Repositório Institucional do Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
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Estudo comparativo das soldas realizadas com os processos de soldagem SMAW e TW aplicados na união de trilhos A 100 da norma Din 536
Os processos de soldagem são amplamente empregados na união de componentes de estruturas metálicas e de equipamentos para as finalidades mais diversificadas nas indústrias. A grande vantagem da soldagem sobre os demais processos de união consiste em sua simplicidade de operação e economia, uma vez que, a execução das juntas soldadas requer quantidades relativamente pequenas de material de deposição. Porém, problemas com a soldagem dos aços de alta resistência e baixa liga envolvem a instabilidade microestrutural destes, quando submetidos a ciclos térmicos de soldagem. Diante disto, o objetivo deste trabalho foi realizar um estudo comparativo das propriedades mecânicas (dureza e tração) e microestrutura encontrada em trilhos utilizados em movimentação de pontes rolantes de grande porte (capacidade de sustentação de cargas de 300 toneladas), do tipo A100 da norma DIN 536/1991, com variação porcentual de carbono entre 0,4 e 0,6% (DIN 536 s700), e variação percentual de carbono entre 0,6 e 0,8% (DIN 536 s900), soldados com os processos "Shielded Metal Arc Welding" (SMAW) e "Thermite Welding" (TW). De acordo com os resultados obtidos, foi possível verificar que os metais de base dos trilhos em questão, possuem microestruturas distintas, sendo que o trilho DIN 536 s700 apresentou microestrutura composta por perlita e ferrita proeutetóide enquanto o trilho DIN 536 s900 apresentou microestrutura unicamente perlítica. Estas variações, aliadas aos processos de soldagem, acarretaram em soldas com diferentes características microestruturais e consequentemente com diferentes propriedades mecânicas. Foi possível observar a solda executada através do processo de soldagem TW com metal de base DIN 536 s900, apresentou limite de escoamento inferior ao cordão de solda executado com o processo de soldagem SMAW soldado com o mesmo metal de base, DIN 536 s900.The welding processes are widely employed in the union of metal structures and equipment components for the most diverse purposes in industries. The great advantage of welding over other joining processes consists in its simplicity of operation and economy, since the performance of welded joints requires relatively small amounts of deposition material. However, problems with the welding of high strength low alloy steels involve microstructural instability of these, when subjected to thermal welding cycles. In view of this, the aim of this study was a comparative study of the mechanical properties (hardness and traction) and microstructure found in rails used in handling large cranes (carrying capacity loads 300 tons) of the type A100 standard DIN 536/1991 with carbon coefficient of variation between 0,4 and 0,6% (DIN 536 s700), and carbon percentage variation between 0.6 and 0.8% (S900 DIN 536), welded to the procedures of welding Shielded Metal Arc welding (SMAW) and Thermite welding (TW). According to the results, we found that the rails of the base metals in question have different microstructures, and the DIN rail 536 s700 presented microstructure consists of pearlite and ferrite proeutetóide while the DIN rail 536 S900 showed only pearlite microstructure. These changes, combined with the welding processes, resulted in solders with different microstructural characteristics and consequently with different mechanical properties. It was observed that the weld seam runs with TW welding process based metal DIN 536 S900, presented yield point below the weld seam runs with the soldier SMAW welding process with the same base metal, DIN 536 S900
Estudo exploratório da incorporação de elementos de liga mediante processamento por atrito linear com mistura em chapas de alumínio 1060
O alumínio puro é bastante dúctil, apresenta boa resistência à corrosão, boa condutividade térmica e elétrica. Porém, apresenta baixa resistência a esforços mecânicos em aplicações estruturais. Este trabalho tem como objetivo estudar de modo exploratório a adição de elementos químicos de forma localizada em chapas de alumínio 1060, empregando o processamento por atrito linear com mistura (friction stir processing - FSP). Foi realizada uma mistura com pós metálicos de cobre e zinco de alta pureza em verniz vinílico. Após a deposição desta no entalhe feito na chapa de alumínio foi realizado o FSP utilizando uma ferramenta com pino rosqueado em aço H13 temperado e revenido. Três níveis de velocidade de rotação e de avanço foram utilizados, mantendo inalterado o ângulo de inclinação de 3o. Foram retirados corpos de prova das chapas processadas para análise metalográfica, resistência à tração e perfil de dureza. O propósito destas avaliações foi investigar as modificações ocorridas na microestrutura devido à adição do Cu e do Zn na região misturada. Foi observada uma queda no limite de resistência à tração em comparação com o metal base, para quaisquer parâmetro de processo utilizado. Avaliando a microestrutura observou-se que tal fenômeno está associado à forma irregular com que o a mistura de cobre e zinco foi incorporada na matriz de alumínio. Por outro lado, a variação dos parâmetros de trabalho, principalmente a diminuição da velocidade de avanço, promoveu uma alteração significativa na morfologia da região misturada. De modo geral, o aumento na energia de processamento (RA mais alto), resultou em uma mistura mais eficiente, que fez com que a zona misturada atingisse a parte inferior da chapa.Pure aluminum is ductile, presents high corrosion resistance, thermal and electrical conductivity. However, the mechanical resistance is very low and it is not adequate to structural applications. The purpose of this work was to conduct an exploratory study about the addition of chemical elements in a matrix of 1060 aluminum by friction stir processing. Cooper and zinc were added as a mix of high purity powders with varnish. After the deposition in an aluminum plate notch the material was processed using a threaded pin made in H13 hardened and tempered steel. Three levels of rotation and travel speed were utilized, keeping the pin angle fixed at 3 degrees. Samples from the processed material were submitted to microstructural, tension and hardness evaluations The goal of these inspections was to investigate the modification occurred due to the addition of Cu and Zn in the stir zone. The mechanical resistance decreased in comparison with the base 1060 aluminum, no matter the process parameters used. The microstructure showed that this phenomenon is related to the irregular mixture in the processed region. On the other hand, the process parameters variation, especially the reduction of travel speed, promoted significant modification of the stir zone structure. In general, the heat input increase resulted in a more efficient mixture, causing the stir zone to reachthe bottom region of the processed aluminum plate
Multi- and many-objective optimization some advances towards theoretical aspects in performance quality indicators and evolutionary frameworks
Corpo do texto em inglêsA otimização com muitos objetivos (MaO) refere-se a problemas com quatro ou mais objetivos, os quais introduzem desafios complexos, incluindo a ineficácia da dominância de Pareto, dificuldades no cálculo de indicadores de qualidade, visualização de conjuntos de soluções e equilíbrio entre convergência e diversidade. Um dos principais problemas nesse contexto é a comparação e avaliação de conjuntos de soluções gerados por algoritmos de otimização, já que tais conjuntos frequentemente contêm soluções incomparáveis. A seleção adequada de indicadores de qualidade é crucial para caracterizar a frente de Pareto de maneira precisa. Nesta tese, abordamos inicialmente o indicador Dominance Move (DoM), propondo novos métodos para seu cálculo, incluindo modelos de programação inteira mista (MIP) e uma abordagem aproximada baseada em aprendizado de máquina. O DoM demonstrou ser uma ferramenta eficaz para medir e comparar soluções em problemas MaO. Em seguida, apresentamos uma estrutura multiestágio que emprega algoritmos evolutivos baseados em vetores de referência para gerar conjuntos de soluções bem distribuídas e convergentes. Essa abordagem visa corrigir progressivamente deficiências em estágios anteriores, assegurando a obtenção de soluções Pareto-ótimas representativas. Os resultados desta pesquisa incluem a análise sistemática de métodos existentes e extensões inovadoras, tanto em indicadores de qualidade quanto em técnicas para equilibrar convergência e diversidade em algoritmos evolutivos.Many-Objective Optimization (MaO) refers to optimization problems having four or more objectives, the increase in objective dimensionality brings some complex issues, such as the ineffectiveness of the Pareto dominance relation, quality indicators calculation, solution sets visualization, balancing convergence and diversity, and others. A key issue in many- and multi-objective optimization is comparing and assessing solution sets obtained by optimization algorithms. This is not a simple task; the outcome of many-objective optimization algorithms is typically a set of incomparable solutions. Using a quality indicator to reflect the inner Pareto front characteristics requires careful design/selection of such indicators. In the first part of this thesis, we deal with the Dominance move (DoM) quality indicator. We propose novel approaches to calculate DoM using mixed-integer programming (MIP) models and an approximate method using machine learning techniques. In general, our attempts uses the dominance move quality indicator as a suitable way to measure, compare, and assess many-objective problems. Another challenge in MaO is to provide a true representative set with the desired number of Pareto-optimal solutions in a reliably well-distributed set. In the second part of this work, we propose a multi-stage framework involving reference-vector-based evolutionary multi- and many-objective algorithms that attempt to rectify previous stages’ shortcomings by careful executions of subsequent stages so that a prescribed number of well-distributed and well-converged solutions are achieved. The results presented in this thesis come from the attempts to address challenges in evolutionary many- and multi-objective optimization. This research has analyzed and systematically evaluated existing methods. It has also extended them in innovative directions related to quality indicators and improvements concerning the multi-stage approach in balance convergence and diversity in evolutionary algorithms
O poeta e o tipógrafo: Poesia Livre, Chuvas de Poesia e as experimentações de Guilherme Mansur no Instagram
Neste trabalho, propõe-se analisar o primeiro projeto editorial de Guilherme Mansur, o Poesia Livre, forjado com o selo da Tipografia do Fundo de Ouro Preto, observando como esse projeto contém elementos que mais tarde irão originar a experimentação literário-poética imbuída de performance ou happening, chamada Chuvas de Poesia. Em seguida, veremos a adaptação de Mansur ao ambiente digital, por meio de análise de algumas experimentações fotográficas que vêm sendo publicadas, desde 2017, no Instagram. Analisaremos as características editoriais de alguns exemplares do Poesia Livre cuja produção se iniciou em 1977, perdurando até 1985, numa época em que essa publicação floresce como uma proposta que, por um lado, alinha-se ao trabalho poético de resistência de geração de poetas conhecidos como “Geração marginal” e, por outro, possui características editoriais peculiares que a distingue da maior parte dos trabalhos impressos feita sem muito rigor por grande parte dos poetas que a ela pertenceu. O Poesia Livre contém, em seu título, não só evocação à liberdade, mas um jogo com o intuito de abarcar as mais diversas formas de poesia, dado o contexto histórico em que foi lançado. A juventude de seu idealizador, Mansur, então com 19 anos, ao criar essa publicação singular, com um ritmo próprio, totalizando dezesseis exemplares, inspirou diversas outras publicações similares, criando uma rede de conexões que interligava poetas e artistas em todo o Brasil. Na década de 1990, Guilherme Mansur inicia as performances poéticas Chuvas de Poesia, que mescla edição e performance, consistindo numa radicalização dos pressupostos que se iniciaram com o Poesia Livre, elevando o conceito de “livre” e “liberdade” a uma potência ainda maior. Essas performances ainda ocorrem no século XXI e se desdobram em outros tipos de manifestações artísticas. Veremos algumas experimentações de Mansur no Instagram, um trabalho com uma interface digital em que ele faz uma releitura de trabalhos desenvolvidos ao longo de sua carreira ou mesmo cria séries fotográficas como um museu virtual para seu acervo fotográfico. Nosso objetivo é desmembrar os processos editoriais desses três projetos demarcando suas singularidades, analisando parte da cartografia poética inserida em Poesia Livre e como as produções apresentadas estão ligadas à junção de várias linguagens: a tipografia, artes visuais, performance e, na poesia, aos traços da poética concretista da qual descende. Mansur acrescenta elementos barrocos, originando uma poética singular por nós intitulada de poesia “Barrocobeat”. Poesia Livre apresenta várias produções de Mansur. Durante seus nove anos de existência, o Poesia Livre deixou marcas indeléveis no trabalho de edição de Mansur, que foram sendo aprimoradas, evoluindo à medida que o tipógrafo-editor-poeta (entre outras denominações) adentra nossa contemporaneidade. Além de analisar esse papel desempenhado como editor, o estudo se debruça sobre as características da poesia de Mansur, como um poeta que, sendo exímio tipógrafo, por meio da linguagem tipográfica, consegue imprimir características especiais e inerentes à sua poética construída com tipos móveis, em que a palavra ocupa o eixo da composição de suas criações e sempre está no centro da obra.In this thesis, we propose to analyze Guilherme Mansur’s first editorial project, Poesia Livre, forged by the stamp Fundo de Ouro Preto Tipografia. We will also scrutinize how these project elements will become part of the literary-poetic experimentation pervaded by performance or happenings, called Chuvas de Poesia. We will show Mansur’s adaptation to the digital environment by analyzing photographic experiments published on Instagram from 2017 up to now. We will also analyze the editorial characteristics of Poesia Livre, whose production began in 1977 enduring up to 1985. This publication flourishes as a proposal hooked up in the “Marginal Generation” (Geração Marginal), poetic resistance work of a generation of well-known Brazilian poets. Furthermore, peculiar editorial features distinguish it from most printed works done without rigor by most poets’ movements. Poesia Livre owns its title by a freedom evocation and a wordplay to embrace the most diverse forms of poetry, as can be seen by the historical context of the launching. The youth of its creator, Mansur, then aged 19, created a unique publication with a befitting rhythm, totaling sixteen copies, inspiring several other similar publications and creating a network of connections connecting poets and artists throughout Brazil. In the 1990s Guilherme Mansur started the poetic performances Chuvas de Poesia, which mixes editing and performance, consisting of a radicalization of the assumptions that began with Poesia Livre, elevating the concept of “free” and “freedom” to an even greater power. These performances still take place in the 21st century and unfold into other types of artistic manifestations. We will see some of Mansur’s experiments on Instagram, work with a digital interface which he reinterprets works developed throughout his career, or even creates photographic series as a virtual museum for his photographic collection. Our main goal is analyzing the editorial processes of these three projects, distinguishing their singularities, and also analyzing part of the poetic cartography in Poesia Livre. We also aim to show how the productions presented are connected to a mix of various languages modes: typography, visual arts, performance, and, in his poetry, bits and pieces of the concrete poetics, the poetic movement he is included. Mansur adds baroque elements, giving rise to unique poetics that we call “Barrocobeat” poetry. Poesia Livre presents several poetic productions made by Mansur. In its nine years of existence, Poesia Livre left indelible marks on Mansur’s editing work, which was improved, evolving as the typographer-editor-poet (among other denominations) enters our contemporaneity. In addition to analyzing this role played as an editor, the study focuses on the characteristics of Mansur’s poetry, as a poet who, being an excellent typographer, through typographic language, manages to print unique characteristics inherent to his poetics built with movable type, in which the word occupies the axis of the composition of his creations and is always at the center of the work
Entropia sociointerativa : da interação à evasão em ambientes virtuais de aprendizagem em um curso de formação inicial de professores de língua espanhola
A oferta de cursos de formação inicial docente na modalidade a distância no Brasil teve um forte crescimento nas últimas duas décadas, resultado da expansão da rede privada de ensino e da maior presença da rede pública no segmento. Nesse contexto, a criação da Universidade Aberta do Brasil, em 2005, pelo Ministério da Educação, em parceria com a Associação Nacional dos Dirigentes das Instituições Federais de Ensino Superior, teve por meta a democratização, a expansão e a interiorização do ensino superior — concentrado historicamente nos grandes centros urbanos. Com efeito, esse projeto educacional, levado a cabo por diversas universidades públicas, enfrentou grandes desafios para ser implementado, entre eles a deficiência da infraestrutura tecnológica para o desenvolvimento das aulas e os altos índices de evasão. Nas pesquisas realizadas pelos professores que atuam no curso de Letras Português e Espanhol, na modalidade a distância, da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, havia indícios de recorrência dos fenômenos da interação como elemento de equilíbrio ou desequilíbrio na manutenção do grupo. Desse modo, frente ao cenário descrito, buscamos aprofundar nosso conhecimento quanto à relação entre a interatividade no ambiente virtual de aprendizagem e o fenômeno da evasão, objetivando compreender os padrões de interação que antecederam a desistência e verificando se a partir de tais movimentos era possível a sua predição. Este trabalho foi fundamentado em conceitos teóricos do paradigma da complexidade (HOLLAND, 1998; LARSEN-FREEMAN, 2007; MARTINS, 2008; MORIN, 2015, 2016; OLIVEIRA, 2011; PAIVA, 2002); dos sistemas adaptativos complexos (BERTALANFFY, 1973; LEFFA, 2016; PARREIRAS, 2005) e da entropia sociointerativa (VETROMILLECASTRO, 2007). A metodologia deste estudo foi orientada pela perspectiva qualitativa e baseada na pesquisa-ação, uma vez que o problema que se pretendeu sanar — qual seja, a evasão — originou-se dos desafios encontrados no contexto de sala de aula. Em síntese, foram analisados os fluxos de interações estabelecidas no Ambiente Virtual de Aprendizagem (AVA) durante dois semestres, em duas turmas de Letras, habilitação Português e Espanhol, nos polos de Bela Vista e Bonito, a fim de averiguar e aferir os três momentos da vida sistêmica, derivados da entropia sociointerativa, quais sejam: força entrópica máxima, resistência sistêmica e rendição sistêmica. Os procedimentos metodológicos usados na geração de dados incluíram ainda entrevistas semiestruturadas e relatórios analíticos. Usou-se para o tratamento e análise dos dados o modelo Curtis and Lawson na categorização das interações, e o software MAXQDA 2020 na análise de conteúdo. Os resultados indicaram que é possível a predição da evasão a partir da identificação das forças entrópicas. O volume inicial de interação dos evadidos foi bastante reduzido quando comparado ao volume dos grupos, o que evidenciou que as regras de baixo nível e as condições iniciais não surtiram efeitos significativos na emergência de novos comportamentos necessários para permanência de alguns membros. Outro achado refere-se à baixa interação no AVA que, segundo relato dos professores entrevistados, vem se convertendo em um repositório de atividades. Essa constatação sugere que a qualidade da predição da evasão deve estar associada, além dos movimentos de interação, às causas da evasão. Neste estudo, os principais motivos assinalados pelos participantes foram: pouca valorização da carreira docente, qualidade da infraestrutura tecnológica, domínio das tecnologias, baixa interação, currículo do curso, densidade das disciplinas, trabalho e dificuldades de adaptação à modalidade de ensino. Nesse sentido, inferimos que o problema da evasão pode ser mitigado se forem observados os movimentos interacionais dos acadêmicos no AVA ao mesmo tempo em que alterações no desenho do curso sejam feitas para promover condições iniciais mais significativas para aprendizagem e permanência dos alunos.The offer of online initial teacher training in Brazil has grown considerably in the last two decades as a result of the expansion of the private education network and the increased presence of the public network in the segment. In this context, the creation of the Open University of Brazil, in 2005, by the Ministry of Education, in partnership with the National Association of Directors of Federal Institutions of Higher Education, aimed at the democratization, expansion, and interiorization of higher education – historically concentrated in large urban centers. In fact, this educational project, carried out by several public universities, faced great challenges to be implemented, among them the lack of technological infrastructure for the development of classes and the high dropout rates. In the research conducted by the teachers who work in the online Portuguese and Spanish Languages courses at the Federal University of Mato Grosso do Sul, there was evidence of recurrence of the interaction phenomena as an element of balance or imbalance in the maintenance of the group. Thus, given the scenario described, we intended to expand our knowledge about the relationship between interactivity in the virtual learning environment and the dropout phenomenon in order to understand the interaction patterns that preceded the dropout and to check whether it was possible to predict it based on these movements. This work was based on theoretical concepts from the complexity paradigm (HOLLAND, 1998; LARSEN-FREEMAN, 2007; MARTINS, 2008; MORIN, 2015, 2016; OLIVEIRA, 2011; PAIVA, 2002); complex adaptive systems (BERTALANFFY, 1973; LEFFA, 2016; PARREIRAS, 2005) and social-interactive entropy (VETROMILLE-CASTRO, 2007). The methodology of this study was guided by the qualitative perspective and based on action research since the problem that was intended to be solved – that is, the dropout – originated from the challenges found in the classroom context. In summary, the flows of interactions established in the Virtual Learning Environment (AVA) were analyzed during two semesters, in two classes of Languages, Portuguese and Spanish, in the poles of Bela Vista and Bonito, in order to investigate and assess the three moments of systemic life, derived from the social-interactive entropy, namely: maximum entropic force, systemic resistance, and systemic surrender. The methodological procedures used in data generation also included semistructured interviews and analytical reports. The Curtis and Lawson model was used for data processing and analysis in categorizing the interactions, and the MAXQDA 2020 software was used for the content analysis. The results indicated that it is possible to predict dropout based on the identification of entropic forces. The initial interaction volume of the people evaded was quite small when compared to the volume of the groups, which showed that the low-level rules and initial conditions did not have significant effects on the emergence of new behaviors necessary for the permanence of some members. Another finding refers to the low interaction in the AVA, which, according to the interviewed professors, has been turning into a repository of activities. This finding suggests that the quality of dropout prediction should be associated, besides interaction movements, with the causes of dropout. In this study, the main reasons mentioned by the participants were: low recognition of the teaching career, quality of the technological infrastructure, domain of the technologies, low interaction, course curriculum, subject density, work, and difficulties in adapting to the teaching modality. In this sense, we infer that the dropout problem can be mitigated if the interactional movements of academics in the AVA are observed while changes in the course design are made to promote more significant initial conditions for the learning and permanence of students
Estudo e desenvolvimento de amido termoplástico com diferentes ácidos orgânicos
O amido é um polímero natural que pertence à classe dos polímeros biodegradáveis. Além disso, está amplamente disponível e tem boa relação custo-benefício, o que o torna um candidato atraente para substituir polímeros de base fóssil. A adição de plastificantes é necessária para processar o amido, resultando na formação de amido termoplástico (TPS). O amido termoplástico é considerado um material biodegradável e sua produção envolve modificações nas interações intramoleculares e intermoleculares. No entanto, suas propriedades mecânicas ainda são consideradas insuficientes para ampla aplicabilidade. Como resultado, extensas pesquisas têm se concentrado na modificação química desse material por meio de reações químicas utilizando ácidos orgânicos naturais ou derivados de vias metabólicas, visando obter um material com melhores propriedades físicas, químicas e mecânicas. Para o desenvolvimento deste trabalho, foram utilizados fécula de mandioca comercial, glicerina e diferentes tipos de ácidos orgânicos para o processo de extrusão reativa. As amostras foram preparadas utilizando 30% m/m de glicerina, teores de 1%, 3%, 7% e 15% m/m de ácido cítrico, ácido tartárico e ácido succínico. Todas as amostras foram submetidas às análises de espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), análise termogravimétrica (TGA), ensaio mecânico de tração, índice de fluidez (MFI) e difratômetro de raios X (DRX). Os resultados obtidos pela análise de espectroscopia na região do infravermelho sugerem que houve esterificação no material processado e formação de novas ligações entre as cadeias, além de elucidar uma proporcionalidade relativa entre a esterificação com os respectivos percentuais de ácidos adicionados. Observou-se uma relação de proporcionalidade entre o percentual do ácido adicionado e a fluidez do material processado, corroborando a hipótese da fragmentação da cadeia do amido. Os ensaios mecânicos mostraram uma maior resistência à tração e diminuição da deformação da maioria dos materiais modificados, o que pode estar vinculado às características das moléculas de cada ácido estudado. Observou-se uma diminuição na cristalinidade nos materiais processados com os respectivos ácidos, além da modificação da cristalinidade quando comparados com o amido de mandioca em pó. Através dos resultados obtidos neste trabalho, têm-se a possibilidade de utilização do processamento de extrusão reativa para modificação do amido, além de possibilitar uma análise qualitativa dos materiais obtidos provenientes de cada ácido e suas respectivas características.Starch is a natural polymer within the class of biodegradable polymers. Furthermore, it is widely available and cost-effective, making it an attractive candidate to replace fossil-based polymers. The addition of plasticizers is necessary to process starch, resulting in the formation of thermoplastic starch (TPS). Thermoplastic starch is considered a biodegradable material and its production involves modifications in intramolecular and intermolecular interactions. However, its mechanical properties are still considered insufficient for wide applicability. As a result, extensive research has focused on the chemical modification of this material through chemical reactions using natural organic acids or those derived from metabolic pathways, aiming to obtain a material with better physical, chemical and mechanical properties For the development of this work, commercial cassava starch, glycerin, and different types of organic acids were used for the reactive extrusion process. The samples were prepared using 30% m/m of glycerin, 1, 3, 7 and 15% m/m of citric acid, tartaric acid and succinic acid. All samples were subjected to absorption spectroscopy analysis in the FTIR infrared region, thermogravimetric analysis (TGA), mechanical tensile test, flow index (MIF) and X ray diffractometer (XRD). The results obtained by spectroscopy analysis in the infrared region suggest that there was esterification in the processed material and the formation of new bonds between the chains, in addition to indicating a relative proportionality between the esterification and the respective percentages of added acids. A proportional relationship was observed between the percentage of acid added and the fluidity of the processed material, which hypothesized the fragmentation of the starch chain. Mechanical tests showed greater tensile strength and reduced deformation of most modified materials, which may be linked to the molecular characteristics of each acid studied. A decrease in crystallinity was observed in materials processed with the respective acids in addition to the modification of crystallinity when compared to cassava starch powder. Through the results obtained in this work, it is possible to use reactive extrusion processing to modify starch, in addition to enabling a qualitative analysis of the materials obtained from each acid and their respective characteristics
Boletim de Serviço e Pessoal nº 21, de 24 de maio de 2024, v. 1
O Boletim de Serviço e Pessoal nº 21, de 24 de maio de 2024, volume 1, do CEFET-MG, apresenta atos administrativos como autorizações de afastamento internacional para participação em eventos científicos e missão de mobilidade docente, prorrogação de cooperação técnica, designação de comissão especial para avaliação de promoção à classe de Professor Titular, concessões de promoções, progressões funcionais e aceleração de promoção para docentes e técnicos administrativos, homologação de estágio probatório, reconhecimento de saberes e competências, além de retificações em portarias anteriores referentes a promoções e progressões funcionais
Influência da degradação por temperatura no desempenho de células fotovoltaicas orgânicas
Células fotovoltaicas orgânicas (Organic Solar Cells - OSC) integram a mais recente geração de dispositivos fotovoltaicos. Suas características de flexibilidade e leveza aliadas ao emprego de técnicas mais simples de processamento, além da possibilidade de uso de materiais mais abundantes ampliam o nicho de aplicações de dispositivos fotovoltaicos e diminuem consideravelmente o custo do dispositivo. Embora estudos ainda estão sendo conduzidos com o intuito de entender os mecanismos de degradação destes dispositivos, grande avanço já foi obtido em relação à extensão de sua vida útil com o uso de camadas de barreiras de proteção apropriadas (e.g. proteção contra oxigênio e raios UV). Essa longevidade, atualmente na faixa de 2-3 anos, trouxe a necessidade de proposição e realização de testes acelerados para previsão de vida útil que atendam as características próprias desta tecnologia, já que os mecanismos de degradação que ela enfrenta são maiores que a tecnologia que utiliza o silício. A montagem de normas próprias para a previsão de vida útil de OSC passa pela realização de ensaios em conjunto por diferentes laboratórios, usando dispositivos com diferentes tipos de materiais, mas obedecendo a protocolos comuns. Já o estabelecimento de procedimentos de testes mais sofisticados e relevantes depende da quantidade de dados reportados, o que segundo a literatura analisada, ainda é muito pouco. A literatura afirma que o processo de degradação em OSC pode ter uma natureza química e desta forma apresenta um comportamento descrito pelo modelo Arrhenius (i. e. decaimento através de uma função exponencial). Utilizou-se neste trabalho um estudo acelerado de degradação por temperatura a fim de estimar a duração da vida útil de OSC baseado no sistema conhecido como "T80" que avalia a degradação ocorrida até o ponto de 80% do valor inicial. Diferentemente de outros estudos apresentados, o método utilizado avalia simultaneamente a degradação utilizando três temperaturas, além da temperatura ambiente. Este trabalho também conta com um aparato próprio que possui as características de portabilidade, menor custo e boa escalabilidade para o desenvolvimento de projetos futuros. Os resultados apresentados indicaram elevada taxa de degradação dos parâmetros eficiência (PCE) e corrente de curto circuito (ISC) para as células degradadas a 85 e 100° C. Apenas uma célula degradada a 70° C apresentou degradação do parâmetro eficiência (PCE) inferior a 20 % durante o período de 1008 horas (42 dias) de análise.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Organic solar cells (OSC) are considered the most recent generation of photovoltaic devices. They are flexible, lightweight and can be processed through solutions. Moreover, the possibility of abundant materials usage makes them useful in a series of new applications in the photovoltaic field, like in portable and flexible electronic devices (e.g. battery chargers, screens) and devices integrated to textiles (i.e. e-textiles). Although a lot of studies are being conducted to understand the mechanisms of degradation in OPV devices, recent researches already extended lifetime to about 2-3 years by using appropriate layers of barriers. This makes necessary a set of accelerated studies to predict the lifetime of the OPV modules, considering the specific characteristics of this new technology and that the number of factors that affect the performance of these devices is greater than in traditional inorganic devices. Creating specific standards to evaluate OSC stability and lifetime involves performing a variety of tests, in many laboratories and by different devices, all of them following a set of stablished protocols. The accuracy of the results depends on the quantity of reported data, which is still incipient. According to the literature, an OSC can degrade because of chemical-nature processes - that suggests an Arrhenius model (i.e exponential decay model) can be used for study. In this work, an accelerated test, using temperature degradation, was conducted to estimate the lifetime of OSC, based in the "T80 model" which measures the degradation until 80% of the initial value is reached. Unlike other works, this method evaluates degradation simultaneously in three different temperatures. Furthermore, a portable and low-cost apparatus, scalable to bigger projects, is presented. The achieved results indicate that the OPV cells degrade considerably in 85º C and 100º C, since the beginning of the study (1st week). Only one of the cells degraded in 70º C could keep the degrade tax of the PCE parameter under 20% after 1008 hours (42 days) of analysis, while the remaining cells presented a good performance, considering the ISC parameter
Obtenção e caracterização de compósitos cimentícios reforçados com fibras de papel de embalagens de cimento
Produziu-se e se caracterizou compósitos de matriz cimentícia com adição de emulsão à base de poli(acetato de vinila) e fibras de papel kraft de embalagens de cimento, resíduo sólido cujo reaproveitamento é importante do ponto de vista socioeconômico e em relação à preservação ambiental, devido seu descarte em grandes volumes. A adição polimérica tem com o objetivo aumentar a compatibilidade entre a matriz de cimento e agregados. Os traços para os compósitos de referência constituem-se de dois percentuais em massa de cimento/areia, respectivamente 79-21 (BR1) e 77-23 (BR2). Os percentuais de cimento nos compósitos modificados foram, respectivamente, 76% e 68%. Caracterizou-se papéis e emulsão através de ensaios termogravimétricos (TGA). A degradação completa das amostras de embalagens de reensaque e descartadas ocorreu respectivamente aos 500° C e 600° C. Na emulsão à base de PVAc, ocorreram três etapas de perda significativa de massa, com a oxidação a 510° C. Foram praticamente inexistentes sinais diferenciados no perfil espectral entre as amostras dos papéis, característica consideradas relevante, pois demonstra que o papel descartado não perde características de resistência mecânica quando comparado aos papéis limpos. Os resultados de tenacidade variaram significativamente. No Grupo 2 (menor percentual de cimento) os compósitos de referência (BR2) apresentaram maior variabilidade que a ocorrida entre aqueles com acréscimo de fibras (KF2/RE2/DES2). Compósitos com fibras foram avaliados em relação às suas propriedades termofísicas pelo Método Flash Laser e pelo método geométrico. Os valores obtidos foram comparados a amostras padrão de Pirocerâmico 9606 (Netzsch) e de compósitos sem adições. Ensaios de difusividade identificaram um aumentou na capacidade de isolamento das placas de 55,3% para adições de 4% de fibras, em relação ao compósito de referência. Para acréscimos fibrosos de 12%, obteve-se metade da difusividade térmica em relação aos compósitos de referência e um quarto dos valores relativos ao Pirocerâmico 9606. O calor específico dos compósitos também apresentou variabilidade proporcional às adições. O uso de fibras celulósicas pode melhorar características térmicas e mecânicas de compósitos cimentícios de uso não estrutural.Was produced and characterized cementitious matrix composites with the addition of emulsion-based poly (vinyl acetate) and fibers of kraft paper packaging cement, solid residue whose reuse is important from the standpoint of socioeconomic and for environmental preservation due disposal at high volumes. The addition polymer is aiming to increase the compatibility between the cement matrix and aggregates. The traces for composites reference constitute two weight percentage of cement / sand, 79-21 respectively (BR1) and 77-23 (BR2). The percentages in cement composites were modified, respectively, 76% and 68%. Characterized by paper and emulsion tests thermogravimetric (TGA). The complete degradation of the samples packaging reensaque and disposed respectively occurred at 500° C and 600° C. On the basis of PVAc emulsion occurred three steps significant loss of weight through oxidation at 510° C. Were virtually absent in the differentiated signal spectral profile between samples of papers, feature considered important because it demonstrates that the waste paper will not lose mechanical strength characteristics when compared to paper clean. The results varied significantly toughness. In Group 2 (lower percentual cement) composites reference (BR2) showed greater variability that occurred among those with added fiber (KF2/RE2/DES2). Composite fibers were evaluated for their thermophysical properties by laser flash method and the geometrical method. The values obtained were compared with standard samples of Pirocerâmico 9606 (Netzsch) and composites without additions. Assays identified a diffusivity increased in insulating ability of the plates to 55.3% additions of 4% fiber in relation to the composite reference. For fibrous additions of 12% was obtained half the thermal diffusivity compared to composites and fourth reference values on the Pirocerâmico 9606. The specific heat of composites also showed variability proportional additions. The use of cellulosic fibers can improve thermal and mechanical characteristics of cementitious composites nonstructural use
Influência do processamento térmico no desenvolvimento da microestrutura multiconstituída e no comportamento mecânico de um aço assistido pelo efeito TRIP
Os aços assistidos pelo efeito TRIP apresentam grande potencial e aplicabilidade na indústria automobilística devido às suas combinações ótimas de propriedades, que permitem a produção de chapas mais finas sem o comprometimento do desempenho dos componentes. A excelente combinação de alta resistência mecânica, ductilidade e elevada resistência ao impacto observada nos aços TRIP se deve a estrutura multifásica presente nestes aços, produzida em geral por um processamento térmico que consiste em um aquecimento intercrítico seguido de tratamento isotérmico na faixa de transformação bainítica. Neste trabalho foram analisados os efeitos das temperaturas de recozimento intercrítico e de transformação bainítica, bem como do tempo de tratamento isotérmico, na microestrutura e propriedades mecânicas de um aço assistido pelo efeito TRIP. As análises foram conduzidas em termos de microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura, microscopia de força atômica, difração de raios-X, ensaios de dureza, ensaios de tração e análises referentes ao comportamento de encruamento do material por quatro métodos distintos: linearização da curva σ x ε, taxa de encruamento, expoente de encruamento instantâneo e análise de Crussard-Jaoul. O aumento do tempo de austêmpera favoreceu a formação de bainita com morfologia em ripas e permitiu maior retenção de austenita no material, resultando em menores valores de dureza e limite de escoamento. A redução na temperatura de austêmpera favoreceu o refinamento da estrutura bainítica e resultou em frações de austenita retida inferiores, porém com maior teor de carbono. Em geral, a utilização de uma menor temperatura intercrítica promoveu menores valores de dureza devido ao aumento da fração volumétrica de ferrita. Quanto aos métodos de encruamento utilizados, a análise pelo expoente de encruamento instantâneo apresentou-se como a mais adequada para a avaliação do comportamento de deformação do aço estudado.TRIP-assisted steels shows great potential and applicability in automotive industry due to their excellent combinations of properties that allow the production of thinner sheets without compromising the performance of components. The excellent combination of high strength, ductility and crashworthiness observed in TRIP steels is related to the multiphase structure present in these steels, produced usually by a thermal treatment consisting in intercritical annealing followed by isothermal treatment in the bainitic transformation range. In this work the effects of the intercritical annealing and bainitic transformation temperatures, as well as the holding time at isothermal bainitic temperature, on the microstructure and mechanical properties of a TRIP-assisted steel were analyzed. Evaluations were conducted in terms of optical microscopy, scanning electron microscopy, atomic force microscopy, X-ray diffraction, hardness tests, tensile tests and analyzes concerning the work hardening behavior of the material by four different methods: Hollomon analysis, work hardening rate, instantaneous n value and Crussard-Jaoul analysis. Higher austempering times favored the formation of bainite with lath morphology and allowed greater retention of austenite, resulting in lower hardness values and yield strength. Reduction of austempering temperature favored the refinement of the bainitic structure and resulted in lower retained austenite fractions, but with a higher carbon content. In general, the use of a lower intercritical temperature promoted lower hardness values due to the increase of ferrite proportion. As for the hardening methods used, the analysis concerning the instantaneous n value was the most adequate for the deformation behavior evaluation of the studied steel