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1

Umidade e congelamento de grãos de amaranto e sua capacidade de expansão térmica/ Moisture and freezing of amaranth grains and their thermal expansion capacity

Bianchini, Maria das Graças de Assis; Beléia, Adelaide Del Pino
2010-08-01

Resumo em português O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do teor de umidade, da temperatura de armazenamento e do momento da hidratação de grãos de amaranto (Amaranthus cruentus L. ) sobre sua capacidade de expansão térmica, bem como comparar as composições químicas de grãos crus e pipocados. Os atributos diâmetro médio ponderado, volume de expansão, densidade, rendimento, quantidade descartada e tempo de residência de grãos da variedade BRS Alegria foram avaliad (mais) os de acordo com três teores de umidade (9,5, 11,5 e 13,5%), duas formas de armazenamento, temperatura ambiente de ±28ºC e congelado a -18ºC, e dois momentos de hidratação, antes e após congelamento. Utilizou-se chapa metálica aquecida a 215ºC para pipocar os grãos. Grãos congelados com umidade de 13,5% tiveram maior diâmetro médio ponderado e volume de expansão, e menor densidade e tempo de residência. A umidade de 13,5% proporcionou os maiores rendimentos e expansão dos grãos. O armazenamento a -18ºC produziu pipocas maiores e mais leves do que em condições ambientais. As pipocas apresentaram redução nos teores de proteínas e fibras insolúveis e aumento nos de lipídeos e fibras solúveis, em relação ao grão cru. O congelamento dos grãos a -18ºC e sua hidratação a 13,5% de umidade favorecem o pipocamento de grãos de amaranto, com produção de pipocas de melhor qualidade. Resumo em inglês The objective of this work was to evaluate the influence of moisture content, storage temperature, and moment of hydration of amaranth (Amaranthus cruentus L.) grains on their expansion capacity, as well tocomparethe chemical compositions ofraw and poppedgrain.Theattributes mean weightdiameter,volume of expansion, density, yield, amount of non popped grains and residence time of BRS Alegria grains were evaluated according to three grain moisture contents (9.5, 11.5 and 13 (mais) .5%), two forms of storage, environment temperature (±28ºC) and freezing (-18ºC), and two different stages of hydration, before and after freezing. Ametal plate was heated to 215ºC to pop the grains. Frozen grains with 13.5% moisture content had higher average diameter and volume expansion, lower density and residence time. The grain moisture content of 13.5% produced the highest yields and grain expansions. The storage at -18ºC provided larger and lighter popping than the environmental one. Popping presented reduced protein and insoluble fibers and increased lipid and soluble fiber in relation to the raw grain. Frozen grains at -18ºC and hydration at 13.5% moisture, favors the popping of amaranth, and results in higher quality of the popped grains.

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Restauração metalocerâmica: um estudo comparativo da compatibilidade térmica de ligas Ni-Cr e porcelanas odontológicas/ Metal-ceramic restoration: comparative thermal compatibility of Ni-Cr alloys and porcelains

ROLLO, João Manuel Domingos de Almeida; ROSSITTI, Sérgio Mazzer
1999-01-01

Resumo em português Uma das aplicações tecnológicas em que é necessário haver compatibilidade entre um material cerâmico e um material metálico é a confecção de restaurações odontológicas do tipo metalocerâmica. Neste caso, uma porcelana é fundida sobre um substrato metálico para obtenção da prótese de um dente. O requisito fundamental para o sucesso da união metalocerâmica é a adequação dos coeficientes de expansão térmica de cada um dos materiais, de forma a se ob (mais) ter um estado de tensão de compressão adequado na camada cerâmica. Este trabalho propôs-se a levantar as curvas de expansão térmica de ligas Ni-Cr e porcelanas odontológicas, através da técnica de dilatometria e verificar a possível compatibilidade térmica dos pares metal/cerâmica. Simulando a entrada de um novo produto no mercado, desenvolveu-se uma liga Ni-Cr experimental denominada SR, que foi comparada a uma liga comercial de Ni-Cr bastante utilizada em restaurações metalocerâmicas. A partir da análise das curvas de expansão térmica, foi possível verificar a compatibilidade dos pares metal/cerâmica quanto à dilatação térmica, segundo os conceitos preconizados por YAMAMOTO7 (1985). Sob este aspecto, a liga experimental apresentou valores que a incluem como mais uma opção na família de ligas Ni-Cr para utilização em restaurações metalocerâmicas. Os resultados obtidos indicam que o equipamento e a metodologia utilizados são adequados para análise comparativa da compatibilidade térmica entre ligas metálicas Ni-Cr e porcelanas odontológicas. Resumo em inglês One of the technological applications where a metal-ceramic compatibility is necessary, is the dental restoration build-up, known as metaloceramic. In this case, a porcelain is fused on a metal substructure to have a dental prosthesis. The basic requirement for the success of this dental restoration is the adjustment of the thermal expansion coefficient of each material to achieve a compression stress on the ceramic layer. This study was carried out to obtain the thermal (mais) expansion curves for Ni-Cr alloy and dental porcelains to analyze the thermal compatibility between metal-ceramic. Simulating the introduction of a product on the market, an experimental Ni-Cr alloy was developed and compared with another largely commercialized Ni-Cr alloy. By analyzing these data, it was possible to verify the compatibility of each metal-ceramic pair regarding the thermal expansion behavior, using the Yamamoto’s (1985) methods. In conclusion, the results of the new experimental alloy showed values that can include it as one more option inside the Ni-Cr alloy family used in metaloceramic dental restoration. The results clearly indicate that the methodology and equipment applied to this work are adequate to proceed a comparative study on thermal compatibility of Ni-Cr alloys and dental porcelains.

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Amorfização do ZrW2O8 induzida por altas pressões/ Pressure-induced amorphization of ZrW2O8

Perottoni, C. A.; Jornada, J. A. H. da
2005-12-01

Resumo em português O tungstato de zircônio, ZrW2O8, ocupa um lugar de destaque entre os compostos cujas propriedades físicas incomuns têm despertado, nos últimos anos, a atenção da comunidade científica internacional. Isto se deve ao fato de que este composto exibe expansão térmica negativa, isotrópica, sobre um amplo intervalo de temperatura. Materiais com expansão térmica negativa em uma ou duas dimensões são bem conhecidos. No entanto, o tungstato de zircônio é um dos rar (mais) os exemplos de compostos que exibem esta propriedade não-usual isotropicamente, nas três dimensões. Esta propriedade está intimamente ligada à flexibilidade intrínseca da estrutura do ZrW2O8. Neste artigo serão revistas as evidências experimentais da amorfização do tungstato de zircônio sob altas pressões. Também será discutida a conexão entre a expansão térmica negativa e a amorfização em altas pressões do ZrW2O8, bem como algumas aplicações deste interessante material cerâmico. Resumo em inglês Zirconium tungstate, ZrW2O8, occupies an especial place among the compounds whose physical properties has been attracted the attention of the scientific community. The main reason for that is that this compound exhibits isotropic negative thermal expansion over a large temperature range. Materials with negative thermal expansion in one or two dimensions are well known. However, zirconium tungstate is a rare example of compound that exhibits negative thermal expansion isot (mais) ropically, in three dimensions. This property is intimately related to the intrinsic flexibility of the ZrW2O8 crystal structure. The experimental evidences for pressure-induced amorphization of zirconium tungstate will be reviewed in this paper. The relationship between negative thermal expansion and pressure-induced amorphization of ZrW2O8 will be discussed, as well as some applications of this interesting ceramic material.

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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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Influência da temperatura e do teor de humidade do solo na área foliar e acumulação de matéria seca durante o estabelecimento da ervilha, do milho e do girassol/ Influence of temperature and soil moisture on leaf area and dry matter accumulation during establishment of pea, maize and sunflower

Andrade, J. A.; Abreu, F. G.
2007-07-01

Resumo em português O crescimento foliar e a acumulação de matéria seca durante o estabelecimento da ervilha (Pisum sativum L., var. Ballet), do milho (Zea mays L., var. Lorena) e do girassol (Helianthus annuus L., var. Flora-sol) foram estudados em função da temperatura e do teor de água num solo Pmg(Évora) e num Cb (Lisboa), entre Junho de 1995 e Novembro de 1996. Mediu-se a temperatura do solo a 2 e 4 cm de profundidade, a temperatura do ar e a humidade do solo. A área foliar das (mais) plântulas foi estimada a partir de medições do comprimento e da largura de cada folha. A acumulação de matéria seca foi avaliada pela pesagem da parte aérea das plântulas após secagem em estufa. Os dados foram analisados com base no conceito de tempo térmico. Para teores de humidade superiores a 50% da capacidade utilizável de cada solo, a área foliar durante o estabelecimento da ervilha e do milho aumentou linearmente com a temperatura acumulada, enquanto que a do girassol aumentou exponencialmente durante o mesmo período. A relação entre a acumulação de matéria seca de qualquer das culturas e a temperatura acumulada foi exponencial. O tipo de solo influenciou significativamente o “início da expansão foliar” da ervilha e do girassol, a “taxa térmica de expansão foliar” do milho e a acumulação de matéria seca da ervilha e do milho. O “início da expansão foliar” da ervilha ocorreu mais cedo no solo Cb enquanto que o do girassol ocorreu mais cedo no solo Pmg. A expansão foliar do milho foi mais rápida no solo Pmg. A acumulação de matéria seca da ervilha foi mais rápida no solo Cb, enquanto que a do girassol foi mais rápida no solo Pmg. Em ambos os solos, baixos teores de humidade afectaram negativamente a expansão da área foliar e a acumulação de matéria seca. Resumo em inglês Leaf area expansion and accumulation of dry matter during the establishment of pea (Pisum sativum L., var. Ballet), maize (Zea mays L., var. Lorena) and sunflower (Helianthus annuus L., var. Florasol) were studied at different temperatures and soil moisture contents in a Vertisol (Lisboa)and a Luvisol (Évora) from June 1995 to November 1996. Measurements were made of soil temperature at 2 and 4 cm depth, air temperature and soil water content. Leaf area per plant was est (mais) imated from measurements of the length and width of each leaf. Above ground seedling dry matter was weighed after oven drying. Data analysis was based on the thermal time concept. For water contents above 50% of the available capacity of each soil, leaf area of pea and maize increased linearly with accumulated temperature while that of sunflower increased exponentially. Dry matter of all crops increased exponentially with accumulated temperature. Significant differences between the two types of soil were found on the “initiation of leaf area expansion” of pea and sunflower, on the “thermal-rate for leaf area expansion” of maize and on the dry matter accumulation of pea and maize seedlings. The “initiation of leaf expansion” of pea occurred earlier in soil Cb while that of sunflower occurred earlier in soil Pmg. Leaf area expansion of maize was faster in soil Pmg. Dry matter accumulation of pea was faster in soil Cb while that of sunflower was faster in soil Pmg. In both soils, low soil water contents reduced leaf area expansion and dry matter accumulation of the crops.

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Substituição de amianto por silicato de alumínio e grafite expansível em compósito de poliuretano utilizado em motor-foguete/ Substitution of asbestos for aluminosiliacate and expandable graphite in polyurethane composites used in rocket motors

Crespim, Henrique; Azevedo, Margarete F. P.; David, Luis H.; Cassu, Silvana N.; Lourenço, Vera L.
2007-09-01

Resumo em português Compósitos de poliuretano e amianto (liner) são utilizados como revestimento interno em paredes de motor-foguete, conferindo proteção térmica e garantindo a adesão entre o propelente e as paredes do motor. No entanto, o uso do amianto tem sido restringido devido à sua toxidade. No presente trabalho, o amianto foi substituído por um silicato de alumínio hidratado (SA) e pelo grafite expansível (GE) em diferentes teores no liner. Resultados de análise termogravim (mais) étrica (TG) mostraram que a estabilidade térmica do liner praticamente não é afetada pela substituição das cargas, embora a energia de ativação (Ea) obtida para a decomposição tenha mudado, mostrando maiores valores para as amostras contendo as cargas SA e GE. A análise termomecânica (TMA) mostrou que o coeficiente de expansão térmica linear do liner contendo SA foi menor que aquele encontrado para o liner contendo amianto. O liner contendo a carga SA também apresentou os maiores valores de tensão nos testes mecânicos de tração. Resumo em inglês Composites of polyurethane (PU) and asbestos (liner) are used as internal coating of rocket motors, providing thermal protection and assuring the adhesion between propellant and the motor walls. However, the use of asbestos has been restricted due to its hazardous nature. In the present work, asbestos was replaced by hydrated alumina silicate (SA) and expandable graphite (GE) in different contents. Thermogravimetric analysis (TG) showed that the thermal stability of liner (mais) s was practically unaffected by the filler replacement although the activation energy obtained for the decomposition has changed. Thermomechanical analysis (TMA) showed that coefficients of thermal expansion of SA/liners were lower than asbestos/liner. SA/liners also presented the highest tension values in mechanical tests.

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Teoria para o trabalho de expansão aplicada às brisas do nordeste Brasileiro/ Theory for expansion work applied to breezes of Northeast of Brazil

Alcântara, Clênia R.; Souza, Enio P.
2009-12-01

Resumo em português Neste artigo investiga-se numericamente a interação entre brisas marítima-terrestre e de vale-montanha, que ocorrem no nordeste brasileiro devido à presença do Planalto da Borborema, aplicando o trabalho de expansão associado ao ramo inferior das circulações. Resultados da teoria da máquina térmica são comparados aos resultados 3D, obtidos com a versão brasileira do modelo RAMS. Os resultados indicaram que o efeito do contraste de temperatura no trabalho ligad (mais) o às circulações (Wa), isoladamente, contribui para a formação de brisas marítimas mais intensas e de brisas terrestres menos intensas. Na realidade, o que se observa são brisas terrestres com intensidades iguais ou até maiores que das brisas marítimas. Assim, a contribuição da montanha para a intensidade das circulações de brisa no período noturno mostra-se extremamente não-linear. O trabalho de expansão que realmente está ligado às circulações, contribui em apenas 7% para o trabalho total. Dessa forma, a maior parte do trabalho total está associada ao trabalho de compressão que a atmosfera realiza para compensar a perda por resfriamento radiativo, e muito da energia disponibilizada para as circulações é gasta para vencer os processos dissipativos. Resumo em inglês The purpose of this work is to further understand the interactions between sea-land breeze and valley-mountain breeze that occur at the coast of Northeast Brazil due to the presence of the Borborema plateau, using the associated expansion work at the lower branch of these circulations. Results of the thermal machine theory are compared to the 3D results obtained from the Brazilian RAMS model version. The results indicate that the sole effect of temperature contrast on the (mais) work associated with circulations (Wa) is more intense sea breezes and weaker land breezes. Actually, one can observe land breezes whose intensities are equal or even larger than sea breezes. Thus, the mountain contribution for the intensity of the breeze circulations in the nighttime is extremely non-linear. The expansion work that is actually associated with these circulations contributes only with 7% for the total work. Consequently, the larger part of the total work is associated with the compression work performed by the atmosphere in order to compensate long-wave cooling and much of the energy available for the circulations is consumed to overcome dissipation.

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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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Influência do substrato nas propriedades estruturais e morfológicas de filmes de manganita de lantânio dopados com estrôncio depositados por spray-pirólise/ Influence of the substrate type on structural and morphological properties of Sr-doped lanthanum manganite films deposited by spray-pyrolysis

Rabelo, Sarah dos Santos; Venâncio, Selma Aparecida; Paes Jr, Herval Ramos; Silva, Gilmar Clemente; Miranda, Paulo Emílio Valadão de
2007-01-01

Resumo em português Neste trabalho foram preparados filmes de manganita de lantânio dopados com estrôncio (LSM) nas concentrações de 0, 20 e 40 %at. depositados sobre substratos de silício monocristalino (100) tipo p e de zircônia estabilizada com ítria 8 % em mol (8ZEI) utilizando a técnica de spray-pirólise, tendo como objetivo principal sua utilização como catodo em pilhas a combustível de óxido sólido (PaCOS). Os filmes foram termicamente tratados a 900 ou 1000ºC por duas (mais) horas em atmosfera ambiente, tendo sido caracterizados estrutural e morfologicamente pelas técnicas de difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV), respectivamente. Os resultados obtidos por MEV revelaram que o tipo de substrato tem grande influência na microestrutura dos filmes. Os filmes depositados em substratos de silício e tratados termicamente tendem a apresentar grande quantidade de trincas. Este fato se deve a incompatibilidade térmica entre filme e substrato, ocasionada pela grande diferença dos respectivos coeficientes de expansão térmica. Os filmes depositados sobre substratos de 8ZEI, além de apresentar maior uniformidade, se mostraram mais aderentes ao substrato. A análise das estruturas cristalográficas dos filmes de LSM tratados termicamente comprova a formação da fase cristalina referente à estrutura da perovskita. Resumo em inglês Lanthanum manganite films doped with strontium (LSM) were deposited by spray-pyrolysis on p-type monocrystalline silicon (100) and yttria stabilized zirconia (YSZ) 8mol% substrates, aiming their application as cathode in solid oxide fuel cells (SOFC). The films were heat treated in air at 900 or 1000ºC for two hours and the structural and morphological properties were investigated using X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The results obtained (mais) by SEM revealed that the substrate type has great influence on the film microstructure. SEM images of the heat-treated films deposited on silicon substrates tend to present a great amount of cracks. This result is related with the thermal incompatibility between film and substrate, caused by the great difference of the respective thermal expansion coefficients. For films deposited on YSZ substrates better uniformity and adherence were observed. X-ray diffraction patterns of the thermal treated films revealed peaks corresponding to the perovskite structure.

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Bauxitas refratárias: composição química, fases e propriedades - parte II/ Refractory bauxites: chemical composition, phases and properties - part II

Pascoal, C.; Pandolfelli, V. C.
2000-09-01

Resumo em português A bauxita apresenta uma ampla faixa de aplicações industriais, de acordo com sua composição química e mineralógica. No setor de refratários, esta matéria-prima tem adquirido grande importância, uma vez que pode substituir parcial ou totalmente agregados de alumina eletrofundida em formados e monolíticos, devido a sua alta refratariedade e custo inferior. Entre os maiores produtores mundiais encontram-se a China, a Guiana e o Brasil. Embora seja um dos maiores pr (mais) odutores mundiais de bauxita refratária, no Brasil pouco se conhece de suas características químicas e mineralógicas, bem como suas propriedades em serviço a altas temperaturas. Esta seqüência de artigos apresenta uma revisão sobre as aplicações, fases cristalinas, características e propriedades a alta temperatura de bauxitas refratárias chinesas e sul-americanas. Nesta segunda parte serão consideradas suas propriedades mecânicas a alta temperatura e um problema freqüente na utilização de bauxitas refratárias, a expansão térmica secundária. Resumo em inglês Bauxite shows a wide range of applications, according to its chemical and mineralogical composition. In the refractory industry, this raw material has partially or totally substituted fused alumina in bricks and castables, due to its high refractoriness and low cost. The major producers of refractory grade bauxite are, in this order, China, Guyana and Brazil. Although Brazil is one of the major suppliers of this raw material, very few studies have been carried out to unde (mais) rstand its chemical, mineralogical and high-temperature properties. These papers present a review regarding the applications of South American and Chinese refractory grade bauxites, including the microchemistry of their crystalline phases and their hot properties. This second part will focus mechanical properties at high temperatures, and a common problem in refractory bauxites, the secondary thermal expansion.

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Artigo revisão: estabilização de suspensões aquosas contendo grafite/ Review article: stabilization of graphite-containing aqueous suspensions

Oliveira, I. R. de; Studart, A. R.; Silva Júnior, F. A. e; Pandolfelli, V. C.
2000-12-01

Resumo em português A aplicação de materiais refratários contendo grafite tem aumentado muito nos últimos 10 anos, especialmente no caso de concretos refratários. Tais refratários são considerados compósitos singulares em que o grafite contribui para a redução da expansão térmica, aumento da resistência ao choque térmico, da energia de fratura e da resistência ao ataque por escória. Entretanto, sua baixa molhabilidade por água e líquidos orgânicos dificulta o seu processam (mais) ento por meio de suspensões. Em virtude disso, um tratamento da superfície das partículas de grafite deve ser realizado visando melhorar sua molhabilidade e dispersão em suspensão aquosa. As principais características estruturais e superficiais responsáveis pela sua baixa molhabilidade e os métodos de tratamento superficial mais utilizados são abordados nesta revisão. Tais métodos de tratamento superficial envolvem, principalmente, a adsorção de agentes ativos na superfície, como é o caso dos surfactantes e polieletrólitos, e a cobertura da superfície por uma espécie hidrofílica. Resumo em inglês The application of graphite-containing refractories has increased enormously over the latest ten years, especially in the case of refractory castables. Graphite in such refractories contributes to the reduction of the material thermal expansion and improvement on its thermal shock resistance, fracture energy and slag resistance. However, the low wettability of graphite in water and organic liquids represents a barrier to its processing. Therefore, a surface treatment of g (mais) raphite particles is required to improve its wettability and enable its dispersion in aqueous suspensions. The main structural and surface characteristics responsible for the low wettability of graphite, as well as the most common surface treatment methods applied are discussed in the present review article. Such surface treatment methods include the surface covering of graphite by hydrophilic species and the adsorption of active agents on the surface, such as surfactants and polyelectrolytes.

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Preparação de mulita a partir do mineral topázio/ Preparation of mullite from topaz

Monteiro, R. R.; Sabioni, A. C. S.; Costa, G.M. da
2004-12-01

Resumo em português Mulita é o único composto termodinamicamente estável no sistema binário Al2O3 - SiO2, na faixa 70,5 a 74,0% em peso de Al2O3. Mulita metaestável na faixa de 74 a 83,6% de Al2O3, entretanto, pode ser obtida. Devido às suas excelentes propriedades físicas e mecânicas a altas temperaturas, como alto ponto de fusão, baixa expansão térmica, boa resistência à fratura e ao choque térmico, alta resistência à fluência, estabilidade térmica, baixa densidade e baix (mais) a constante dielétrica, tem tido um uso cada vez maior em corpos cerâmicos. O mineral mulita, porém, é raro e quase inexistente na natureza. Para atender a um mercado crescente, mulitas sintéticas são produzidas, por meio de misturas de pós de Al2O3 e SiO2 em escala molecular, usando técnica sol-gel, ou por meio da calcinação de minerais que contenham sílica e alumina em suas estruturas, os chamados alumino-silicatos. Normalmente estes minerais contêm impurezas e, muitas vezes, produzem uma mulita acompanhada de uma fase vítrea. Neste trabalho é feito o estudo alternativo para se obter uma mulita pura e de baixo custo por meio da calcinação do topázio Al2SiO4[Fx (OH)1-x]2. Topázio incolor e imperial foram utilizados para a produção de mulita. O topázio incolor não tem valor gemológico nem comercial e é abundante na natureza. Para o topázio imperial foram usados refugos provenientes de sua extração. O rendimento da calcinação foi alto, cerca de 80%, obtido a uma temperatura não muito alta, em torno de 1300 ºC, produzindo uma mulita muito pura e sem fase vítrea. A microestrutura da mulita obtida foi do tipo agulhas (whiskers de mulita) e apresentou alta porosidade. Essa microestrutura e porosidade são duas propriedades intrínsecas que estão associadas à decomposição do topázio. Este estudo mostrou que o topázio é uma fonte alternativa para a produção de mulita de baixo custo e de alta qualidade. Resumo em inglês Mullite is the unique intermediate compound thermodynamically stable in the binary system Al2O3 - SiO2, in the weight range from 70.5 to 74.0% of Al2O3. However mullite metastable in the range from 74 to 83.6% of Al2O3 can be obtained. Due to its excellent physical and mechanical properties at high temperatures such as high melting point, low thermal expansion, good resistance to fracture and to thermal shock, high creep resistance, thermal stability, low density and low (mais) dielectric constant, it has become widely used in ceramic bodies. However, the mineral mullite is rare and almost nonexistent in the nature. To better assist to a growing market, synthetic mullites are produced, by mixtures of powders of Al2O3 and SiO2 in molecular scale, by using sol-gel technique, or by the calcination of minerals that contains silica and alumina in their structures, so called alumino silicates. Usually these minerals contain impurities, and as consequence, they produce mullite accompanied by a glassy phase. In this work showed that the topaz is another alternative to obtaining a pure and cheap mullite through the calcination of the topaz Al2SiO4 [Fx(OH)1-x]2 . Colorless topaz and imperial topaz were used for the mullite production. The colorless topaz doesn't have commercial or gemological value, it is quite abundant. For the imperial topaz it was used drosses of its extraction. The yield in the calcination was high, around 80%, and it was obtained at a temperature not very high, around 1300ºC, producing a very pure mullite without glassy phase. The microstructure of the obtained mullite was of needle type (mulitte whiskers) and high porosity. These two features are intrinsic properties that are associated to the topaz decomposition. This study showed that the topaz may be an inexpensive source for obtaining mullite of high quality.

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Avaliação da suscetibilidade à corrosão sob tensão da ZAC do aço inoxidável AISI 316L em ambiente de reator nuclear PWR/ Stress corrosion cracking of stainless steel AISI 316L HAZ in PWR Nuclear reactor environment

Schvartzman, Mônica Maria de Abreu Mendonça; Quinan, Marco Antônio Dutra; Campos, Wagner Reis da Costa; Lima, Luciana Iglésias Lourenço
2009-09-01

Resumo em português Aços carbono de baixa liga e aços inoxidáveis são amplamente utilizados nos circuitos primários de reatores nucleares do tipo PWR (Pressurized Water Reactor). Ligas de níquel são empregadas na soldagem destes materiais devido a características como elevadas resistências mecânica e à corrosão, coeficiente de expansão térmica adequado, etc. Nos últimos 30 anos, a corrosão sob tensão (CST) tem sido observada principalmente nas regiões das soldas entre mater (mais) iais dissimilares existentes nestes reatores. Este trabalho teve como objetivo avaliar, por comparação, a suscetibilidade à corrosão sob tensão da zona afetada pelo calor (ZAC) do aço inoxidável austenítico AISI 316L quando submetida a um ambiente similar ao do circuito primário de um reator nuclear PWR nas temperaturas de 303ºC e 325ºC. Para esta avaliação empregou-se o ensaio de taxa de deformação lenta - SSRT (Slow Strain Rate Test). Os resultados indicaram que a CST é ativada termicamente e que a 325ºC pode-se observar a presença mais significativa de fratura frágil decorrente do processo de corrosão sob tensão. Resumo em inglês In pressurized water reactors (PWRs), low alloy carbon steels and stainless steel are widely used in the primary water circuits. In most cases, Ni alloys are used to joint these materials and form dissimilar welds. These alloys are known to accommodate the differences in composition and thermal expansion of the two materials. Stress corrosion cracking of metals and alloys is caused by synergistic effects of environment, material condition and stress. Over the last thirty (mais) years, CST has been observed in dissimilar metal welds. This study presents a comparative work between the CST in the HAZ (Heat Affected Zone) of the AISI 316L in two different temperatures (303ºC and 325ºC). The susceptibility to stress corrosion cracking was assessed using the slow strain rate tensile (SSRT) test. The results of the SSRT tests indicated that CST is a thermally-activated mechanism and that brittle fracture caused by the corrosion process was observed at 325ºC.

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A termometria nos séculos XIX e XX/ The thermometry in the XIXth and the XXth centuries

Pires, Denise Prazeres Lopes; Afonso, Júlio Carlos; Chaves, Francisco Artur Braun
2006-01-01

Resumo em português Este trabalho descreve alguns aspectos da evolução da medida da temperatura. No século XIX a concepção do zero absoluto rompeu com a arbitrariedade das escalas termométricas então em uso, que eram baseadas na dilatação volumétrica de líquidos como mercúrio e etanol. Novos métodos de medição de temperatura foram desenvolvidos, sendo a base do funcionamento de termopares e pirômetros. A construção e o uso do termômetro foram reconhecidos como etapas funda (mais) mentais no ensino da física experimental em escolas e universidades. A associação do termômetro com o densímetro foi de grande importância no controle de processos industriais e como ferramenta de ensino. Novos formatos foram propostos para novas aplicações na ciência e na indústria. A contribuição mais importante ao longo do século XX foi o estabelecimento das escalas internacionais de temperatura. O formato do termômetro clássico baseado na expansão térmica de um líquido se manteve essencialmente o mesmo nos últimos 300 anos. Contudo, existe uma clara tendência à substituição dos termômetros de mercúrio por modelos digitais. Resumo em inglês This work describes some aspects on the evolution of the temperature measurement. In the XIXth century, the concept of absolute zero was a great advance since no arbitrary points were needed, in contrast to the current thermometric scales based on the volumetric expansion of liquids such as mercury and ethanol. Other temperature measurement methods were developed, being the principle of thermocouples and the pyrometers. The construction and use of a thermometer were early (mais) recognized as fundamental steps in teaching experimental physics in secondary schools and universities. The association between the thermometer and the densimeter was of great value for control of industrial processes and teaching purposes. The instrument found new designs in order to cover its new applications in science and industry. The most important contribution in the XXth century was the establishment of international temperature scales. The design of the classical thermometer based on the thermal expansion of a liquid has been essentially the same along the last 300 years. However, there is a clear tendency to replace such models by digitals versions.

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Emissão e expansão foliar em três genótipos de tomateiro (Lycopersicon esculentum Mill.)/ Leaf emergence and expansion in three tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) genotypes

Pivetta, Carina Rejane; Tazzo, Ivonete Fatima; Maass, Guilherme Fabiano; Streck, Nereu Augusto; Heldwein, Arno Bernardo
2007-10-01

Resumo em português O objetivo deste trabalho foi estimar o filocrono na haste principal e em hastes laterais de primeira ordem e estimar a área foliar a partir do número de folhas em três genótipos de tomateiro cultivados em estufa plástica. Um experimento foi conduzido em estufa plástica na área experimental do Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS. Foram utilizados três genótipos de tomate: "Kátia", "Durino" e "Emperor". O transplante (mais) das mudas com 3-4 folhas definitivas foi realizado em 31/10/2005. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso com quatro repetições, compostas de duas fileiras de oito plantas. Em seis plantas de cada repetição foram realizadas observações do número de folhas na haste principal e em hastes laterais de primeira ordem e em duas plantas de cada repetição foram medidos o comprimento e a largura das folhas na haste principal. O filocrono foi estimado pelo inverso do coeficiente angular da regressão linear entre o número de folhas acumuladas na haste e a soma térmica acumulada após o transplante. O filocrono da haste principal foi menor do que o filocrono das hastes laterais de primeira ordem. A área foliar do tomateiro em uma haste pode ser estimada através do número de folhas acumuladas nesta haste. Resumo em inglês This study was aimed at estimating the phyllochron on the main stem and on first order lateral branches, and estimate leaf area from leaf number in three tomato genotypes grown inside a plastic green-house. An experiment was conducted inside a plastic greenhouse at the experimental area of the Plant Science Department of the Federal University of Santa Maria, Santa Maria, RS, Brazil. Three tomato genotypes were used: 'Kátia', 'Durino', and 'Emperor'. Three to four-leaf s (mais) eedlings were transplanted on 10/31/2005. The experimental design was a complete randomized block with four replications composed of two 8-plants rows. The number of leaves on the main stem and on first order lateral branches was counted in six plants of each replication. Leaf length and width were measured on two plants per replication. The phyllochron was estimated as the inverse of the slope of the linear regression of leaf number against accumulated thermal time from transplanting. The phyllochron on the main stem was greater than on the first order lateral branches. Leaf area on a stem of the tomato plant can be estimated from the number of accumulated lateral leaves on this stem.

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Revestimentos de diamante CVD em Si3N4: Atrito e desgaste no deslizamento de pares próprios sem lubrificação

Abreu, C.S.; Oliveira, F.J.; Belmonte, M.; Fernandes, A.J.S.; Silva, R.F.; Gomes, J.R.
2006-01-01

Resumo em português O diamante natural, dada a sua extrema dureza, apresenta elevada resistência ao desgaste. No entanto, além do seu elevado custo, caracteriza-se por uma forte anisotropia no comportamento tribológico. Estas limitações são ultrapassadas pela utilização de revestimentos de diamante obtidos por deposição química em fase vapor (CVD), que pela sua natureza policristalina combinada com a retenção das propriedades de excepção do diamante, proporcionam superfícies (mais) com elevado desempenho tribológico. Os revestimentos de diamante CVD podem ser depositados sobre substratos de natureza diversa. Porém, de modo a garantir elevados níveis de adesão, os cerâmicos à base de nitreto de silício (Si3N4) são substratos particularmente atractivos dado possuírem natureza carburígena e um coeficiente de expansão térmica próximo do do diamante. No presente trabalho foram produzidas por sinterização amostras densas de Si3N4, as quais foram posteriormente revestidas a diamante obtido por deposição química a partir da fase gasosa activada por plasma de micro-ondas (MPCVD). Os testes tribológicos foram realizados na configuração esfera-placa (BOF), na ausência de lubrificação e em atmosfera ambiente, envolvendo pares próprios de diamante CVD. A carga normal aplicada variou entre 10 N e 80 N, mantendo-se constante a frequência (1 Hz) de oscilação da placa. O comportamento tribológico foi caracterizado por valores do coeficiente de atrito em regime estacionário extremamente baixos (f ~ 0.03-0.04), acompanhados de taxas de desgaste denotando um regime de desgaste suave a muito suave (10-8 ≤ K ≤10-7 mm³N-1m-1). O principal mecanismo de desgaste consistiu na clivagem dos cristais de diamante paralelamente ao plano de deslizamento, resultando no polimento à escala fina das superfícies em interacção tribológica. Resumo em inglês Due to its extreme hardness natural diamond posses a high wear resistance. However, apart from the high cost, it is characterised by a strong anisotropy in terms of tribological behaviour. These limitations are overcome using diamond coatings produced by chemical vapour deposition (CVD) which due to their polycristalline nature, while retaining the extreme properties of natural diamond, make surfaces with high tribological performance. CVD diamond coatings can be deposite (mais) d on various types of substrates. However, in order to sustain high levels of adhesion, silicon nitride (Si3N4) based ceramics constitute a particularly attractive substrate material due to its carburizing nature and low thermal expansion coefficient mismatch with diamond. In the present work, dense Si3N4 samples were diamond coated using the microwave plasma activated chemical vapour deposition (MPCVD) technique. The tribological tests were performed using a ball-on-flat (BOF) configuration on self-mated diamond CVD pairs, without the presence of lubrication in ambient atmosphere. The applied normal varied in the range 10-80 N, while keeping the frequency (1 Hz) constant throughout the tests. The tribological behaviour was characterised by extremely low steady-state friction coefficient values (f ~ 0.03-0.04), accompanied by wear rates denoting a very mild to mild wear regime (10-8£ K £ 10-7 mm³N-1m-1). The main wear mechanism consisted on the truncating of diamond crystals parallel to the plane of sliding, resulting in a self-polishing of the interacting surfaces at the micro-scale level.

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Comportamento de curva-R de refratários de MgO-C/ R-curve behavior of MgO-C refractories

Rodrigues, J. A.; Pandolfelli, V. C.
2000-03-01

Resumo em português Refratários de MgO-C com 8 e 13 %-p (%-pêso) de carbono foram estudados quanto às suas propriedades mecânicas e termo-mecânicas. O módulo de ruptura, o módulo elástico, o coeficiente de expansão térmica linear, a tenacidade à fratura, a energia total de fratura e os parâmetros de resistência ao dano por choque térmico, R'''' e Rst, foram caracterizados. A resistência ao dano por choque térmico foi investigada através da aplicação de um único ciclo de c (mais) hoque térmico com a sua severidade variando no intervalo de 200 °C a 800 °C. Os métodos das linhas radiantes, elasto-plástico e energético foram aplicados para a obtenção das curvas-R. A forma e o comportamento de curva-R desses materiais também foram investigados. A partir das curvas-R obtidas, deduziu-se os valores médios de R, sendo esses valores comparados com a energia total de fratura, como critério de confiabilidade nas curvas-R encontradas. Com isso pôde-se investigar, para esses refratários, o efeito do teor de carbono sobre o nível e a forma da curva-R, assim como o efeito dos diferentes métodos de determinação da curva-R. Os resultados indicam claramente que embora o aumento do teor de carbono, na forma de flocos de grafite, enfraqueça o material, em termos de resistência mecânica, esse mesmo carbono causa o aumento significativo da energia total de fratura e da resistência ao dano por choque térmico. Conluíu-se que, surpreendentemente, o método das linhas radiantes para a determinação da curva-R dos refratários de MgO-C é o mais adequado e confiável. A importância disso está no fato desse método ser o mais simples e de não requerer instrumentação onerosa, tendo como base tão somente a mecânica elástica linear. Isso sugere uma metodologia de caracterização termo-mecânica simples para ser usada na fabricação e na recepção de refratários, quando se tratar de resistência ao dano por choque térmico. Resumo em inglês MgO-C refractories with 8 and 13 wt-% Carbon were studied regarding its mechanical and thermo-mechanical properties. The modulus of rupture, the modulus of elasticity, the linear thermal expansion coefficient, the fracture toughness, the total work of fracture, and the parameters expressing the resistance to thermal shock damage, R'''' and Rst, were characterized. Thermal shock damage was investigated by submitting the refractories to a single thermal shock cycle in the t (mais) emperature range of 200°C to 800°C. The radiant lines, elasto-plastic and energetic methods were applied to obtain the R-curves. The shape and behaviour of the R-curve of these materials were also investigated. Based on the R-curves profiles, the average R values were obtained and compared to those of the total work of fracture, which were assumed as the criterion to evaluate the R-curves reliability. Thus, it was possible to investigate the effect of the carbon content on the level and shape of the R-curve for these refractories, as well as the effect of the different methods used to determine the R-curve. The results clearly indicate that, although an increase of the carbon content in the form of graphite flakes weakens the material in terms of mechanical strength, this same carbon causes a significant increase of total work of fracture and of resistance to thermal shock damage. Lastly, it was concluded that, surprisingly, the radiant lines method to determine the R-curve of MgO-C refractories is the most suitable and reliable one. The importance of this result lies on the simplicity of the radiant lines method since it does not require sophisticated and costly instrumentation and it is based simply on linear elastic mechanics. This suggests a methodology for a suitable and simple thermo-mechanical quality control for these refractories, insofar as resistance to thermal shock damage is concerned.

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Empenos em substratos durante o processo de encapsulamento de memórias

Sequeiros, Elsa Wellenkamp de
2009-06-01

Resumo em português Na produção de memórias, os empenos (warpage) devem-se sobretudo a diferenças no coeficiente de expansão térmica dos materiais que constituem as memórias: die, substrato, adesivo, fios de ouro, epoxy mold compound (EMC) e bolas de solda. Contudo, os empenos (tipicamente com valores de décimas de milímetro) variam com uma diversidade de factores: design do produto, dimensões dos materiais utilizados na montagem de memórias, etapas do processo, equipamentos, etc. (mais) Considerando o processo de Assembly da Qimonda PT, foram efectuadas diversas experiências num produto (512M T80 84) de forma a atingir os objectivos propostos. As medições do nível de empenos nos substratos foram efectuadas recorrendo ao perfilómetro 3D NanoFocus. Após as medições ao longo de todo o processo de Assembly, aferiu-se que as etapas críticas, isto é, com mais influência no nível de empenos e mais impacto em produção, eram: Mold, Mold Cure e Solder Ball Attach (SBA). Esta foi primeira e a mais demorada fase do estudo. Todas as avaliações seguintes, relacionadas com a identificação de outros factores que pudessem influenciar o nível de empenos, puderam assim ser restringidas às medições efectuadas apenas a seguir às etapas mais críticas. Identificaram-se, assim, alguns factores que influenciam o nível de empenos: tempo e condições de armazenamento (armários de nitrogénio ou condições normais da sala limpa) entre as etapas críticas do processo: sistema anti-warpage e alterações na formulação de EMC. O aumento de tempo entre as etapas críticas do processo conduziu a um aumento do nível de empenos (em condições ambientais de sala limpa). O armazenamento dos lotes (entre etapas) em armário de nitrogénio reduziu o nível de empenos. A não activação (falha) do sistema de anti-warpage pode levar a um incremento do nível de empenos na ordem dos 200µm. Alterações no módulo de contracção do EMC (induzidas por uma variação da dimensão média das fibras) alteram o nível de empenos. Para 3 produtos de diferente ocupação média de silício (%SOR), a utilização da formulação de EMC com menor módulo de contracção induziu melhorias expressivas no nível de empenos, durante as etapas críticas. Outros factores testados não demonstraram impacto significativo no nível de empenos: fornecedores de substratos e arrefecimento forçado após a etapa de Mold Cure. No entanto, o arrefecimento forçado mostrou ter impacto positivo na produção (por redução do cycle time). Resumo em inglês Warpage of electronic memories during manufacture may be caused by differences in the coefficient of thermal expansion of the materials used: die, substrate, adhesive, gold wire, epoxy mold compound (EMC) and solder balls. However, warpage is greatly affected by package design, dimensions of materials used in the assembly, process assembly steps, equipments, etc. Taking into consideration the Assembly process at Qimonda PT, several experiences were done, in order to reach (mais) the goals proposed in this study. Warpage of substrates was measured by profilometry 3D Nanofocus. After measuring substrates during the Assembly process flow, the results revealed that the critical steps, i.e., steps of the assembly process that have a larger impact on warpage and influence more manufacturing, were: Mold, Mold Cure and Solder Ball Attach (SBA). This was the first part of the study as well as the longest one. In all other experiences related with the identification of factors that might affect warpage, measurements were limited to these critical steps. It was concluded that time and conditions of storage (clean room conditions and compartments under nitrogene flow), anti-warpage system and modifications on formulations of EMC were some of the factors that may affect warpage. This increased with time between the critical steps (in clean room conditions). Storage of the lots in compartments under nitrogene flow decreases warpage. Failure of anti-warpage can induce an increment of 200µm in warpage. Modifications in EMC shrinkage (by varying fillers cut dimensions) change the level of warpage. For 3 packages of different Silicon Ocupation Ratio (%SOR), the use of EMC formulation with minor shrinkage improved warpage in the critical steps. Other factors tested have not showed any impact on warpage: different providers of substrates and forced cooling after Mold Cure. But, on the other hand, the use of forced cooling decreased the cycle time and may increase productivity.

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Aplicabilidade da programação matemática multiobjetivo no planejamento da expansão de longo prazo da geração no Brasil

Albuquerque, Leonardo Lins de; Almeida, Adiel Teixeira de; Cavalcante, Cristiano Alexandre Virgínio
2009-04-01

Resumo em português O trabalho evidencia a aplicabilidade da Programação Linear Multiobjetivo no planejamento da expansão de longo prazo da geração do sistema elétrico brasileiro. Para melhor viabilizar a utilização da programação linear multiobjetivo no contexto em sistemas fortemente hidrelétricos, como o do Brasil, é explorada uma abordagem gráfica e proposto um procedimento. Por meio deste, permite-se encontrar a composição ótima de um sistema hidrotérmico para atender m (mais) ontantes projetados de energia elétrica no futuro, a qual se beneficie, também, das hidrologias favoráveis e de maior probabilidade de ocorrência, adotando-se, todavia, proteção contra períodos de vazões reduzidas com o uso de usinas térmicas de segurança flexíveis e de forma econômica. Como resultado deste trabalho, conclui-se que a metodologia de programação linear multiobjetivo tem amplo campo de utilização no contexto do novo modelo institucional do setor elétrico brasileiro, no qual o planejamento da expansão, coordenado pelo Governo Federal, será, naturalmente, foco de naturais e até conflitantes pressões e de objetivos a se considerar. Resumo em inglês The paper shows the application of Multiobjective Linear Programming with regard to the long-term planning of expanding the generation of electricity in Brazil. In order to apply linear multiobjective programming better in the context of powerful hydroelectric systems as has been occurring in Brazil, an approach is explored and a procedure considered which will allow the optimal composition of hydro-thermal systems to be found for supplying the electric energy requirement (mais) s projected, for the future, which will benefit favorable flows and the greater probability of this occurring. However, at the same time there is a need to adopt protective measures against a period of reduced out-flow due to the use of thermo-electricity stations, for security and economic reasons. The results of this paper lead to the conclusion that the methodology of linear multiobjective programming has a wide field of application in the context of the new institutional model for the Brazilian electricity sector, in which the planning of expansion to be projected by the federal government, will, of course, be the focus of natural conflicting pressures from different agents and have multiple objectives to consider.

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Otimização da resistência mecânica de corpos cerâmicos em função de matérias-primas e restrições de propriedades tecnológicas/ Optimization of mechanical strength of ceramic bodies as a function of raw materials and restrictions on technological properties

Correia, S. L.; Hotza, D.; Segadães, A. M.
2005-09-01

Resumo em português No desenvolvimento e fabricação de revestimentos cerâmicos, propriedades tecnológicas são determinadas basicamente pela combinação de matérias-primas e condições de processamento. Quando os parâmetros de processo são mantidos constantes, a técnica de delineamento de misturas pode ser usada para modelar essas propriedades em corpos cerâmicos. Neste trabalho, foram selecionadas dez formulações constituídas por uma mistura de argilas, feldspato potássico e (mais) areia quartzosa, que foram processadas sob condições semelhantes às utilizadas na indústria de revestimentos cerâmicos, e caracterizadas. Com os resultados da caracterização, foram calculados modelos de regressão relacionando cada propriedade (módulo de ruptura, densidade aparente, absorção de água, retração linear, coeficiente de dilatação linear) com as proporções de matérias-primas. Tais modelos foram usados para delimitar a gama de composições que permite produzir um corpo cerâmico com características de grés porcelânico (restrições nas propriedades finais), sujeito a restrições impostas pelo processo de fabrico. Resumo em inglês In the development and manufacture stages of floor and wall ceramic tiles, technological properties are basically determined by the combination of raw materials and processing conditions. When process parameters are kept constant, the technique of experiments with mixtures can be used to model those properties of such ceramics bodies. In the present study, ten formulations of three selected raw materials, namely a clay mixture, potash feldspar and quartz sand, were proces (mais) sed under conditions similar to those used in the ceramic tile industry, and characterized. From the experimental results, regression models were calculated, relating each technological property (bending strength, bulk density, water absorption, linear firing shrinkage, thermal expansion coefficient) with the proportions of raw materials. The regression models were then used to delimit the composition range suitable to produce porcelainized stoneware ceramic bodies (restrictions in the final properties), subjected to restrictions imposed by the manufacture process.

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Modelo computacional para análise do desempenho de um processo semicontínuo de distribuição de gás Linz-Donawitz/ Computational model for the performance analysis of a semi-continuous process of Linz-Donawitz gas distribution

Ambrósio, Cristina Weber; Silva, Luiz Bueno da; Montenegro, Luiz Cláudio Monteiro
2010-01-01

Resumo em português A distribuição de gás Linz-Donawitz (LDG), coproduto do processo de produção do aço, para centrais termoelétricas, permite que a energia térmica recuperada seja convertida em energia elétrica, proporcionando benefícios econômicos e ambientais. Este artigo apresenta um modelo computacional baseado em simulação de eventos discretos para investigar o desempenho atual e em futuras expansões do processo semicontínuo de distribuição de gás LDG em uma siderúrg (mais) ica. A simulação de diferentes cenários indicou que o aumento da demanda de gás recuperado é uma alternativa possível e economicamente viável. Uma redução de 66% na perda de gás é esperada com a inclusão de um novo consumidor que eleve a demanda do gás em 30%. Esta alternativa melhora também a flexibilidade do sistema em situações nas quais o principal consumidor falha ou precisa de uma parada para manutenção. Resumo em inglês The distribution of Linz-Donawitz gas (LDG), co-product of steelmaking process, among thermoelectric plants enables the conversion of the thermal energy recovered into electric energy providing economic and environmental profits. This paper presents a computational model, based on the discrete event simulation in order to investigate current performance of the semi-continuous gas distribution process in a steelmaking plant as well as its future performances due to product (mais) ion expansion. Different scenarios simulation indicated that an increase in the recovered gas demand is a possible and economically feasible alternative. A reduction of 66% in gas loss is expected with the inclusion of a new consumer that can increase gas demand by 30%. This alternative also improves the system flexibility in situations when the main consumer fails or needs a break or a maintenance interval.

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Efeito da condensação e queima na formação de defeitos microestruturais em cerâmicas feldspáticas dentárias/ Effect of compaction method and multiple firing on the formation of microstructural defects in feldspar-based dental ceramics

Souza, J. C. M. de; Nascimento, R. M. do; Martinelli, A. E.
2007-09-01

Resumo em português As cerâmicas feldspáticas dentárias são rotineiramente empregadas para reconstruções protéticas dentárias unitárias ou extensas, associadas a uma subestrutura metálica. Tendo em vista a sensibilidade técnica na confecção deste tipo restauração dentária, o objetivo deste estudo foi analisar a influência de múltiplas queimas e técnicas de condensação na presença de defeitos na microestrutura de cerâmicas feldspáticas dentárias. Os pós de duas difer (mais) entes marcas comerciais de cerâmicas feldspáticas convencionais dentina (A e B) foram caracterizados por difração de raios X (DRX) e, em seguida, por granulometria com um granulômetro associado a um programa analisador de tamanho de partículas. Para a caracterização da microestrutura foram confeccionadas amostras das cerâmicas A e B por meio de três técnicas: 1- condensada sem vibração ultrasônica e queima única; 2- condensada sob vibração ultrasônica e queima única; 3- condensada sob vibração ultrasônica e quatro queimas. As amostras foram lixadas e polidas, caracterizadas microestruturalmente por microscopia eletrônica de varredura (MEV-EDS) e microscopia ótica, e compararadas a uma cerâmica feldspática dentária termoprensável (C). A análise por DRX mostra a leucita como a única fase cristalina. A distribuição do tamanho de partículas das cerâmicas A e B apresentou aspecto trimodal, com presença de partículas um pouco maiores para a cerâmica B. A análise microestrutural da superfície revelou a presença de poros em todas as cerâmicas. No entanto, a quantidade de poros foi maior nas amostras que foram confeccionadas sem vibração e absorção de água e sinterizadas por queima única. As amostras que foram submetidas a quatro queimas apresentaram um menor volume de poros, porém com o aparecimento de trincas geradas durante o resfriamento. A técnica manual de condensação adequada sob vibração ultrasônica e posterior tratamento térmico em forno proporcionou uma quantidade de poros semelhantes à cerâmica termoprensável. Resumo em inglês Feldspar-based dental ceramics joined to metallic substructures are frequently used for unitary or extensive dental prosthetic restorations. As the manufacturing technique significantly affects the performance of dental ceramic restorations, the aim of this study was to evaluate the effect of multiple firing cycles and compaction method on the formation of microstructural defects in feldspar-based dental ceramics. Commercial powders of two dentin feldspar-based ceramics ( (mais) A and B) were characterized by XRD and particle size distributions. After that, ceramic samples were produced by compaction without ultrasonic vibration and fired once, compaction with ultrasonic vibration and fired once, and finally, compaction with ultrasonic vibration and fired four times. The fired materials were ground and polished, characterized by SEM-EDS and optical microscopy. A hot-pressed feldspar-based ceramic (C) was used for comparison purpose. The XRD analysis showed the presence of leucite as the only crystalline phase. The particle size distributions of both ceramics tested were trimodal with the presence of larger particles in B ceramic. The microstructural analysis revealed the presence of pores in the fired ceramics. The volume of pores was larger in the compacted samples without ultrasonic vibration. The samples submitted to four firing cycles had a smaller number of pores, however, with the presence of cracks generated during cooling because of differences in thermal expansion coefficients. Therefore, the results showed that the adequate compaction and firing procedure involved ultrasonic vibration followed by firing once, which provides microstructural characteristics similar to hot-pressed ceramics.

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Do termoscópio ao termômetro digital: quatro séculos de termometria/ From the thermoscope to the digital thermometer: four centuries of thermometry

Pires, Denise Prazeres Lopes; Afonso, Júlio Carlos; Chaves, Francisco Artur Braun
2006-12-01

Resumo em inglês This work describes the evolution of temperature measurement in the last four centuries using thermometers based on the thermal expansion of liquids such as ethyl alcohol and mercury. The concept of temperature was strongly dependent on the researcher and there was no systematic temperature scale for universal use. The precursor of the common thermometer was the thermoscope, probably invented at the end of the XVIth century. In the XVIIIth century the instrument was great (mais) ly improved and several thermometric scales were proposed some of which have been in use until now. These scales were based on arbitrary points. Mercury and ethyl alcohol were the most employed thermometric fluids. In the XIXth century, the concept of absolute zero was a great advance in this field. The most important contribution during the XXth century was the establishment of international temperature scales. The design of the thermometer has been essentially the same along the last 300 years, but many models were proposed for industrial and research purposes. Its association with the densimeter was of great importance for control of industrial chemical processes and also for teaching purposes in the past. Nowadays, there is a clear tendency to replace mercury-based thermometers by electronic digital models. Thermochemistry is the natural relationship between temperature and chemistry.

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Composição química e valor nutritivo da soja crua e submetida a diferentes processamentos térmicos para suínos em crescimento/ Chemical composition and nutritive value of thermal processed soybean products for growing pigs

Mendes, W.S.; Silva, I.J.; Fontes, D.O.; Rodriguez, N.M.; Marinho, P.C.; Silva, F.O.; Arouca, C.L.C.; Silva, F.C.O.
2004-04-01

Resumo em português Um ensaio de metabolismo foi conduzido para avaliar a digestibilidade de nutrientes e valores energéticos de grãos de soja processados no calor para suínos em crescimento. Foram utilizados 20 suínos machos castrados, mestiços, com peso inicial médio de 37,67± 3,33kg. Adotou-se delineamento inteiramente ao acaso, com cinco tratamentos e quatro repetições. Os alimentos avaliados foram farelo de soja, soja semi-integral extrusada, soja integral expandida e soja inte (mais) gral micronizada, os quais substituíram em 25% a dieta-referência. Os valores de ED e dos coeficientes de digestibilidade aparente da EB, PB, MS e EE para os alimentos testados foram: 3583kcal/kg, 85,2%, 90,8%, 85,7% e 69,3% para o farelo de soja; 4065kcal/kg, 83,6%, 86,1%, 81,9% e 81,5% para a soja semi-integral extrusada; 3803kcak/kg, 75,2%, 73,9%, 74,4% e 80,4% para a soja integral expandida; 5272kcal/kg, 95,3%, 95,2%, 93,2% e 94,3% para a soja integral micronizada. A expansão foi inadequada para a soja integral, que apresentou os piores valores de digestibilidade. Os processamentos de extrusão e micronização das sojas semi-integral e integral, respectivamente, foram eficientes na inativação dos fatores antinutricionais e na melhoria de suas digestibilidades, sendo que a micronização mostrou-se superior aos demais processamentos. Resumo em inglês A metabolism trial was conducted to evaluate the digestibility rate and energy values of thermal processed soybean for growing pigs. Twenty barrows with an initial average weight of 37.67± 3.33kg were used in a completely randomized design with five treatments and four replicates. The treatments consisted in a reference diet and four experimental diets. The feedstuffs evaluated were soybean meal, extruded semi-integral soybean, expanded integral soybean and micronized in (mais) tegral soybean. These ingredients replaced 25% of the reference diet. The values of digestibility energy and apparent digestibility rates of crude energy, crude protein, dry matter and ether extract of the feeds were: 3583kcal/kg, 85.2%, 90.8%, 85.7% and 69.3% for soybean meal; 4065kcal/kg, 83.6%, 86.1%, 81.9% and 81.5% for extruded semi-integral soybean; 3803kcal/kg, 75.2%, 73.9%, 74.4% and 80.4% for expanded integral soybean; 5272kcal/kg, 95.3%, 95.2%, 93.2% and 94.3% for micronized integral soybean. The expansion process was not adequate for integral soybean, which showed the worst digestibility rate. The extrusion and the micronization processes of semi-integral and integral soybean respectively, were efficient to inactivate the antinutritional factors and to improve the digestibility. The results obtained with the micronization process were better than those of the others thermal processes.

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Caracterização, beneficiamento e reciclagem de carepas geradas em processos siderúrgicos

Cunha, Adriano Ferreira da; Mol, Marcos Paulo Gomes; Martins, Máximo Eleotério; Assis, Paulo Santos
2006-03-01

Resumo em português A necessidade de aplicarmos as diretrizes ambientais no contexto produtivo de qualquer empresa é hoje uma realidade no cenário mundial. O beneficiamento e a comercialização de resíduos, em diversos seguimentos industriais, têm levado as organizações a uma nova ideologia sobre a questão do gerenciamento desses materiais, sendo que a geração de receita, através da reciclagem, tem contribuído para a expansão dessa prática. Carepa é um co-produto oriundo da ox (mais) idação da superfície do aço, quando submetido ao gradiente térmico ou à simples ação do tempo. No ramo siderúrgico, provém, basicamente, das operações de lingotamento contínuo e laminação. Carepas são óxidos de ferro, cuja disposição, em pátios de resíduos deve ser realizada, seguindo-se as normas ambientais pertinentes, visto que podem ser classificados como resíduos perigosos (Classe I, NBR 10004:2004). Entretanto há poucos estudos no sentido de se viabilizar sua reciclagem, agregando valor ao co-produto em questão. Nesse sentido, operações unitárias de secagem, peneiramento e briquetagem foram adotadas no processamento desse material. Caracterizações físicas e químicas permitiram investigar suas propriedades e potencialidades industriais, de forma a adequar os parâmetros ambientais, econômicos e produtivos às necessidades das empresas. Resumo em inglês The concern to apply environmental rules within the productive context of any company is actually a reality in the worldwide scene. Waste improvement and commercialization in many industrial deals have led organizations to a new ideology about the managing of this material, where the increase of income generated by its recycling has much contributed to the expansion of this practice. Scale is a by-product, which arises from oxidation of the steel surface when it is submit (mais) ted to a thermal gradient or simply to the action of time. In the metallurgical field, it basically derives from the operations of continuous casting and rolling. Scale are iron oxides whose disposal at wastes yards must be carried out following the pertinent environmental laws, since they can be classified as dangerous wastes (Class I, NBR 10004:2004). However, there are few studies towards its improvement so as to enhance the worth of the by-product in reference. In this context, drying, sieving and briquetting unit operations were employed on the material processing. Physical and chemical characterizations enabled investigation of their properties and prospective industrial applications, aiming to adapt the environmental, economical and processing parameters to the companies' requirements.

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