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Influência da ação combinada de aditivos, incorporador de ar e estabilizador de hidratação, nas propriedades da argamassa estabilizada por até 48 horas 添加剂、空气掺合剂和水化稳定剂的联合作用对稳定48小时砂浆性能的影响
Pub Date : 2023-04-07 DOI: 10.1590/s1517-707620230001.1336
Felipe Hartman Polli, Erick Vinicius Fioravante, Sarah Honorato Lopes da Silva, M. D. R. D. M. M. D. Costa, Eduardo Pereira
RESUMO A argamassa estabilizada tem como característica o tempo de pega estendido. O emprego de aditivos incorporadores de ar e estabilizadores de hidratação são fundamentais para manter o estado fresco da argamassa em obra e com trabalhabilidade adequada. Esse trabalho analisou a influência combinada desses aditivos, com o objetivo de contribuir com a dosagem de argamassas. Foram ensaiadas nove formulações, as quais variaram o teor de aditivos, entre o máximo e o mínimo recomendado pelo fabricante. Os ensaios no estado fresco foram: índice de consistência, densidade de massa e teor de ar incorporado e Squeeze-flow; e no estado endurecido para: resistência à tração na flexão e à compressão e resistência de aderência à tração. Verificou-se a eficiência dos aditivos em manter as propriedades reológicas das argamassas, mantendo-as trabalháveis, porém também se identificou perda das propriedades mecânicas no estado sólido, devido a problemas de hidratação decorrente do excesso de aditivo estabilizador de hidratação e pela formação de vazios pelo uso de incorporador de ar. Dessa forma, conclui-se sobre a importância da compatibilização entre os aditivos em conjunto e o controle tecnológico na dosagem das argamassas, para que elas se mantenham trabalháveis sem perder as propriedades mecânicas necessárias para um bom desempenho e durabilidade.
稳定砂浆具有延长凝固时间的特点。空气掺合剂和水化稳定剂的使用对于保持砂浆的新鲜状态和适当的和易性至关重要。本研究分析了这些添加剂的综合影响,以促进砂浆的用量。测试了9种配方,这些配方的添加剂含量在制造商推荐的最大值和最小值之间变化。新鲜状态下的试验包括:稠度指数、质量密度、空气含量和挤压流量;在硬化状态下:弯曲和压缩的抗拉强度和抗拉粘附强度。有添加剂的效率保持迫击炮,让她们trabalháveis的流变性质,但也出示固体力学性能的损失,由于水化问题过多的添加剂的稳定器的水分和空气空培训开发人员的使用,这样一来,淡的重要性之间的兼容性添加剂在剂量的迫击炮和控制技术,使它们在不失去良好性能和耐久性所需的机械性能的情况下保持可操作性。
{"title":"Influência da ação combinada de aditivos, incorporador de ar e estabilizador de hidratação, nas propriedades da argamassa estabilizada por até 48 horas","authors":"Felipe Hartman Polli, Erick Vinicius Fioravante, Sarah Honorato Lopes da Silva, M. D. R. D. M. M. D. Costa, Eduardo Pereira","doi":"10.1590/s1517-707620230001.1336","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/s1517-707620230001.1336","url":null,"abstract":"RESUMO A argamassa estabilizada tem como característica o tempo de pega estendido. O emprego de aditivos incorporadores de ar e estabilizadores de hidratação são fundamentais para manter o estado fresco da argamassa em obra e com trabalhabilidade adequada. Esse trabalho analisou a influência combinada desses aditivos, com o objetivo de contribuir com a dosagem de argamassas. Foram ensaiadas nove formulações, as quais variaram o teor de aditivos, entre o máximo e o mínimo recomendado pelo fabricante. Os ensaios no estado fresco foram: índice de consistência, densidade de massa e teor de ar incorporado e Squeeze-flow; e no estado endurecido para: resistência à tração na flexão e à compressão e resistência de aderência à tração. Verificou-se a eficiência dos aditivos em manter as propriedades reológicas das argamassas, mantendo-as trabalháveis, porém também se identificou perda das propriedades mecânicas no estado sólido, devido a problemas de hidratação decorrente do excesso de aditivo estabilizador de hidratação e pela formação de vazios pelo uso de incorporador de ar. Dessa forma, conclui-se sobre a importância da compatibilização entre os aditivos em conjunto e o controle tecnológico na dosagem das argamassas, para que elas se mantenham trabalháveis sem perder as propriedades mecânicas necessárias para um bom desempenho e durabilidade.","PeriodicalId":18246,"journal":{"name":"Matéria (Rio de Janeiro)","volume":"5 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-04-07","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"81518914","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Método dos mínimos quadrados na utilização de curvas momento-rotação na análise de pórticos planos semirrígidos 半刚性平面框架分析中弯矩-旋转曲线的最小二乘法
Pub Date : 2023-04-03 DOI: 10.1590/1517-7076-rmat-2022-0285
Everton Luis Consoni da Silva, L. A. D. Souza, Paulo Henrique de Freitas Meirelles, W. Wutzow
RESUMO Usualmente, no desenvolvimento de projetos, adota-se que o comportamento das ligações viga-pilar do sistema estrutural é idealizado por meio de dois extremos: as ligações flexíveis em que nenhum momento é transmitido entre o pilar e a viga e esses elementos se comportam independentemente; e as ligações totalmente rígidas nas quais ocorre a transmissão total do momento. Entretanto, nas estruturas reais, investigações experimentais têm demonstrado que a maioria das conexões devem ser tratadas como ligações semirrígidas. Esse comportamento é descrito por intermédio de curvas momento-rotação, que, por sua vez, devem ser incorporadas à análise estrutural para que se obtenha informações mais precisas sobre o desempenho da conexão. Para tanto, este artigo apresenta a aplicação do método dos Mínimos Quadrados para a simulação do comportamento semirrígido de ligações de pórticos planos metálicos, por intermédio do acoplamento com um modelo numérico-computacional para predição de pórticos com comportamento não linear geométrico e ligações semirrígidas. Para tanto, utiliza-se a formulação Corrotacional de Elementos Finitos, considerando a teoria de viga de Euler-Bernoulli. A ligação entre os membros estruturais é simulada por um elemento híbrido. O sistema de equações não lineares é solucionado pelo procedimento incremental-iterativo de Potra-Pták, associado à técnica de continuação Comprimento de Arco Cilíndrico. Quatro estruturas encontradas na literatura são analisadas com o código computacional desenvolvido, em que é possível verificar que o método proposto apresentou bons resultados numéricos quanto à obtenção do caminho de equilíbrio da estrutura considerando a deterioração da ligação.
摘要在设计开发中,结构体系的梁-柱连接的行为通常采用两个极端来理想化:柱-梁之间不传递力矩的柔性连接,这些单元独立行为;以及完全刚性的连接,在这些连接中,动量的全部传递发生。然而,在实际结构中,实验研究表明,大多数连接必须被视为半刚性连接。这种行为是通过弯矩-旋转曲线来描述的,而弯矩-旋转曲线必须纳入结构分析,以获得更准确的连接性能信息。为此,本文提出了应用最小二乘法模拟金属平面框架连接的半刚性行为,通过耦合数值计算模型来预测具有几何非线性行为的框架和半刚性连接。为此,采用腐蚀有限元公式,考虑欧拉-伯努利梁理论。用混合单元模拟结构构件之间的连接。采用增量迭代Potra- ptac方法求解非线性方程组,并结合圆弧长度延拓技术。利用计算机代码对文献中发现的四种结构进行了分析,结果表明,该方法在考虑连接衰减的情况下,在获得结构平衡路径方面取得了良好的数值结果。
{"title":"Método dos mínimos quadrados na utilização de curvas momento-rotação na análise de pórticos planos semirrígidos","authors":"Everton Luis Consoni da Silva, L. A. D. Souza, Paulo Henrique de Freitas Meirelles, W. Wutzow","doi":"10.1590/1517-7076-rmat-2022-0285","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1517-7076-rmat-2022-0285","url":null,"abstract":"RESUMO Usualmente, no desenvolvimento de projetos, adota-se que o comportamento das ligações viga-pilar do sistema estrutural é idealizado por meio de dois extremos: as ligações flexíveis em que nenhum momento é transmitido entre o pilar e a viga e esses elementos se comportam independentemente; e as ligações totalmente rígidas nas quais ocorre a transmissão total do momento. Entretanto, nas estruturas reais, investigações experimentais têm demonstrado que a maioria das conexões devem ser tratadas como ligações semirrígidas. Esse comportamento é descrito por intermédio de curvas momento-rotação, que, por sua vez, devem ser incorporadas à análise estrutural para que se obtenha informações mais precisas sobre o desempenho da conexão. Para tanto, este artigo apresenta a aplicação do método dos Mínimos Quadrados para a simulação do comportamento semirrígido de ligações de pórticos planos metálicos, por intermédio do acoplamento com um modelo numérico-computacional para predição de pórticos com comportamento não linear geométrico e ligações semirrígidas. Para tanto, utiliza-se a formulação Corrotacional de Elementos Finitos, considerando a teoria de viga de Euler-Bernoulli. A ligação entre os membros estruturais é simulada por um elemento híbrido. O sistema de equações não lineares é solucionado pelo procedimento incremental-iterativo de Potra-Pták, associado à técnica de continuação Comprimento de Arco Cilíndrico. Quatro estruturas encontradas na literatura são analisadas com o código computacional desenvolvido, em que é possível verificar que o método proposto apresentou bons resultados numéricos quanto à obtenção do caminho de equilíbrio da estrutura considerando a deterioração da ligação.","PeriodicalId":18246,"journal":{"name":"Matéria (Rio de Janeiro)","volume":"168 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-04-03","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"81446009","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Comparative assessment of TiN thin films created by plasma deposition technique on the surface features of NiCr alloys for dental applications 等离子沉积技术制备TiN薄膜对牙科用NiCr合金表面特征的比较评价
Pub Date : 2023-03-31 DOI: 10.1590/1517-7076-rmat-2022-0257
Nicole da Costa Cerqueira, Naasson Matheus Pereira Balica, W. F. A. Borges, Gabriel Melo Reis de Sousa, Denise Pupim, P. A. Radi, R. M. Nascimento, António Ramos Silva, L. O. D. Silva, T. Costa, H. S. Silva, L. Nunes, R. Sousa, Rafaela Luiz Pereira Santos
ABSTRACT
{"title":"Comparative assessment of TiN thin films created by plasma deposition technique on the surface features of NiCr alloys for dental applications","authors":"Nicole da Costa Cerqueira, Naasson Matheus Pereira Balica, W. F. A. Borges, Gabriel Melo Reis de Sousa, Denise Pupim, P. A. Radi, R. M. Nascimento, António Ramos Silva, L. O. D. Silva, T. Costa, H. S. Silva, L. Nunes, R. Sousa, Rafaela Luiz Pereira Santos","doi":"10.1590/1517-7076-rmat-2022-0257","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1517-7076-rmat-2022-0257","url":null,"abstract":"ABSTRACT","PeriodicalId":18246,"journal":{"name":"Matéria (Rio de Janeiro)","volume":"45 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-03-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"87063457","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Study of friction, wear and plastic deformation of automotive brake disc subjected to thermo-mechanical fatigue 汽车制动盘在热机械疲劳作用下的摩擦磨损及塑性变形研究
Pub Date : 2023-03-31 DOI: 10.1590/1517-7076-rmat-2022-0329
K. Sathish, J. Maniraj, V. Thangarasu
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{"title":"Study of friction, wear and plastic deformation of automotive brake disc subjected to thermo-mechanical fatigue","authors":"K. Sathish, J. Maniraj, V. Thangarasu","doi":"10.1590/1517-7076-rmat-2022-0329","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1517-7076-rmat-2022-0329","url":null,"abstract":".","PeriodicalId":18246,"journal":{"name":"Matéria (Rio de Janeiro)","volume":"16 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-03-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"75233484","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Application of machine learning for crack detection on concrete structures using CNN architecture 基于CNN架构的混凝土结构裂缝检测中的机器学习应用
Pub Date : 2023-03-31 DOI: 10.1590/1517-7076-rmat-2023-0010
P. Padmapoorani, S. Senthilkumar
Cracks in concrete structures are caused due to contraction and expansion irregularities, from potential damages caused in the buildings. These irregularities and damages are assessed by the engineers manually or through identification and prediction models with machine learning techniques to evaluate the impact and significance of the structural health in buildings. This research aims at applying machine learning based on VGG16-Net model for the detection of cracks in concrete structures. The proposed model is of CNN (convolutional neural network) + VGG neural network based architecture. The study uses the gradient boosting algorithm for image segmentation. The datasets are obtained from “Kaggle” resource and the library used is ‘Hugging Face Transformers’. To evaluate the developed models’ performance metrics such as “accuracy, precision, recall and f1-score” are used. The ‘accuracy’ score obtained is compared against the ‘ViT’ (Google transformer) accuracy rate, for comparison. The proposed model achieved 98% validation accuracy rate with 0.3% loss. Thus the developed research contributes an innovative and a novel ML model that predicts and identifies the cracks in concrete structures with less loss and higher accuracy with CNN architecture than ViT (vision transformer) models. Current study also provides more input upon CNN being more accurate than ViT models for future researchers for comparative analyses.
{"title":"Application of machine learning for crack detection on concrete structures using CNN architecture","authors":"P. Padmapoorani, S. Senthilkumar","doi":"10.1590/1517-7076-rmat-2023-0010","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1517-7076-rmat-2023-0010","url":null,"abstract":"Cracks in concrete structures are caused due to contraction and expansion irregularities, from potential damages caused in the buildings. These irregularities and damages are assessed by the engineers manually or through identification and prediction models with machine learning techniques to evaluate the impact and significance of the structural health in buildings. This research aims at applying machine learning based on VGG16-Net model for the detection of cracks in concrete structures. The proposed model is of CNN (convolutional neural network) + VGG neural network based architecture. The study uses the gradient boosting algorithm for image segmentation. The datasets are obtained from “Kaggle” resource and the library used is ‘Hugging Face Transformers’. To evaluate the developed models’ performance metrics such as “accuracy, precision, recall and f1-score” are used. The ‘accuracy’ score obtained is compared against the ‘ViT’ (Google transformer) accuracy rate, for comparison. The proposed model achieved 98% validation accuracy rate with 0.3% loss. Thus the developed research contributes an innovative and a novel ML model that predicts and identifies the cracks in concrete structures with less loss and higher accuracy with CNN architecture than ViT (vision transformer) models. Current study also provides more input upon CNN being more accurate than ViT models for future researchers for comparative analyses.","PeriodicalId":18246,"journal":{"name":"Matéria (Rio de Janeiro)","volume":"53 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-03-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"91151896","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Preparation and research of intelligent drilling fluid based on temperature-sensitive modified bentonite 基于温度敏感改性膨润土的智能钻井液制备与研究
Pub Date : 2023-03-24 DOI: 10.1590/1517-7076-rmat-2022-0269
Jie Wang, Minglei Xu, L. Tong, Shuangchun Yang, Lebongo Eteme Yvan, Xiuli Sun
The application of intelligent materials in drilling fluids has greatly reduced the investment of human resources and effectively made up for the shortcomings of traditional drilling fluids, such as insufficient directivity, poor adaptive ability and difficult monitoring. Therefore, the research of intelligent drilling fluids is a valuable direc - tion for the future oil and gas industry. In this study, the temperature-sensitive modified bentonite NIPAM-B developed by Pan Yi et al. was used as the drilling fluid base slurry, and the drilling fluid additives were opti - mized to complete the modulation of the intelligent drilling fluid inspection system. In addition, the rheology, filtration, shale wellbore stability and stability of the intelligent drilling fluid inspection system will be evalua - ted. The results show that the intelligent drilling fluid has good temperature-sensitive thickening performance, and the rheology is not affected by temperature changes, which can realize intelligent heating and thickening. In addition, compared with the original bentonite drilling fluid system, the intelligent drilling fluid has good fluid loss reduction ability and shale borehole wall protection ability, and the shale rolling recovery rate reaches more than 95 %.
{"title":"Preparation and research of intelligent drilling fluid based on temperature-sensitive modified bentonite","authors":"Jie Wang, Minglei Xu, L. Tong, Shuangchun Yang, Lebongo Eteme Yvan, Xiuli Sun","doi":"10.1590/1517-7076-rmat-2022-0269","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1517-7076-rmat-2022-0269","url":null,"abstract":"The application of intelligent materials in drilling fluids has greatly reduced the investment of human resources and effectively made up for the shortcomings of traditional drilling fluids, such as insufficient directivity, poor adaptive ability and difficult monitoring. Therefore, the research of intelligent drilling fluids is a valuable direc - tion for the future oil and gas industry. In this study, the temperature-sensitive modified bentonite NIPAM-B developed by Pan Yi et al. was used as the drilling fluid base slurry, and the drilling fluid additives were opti - mized to complete the modulation of the intelligent drilling fluid inspection system. In addition, the rheology, filtration, shale wellbore stability and stability of the intelligent drilling fluid inspection system will be evalua - ted. The results show that the intelligent drilling fluid has good temperature-sensitive thickening performance, and the rheology is not affected by temperature changes, which can realize intelligent heating and thickening. In addition, compared with the original bentonite drilling fluid system, the intelligent drilling fluid has good fluid loss reduction ability and shale borehole wall protection ability, and the shale rolling recovery rate reaches more than 95 %.","PeriodicalId":18246,"journal":{"name":"Matéria (Rio de Janeiro)","volume":"6 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-03-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"84587536","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Análise mecânica e metalúrgica da união soldada entre um aço inoxidável duplex S32205 com metal de adição de aço inoxidável superaustenítico ER-385-904L 双相不锈钢S32205与超奥氏体不锈钢ER-385-904L焊接接头的力学和冶金分析
Pub Date : 2023-03-24 DOI: 10.1590/1517-7076-rmat-2022-0307
Alessandro dos Santos Andrade, Jorge Luis Braz Medeiros, Luciano Volcanoglo Biehl, José Deivison de Souza, Diego de Jesus Pacheco, Carlos Otávio Damas Martins
The welding of dissimilar steels such as duplex and superaustenitic stainless steels is often used in industrial applications. The effect of welding energy on the heat-affected zone (ZTA) and fusion zone (ZF) presents knowledge gaps to be researched in relation to the metallurgical and mechanical properties of these steels. Variations in the application of welding energy can favor the presence of a greater volume of the ferritic or austenitic phases, and in more critical cases, cause the formation of precipitates harmful to corrosion. This work aims to evaluate the metallurgical, mechanical properties and corrosion resistance of dissimilar welding composed of duplex stainless steel S32205, as base metal, and superaustenitic stainless steel as weld metal, verifying the effects on microstructural, sensitization and anisotropies with the application of different heat inputs. In the microstructural analysis, the formation of first phase constituents, such as grain boundary austenite (GBA), witmanstatten austenite (WA),
{"title":"Análise mecânica e metalúrgica da união soldada entre um aço inoxidável duplex S32205 com metal de adição de aço inoxidável superaustenítico ER-385-904L","authors":"Alessandro dos Santos Andrade, Jorge Luis Braz Medeiros, Luciano Volcanoglo Biehl, José Deivison de Souza, Diego de Jesus Pacheco, Carlos Otávio Damas Martins","doi":"10.1590/1517-7076-rmat-2022-0307","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1517-7076-rmat-2022-0307","url":null,"abstract":"The welding of dissimilar steels such as duplex and superaustenitic stainless steels is often used in industrial applications. The effect of welding energy on the heat-affected zone (ZTA) and fusion zone (ZF) presents knowledge gaps to be researched in relation to the metallurgical and mechanical properties of these steels. Variations in the application of welding energy can favor the presence of a greater volume of the ferritic or austenitic phases, and in more critical cases, cause the formation of precipitates harmful to corrosion. This work aims to evaluate the metallurgical, mechanical properties and corrosion resistance of dissimilar welding composed of duplex stainless steel S32205, as base metal, and superaustenitic stainless steel as weld metal, verifying the effects on microstructural, sensitization and anisotropies with the application of different heat inputs. In the microstructural analysis, the formation of first phase constituents, such as grain boundary austenite (GBA), witmanstatten austenite (WA),","PeriodicalId":18246,"journal":{"name":"Matéria (Rio de Janeiro)","volume":"18 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-03-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"87446001","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Life and failure of oriented carbon nanotubes composite electrode for resistance spot welding 电阻点焊用定向碳纳米管复合电极的寿命与失效
Pub Date : 2023-03-24 DOI: 10.1590/1517-7076-rmat-2023-0005
Zhong Zheng, Jiafeng Tao, Xing Fang, Hua Xue
In view of the poor weldability of electrodes in resistance spot welding (RSW) of galvanized steel sheets, the life of oriented multi-walled carbon nanotubes reinforced Cu matrix composites (Cu@MWCNTs/Cu) electrodes was studied, in which Cu coated multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) are arranged along the flow direction of working electric/force. By analyzing the macro/microscopic morphology, microstructure, hardness, texture and composition of the failed composite electrodes and the commercially CuCrZr electrode, the mechanism of the weldability enhancement and failure of electrodes was discussed. The results show that the life of Cu@ MWCNTs/Cu electrodes (2150 welds) is 3 times longer than that of CuCrZr electrode (600 welds), and the degradation rate is much slower. The hardness of Cu@MWCNTs/Cu electrodes is 30–40Hv higher. The content of recrystallized and recovery grains of Cu@MWCNTs/Cu electrodes is less. This is due to the pinning effect of MWCNTs, and straight and long MWCNTs are arranged along the electrical/force direction. These improve the hardness, mechanical properties, conductivity, and resistance to thermal deformation, cracking, and pitting of Cu@MWCNTs/Cu electrodes, which effectively slows down the failure rate and makes the spot welding life of Cu@MWCNTs/Cu electrodes longer. This work provides a new idea for the application of CNTs/Cu composites.
{"title":"Life and failure of oriented carbon nanotubes composite electrode for resistance spot welding","authors":"Zhong Zheng, Jiafeng Tao, Xing Fang, Hua Xue","doi":"10.1590/1517-7076-rmat-2023-0005","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1517-7076-rmat-2023-0005","url":null,"abstract":"In view of the poor weldability of electrodes in resistance spot welding (RSW) of galvanized steel sheets, the life of oriented multi-walled carbon nanotubes reinforced Cu matrix composites (Cu@MWCNTs/Cu) electrodes was studied, in which Cu coated multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) are arranged along the flow direction of working electric/force. By analyzing the macro/microscopic morphology, microstructure, hardness, texture and composition of the failed composite electrodes and the commercially CuCrZr electrode, the mechanism of the weldability enhancement and failure of electrodes was discussed. The results show that the life of Cu@ MWCNTs/Cu electrodes (2150 welds) is 3 times longer than that of CuCrZr electrode (600 welds), and the degradation rate is much slower. The hardness of Cu@MWCNTs/Cu electrodes is 30–40Hv higher. The content of recrystallized and recovery grains of Cu@MWCNTs/Cu electrodes is less. This is due to the pinning effect of MWCNTs, and straight and long MWCNTs are arranged along the electrical/force direction. These improve the hardness, mechanical properties, conductivity, and resistance to thermal deformation, cracking, and pitting of Cu@MWCNTs/Cu electrodes, which effectively slows down the failure rate and makes the spot welding life of Cu@MWCNTs/Cu electrodes longer. This work provides a new idea for the application of CNTs/Cu composites.","PeriodicalId":18246,"journal":{"name":"Matéria (Rio de Janeiro)","volume":"147 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-03-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"77039717","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Efeito da mistura entre resíduos de EVA e borracha regenerada para aplicação em piso de instalação animal EVA废料与再生橡胶混合在动物安装地板上的效果
Pub Date : 2023-03-13 DOI: 10.1590/1517-7076-rmat-2022-0295
Sílvia Noelly Ramos de Araújo, J. P. Lopes Neto, J. W. B. D. Nascimento, D. A. Furtado, M. L. Rezende, T. G. P. Araújo
RESUMO A escolha do tipo de piso dentro do sistema de produção animal é um fator importante, já que está associado a grande incidência de alterações na locomoção, lesões de cascos e descarte de rebanho, o que tem levado aos produtores modificar o tipo de piso por materiais mais confortáveis, duráveis e secos, como é o caso dos emborrachado, no entanto, a matéria-prima torna o investimento muito alto. Devido os resíduos poliméricos serem potencialmente recicláveis, apresentar boas propriedades térmicas e mecânicas, torna-se viável o desenvolvimento de pesquisas que visem caracteriza-los de modo a verificar sua viabilidade de aplicação como piso para instalação de produção animal. A presente pesquisa analisou a combinação entre o resíduo de EVA e a borracha regenerada oriunda de pneus, onde foram produzidas amostras em 4 diferentes concentrações: 0, 25, 50 e 75% de borracha regenerada. As amostras foram analisadas através da microscopia eletrônica de varredura e submetida a testes de tração, deformação permanente à compressão, abrasão e dureza. A amostra com 75% apresentou maior maciez e menor deformação residual, sendo este um efeito positivo devido a redução da rigidez devido a inserção de borracha aos compostos, no entanto, devido a incompatibilidade das blendas e declínio significativo das propriedades mecânicas analisadas, a amostra sem borracha regenerada apresenta melhor potencial de reciclagem e de aplicação a qual a pesquisa a destina. Estima-se que a melhoria de propriedade pode ser alcançada com uso de agente compatibilizante que favoreça a adesão entre os materiais.
总结的选择的层在畜牧生产系统是一个重要的因素,如果你运动的变化,损伤发生率大蹄而把残余的群,有什么在改变人的地板生产商更舒适,耐用的材料和干燥,如原材料的烂醉,然而,使投资高。由于聚合物废料具有潜在的可回收性,具有良好的热性能和机械性能,因此开展旨在对其进行表征的研究,以验证其作为动物生产设施地板的可行性。本研究分析了EVA废料和轮胎再生橡胶的组合,在4种不同的浓度下生产样品:0、25、50和75%再生橡胶。用扫描电镜对试样进行分析,并对试样进行拉伸、永久压缩变形、磨损和硬度测试。75%的样本提交大的柔软和残余变形,这是一个僵化的积极影响,因为减少了因为插入的橡胶化合物,然而,由于blendas和明显下降的不兼容再生胶力学性能分析,样品提供了更好的回收和潜在应用,设计的研究。据估计,使用相容剂可以改善材料之间的粘附性能。
{"title":"Efeito da mistura entre resíduos de EVA e borracha regenerada para aplicação em piso de instalação animal","authors":"Sílvia Noelly Ramos de Araújo, J. P. Lopes Neto, J. W. B. D. Nascimento, D. A. Furtado, M. L. Rezende, T. G. P. Araújo","doi":"10.1590/1517-7076-rmat-2022-0295","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1517-7076-rmat-2022-0295","url":null,"abstract":"RESUMO A escolha do tipo de piso dentro do sistema de produção animal é um fator importante, já que está associado a grande incidência de alterações na locomoção, lesões de cascos e descarte de rebanho, o que tem levado aos produtores modificar o tipo de piso por materiais mais confortáveis, duráveis e secos, como é o caso dos emborrachado, no entanto, a matéria-prima torna o investimento muito alto. Devido os resíduos poliméricos serem potencialmente recicláveis, apresentar boas propriedades térmicas e mecânicas, torna-se viável o desenvolvimento de pesquisas que visem caracteriza-los de modo a verificar sua viabilidade de aplicação como piso para instalação de produção animal. A presente pesquisa analisou a combinação entre o resíduo de EVA e a borracha regenerada oriunda de pneus, onde foram produzidas amostras em 4 diferentes concentrações: 0, 25, 50 e 75% de borracha regenerada. As amostras foram analisadas através da microscopia eletrônica de varredura e submetida a testes de tração, deformação permanente à compressão, abrasão e dureza. A amostra com 75% apresentou maior maciez e menor deformação residual, sendo este um efeito positivo devido a redução da rigidez devido a inserção de borracha aos compostos, no entanto, devido a incompatibilidade das blendas e declínio significativo das propriedades mecânicas analisadas, a amostra sem borracha regenerada apresenta melhor potencial de reciclagem e de aplicação a qual a pesquisa a destina. Estima-se que a melhoria de propriedade pode ser alcançada com uso de agente compatibilizante que favoreça a adesão entre os materiais.","PeriodicalId":18246,"journal":{"name":"Matéria (Rio de Janeiro)","volume":"141 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-03-13","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"80090302","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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A GC-FID validated method for detection and quantification of ethylene oxide in urine bags 气相色谱- fid验证了尿袋中环氧乙烷的检测和定量方法
Pub Date : 2023-03-10 DOI: 10.1590/s1517-707620230001.1334
J. F. Rodrigues, Juliana Alves da Silva, R. P. Medeiros, J. V. S. D. A. Queiroz, Maria Roberta de Oliveira Pinto, S. Amoah, M. Fook
The urine bag is a thermo-labile medical-hospital device used in clinical/surgical procedures in urine drainage and collection. As it is a thermolabile material, it is commonly sterilized by ethylene oxide, a highly toxic, mutagenic and carcinogenic cyclic ether gas. Currently, several countries require, through documents and standards, the quantification of ethylene oxide in medical and hospital devices. Thus, this work describes the development and validation of a method employed for the quantification of ethylene oxide (ETO) in urine bags. The method was developed based on the guidelines of ISO 10993-7, ANVISA and INMETRO. The work range, linearity, limits of detection and quantification, repeatability, intermediate precision and selectivity were evaluated. Statistical tools such as Levene's test, Grubbs, residual analysis, F-test of two variances, paired sample T test and ANOVA table, were also applied to evaluate the method. The linearity of the work range (10 – 400 mg.L -1 ) showed an adequate correlation coefficient (r > 0.9993), with a homoscedastic profile with absence of outliers while the limit of detection and quantification were 1,95 and 6,5 mg.L -1 respectively. After validation, 45 samples of urine bags of different batches were evaluated, which demonstrated levels of ETO below the limit of detection (1,95 mg.L -1 ). The results highlight a simple method that meets several regulations with a wide working range, high sensitivity and capability to quantify ETO not only in urine bags but also in other medical devices.
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