Engenharia de Materiais - Dissertações - EE Higienópolis
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Navegando Engenharia de Materiais - Dissertações - EE Higienópolis por Orientador "Carrió, Juan Alfredo Guevara"
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- DissertaçãoEsfoliação eletroquímica do grafite utilizando diferentes eletrodosRodrigues, Fabiana de Carvalho (2016-07-29)
Escola de Engenharia Mackenzie (EE)
Neste trabalho apresenta-se o processo de esfoliação eletroquímica do grafite, usando diferentes eletrodos de metal/grafite e grafite de baixo custo em baixas concentrações de ácido, sendo uma alternativa a processos semelhantes com eletrodos mais caros e/ou grafite de alta pureza e qualidade. A duração dos experimentos, de no máximo uma hora, permite obter uma quantidade significativa de folhas de grafeno com dimensões entre 1 μm e 10 μm, além de muitos aglomerados de grafeno. A caracterização por difração de raio-X mostra a expansão do grafite e a extração de grafite dos eletrodos de cobre-grafite como consequência do processo eletroquímico de intercalação de íons H+, permitindo a esfoliação e obtenção de grafeno e óxido de grafeno. As amostras foram caracterizadas por espectroscopia Raman e foi determinado o número de camadas de amostras representativas dos experimentos, usando o critério mais apropriado para os métodos de obtenção a partir do grafite. Os resultados mostram, em geral, grafeno com menos de 10 camadas e algumas amostras possuem até 3 camadas. Os experimentos com esses eletrodos e os resultados, mostram um processo mais limpo e barato. - DissertaçãoEstudo da causa de falhas dos aços inoxidáveis austeníticos utilizados em implantes ortopédicosVitor, Everaldo (2010-03-02)
Engenharia de Materiais
Dada a diversidade de materiais metálicos utilizados em implantes ortopédicos, os aços inoxidáveis austeníticos do tipo 316L e F138 têm sido amplamente empregados no Brasil como materiais biocompatíveis. Eles são utilizados pela Rede Pública de Saúde, devido principalmente ao seu baixo custo de fabricação, em relação aos outros materiais e por apresentarem uma boa combinação de propriedades, das quais podem ser destacadas: a biocompatibilidade, a resistência mecânica e a corrosão. Porém, estes materiais, em contato com fluídos fisiológicos do corpo humano, possibilitam o surgimento dos mecanismos de degradação, tais como a corrosão, causando reações adversas aos pacientes, possíveis falhas prematuras destes implantes, gerando assim transtornos a estes e um custo adicional ao Sistema Único de Saúde (SUS), nas recolocações destes produtos. Este trabalho foi elaborado em parceria com o Departamento de Pós-Graduação de Engenharia de Materiais da Universidade Mackenzie e o Departamento de Ortopedia e Tramautologia da Santa Casa de Misericórdia de São Paulo (DOT-SCM-SP), motivado na elaboração de um estudo investigativo, da qualidade desses implantes cirúrgicos ortopédicos, em especial osteossínteses (placas e pinos), removidos de pacientes com o objetivo de identificar as causas e falhas, e possivelmente utilizar estes resultados na prevenção de ocorrências de futuros erros. Seguindo os critérios especificados nas normas ISO 5832-1 e ASTM F138 em que se aplica uma metodologia, que consiste em técnicas de inspeção visual, análise química, caracterização macro e microestrutural e exame fractográfico das superfícies. - DissertaçãoEstudo da dependência da condutividade com a microestrutura de ligas Cu-Ni com diferentes dopagensAbreu, Claudio Domingos de (2010-02-09)
Engenharia de Materiais
Copper and its alloys have various applications from manufactured artefacts to sophisticated equipments and stands out as conductive material due to high electrical and thermal conductivity. Its mechanical properties are moderate, as high corrosion resistance, high ductility. The choice of copper as a study material was motivated by the high consumption, since copper is the third most used metal in the world. Copper can be used alone or combined with other metal and depending on the concentration, can change it is characteristics. In situations where it is required greater mechanical strength, without changing its electrical and thermal properties, one or more elements cam be used in specific concentrations to achieve the desired result. In cast materials increase the percentage of alloying elements can cause a decrease in electrical conductivity. In the process of powder metallurgy the presence of porosity within a structure, indicates inadequate dissolution of the alloy elements, resulting in low electrical conductivity which cam be fixed with thermal treatment. In order to observe the dependence of the conductivity with the microstructure, Cu-Ni alloys were doped with Cr, Al, Sn and Pt. The metallic powder were mixed or and compressed in cold uniaxial pressure of 300 MPa. After that, the samples were sintered at temperatures between 700 and 800 º C for a period of 5400 seconds. The alloys were characterized by optical microscopy, electrical conductivity and Vickers hardness, infrared spectroscopy and x-ray diffraction. The conductivity results already achieved in materials prepared by the casting process and the resulting determined by powder metallurgy, there was a comparative study between these two technologies. It can be observed that the increase in cast materials of alloys and plastic deformation affect the electrical conductivity and powder metallurgy, the less porosity have the final material, the better the results of conductivity. - DissertaçãoEstudo da orientação preferencial pelo método de Rietveld em amostras de ligas de alumínioFambrini, Affonso Sérgio (2010-02-09)
Engenharia de Materiais
Este trabalho está baseado em pesquisa realizada pelo grupo que estudou a orientação preferencial dos planos cristalográficos de materiais policristalinos. Ele tem como objetivo desvendar as equações envolvidas e dar continuidade ao estudo por difração por raios X da textura cristalográfica em um material metálico policristalino. Para isso foi utilizado o GSAS (Estrutura Geral de Sistema de Análise) que é um pacote de programação livre de cristalografia, criado pelos cientistas Allen C. Larson e Robert B. Von Dreele em 1991, o qual utiliza o método de Rietveld para fazer análise de dados coletados por difração de nêutrons e de raios X. Para atingir o objetivo deste trabalho, que é analisar os planos de orientação preferencial, partiu-se de equações complexas que foram estabelecidas no estudo de cristalografia e são fornecidas no manual GSAS. - DissertaçãoObtenção do grafeno através da esfoliação em fase líquida do grafiteCamargo, Elaine Farneze de (2015-04-17)
Engenharia de Materiais
Os diferentes métodos de obtenção de materiais bidimensionais estão sendo pesquisados intensamente, devido a suas promissoras propriedades físicas e químicas. Entre os métodos de obtenção de grafeno, a esfoliação em fase líquida (LPE) de grafite está demonstrando ser um processo relativamente simples e eficaz de produção de flocos de alta qualidade e em larga escala. Ela se baseia principalmente na separação das camadas de grafite em líquidos, tais como solventes orgânicos comuns e soluções surfactantes aquosas. Neste trabalho foi realizada a esfoliação de grafite em fase líquida através da sonificação em suspensão aquosa em presença um reagente industrial. A comparação com resultados usando suspensões sem o agente surfactante polimérico indica que a presença deste é necessária, pois evita a reaglomeração das camadas após a sonificação, através do mecanismo de multipolo e repulsão eletrostática. Este resultado coincide com os reportes dos trabalhos mais recentes realizados sobre esfoliação em fase líquida de grafite. - DissertaçãoObtenção e caracterização de ligas de Cu-Ni-Cr de alta condutividade elétrica e alta resistência mecânicaCarvalhal, Marcelo de Almeida (2011-06-17)
Engenharia de Materiais
Neste trabalho foram sintetizadas diversas amostras de ligas metálicas ternárias de Cu-Ni-Cr por metalurgia do pó. As ligas receberam diferentes tratamentos térmicos de sinterização e homogeneização e todas foram caracterizadas metalograficamente. Foram realizadas medidas de micro- ureza e de resistência elétrica de amostras de varias composições. Amostras das composições 98,5%Cu-1,0%Ni- 0,5%Cr e 97,0%Cu-1,5%Ni-1,5%Cr apresentaram condutividades elétricas maiores que 70% IACS e alta resistência mecânica, o que indica que os tratamentos térmicos para estas composições foram adequados. A partir de refinamentos realizados pelo Método de Rietveld, foi realizado um estudo estrutural e microestrutural de algumas amostras, com as quais foram coletados dados de difração de raios x com radiação convencional e radiação síncrotron. O tamanho de cristalito médio determinado para amostras da composição 98,5%Cu-1,0%Ni-0,5%Cr foi de aproximadamente 100 nm. Para estas amostras o tamanho de grão se encontra entre 15 e 25 μm. - DissertaçãoSinterização e caracterização estrutural, térmica e elétrica do compósito BiSrCaCu0 (coprecipitado)Silva, Isác Almeida da (2014-02-05)
Engenharia de Materiais
A denominada física de baixas temperaturas teve o seu desenvolvimento a partir dos estudos do físico holandês Karmelingh Onnes, no início do século XX (1908), quando pela primeira vez obteve a liquefação do hélio. Estudando a partir de então o comportamento de elementos químicos a baixas temperaturas, ele constatou três anos depois que a resistência à passagem da corrente elétrica do mercúrio sofreu uma queda a zero, quando à temperatura de 4,2 K, - 269 °C. Este fenômeno passou a ser chamado de supercondutividade. Nos anos seguintes muitos materiais metálicos supercondutores foram encontrados, todos, porém, com uma temperatura crítica baixíssima. Com a intenção de elevar esta temperatura, dopagens em compósitos supercondutores, tais como o BSCCO BiSrCaCuO vêm sendo efetuadas. Neste trabalho foram estudadas, discutidas e comparadas as propriedades físicas e químicas do compósito BSCCO após rotas distintas de sinterização. As soluções precursoras foram preparadas pelo método de M. Pechini, obtendo-se um material em forma de pó que, após moagem, calcinação, prensagem e sinterização, foram caracterizados, utilizando-se difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica (MEV) e espectroscopia de energia dispersiva (EDS).. A estrutura cristalina do material obtido foi refinada até fatores de discordância Rwp = 5,43% e RBragg = 2,54%, verificando-se a presença de 91,3% da fase 2234 do compósito BSCCO, altamente supercondutora e de rara obtenção e 8,7% de outras fases. - DissertaçãoSíntese de ligas à base de Cu-Ni-Ag de alta condutividade elétricaLuongo, Leilah Delaretti (2015-05-22)
Engenharia de Materiais
In this work, samples of copper-silver and silver-copper-nickel alloys were synthesized by powder metallurgy. The alloys have received sintering and all of them were characterized metallographically. Different and significant effects were observed in the microstructure and conductivity of the samples studied. The influence of silver on the conductivity of the samples with nickel resulted to be lower than the alloy with chromium and nickel, studied in previous work of the research group, where the same procedures were applied to the same precursors. An interesting result is that the larger crystallite size favored the high electrical conductivity, which is presented in the samples without nickel. The presence of nickel helped to inhibit oxidation and the difference in the amount of nickel influenced the alloys behavior, however, it did not guarantee high conductivity observed in the aforementioned alloys copper-nickel-chromium. The structure of the samples was studied by the Rietveld Method, using data from x-ray diffraction. The differences in microstructure were investigated by comparing the parameters of the pure copper used as a precursor profile.