Electrical conductive double-walled carbon nanotubes � Silica glass nanocomposites prepared by the sol�gel process and spark plasma sintering

The electrical conductivity of suspensions in liquid of several kinds of carbon nanotubes (CNTs) is measured. Raw and soft-functionalized double-walled carbon nanotubes (DWCNTs) appear to be the most promising for achieving a low electrical percolation threshold. A 0.35 vol.% DWCNTs�SiO2 nanocomposite is prepared by the sol�gel process and densified by spark plasma sintering. The obtained material presents a fairly good dispersion of DWCNTs and its electrical conductivity (104 S cm1) is six orders of magnitude higher than that previously reported for 1 vol.% multi-walled CNTs�SiO2

Influência da porosidade no módulo de elasticidade de um material compósito com foco na indústria de materiais de fricção

The propose of this work is to investigate the correlation between porosity and modulus of elasticity in friction materials, focusing on the influence of the amount and type of fiber used, in order to propose a mathematical model that correlates these two properties. The proposed model was developed based on the modified Law of Mixtures (Al-Qureshi, 1988) and includes the equations proposed by Spriggs (1961) and Kingery et al. (1976). A composite with a binder and a reinforcement element was analyzed to simplify the model. In order to use common materials in the friction industry the experiments have been carried out with phenolic resin as a matrix and two types of fiber as a reinforcement element: fiberglass and aramid fiber. The composites analyzed were separated in 2 groups according to the fiber used and the percentage of fiber was varied within these groups. Based on the experimental results, the use of the proposed model was verified, which demonstrated satisfactory results.Key words: porosity, modulus of elasticity, friction materials.Este trabalho tem como finalidade investigar a correlação entre porosidade e módulo de elasticidade em materiais de fricção, focando na influência do teor e no tipo de fibra utilizado, visando à proposição de um modelo matemático que correlacione essas duas propriedades. A modelagem proposta foi desenvolvida tendo como base a Lei das Misturas Modificada (Al-Qureshi, 1988) e os equacionamentos propostos por Spriggs (1961) e Kingery et al. (1976). Para simplificação do modelo, foi analisado um compósito contendo um aglomerante e um elemento de reforço. Com o objetivo de utilizar materiais empregados na indústria de fricção, fez-se uso de matriz fenólica e as fibras de vidro e aramida como elemento de reforço. Os compósitos analisados foram separados em 2 grupos, de acordo com a fibra utilizada, e, dentro destes grupos, foi variado o percentual de fibra. Com base nos resultados obtidos experimentalmente foi verificado o uso do modelo proposto, que apresentou resultados satisfatórios.Palavras-chave: porosidade, módulo de elasticidade, materiais de fricção

Electrochemical treatment of a graphitic forging lubricant effluent: The effect of chloride concentration and current density

The graphite removal and the chemical oxygen demand (COD) reduction by the electrochemical treatment of an effluent containing a lubricant (oil in water emulsion with graphite) was investigated. The electrochemical cell used a pair of aluminum plates. Since the effluent conductivity was very low, NaCl was used as supporting electrolyte and different current densities as well as different distance between the electrodes were applied. In lower current densities, higher chloride concentrations implied in smaller COD values. The same behavior was observed when electrode distance was decreased. All the tested conditions presented significant graphite removal and COD reductions larger than 94%GKN Driveline Brazil is gratefully acknowledged for all the financial support and material given to the execution of this paper. Also, Capes, FAPERGS, CNPq, and Cyted are thanked for their financial support.Borsa, MB.; Jungblut, R.; Pérez-Herranz, V.; Müller, L.; Moura Bernardes, A.; Bergmann, C. (2016). Electrochemical treatment of a graphitic forging lubricant effluent: The effect of chloride concentration and current density. Separation Science and Technology. 51(1):126-134. doi:10.1080/01496395.2015.1086799S12613451

Influência da granulometria do resíduo de celulose nas propriedades do material cerâmico

This work evaluates the effect of using a cellulose waste as raw material for ceramic production when incorporated to two Southern Brazil clays used for the production of building materials. The waste in this case is sludge from the paper production in an industrial plant. The ceramic masses were prepared using 0, 5, 10, 20 and 40%wt of waste. The ceramic mixes were pressed, dried (at 110°C) and burned in laboratory electric oven at 850, 900, 950 and 1000ºC. The ceramic bodies were characterized according to their physical and mechanical properties. The results showed that the effect of the incorporation of cellulose waste with Æ>0.6 mm in their properties is not significant in relation to Æ> 4.8 mm, then it was concluded that it is unnecessary and expensive process for use in the production of ceramic red. Key words: ceramic, red ceramic, cellulose waste.Este trabalho avalia o efeito da adição do resíduo de celulose proveniente das indústrias de fabricação do papel, quando incorporados a argilas para processamento cerâmico tradicional. Foram utilizadas argilas da região de Sapucaia do Sul – RS, bem como o resíduo proveniente de uma empresa de São Leopoldo – RS. Após a caracterização das matérias-primas, foram formuladas massas cerâmicas com adições em peso de 5, 10, 20 e 40% de resíduo, e, como padrão de comparação, utilizou-se uma formulação apenas com argilas. As massas cerâmicas foram conformadas por prensagem, para avaliação quanto ao beneficiamento ou não do grão do resíduo. Foram submetidas à queima em forno elétrico nas temperaturas de 850, 900, 950 e 1000ºC e caracterizados segundo suas propriedades físicas e mecânicas. Os resultados mostraram que o efeito da incorporação do resíduo com Æ>0,6 mm sobre a porosidade aparente, densidade, absorção de água e resistência mecânica do produto cerâmico não é significativo em relação ao Æ>4,8 mm. Concluiu-se que se torna desnecessário o dispendioso processo de beneficiamento do grão do resíduo para uso na produção de cerâmica vermelha. Palavras-chave: cerâmica, cerâmica vermelha, resíduo de celulose

Avaliação da resistência ao desgaste abrasivo dos revestimentos wc-10co, diamalloy® e stellite 6® depositados por hvof

A resistência ao desgaste abrasivo dos revestimentos WC-10Co (Carboneto de Tungstênio), Diamalloy® e Stellite 6®, depositados através do processo de aspersão térmica hipersônica (HVOF) sobre um substrato de aço carbono, foi avaliada através do ensaio normatizado ASTM G 65. Este método utiliza uma roda de borracha pressionada contra os corpos de prova e de areia de sílica como terceiro corpo. Os revestimentos foram caracterizados por metalografia com o objetivo de avaliar quanto à presença de poros, óxidos e partículas não fundidas. Além disso, caracterizou-se a dureza e a adesão dos revestimentos ao substrato metálico. Através dos resultados apresentados neste estudo, pode-se observar, ao final do ensaio abrasivo, que o revestimento com maior resistência ao desgaste abrasivo foi o que também apresentou maior dureza superficial

Avaliação da resistência ao desgaste abrasivo dos revestimentos wc-10co, diamalloy® e stellite 6® depositados por hvof

A resistência ao desgaste abrasivo dos revestimentos WC-10Co (Carboneto de Tungstênio), Diamalloy® e Stellite 6®, depositados através do processo de aspersão térmica hipersônica (HVOF) sobre um substrato de aço carbono, foi avaliada através do ensaio normatizado ASTM G 65. Este método utiliza uma roda de borracha pressionada contra os corpos de prova e de areia de sílica como terceiro corpo. Os revestimentos foram caracterizados por metalografia com o objetivo de avaliar quanto à presença de poros, óxidos e partículas não fundidas. Além disso, caracterizou-se a dureza e a adesão dos revestimentos ao substrato metálico. Através dos resultados apresentados neste estudo, pode-se observar, ao final do ensaio abrasivo, que o revestimento com maior resistência ao desgaste abrasivo foi o que também apresentou maior dureza superficial

Obtenção por electrospinning e caracterização de fibras de pentóxido de nióbio (Nb2O5)

Electrospinning is a method that uses high voltage and low electrical currents to produce fibers with reduced diameter, when a jet of a fluid material is accelerated and stretched in the presence of an external electric field. Niobium pentoxide has shown promising results for application to photocatalysis because it is easily recovered and recycled at the end of the process. In this paper, the composite fibers Nb/PVP (polyvinylpyrrolidone) were produced by the method of electrospinning. These fibers were heat treated at 600 e 700°C to obtain ceramic fibers of niobium pentoxide. Finally, the fibers were characterized by thermal analysis, X-Ray diffraction, scanning electron microscopy (SEM) and diffuse reflectance spectroscopy (DRS). The results showed that fibers were formed and presented hexagonal phase (TT-Nb2O5), and that the increase of the voltage caused a decrease in fiber diameter, with the smallest average diameter of 0,09 ?m obtained for fibers produced by applying a voltage of 16 kV and sintering at 700°C. The average crystallite size increased from 17,05 to 35.58 nm with increasing calcination temperature, resulting in decreased surface area of 43.5 to 31.3 m2/g. The band gap values measured ranged from 3.52 to 3.57 eV, indicating that the nanofibers are wide band gap semiconductors.Key words: electrospinning, niobium pentoxide, nanofibers.Electrospinning é um método que utiliza fontes de alta tensão e baixa corrente para produzir fibras de diâmetro reduzido, quando um jato de um material fluido é acelerado e estirado na presença de um campo elétrico externo. No presente trabalho, foram produzidas fibras do compósito Nb/PVP (polivinilpirrolidona) pelo método de electrospinning. Essas fibras foram calcinadas à temperatura de 600 e 700°C para obtenção de fibras cerâmicas de pentóxido de nióbio. Por fim, as fibras foram caracterizadas através de análise térmica, difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de reflectância difusa. Os resultados indicaram que foram formadas fibras da fase hexagonal (TT- Nb2O5), e que o aumento da tensão aplicada provocou uma redução no diâmetro das fibras, sendo 0,09 ?m o menor diâmetro médio obtido para as fibras produzidas aplicando uma tensão de 16 kV e sinterização a 700 °C. O tamanho de cristalito médio aumentou de 17,05 para 35,58 nm com o aumento da temperatura de tratamento térmico, resultando em queda da área superficial de 43,6 para 31,3 m2/g. Os valores de band gap medidos variaram de 3,52 a 3,57 eV, indicando que as nanofibras são semicondutores de gap largo.Palavras-chave: electrospinning, pentóxido de nióbio, nanofibras

Influência da granulometria do resíduo de celulose nas propriedades do material cerâmico

This work evaluates the effect of using a cellulose waste as raw material for ceramic production when incorporated to two Southern Brazil clays used for the production of building materials. The waste in this case is sludge from the paper production in an industrial plant. The ceramic masses were prepared using 0, 5, 10, 20 and 40%wt of waste. The ceramic mixes were pressed, dried (at 110°C) and burned in laboratory electric oven at 850, 900, 950 and 1000ºC. The ceramic bodies were characterized according to their physical and mechanical properties. The results showed that the effect of the incorporation of cellulose waste with Æ>0.6 mm in their properties is not significant in relation to Æ> 4.8 mm, then it was concluded that it is unnecessary and expensive process for use in the production of ceramic red. Key words: ceramic, red ceramic, cellulose waste.Este trabalho avalia o efeito da adição do resíduo de celulose proveniente das indústrias de fabricação do papel, quando incorporados a argilas para processamento cerâmico tradicional. Foram utilizadas argilas da região de Sapucaia do Sul – RS, bem como o resíduo proveniente de uma empresa de São Leopoldo – RS. Após a caracterização das matérias-primas, foram formuladas massas cerâmicas com adições em peso de 5, 10, 20 e 40% de resíduo, e, como padrão de comparação, utilizou-se uma formulação apenas com argilas. As massas cerâmicas foram conformadas por prensagem, para avaliação quanto ao beneficiamento ou não do grão do resíduo. Foram submetidas à queima em forno elétrico nas temperaturas de 850, 900, 950 e 1000ºC e caracterizados segundo suas propriedades físicas e mecânicas. Os resultados mostraram que o efeito da incorporação do resíduo com Æ>0,6 mm sobre a porosidade aparente, densidade, absorção de água e resistência mecânica do produto cerâmico não é significativo em relação ao Æ>4,8 mm. Concluiu-se que se torna desnecessário o dispendioso processo de beneficiamento do grão do resíduo para uso na produção de cerâmica vermelha. Palavras-chave: cerâmica, cerâmica vermelha, resíduo de celulose

Síntese, caracterização e aplicação de nanopartículas de prata como agentes antimicrobianos

The synthesis of silver nanoparticles (Ag NPs) has attracted the interest of many researchers in recent years, both from scientific and technological point of view. These NPs present unique physical, chemical and biological properties when compared to metal at a macroscopic scale, and have been used in applications such as catalysis, optoelectronic devices and medical area. In this context, the aim of this work was to synthesize and characterize Ag NPs and evaluate its antimicrobial efficiency against Gram-positive and Gram-negative bacteria. Ag NPs were initially prepared by chemical reduction of silver ions with sodium borohydride in the presence of sodium citrate tribasic dihydrate. Then, they were characterized by molecular absorption spectroscopy in the ultraviolet and visible (UV-Vis) region and transmission electron microscopy (TEM). The evaluation of antimicrobial activity of Ag NPs was performed with basis on the qualitative antibiogram method against Escherichia coli and Staphylococcus aureus. In general, the UV-Vis spectra of colloidal solutions of Ag NPs (18 ppm and 1000 ppm, respectively) were very similar to each other, indicating the presence of a single band centered at approximately 400 nm, which is indicative of NPs with spherical shape. This result was corroborated by TEM analysis which showed Ag NPs with average sizes of 7.3 ± 4.3 nm (colloidal solution of 18 ppm) and 15.2 ± 7.4 nm (colloidal solution 1000 ppm). The antibiograms, in turn, revealed that only the colloidal solution of 1000 ppm showed antimicrobial activity against the two bacterial strains tested.Key words: Nanotecnology, silver nanoparticles, antimicrobial agents.A síntese de nanopartículas de prata (NPs Ag) tem atraído o interesse de vários pesquisadores nestes últimos anos, tanto do ponto científico como tecnológico. Essas NPs possuem propriedades físicas, químicas e biológicas únicas quando comparadas ao metal em escala macroscópica, e têm sido utilizadas em aplicações tais como catálise, em dispositivos optoeletrônicos e na área médica. Neste contexto, este trabalho teve por objetivo sintetizar e caracterizar NPs Ag, além de avaliar sua eficiência antimicrobiana frente a bactérias Grampositivas e Gram-negativas. As NPs Ag foram inicialmente preparadas através da redução química de íons prata com boroidreto de sódio, na presença de citrato de sódio tribásico dihidratado. Em seguida, as mesmas foram caracterizadas por espectroscopia de absorção molecular na região do ultravioleta e visível (UV-Vis) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). A avaliação da atividade antimicrobiana das NPs Ag frente às bactérias Escherichia coli e Staphylococcus aureus foi realizada com base no método de antibiograma qualitativo. No geral, os espectros de UV-Vis das soluções coloidais de NPs Ag (18 ppm e 1000 ppm, respectivamente) foram muito similares entre si, evidenciando a presença de uma única banda centrada em aproximadamente 400 nm, que é indicativo de NPs com formato esférico. Esse resultado foi corroborado pelas análises de MET que mostraram NPs Ag com tamanhos médios de 7,3 ± 4,3 nm (solução coloidal de 18 ppm) e de 15,2 ± 7,4 nm (solução coloidal de 1000 ppm). Os antibiogramas, por sua vez, revelaram que apenas a solução coloidal de 1000 ppm apresentou atividade antimicrobiana em relação às duas bactérias testadas.Palavras-chave: Nanotecnologia, nanopartículas de prata, agentes antimicrobianos