Navegando por Autor "Alves, Hugo Plínio de Andrade"
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Tese Avaliação do uso de cinza de madeira e metacaulim na produção de tijolos leves de solo-cimento(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-04-13) Souza, Jônatas Macêdo de; Acchar, Wilson; Silva, Vamberto Monteiro da; https://orcid.org/0000-0003-2962-0986; http://lattes.cnpq.br/2629788349762577; Sousa, Clawsio Rogerio Cruz de; Alves, Hugo Plínio de Andrade; http://lattes.cnpq.br/6271962886763593; Marques, Sheyla Karolina JustinoDiante da preocupação com a emissão de gases do efeito estufa, empresas de diversos setores econômicos estão fazendo uso de biomassa como combustível para geração de energia térmica em caldeiras, em detrimento dos combustíveis fósseis usualmente empregados. Um desses biocombustíveis utilizados é o cavaco de madeira, material lignocelulósico de pequenas dimensões obtido a partir da picagem da madeira. No entanto, apesar da vantagem ambiental da compensação das emissões de gás carbônico (CO2), ao ser queimado, o material gera a cinza como resíduo que quando não é reaproveitado na agricultura como fertilizante ou para compostagem, é destinado a aterros ou lixões, causando impactos ao meio ambiente. Dessa forma, existe a necessidade de estudos mais aprofundados sobre as propriedades físicas e químicas da cinza para que novas aplicações sejam pensadas a fim de fomentar melhor destinação para o resíduo. Diante do exposto, essa pesquisa teve como objetivo avaliar a influência da cinza da madeira em conjunto com o metacaulim – material pozolânico – em substituição a um solo argilo-siltoso (classificado como A-6) na produção de tijolos leves de solo-cimento. Ao todo foram produzidas 7 formulações com 10% de cimento, das quais uma referência (sem substituições), 3 com substituição parcial do solo pelos teores de 5%, 10% e 20% de cinza e 3 com os mesmos teores de cinza mais 5% de metacaulim em substituição ao solo. Os tijolos foram curados por 7 dias em câmara úmida. Em seguida foram submetidos aos ensaios de resistência à compressão e absorção de água aos 7 e 28 dias de acordo com a NBR 8492, e ao ensaio de durabilidade aos 7 dias de acordo com a NBR 13554. As amostras com melhor desempenho no ensaio de resistência à compressão aos 28 dias, antes e após o ensaio de durabilidade foram submetidas a ensaios de caracterização microscópica por meio das técnicas de Difração de RaiosX (DRX) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Os tijolos ensaiados apresentaram baixa massa específica, menor que 1,65 g/cm³ aos 28 dias, com destaque para a amostra com substituição do solo por 20% de cinza e 5% de metacaulim com 1,22 g/cm³. Quanto a resistência à compressão aos 28 dias, com exceção da formulação com substituição do solo por 20% do resíduo, todas as demais apresentaram resultados superiores a 2 MPa, atendendo a NBR 8491. Em função do alto teor de finos presente no solo (61,21% passante na peneira Nº 200), as absorções médias de todas as composições ficaram acima de 20%. Após serem submetidas ao ensaio de durabilidade por imersão e secagem, todas as formulações apresentaram perda de massa abaixo dos 7% indicados para o solo do tipo A-6 na NBR 13553. Na caracterização microestrutural identificou-se fases mineralógicas dos produtos das reações cimentícias como CSH e CASH, também confirmadas pelas imagens da microestrutura obtidas no MEV. Os resultados são promissores e validam o uso da cinza com ou sem metacaulim para produção de tijolos leves de solo-cimento.Tese Desenvolvimento de membranas cerâmicas de Fosfato Tricálcico e Hidroxiapatita com adição de Manganês via Tape Casting para regeneração óssea guiada(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-06-20) Cavalcanti, Luana Barbosa da Cruz; Acchar, Wilson; https://orcid.org/0000-0002-1193-754X; http://lattes.cnpq.br/0606365398778305; Ramalho, Eduardo Galvão; Alves, Hugo Plínio de Andrade; Marques, Sheyla Karolina Justino; Silva, Vamberto Monteiro daMateriais constituídos por cálcio e fósforo tem sido amplamente estudados por apresentarem semelhança química e biológica aos tecidos ósseos, além de serem osteocondutíveis, orientando células osteoblásticas ao promover neoformação óssea. Por apresentarem resistências mecânicas relativamente baixas, se faz necessário adicionar polímeros biocompatíveis que auxiliem na otimização da conformação desses materiais. Apesar de apresentarem boa resposta das células ao entrarem em contato com o osso, estudos indicam que a proliferação celular ocorre de forma lenta. Uma promissora alternativa para acelerar essa velocidade é a adição de elementos químicos como manganês, já que este é capaz de influenciar o metabolismo ósseo ao estimular a produção de osteoblastos, no início da osteogênese. Uma técnica bastante utilizada para a produção de filmes finos, planos e de espessura controlada é a Tape Casting. O uso deste método para o desenvolvimento de biomateriais permite um controle de porosidade, tamanho e formato dos poros, características fundamentais nas membranas de barreira. Neste trabalho, fitas cerâmicas à base de fosfato tricálcio e hidroxiapatita de pós comerciais e sintéticos com e sem a adição de manganês foram desenvolvidas através do método de Tape Casting a fim de avaliar qual material apresentava proliferação celular mais rápida e eficaz. Os pós-cerâmicos utilizados foram analisados através de Difração de Raio X. As suspensões foram caracterizadas através de ensaio reológico. As fitas foram caracterizadas através de análise térmica (ATG/ATD), difração de Raio X (DRX), grau de intumescimento, microscopia eletrônica de varredura de alta resolução (MEV- FEG), espectroscopia por energia dispersiva (EDS), espectroscopia Raman, bioatividade e citotoxicidade. As análises realizadas buscaram avaliar o potencial dessas fitas para utilização como curativos ósseos para uma melhoria na atividade metabólica do osso. De acordo com o estudo reológico, foi observado o comportamento pseudoplástico, adequado para o processo de Tape Casting. Os pós cerâmicos apresentaram fases de βTCP, hidroxiapatita e óxido de manganês. O grau de intumescimento, a análise térmica e as imagens de MEV confirmaram a capacidade do material de osteocondução, pois foi possível observar a formação de precipitados de Ca e P ao longo dos dias. As amostras se mostraram resistentes à água e ao tratamento térmico, assim como apresentaram densa microestrutura. As análises de biocompatibilidade realizadas demonstraram excelentes respostas de bioatividade e não apresentaram toxicidade, o que é fundamental para a utilização em curativos ósseos para regeneração óssea guiada.Dissertação Incorporação de Nitreto de Boro e Carbeto de Nióbio na matriz cerâmica de Alumina(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-11-05) Chibério, Paulo Henrique; Acchar, Wilson; http://lattes.cnpq.br/4592611419102939; Costa, Antonio Carlos Silva da; http://lattes.cnpq.br/6221476450454046; Sousa, Clawsio Rogerio Cruz de; Alves, Hugo Plínio de Andrade; http://lattes.cnpq.br/6271962886763593A obtenção de novas cerâmicas avançadas e estruturais o uso de pós de alta pureza e ultrafinos combinados com menores tempo e temperatura de sinterização está sendo privilegiado. Esse processo mais rápido e com menores temperaturas é utilizado como uma nova via para produção de ferramentas de corte de cerâmica, produzidas, geralmente, com óxido de alumínio (Al2O3) como único material, ou com a adição de carbetos metálicos em sua matriz para aprimorar suas propriedades, tais como: Carbeto de nióbio (NbC), Carbeto de silício (SiC) e carbeto de tungstênio (WC). Outro material que vem sendo utilizado da indústria de usinagem é o nitreto de Boro (hBN), pois possui alto ponto de fusão (2527°C) que é um parâmetro muito importante para o material usado na ponta da ferramenta de corte. Visando novas formas de produção de ferramenta de corte, a técnica de Tape Casting foi utilizada para a manufatura, podendo, assim, obter geometrias complexas e espessuras desejadas. O presente trabalho teve como objetivo geral estudar as propriedades estruturais e mecânicas dos compósitos cerâmicos de alumina incorporada com Nitreto de Boro e Carbeto de Nióbio. No trabalho foi realizado com dois diferentes tipos de amostras, um grupo foi obtido a partir de SPS (Sinterização por Spark Plasma), sendo este o compósito de Al2O3+30% em peso de NbC, sinterizados a 1350°C, 1400°C e 1450°C; o outro grupo foi obtido via Tape Casting, onde foi incorporado h-BN (3%, 5% e 10%) na matriz cerâmica de alumina. Coma fita a verde de Al2O3-BN foi obtida laminados, estes foram, primeiramente, calcinados a 500°C com uma taxa de aquecimento de 1°C/min e posteriormente sinterizados a 1500°C, 1550°C e 1600°C. Os resultados obtidos, para as amostras produzidas por SPS, mostraram ser promissores, apresentando boas propriedades mecânicas como, por exemplo, dureza de 18,56 GPa, utilizando menores temperatura e tempo de sinterização. Os resultados das amostras obtidas via Tape Casting demonstraram que o hBN não contribuir significativamente para melhoras das propriedades mecânica dos nanocompósitos.Dissertação Obtenção de fitas de scheelita (CaWO4) via tape casting em base aquosa(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-07-31) Siqueira, Nívia Luciana Costa de; Acchar, Wilson; Silva, Vamberto Monteiro da; http://lattes.cnpq.br/0415927877662385; Alves, Hugo Plínio de Andrade; http://lattes.cnpq.br/6271962886763593A scheelita, também conhecida como tungstato de cálcio (CaWO4), é um mineral do grupo dos Wolframatos que possui grande importância econômica por responder à uma das maiores quantidades de produção de tungstênio. No Brasil, os principais depósitos estratiformes de scheelita estão localizados no estado do Rio Grande do Norte (RN), na região do Seridó, constituindo a maior concentração de tungstênio do país. No entanto, a exploração desse mineral tem causado diversos impactos ambientais negativos nas áreas mineradas, o que torna imprescindível o desenvolvimento de tecnologias para mitigar os danos causados pela extração e beneficiamento desse recurso abundante no estado. Os filmes finos e sólidos fabricados com compostos de tungstênio apresentam um grande potencial para aplicações dielétricas, eletrônicas e optoeletrônicas, podendo ser produzidos por diferentes métodos. O Tape Casting é um dos métodos mais simples e bem estabelecidos para a fabricação de filmes finos, sendo seguro e não tóxico quando realizado em base aquosa. Diante disso, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da incorporação do resíduo de scheelita na produção de fitas cerâmicas via tape casting, analisando suas propriedades químicas, estruturais, morfológicas, térmicas e dielétricas. Foram produzidas cinco fitas com teor do resíduo da produção de scheelita (SR) reduzido gradualmente de 100%, 75%, 50% e 25%, até a substituição completa pela scheelita concentrada (SC). Realizou-se a caracterização físico-química dos pós por meio de ensaios de fluorescência, além de avaliar a reologia das suspensões produzidas. As fitas verdes foram caracterizadas por Difração de raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura com emissão de campo (MEV), Espectroscopia por Energia Dispersiva (EDS), Análise Termogravimétrica (ATG) e medidas dielétricas. Na Difração de raios X, foi possível identificar a presença das fases scheelita, calcita e quartzo. A suspensão produzida apresentou comportamento reológico pseudoplástico, ideal para a conformação de fitas pelo método de tape casting. As fitas produzidas apresentaram constantes dielétricas que variaram entre 7 e 3.4, em média, em faixas de alta frequência (0.1 a 1.5 GHz). Assim, evidencia-se um grande potencial das fitas produzidas a partir da mistura dos pós de resíduo de scheelita e scheelita concentrada em aplicações dielétricas.Artigo Preparation of mullite based ceramics from clay–kaolin waste mixtures(Elsevier, 2016-12) Alves, Hugo Plínio de Andrade; Silva, Jaquelígia Brito da; Campos, Lizsandra Fernanda Araújo; Torres, Sandro Marden; Dutra, Ricardo Peixoto Suassuna; Macedo, Daniel Araújo deMullite based ceramics were prepared by reaction sintering of mixtures containing kaolin clay and kaolin waste. Phase composition, apparent density, apparent porosity, and modulus of rupture were investigated as a function of sintering temperature and kaolin waste content (varied from zero to 50 wt%). The sintering shrinkage behavior was monitored by dilatometry. The results showed that samples derived from formulations containing kaolin waste were composed of acicular mullite and glass phases at 1500 °C. Ceramic bodies prepared with kaolin waste (25 or 50 wt%) showed better physico-mechanical properties (for sintering up to 1400 °C) than the ones of pure kaolin clay. The evidence seems to suggest that this behavior can be due to a liquid phase assisted sintering mechanism associated with a content of mica ranging from 13.3 to 22.4 wt%Tese Produção de fitas cerâmicas via tape casting para aplicação biomédica(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-01-31) Freitas, Anna Karla de Carvalho; Acchar, Wilson; http://lattes.cnpq.br/3267123760350056; Sousa, Clawsio Rogério Cruz de; Alves, Hugo Plínio de Andrade; http://lattes.cnpq.br/6271962886763593; Marques, Sheyla Karolina Justino; Silva, Vamberto Monteiro daCom a finalidade de superar as deficiências existentes nas formas de dosagem convencionais, foi criado o sistema de administração de medicamentos direcionados. O objetivo foi de fornecer medicamentos em locais alvo com uma reduzida frequência de dosagem e de forma a mitigar os efeitos colaterais causados pelos sistemas de entrega de medicamentos convencionais. As nanopartículas vem sendo utilizadas como transportadores destes medicamentos, incluindo nanopartículas de sílica mesoporosas, nanotubos de carbono, nanopartículas poliméricas, entre outras. Além disso, a utilização de diferentes técnicas para produção desses sistemas, como o método de tape casting, responsável por produzir fitas cerâmicas de fina espessura, flexíveis, de boa qualidade superficial e baixo custo. Neste trabalho foram realizados estudos referentes à produção de fitas cerâmicas através do método de tape casting, com a finalidade de obtenção de materiais para serem utilizados na área biomédica. Foram produzidas fitas cerâmicas de tricálcio fosfato com diferentes percentuais de quitosana. Outra composição estudada foi do argilomineral paligorskita, utilizando neomicina para o estudo da liberação de fármaco. O primeiro passo se deu com o estudo dos pós, sendo realizadas análises de difração de raio X (DRX), análise termogravimétrica (ATG) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). As barbotinas foram caracterizadas através do ensaio reológico para então ser realizada a colagem da fita cerâmica. Estas foram caracterizadas através das análises de difração de raios X (DRX), análise térmica diferencial (ATG/ATD), calorimetria exploratória diferencial (DSC), espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), análise elementar (CHN-S) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Além destas, foram realizados testes de atividade antimicrobiana, assim como, cálculos de energia de absorção. De acordo com os resultados obtidos, foi observado o comportamento pseudoplástico da suspensão, adequado para a conformação das fitas cerâmicas. Picos de reflexão referentes às fases paligorskita, de estrutura ortorrômbica, e do fosfato tricálcico, estrutura ortorrômbica, foram detectados. Análise por DSC identificou picos exotérmicos característicos da neomicina. Portanto, foram produzidas fitas cerâmicas de fina espessura, flexíveis, biodegradáveis, biocompatíveis, que apresentaram importantes características para uso na área biomédica.Tese Produção de substratos cerâmicos via tape casting para aplicações multifuncionais de alta frequência(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-07-15) Chibério, Paulo Henrique; Acchar, Wilson; Corrêa, Márcio Assolin; https://orcid.org/0000-0002-8904-4151; http://lattes.cnpq.br/2531075321550052; http://lattes.cnpq.br/4592611419102939; Delmonte, Mauricio Roberto Bomio; Costa, Antônio Carlos Silva da; Alves, Hugo Plínio de AndradeO desenvolvimento tecnológico tem impulsionado a busca por novos substratos dielétricos, essenciais para o avanço e eficiência de dispositivos eletrônicos voltado para a alta frequência. A crescente demanda por dispositivos mais rápidos, menores e com maior capacidade de armazenamento tem levado ao desenvolvimento de materiais com propriedades dielétricas superiores, que possam suportar maiores tensões elétricas e oferecer melhores isolamentos. Dentre as diversas abordagens para a produção desses materiais, a técnica de tape casting se destaca como um método altamente popular para a fabricação de filmes cerâmicos homogêneas, flexíveis, com espessura controlada, grande área superficial e baixo custo. O objetivo desse trabalho é o desenvolvimento, através da técnica de tape casting, de fitas cerâmicas multifuncionais dielétricas de Al2O3-hBN e diatomita-grafeno para aplicação de alta frequência. A fita de diatomitagrafeno apresentou um aumento da constante dielétrica em torno de 100% com o incremento de 10% em peso de grafeno. A capacitância obteve melhores resultados para a frequência de 120 Hz com 6.72 nF para a incorporação de 10% em peso de grafeno, um aumento de 215% em comparação com a capacitância da diatomita pura. Portanto, devido à excelente estabilidade da constante dielétrica em ampla faixa de frequência (0,1 até 1,5 GHz), os substratos de diatomita com incorporação de grafeno e alumina com incorporação de hBN demonstram o potencial de aplicabilidade como substratos de alta frequência em dispositivos de transmissão eletrônica.