeração sobre a macroestrutura e a permeabilidade de espumas cerâmicas produzidas via "gelcasting"/ Effect of aeration technique on the macrostructure and permeability of gelcast ceramic foams

Ortega, F. S.; Innocentini, M. D. M.; Valenzuela, F. A. O.; Pandolfelli, V. C.
2002-06-01

Resumo em português A produção de espumas cerâmicas através da aeração de suspensões associada ao processo "gelcasting" pode proporcionar cerâmicas porosas celulares com excelentes propriedades mecânicas, em uma ampla faixa de densidades. Entretanto, o uso deste material em aplicações específicas, como filtragem, isolamento térmico e suporte para catálise, requer adequações macroestruturais que favoreçam as propriedades desejadas, tais como permeabilidade, condutividade tér (mais) mica e área superficial. Tais propriedades decorrem de características como densidade, distribuição de tamanho de célula e conectividade entre células vizinhas, as quais são definidas durante a produção da espuma. Neste trabalho estudou-se a influência do processo de aeração sobre a macroestrutura da espuma cerâmica. Foram utilizados dois tipos de aerador, sendo um do tipo planetário e outro constituído de um borbulhador acoplado a um agitador mecânico. Suspensões de alumina contendo diferentes concentrações de agente espumante foram submetidas a ciclos de agitação nos dois tipos de aerador. Após a gelificação, os corpos obtidos foram sinterizados e avaliados quanto à permeabilidade ao ar e quanto à distribuição de tamanho de célula utilizando as técnicas de análise de imagem e de porosimetria de mercúrio. Os resultados mostram que o processo de aeração pode influenciar sensivelmente a densidade e o tamanho médio dos poros, com efeitos significativos sobre a permeabilidade do material. Verificou-se ainda que a caracterização da distribuição de tamanho de poro por porosimetria de mercúrio e por microscopia ótica leva a diferentes resultados, mas que ambas as técnicas podem ser úteis, dependendo do objetivo com que são usadas. Resumo em inglês The production of porous ceramics through the aeration of suspensions associated with the gelcasting process provides cellular porous ceramics with excellent properties and a wide range of densities. Nonetheless, the use of this material in applications such as filtering, thermal insulation, or catalyst supports requires a macrostructural tailoring in order to favor specific properties, such as permeability, thermal conductivity or specific surface area. These properties (mais) are determined by characteristics such as density, pore size distribution and connectivity between neighboring cells, which are defined during foam formation. The aim of this work was to assess the influence of the aeration process on the macrostructure of ceramic foams. A planetary mixer and a stirring vessel with a bubbling ring at the bottom surface were studied in this work. Alumina suspensions containing different foaming agent concentrations were submitted to mixing cycles in both foam generators. After gelling, samples were sintered and had their pore size distribution evaluated using image analysis and mercury porosimetry. The air permeability was also evaluated. The results showed that the aeration process may strongly influence the density and the mode pore size, having a significant effect on the material's permeability. It was observed that mercury porosimetry and image analysis lead to different pore size distributions. However, both results are useful, depending on the aim of the analysis.

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Desenvolvimento de um detector piezelétrico para cromatógrafo a gás interfaceado a microcomputador/ A piezoelectric detector for gas chromatograph interfaced to a microcomputer

Jesus, Dosil P. de; Medeiros, Gilberto A. de; Lago, Claudimir L. do
1999-02-01

Resumo em inglês A piezoelectric detector based on a commercial quartz crystal of 3.57MHz is shown. A PTFE cell attached to the GC-column outlet holds the polymer-coated crystal, whose terminals were removed. Two TTL oscillators (reference and sensor) are used and the beating of their frequencies is monitored through a home-made counter card inserted in a microcomputer. The original thermal conductivity detector was also interfaced, but through a 12-bit analog-to-digital converter. In spi (mais) te of the well-known fact that QCM has low sensitivity at high temperatures, results show significant peak deformation for low temperatures. In addition, the phenomenon is also dependent on the chemical composition of the absorbent film besides instantaneous partial pressure and chemical composition of the analyte.

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Decomposição catalítica da hidrazina sobre irídio suportado em compósitos à base de nanofibras de carbono para propulsão espacial: testes em condições reais/ Catalytic decomposition of hydrazine over iridium supported on carbon nanofiber composites for propulsion in space: tests under real-life conditions

Vieira, Ricardo; Netto, Demétrio Bastos; Bernhardt, Pierre; Ledoux, Marc-Jacques; Pham-Huu, Cuong
2005-02-01

Resumo em inglês The aim of this work is to present the catalytic performance of iridium supported on carbon nanofibers with macroscopic shaping in a 2 N hydrazine microthruster placed inside a vacuum chamber in order to reproduce real-life conditions. The performances obtained are compared to those of the commercial catalyst Shell 405. The carbon-nanofiber based catalyst showed better performance than the commercial catalyst from the standpoint of activity due to its texture and its thermal conductivity.

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Análise do comportamento da microestrutura de materiais endurecidos retificados com rebolos de CBN

Bianchi, Eduardo Carlos; Monici, Rodrigo Daun; Silva, Eraldo Jannone da; Aguiar, Paulo Roberto de; Valarelli, Ivan De Domenico
2000-10-01

Resumo em inglês CBN grinding wheels are superabrasive tools, with cutting ability higher than the conventional ones, specially used for grinding DTG (Difficult to Grind) materials. Due to the higher hardness and thermal conductivity of the CBN superabrasive grains, when compared with conventional abrasive grains, the use of CBN tools reduce the grinding temperatures decreasing the probability of workipece’s thermal damage. These proprieties of CBN grains permit lowering the energy parti (mais) tion because less heat is generated during grinding and much heat is dissipated through the grinding wheel instead of through the workpiece. This paper shows a research about the microstructural changes in the ground subsurface and the differences in the superficial integrity when using two types of superabrasive grinding wheels, manufactured with vitrified and resin bonds, analyzed in different cutting conditions. The ground material was the VC 131 steel, hardened and tempered. Were not observed microstructural changes in the subsurface ground with the two types of tools. As a result, the use of different types of the bonding do not affect the surface integrity neither resulted in microstructural changes, because the maximum temperatures measured in the grinding zone were lower than 125 °C, much less than the required level to cause microstructural changes.

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