http://hdl.handle.net/123456789/258 Nesta coleção serão publicadas todas Dissertações do Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Materiais do Centro de Tecnologia. Mon, 06 Apr 2026 16:12:03 GMT 2026-04-06T16:12:03Z http://hdl.handle.net/123456789/3368 ESTUDO DA RESISTÊNCIA À CORROSÃO DE FILMES FINOS FORMADOS POR PLASMA EM AÇO AISI 316L UTILIZANDO GAIOLA CATÓDICA DE HASTELLOY MONÇÃO, Renan Matos RESUMO Neste trabalho, foi investigado o uso de Hastelloy C-276 como gaiola catódica para a deposição de filmes finos sobre o substrato de aço AISI 316L por plasma. Os filmes foram tratados a 350, 375 e 400°C por 4 horas com uma mistura hidrogênio-nitrogênio na proporção de 40% e 60%, respectivamente, por potencial flutuante. Os filmes finos foram examinados por difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia Raman e polarização potenciodinâmica. Os resultados da espectroscopia indicaram a formação de várias fases como FeNi3, CrNi e MoN1/2. Os filmes preparados a 375 ºC apresentaram excelente resistência à corrosão com menor potencial de corrosão negativo (-0,020 V). O aumento e diminuição dos teores de FeNi3 e CrNi acompanham o aumento da temperatura aplicada, o que não tem efeito positivo na resistência à corrosão dos filmes. ABSTRACT In this work, the use of Hastelloy C-276 as a cathodic cage for the deposition of thin films on AISI 316L steel substrate by plasma was investigated. The films were treated at 350, 375 and 400°C for 4 hours with a hydrogen-nitrogen mixture in the ratio of 40% and 60%, respectively, by floating potential. The thin films were examined by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, Raman spectroscopy, and potentiodynamic polarization. The spectroscopy results indicated the formation of various phases such as FeNi3, CrNi and MoN1/2. The films prepared at 375 °C showed excellent corrosion resistance with lowest negative corrosion potential (-0.020 V). The increase and decrease of FeNi3 and CrNi contents follow the increase of applied temperature, which has no positive effect on the corrosion resistance of the films. Orientador: Prof. Dr. Rômulo Ribeiro Magalhães de Sousa Examinadora interna: Profa. Dra. Fernanda Roberta Marciano Examinadora externa: Prof. Dr. Thercio Henrique de Carvalho Costa (UFRN) Thu, 22 Jun 2023 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/123456789/3368 2023-06-22T00:00:00Z http://hdl.handle.net/123456789/3367 OBTENÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DO BIOPOLÍMERO DO RESÍDUO DE ANNONA MURICATA PARA A INCORPORAÇÃO EM ARGAMASSA CIMENTÍCIA DIAS, Samuel Campelo RESUMO A argamassa de cimento é composta principalmente de material cimentício, água e agregado fino, sendo um material de engenharia indispensável. Ele oferece inúmeras vantagens, como boa trabalhabilidade, alta resistência, construção conveniente e bom desempenho em assentamento de blocos, e tem sido amplamente utilizado na engenharia de construção. Muitas pesquisas foram realizadas misturando argamassas com vários tipos de materiais, como exemplo têxteis, polímeros, produtos químicos, materiais de cimentação e aditivos minerais. De modo geral utilizam-se aditivos sintéticos, mas, nos últimos anos buscaram a incorporação de aditivos sustentáveis. Resíduos de graviola (Annona muricata) são gerados em boa quantidade pela indústria regional e tem grande potencial para aplicação nas áreas de materiais. Desta forma, o objetivo desta pesquisa é obter e caracterizar o polissacarídeo dos resíduos de graviola para incorporar em argamassa cimentícia. A obtenção dos resíduos da graviola foram em uma fábrica de polpa de frutas localizada na cidade de Teresina-PI. Inicialmente, o polissacarídeo foi extraído e purificado, e o seu rendimento calculado. Composição química de monossacarídeos por GC, FTIR, DRX, TG-DTG e MEV, e propriedades funcionais foram as caracterizações realizadas do polissacarídeo. Granulometria, massa específica e inchamento foram as caracterizações realizadas do agregado miúdo da argamassa. Foram realizados ainda, ensaios de consistência de argamassa em seu estado fresco com o auxílio da mesa de consistência com e sem incorporação da Annona muricata e para as amostras em seu estado endurecido foram realizados ensaios mecânicos de resistência à compressão e ensaio de aderência atração em substrato. As concentrações foram feitas com adição em massa do pó da graviola não purificada em percentuais de 0% (amostra Padrão), 1,0%, 3,0%, 5,0% e 7,0% na mistura da argamassa. O biopolímero na forma de pó amarelado e fibroso foi obtido com um rendimento de 7,5% para a amostra purificada e 22% para a amostra não purificada. Os resultados demonstraram características favoráveis de solubilidade, índice de intumescimento e capacidade de absorção de água. As análises de açucares indicaram que o polissacarídeo é composto por glicose, galactose, manose, xilose e arabinose. Padrões estruturais e morfológicos característicos de polissacarídeos vegetais foram demonstrados nas análises químicas e físico-químicas. Nas caracterizações do agregado miúdo da argamassa a granulometria utilizando peneiras da série normal definiu-se como areia média (Dmax=1,2mm, MF=2,3) e sua massa específica foi de 2,62 g/cm³. A adição do biopolímero do resíduo da graviola em pó na mistura melhorou a trabalhabilidade da argamassa, melhorando o fator água/cimento, porém não teve aumento em sua resistência. O rompimento à compressão dos corpos de prova nas idades iniciais e final, 7 dias e 28 dias, foram obtidos mostrando que ao adicionar 1% do resíduo teve aumento de sua resistência, mas aumento a concentração houve perda. O teste de aderência à tração no substrato na idade de 28 dias demonstrou que houve perda de resistência ao adicionar 1% do resíduo da graviola e que não obteve aderência quando aumentada a concentração. ABSTRACT Cement mortar is mainly composed of cementitious material, water and fine aggregate, and is an indispensable engineering material. It offers numerous advantages, such as good workability, high strength, convenient construction and good performance in block laying, and has been widely used in construction engineering. Many researches have been carried out mixing mortars with various types of materials, such as textiles, polymers, chemicals, cementing materials and mineral additives. Synthetic admixtures are generally used, but in recent years the incorporation of sustainable admixtures has been sought. Soursop residues (Annona muricata) are generated in good quantities by the regional industry and have great potential for application in the field of materials. Thus, the objective of this research is to obtain and characterize the polysaccharide from soursop residues for incorporation in cement mortar. The soursop residues were obtained in a fruit pulp factory located in the city of Teresina-PI. Initially, the polysaccharide was extracted and purified, and its yield calculated. Chemical composition of monosaccharides by GC, FTIR, DRX, TG-DTG and SEM, and functional properties were the characterizations performed on the polysaccharide. Granulometry, specific mass and swelling were the characterizations of the fine aggregate of the mortar. Consistency tests of mortar in its fresh state were performed with the aid of the consistency table with and without incorporation of Annona muricata, and for the samples in their hardened state, mechanical tests of compressive strength and bond strength test were performed. The concentrations were made by adding the unpurified soursop powder by mass in percentages of 0% (Standard sample), 1.0%, 3.0%, 5.0% and 7.0% in the mortar mixture. The biopolymer in the form of yellowish, fibrous powder was obtained with a yield of 7.5% for the purified sample and 22% for the unpurified sample. The results showed favorable solubility characteristics, swelling index and water absorption capacity. Sugar analyses indicated that the polysaccharide is composed of glucose, galactose, mannose, xylose, and arabinose. Structural and morphological patterns characteristic of plant polysaccharides were demonstrated in the chemical and physicochemical analyses. In the characterizations of the fine aggregate of the mortar, the granulometry using sieves of the normal series was defined as medium sand (Dmax=1.2mm, MF=2.3) and its specific mass was 2.62 g/cm³. The addition of the biopolymer of soursop residue powder in the mixture improved the workability of the mortar, improving the water/cement factor, but did not increase its strength. The rupture to compression of the specimens at initial and final ages, 7 days and 28 days, were obtained showing that by adding 1% of the residue there was an increase in strength, but increasing the concentration there was a loss. The test of adherence to traction on the substrate at the age of 28 days showed that there was loss of strength when adding 1% of soursop residue and that no adherence was obtained when the concentration was increased. Orientadora: Profa. Dra. Marcília Pinheiro da Costa Coorientador: Prof. Dr. Stanley Juan Chavez Gutierrez Examinadora interna: Profa. Dra. Josy Anteveli Osajima Furtini Examinadora externa: Profa. Dra. Alessandra Braga Ribeiro (Universidade Católica Portuguesa Thu, 22 Jun 2023 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/123456789/3367 2023-06-22T00:00:00Z http://hdl.handle.net/123456789/3046 AVALIAÇÃO DA SUBSTITUIÇÃO PARCIAL DO CIMENTO PORTLAND POR CINZAS DA FOLHA DE BAMBU EM TIJOLOS SOLO-CIMENTO SILVA, Humberto Denys de Almeida RESUMO: O alto cultivo de bambu por todo o mundo assim como o seu grande uso em diversas indústrias provocam grandes impactos ambientais como a geração de grandes volumes de resíduos de folhas. Paralelo a isso, a indústria da construção civil tem buscado alternativas sustentáveis para aplicações em que possam fazer a substituição parcial do cimento. O presente estudo então objetivou utilizar cinzas da folha de bambu (CFB), como substituto parcial do cimento na composição de tijolos de solo-cimento. As CFB’s foram produzidas a temperatura de 600 °C e tempo controlado de 2 horas. Os resultados das caracterizações realizadas classificam as CFB’s como um material com alto índice pozolânico, sendo composto em sua maior parte por sílica (SiO2) amorfa. Corpos de provas de tijolos solo-cimento com substituição do cimento em 0%, 5%, 10%, 15% e 20% pelas CFB’s foram preparados, curados por 7, 14, 28 e 56 dias e caracterizados por absorção de água, ensaio mecânicos e por MEV. De acordo com estas caracterizações a dosagem ótima de CFB a ser substituída parcialmente pelo material cimenticio na matriz é de 15%, entretanto, para todos os tempos de cura os resultados de absorção de água e resistência à compressão para todas as amostras, estavam acima do exigido pela norma brasileira. As CFB’s aplicadas a tijolo solo-cimento, portanto, se apresentaram como uma alternativa viável e sustentável, diminuindo o consumo de cimento. ABSTRACT: The high cultivation of environmental environments around the world, as well as its great use in amusements for the generation of great environmental impacts such as its large volumes of leaves. In addition, the civil industry has derivative alternatives for applications where they can make a partial replacement of cement. The present study then aimed to use bamboo leaf ash (BLA) as a partial substitute for cement in the composition of soil-cement bricks. The BLA were at a temperature of 600°C and a controlling time of 2 hours. The results of the characterizations performed classify BLA as a material with a high pozzolanic index, being composed mostly of amorphous silica (SiO2). Soil-cement brick specimens with cement replacement at 0%, 5%, 10%, 15% and 20% by BLA were prepared, cured for 7, 14, 28 and 56 days and characterized by water absorption, test mechanics and by SEM. According to these characterizations the optimization of BLA to be changed by the cement material in the matrix is 1, however, for all water curing times the results of absorption of and resistance to all BLA characterizations with all samples, were above what is required by the Brazilian standard. As the BLA applied to a soil-cement brick, therefore, it is proposed as a viable and sustainable alternative, the consumption of sustainable cement. Orientador: Prof. Dr. José Milton Elias de Matos Co-orientadora: Profa. Dra. Valdeci Bosco dos Santos Examinador interno: Prof. Dr. Valdeci Bosco dos Santos Examinador interno: Prof. Dr. Francisco Eroni Paz dos Santos Examinador externo: Prof. Dr. Rafael Farinassi Mendes Fri, 11 Nov 2022 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/123456789/3046 2022-11-11T00:00:00Z http://hdl.handle.net/123456789/2546 APLICAÇÃO DE NITRETAÇÃO E TRATAMENTO DUPLEX EM BROCAS DE AÇO RÁPIDO - HSS SERRA, Petteson Linniker Carvalho RESUMO: A vida útil das ferramentas está diretamente ligada à produtividade e à competitividade das indústrias manufatureiras. Nesse contexto, a aplicação de revestimentos superficiais é a melhor alternativa para otimização de brocas helicoidais, especialmente as de pequeno diâmetro. O objetivo do presente trabalho é avaliar a aplicação de nitretação a plasma (nas temperaturas de 450 ºC e 500 °C) e de tratamento duplex em brocas de aço rápido - HSS. A nitretação a plasma produz uma camada superficial com elevada dureza e resistência ao desgaste, com a vantagem de manter a tenacidade do núcleo. O tratamento duplex consiste na deposição de um filme fino (o filme de nitreto de titânio - TiN apresenta elevada dureza, resistência ao desgaste e estabilidade térmica) associados a um tratamento preliminar de nitretação (importante para melhorar a adesão do filme). As brocas foram caracterizadas por Ensaio de Microdureza Vickers, Microscopia Eletrônica de varredura – MEV, Espectroscopia por Dispersão de Energia – EDS e ensaio de desempenho, onde foram medidos o desgaste de flanco na aresta de corte e os diâmetros dos furos usinados em corpos de prova de aço SAE1045. Todos os tratamentos resultaram em uma dureza superficial maior do que a do material de partida. As ferramentas submetidas à nitretação a 500 °C e ao tratamento duplex, apresentaram desempenho abaixo do esperado, não apresentando viabilidade para aplicação nessas condições. A broca nitretada a 450 °C apresentou maior vida útil do que a broca sem tratamento, e produziu todos os furos respeitando os limites definidos pela tolerância 9H12. O trabalho mostrou que a aplicação de nitretação a plasma (temperatura de 450°C) contribui para o aumento da vida útil de brocas de aço rápido HSS e para melhoria da qualidade dimensional dos furos. ABSTRACT: The useful life of the tools is directly linked to the productivity and competitiveness of the manufacturing industries. In this context, the application of surface coatings is the best alternative for optimization of helical drills, especially those of small diameter. The objective of the present work is to evaluate the application of plasma nitriding (at temperatures of 450 ° C and 500 ° C) and duplex treatment in drills of high speed steel HSS. Plasma nitriding produces a surface layer with high hardness and wear resistance, with the advantage of maintaining nucleus tenacity. The duplex treatment consists of the deposition of a thin film (TiN titanium nitride film exhibits high hardness, wear resistance and thermal stability) associated with a preliminary nitriding treatment (important for improving film adhesion). The drills were characterized by Vickers Microhardness Test, Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersion Spectroscopy (EDS) and performance test, where the flank wear was measured at the cutting edge and the diameters of the holes machined in steel SAE1045. All treatments resulted in a higher surface hardness than that of the starting material. The tools submitted to nitriding at 500 ° C and to the duplex treatment presented below-expected performance, not presenting viability for application under these conditions. The nitrided drill at 450 ° C had a longer life than the untreated drill and produced all holes within the limits defined by the tolerance 9H12. The work showed that the application of plasma nitriding (temperature of 450 ° C) contributes to increase the useful life of high speed steel drills - HSS and to improve the dimensional quality of the holes. Orientador: Prof. Dr. Rômulo Ribeiro Magalhães de Sousa. Examinador interno: Prof. Dr. Heurison de Sousa e Silva. Examinador externo: Prof. Dr. Thércio Henrique de Carvalho Costa. Tue, 31 May 2022 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/123456789/2546 2022-05-31T00:00:00Z