PPGEM - Doutorado em Engenharia Mecânica

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Desenvolvimento de métodos construtivos e de novos materiais empregados na confecção de cartuchos de próteses de membros inferiores
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2008-08-07) Queiroz, William Fernandes de; Aquino, Eve Maria Freire de; Guerra, ângelo Roncalli de Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/7353332474621022; ; http://lattes.cnpq.br/1196595599227394; ; http://lattes.cnpq.br/9535572564134421; Lima, Carlos Magno de; ; http://lattes.cnpq.br/2682764296612645; Freire Júnior, Raimundo Carlos Silvério; ; http://lattes.cnpq.br/1042806990155996; Silva, Nagib Francisco da; ; http://lattes.cnpq.br/4034680617435812; Malmonge, Sônia Maria; ; http://lattes.cnpq.br/4212950768814450
A fabricação de próteses para amputados de membros inferiores (transfemural e transtibial) exige a confecção de um cartucho com encaixe adequado e personalizado ao perfil de cada paciente. O processo tradicional de atendimento a pacientes, principalmente, em hospitais públicos no Brasil, inicia-se com o preenchimento de uma ficha onde são identificados os níveis de amputação, tipos de equipamentos, encaixes, medidas etc. Atualmente, esse trabalho é realizado de forma manual utilizando-se fitas métricas comuns e paquímetro de madeira para tomada das medidas do coto caracterizando um trabalho bastante rudimentar, e com um alto grau de incerteza geométrica do produto final. Para abordar esse problema foi necessário partir em duas direções simultâneas e correlatas. Inicialmente desenvolveu-se uma ferramenta integrada CAD de visualização 3D para próteses dos tipos transfemoral e a transtibial denominado OrtoCAD I. Ao mesmo tempo em que se fez necessário projetar e construir um equipamento Leitor Mecânico (espécie de scanner tridimensional simplificado) capaz de obter, automaticamente e com acuracidade, as informações geométricas do coto ou da perna sadia. A metodologia inclui a aplicação de conceitos de engenharia reversa para gerar computacionalmente a representação do coto e/ou a imagem reversa do membro sadio. Os materiais usados na fabricação dessas próteses nem sempre obedecem a um critério técnico cientifico, pois se por um lado atende ao critério de resistência por outro traz sérios problemas devido principalmente ao excesso de peso. Isso causa diversos transtornos ao usuário devido à falta de conformidade. Esse problema foi abordado com a criação de um material compósito hibrido para fabricação de cartuchos de próteses. Com o uso do Leitor Mecânico e do OrtoCAD I o novo material compósito, que agrega as propriedades mecânicas de resistência e rigidez com parâmetros importantes como baixo peso e baixo custo, pode ser dimensionado de forma correta. Alem disso consegue-se uma redução de etapas nos atuais processos de fabricação ou até mesmo a viabilidade de uso de novos processos, no âmbito industrial, na obtenção das próteses. Neste sentido, a hibridização do compósito com a combinação entre fibras sintéticas e naturais pode ser uma solução viável aos desafios propostos acima
Obtenção de placas cerâmico a partir de formulações de massas triaxiais de resíduos de caulim, chamote de telha e cinza vegetal
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2009-08-10) Cunha, José Eduardo Vilar; Nascimento, Rubens Maribondo do; ; http://lattes.cnpq.br/8671649752936793; ; http://lattes.cnpq.br/1111363414340356; Martinelli, Antônio Eduardo; ; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; Melo, Marcus Antônio de Freitas; ; http://lattes.cnpq.br/5840621182000517; Pontes, Luiz Renato de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/4820371851760936; Alarcon, Orestes Estevam; ; http://lattes.cnpq.br/9677712420522121
A produção de cerâmica vermelha é uma atividade industrial que provoca um intenso impacto ambiental. A confecção de seus produtos aumenta sobremaneira a demanda por recursos naturais, principalmente com a extração da matéria prima, argila. O material cerâmico produzido gera resíduo, como o chamote e a cinza vegetal. O resíduo proveniente do beneficiamento do caulim que é depositado de forma inadequada degrada o meio ambiente e contamina os mananciais da água e do solo, constituindo dessa maneira, desastres ecológicos. O principal objetivo deste trabalho é desenvolver formulação de um produto cerâmico constituído exclusivamente de resíduos sólidos industriais, oriundos de telhas cerâmicas, (chamote), resíduo de caulim e cinza vegetal. Presume-se que este produto confeccionado em laboratório possa ser aproveitado em revestimentos de parede e piso. Pretende-se assim viabilizar a substituição das matérias-primas da composição original de uma massa cerâmica, por resíduos, mantendo-se o processo de produção igual ao convencionalmente utilizado, a fim de que as propriedades do produto sejam reproduzidas. No presente trabalho caracteriza-se os resíduos quanto a sua composição química, análise de tamanho de partícula, difração de raios X e comportamento térmico. Diversas formulações foram estudadas. A massa de resíduos foi preparada pelo processo via seca com corpos de provas prensados a 25 MPa, posteriormente queimados em forno mufla a 850, 950, 1050 e 1150 ºC. Os resultados obtidos evidenciaram tecnicamente que é possível se produzir placas cerâmicas porosos exclusivamente com resíduos. Verificou-se que as formulações das massas desempenham um papel fundamental nas propriedades do produto final, assim como as temperaturas de sinterização e taxas de aquecimento. No RN os resíduos de caulim são estimados em 15000 t/mês, a cinza com aproximadamente 3000 t/mês e o chamote com 10 milhões peças/mês danificadas. A presença de carbonatos de cálcio e magnésio em 1050 ºC resulta em uma adequada porosidade e resistência mecânica. A formulação M3JE, composta de 69% de resíduo de caulim, 7,7% de chamote e 23,3 % de cinza, se tornou adequado aos materiais porosos, com a resistência mecânica e absorção dentro do patamar das normas nacionais e internacionais
Desgaste de polímeros estruturais de engenharia em contato de deslizamento com cilindro metálico
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010-04-29) Silva, Ruthilene Catarina Lima da; Medeiros, João Telésforo Nóbrega de; ; http://lattes.cnpq.br/3206952338356447; ; http://lattes.cnpq.br/7517460569611231; Silva, João Bosco da; ; http://lattes.cnpq.br/3305848313356239; Lima, Severino Jackson Guedes de; ; http://lattes.cnpq.br/1045652409149134; Matamoros, Efrain Panteleon; ; Barbosa, Cleiton Rubens Formiga; ; http://lattes.cnpq.br/8673332414572221
O presente trabalho propôs-se a mapear e caracterizar os mecanismos de desgaste de polímeros estruturais de engenharia oriundos do contato de deslizamento com um eixo-árvore cilíndrico rotativo metálico submetido a excentricidades decorrentes de flutuações em seu centro de massa e centro geométrico. Para isso projetou-se e confeccionou-se uma bancada experimental a partir de uma máquina balanceadora, onde o contracorpo cilíndrico era apoiado em dois mancais e o corpo-de-prova polimérico era posicionado em um portaamostra com liberdade de deslocamento ao longo do contracorpo. Desta forma, os ensaios experimentais foram parametrizados utilizando duas posições dos mancais (Fixos ou livres) e sete posições distintas ao longo do contracorpo, o que permitiu imprimir condições diferentes para a rigidez do sistema. Demais parâmetros como carga normal aplicada, velocidade e distância de deslizamento foram mantidas constantes. Nesta investigação utilizou-se como corpos-de-prova dois polímeros estruturais de engenharia de largo uso cotidiano, PTFE (politetrafluoretileno) e PEEK (poli-éter-éter-cetona) e o aço liga AISI 4140 comocontracorpo. Caracterizou-se os materiais poliméricos através de análises térmicas (termogravimétrica, calorimetria exploratória diferencial e dinâmico-mecânica), dureza e difração de raios-X. Já o metálico foi submetido a ensaios de dureza, resistência mecânica e análise metalográfica. Durante os ensaios tribológicos eram coletadas as respostas de aquecimento com o auxílio de termopares, além da velocidade global de vibração (VGV) e a aceleração utilizando acelerômetros. Após os ensaios, as superfícies de desgaste dos corposde- prova foram analisadas utilizando um Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV) para análise morfológica e espectroscopia EDS para microanálise, juntamente com a rugosidade do contracorpo, caracterizada antes e após os ensaios tribológicos. Observou-se que as respostas tribológicas dos polímeros foram diferentes e que eram função de suas estruturas moleculares e capacidades de amortecimento distintas. Foram identificados mecanismos de desgaste predominantes em cada polímero. A VGV do PTFE foi menor que a do PEEK, na condição de mínima rigidez e atribuído ao maior coeficiente de perda daquele polímero. A taxa de desgaste do PTFE foi mais de uma ordem de grandeza maior que a do PEEK. Os resultados permitiram desenvolver uma correlação entre a taxa de desgaste e o parâmetro (E/ρ)1/2 (módulo de elasticidade, E, massa específica, ρ), proporcional à velocidade de propagação de uma onda elástica longitudinal no material.
Efeito da adição de argila expandida e adições minerais na formulação de concretos estruturais leves autoadensáveis
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-02-10) Borja, Edilberto Vitorino de; Martinelli, Antônio Eduardo; ; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; ; http://lattes.cnpq.br/3963819691050536; Melo, Marcus Antônio de Freitas; ; http://lattes.cnpq.br/5840621182000517; Anjos, Marcos Alyssandro Soares dos; ; http://lattes.cnpq.br/3904325866154130; Santos, Maria Luiza Lopes de Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/7052771233872451
A busca por materiais alternativos de menor massa específica, redução na transferência de calor e propagação do barulho, associado à facilidade de manuseio e aplicação em estruturas de concreto armado, representa grande desafio na formulação e conhecimento do desempenho de concretos estruturais leves autoadensáveis, que tem tecnologia pouco difundida em nível nacional, e surge no cenário internacional como um material inovador e alternativo ao concreto convencional. Frente ao exposto, este trabalho se propôs a estudar concretos estruturais leves autoadensáveis elaborados com duas graduações distintas de argila expandida associados à inclusão de aditivos plastificantes/superplastificantes e adições minerais de metacaulim e cinza de biomassa de cana-de-açúcar. Tem-se ainda como objeto do estudo, a avaliação da atividade pozolânica das adições minerais e sua influência nas características de durabilidade dos concretos. As propriedades reológicas, físicas, mecânicas e microestruturais, analisadas neste estudo, serviram como fundamentação na qualificação dos concretos leves autoadensáveis, visando às exigências técnicas nacionais para sua classificação no quesito autoadensável e estrutural leve. A inclusão das adições minerais (metacaulim e cinza de biomassa de cana-de-açúcar), em substituição parcial do cimento, demonstrou atividade pozolânica e manutenção das propriedades mecânicas através do efeito filler, apresentando redução de até 76% da permeabilidade a gás nitrogênio na mistura com 20% de cinza de biomassa. Todos os concretos dosados apresentaram reologia (coesão e consistência) adequada para autoadensabilidade, bem como resistência e massa específica inerentes aos concretos estruturais leves, sem apresentar fenômenos de segregação e exsudação
Desenvolvimento de um compósito de espuma rígida de poliuretana de mamona e fibras de sisal para isolação térmica
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-03-24) Neira, Dorivalda Santos Medeiros; Freire Júnior, Raimundo Carlos Silvério; ; http://lattes.cnpq.br/1042806990155996; ; http://lattes.cnpq.br/6426390409834808; Mendes, José Ubiragi de Lima; ; http://lattes.cnpq.br/7103009428184656; Ladchumananandasivam, Rasiah; ; http://lattes.cnpq.br/8553209522282182; Vieira, Francisco Antônio; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4707124J6
A busca por alternativas tecnológicas sustentáveis e, sobretudo que venham a contribuir para economizar energia, apresenta-se como um crescente desafio no campo dos materiais para isolação térmica. Nesse contexto, os compósitos fabricados com matéria-prima de fontes renováveis surgem como uma alternativa tecnológica. Os principais objetivos deste trabalho foram o desenvolvimento e a caracterização do compósito formado pela espuma rígida de poliuretana derivada de óleo de mamona (disponível comercialmente e denominada RESPAN D40®) - e fibras de sisal. O processamento do compósito foi feito com expansão controlada em um molde fechado. As fibras de sisal foram utilizadas na forma de mantas agulhadas com gramatura média de 1150 g/m2 e de 1350 g/m2. A caracterização do compósito foi realizada através dos seguintes ensaios: condutividade térmica, desempenho térmico, análise termogravimétrica (TG/DTG), resistência mecânica em compressão e em flexão, densidade aparente, porcentagem de absorção de água e avaliação morfológica por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). A gramatura e a porcentagem de umidade das fibras de sisal também foram determinadas. Os resultados dos ensaios foram comparados aos da espuma de poliuretana pura. A condutividade térmica dos compósitos foi maior que a da espuma pura, ou seja, a adição das mantas de sisal induziu um maior grau de compactação da espuma, reduzindo os espaços vazios (células) da poliuretana, induzindo elevação do k. A densidade aparente dos compósitos foi maior que a densidade da espuma de poliuretana pura. Nos resultados do ensaio de absorção de água observou-se uma maior porcentagem de absorção dos compósitos, o que está relacionado à presença das fibras de sisal que são higroscópicas. A adição das fibras de sisal também diminuiu a resistência à degradação térmica dos compósitos. Houve uma maior perda de massa do compósito na faixa de temperatura entre 200 e 340°C, relacionada à decomposição das ligações uretânicas e a degradação da celulose e de seus derivados. Na avaliação mecânica em compressão e flexão, os compósitos apresentaram melhor desempenho mecânico que a espuma rígida de poliuretana. O aumento do conteúdo de fibras induziu um aumento na rigidez dos compósitos. Nos ensaios de desempenho térmico, os compósitos foram mais resistentes termicamente, ou seja, pode-se concluir que os mesmos podem ser usados como material de isolamento térmico em sistemas na faixa de temperatura entre 60 e 110°C, pois apresenta desempenho térmico e mecânico semelhante, ou melhor, que alguns materiais comumente utilizados para fins de isolação térmica. A gramatura da manta de sisal influenciou o grau de isolamento térmico, isto é, o aumento da densidade de fibras ajudou na retenção do calor
Obtenção de compósitos cerâmicos baseados em Al2O3/TiC através dos precursores poliméricos
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-05-13) Costa, Francisco Canindé Camilo da; Acchar, Wilson; ; http://lattes.cnpq.br/5460040602567184; ; http://lattes.cnpq.br/8395852756851747; Santos, Amélia Severino Ferreira e; ; http://lattes.cnpq.br/5119417295487126; Gomes, Uilame Umbelino; ; http://lattes.cnpq.br/9858094266525225; Hotza, Dachamir; ; http://lattes.cnpq.br/8674398558384129; Diniz, Marcus Alexandre; ; http://lattes.cnpq.br/5997887290230186
A obtenção de materiais cerâmicos a partir de precursores poliméricos é objeto de inúmeros estudos devido ao menor custo energético em relação ao processamento convencional. O objetivo deste trabalho foi investigar e aprimorar o mecanismo de obtenção de compósito de matriz cerâmica (CMC) baseado em SiOC/Al2O3/TiC pela pirólise de um polissiloxano em presença de cargas ativa e inerte, em temperatura de pirólise inferior à usualmente adotada para essa técnica, com maior resistênci mecânica. Também se investiga a influência da temperatura de pirólise, do teor de Al como carga ativa, da presença de agentes infiltrantes (Al, vidro de La e polímero polissiloxano) pós-pirólise, da temperatura e do tempo de infiltração sobre algumas propriedades físicas e mecânicas. A alumina é utilizada como carga inerte e Ti e Al como carga ativa na pirólise. Alumínio, vidro de La e um polissiloxano são utilizados como agentes infiltrantes pós-pirólise. Os materiais obtidos foram analisados com relação à porosidade e densidade aparente pelo método de Arquimedes, a presença de fases cristalinas por difratometria de raios-X (DRX) e a microestrutura por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os corpos cerâmicos pirolisados entre 850 °C 1400 °C apresentam porosidade de 15 -33%, densidade de 2,34 2,62 g/cm3 e resistência mecânica à flexão em 4 pontos de 30 -42 MPa. A microestrutura apresentou-se porosa, com uma matriz de Al2O3 reforçada por partículas de TiC e AlTi3. A infiltração pós-pirólise revelou redução da porosidade e incremento da densidade, dos corpos infiltrados, em torno de 20% e da resistência mecânica em torno de 40%, com o Al e o polímero agindo mais eficazmente como agentes infiltrantes, sob vácuo. As propriedades mecânicas de compósitos processados sem pressão de compactação se apresentaram equivalentes àquelas de algumas literaturas em que se utilizou pressão de compactação e retração linear de apenas 2%, bem. Os compósitos obtidos apresentam potencial de aplicação onde estabilidade térmica é o principal requisito.
Estudo das propriedades termofísicas com variação da expansibilidade de compósito desenvolvido com matriz PUR-NOP e carga funcional de argilomineral
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-07-11) Rahn, Marco Aurélio dos Santos; Marinho, George dos Santos; http://lattes.cnpq.br/0490476694313938; http://lattes.cnpq.br/2280627705940967; Medeiros, Otoniel Marcelino de; http://lattes.cnpq.br/4877133404601046; Santos, Edna Santiago Benta dos; http://lattes.cnpq.br/3370436670254103; Souza, Roberto Silva de; http://lattes.cnpq.br/4012782800846844; Rocha, Alan Carlos Bueno da; http://lattes.cnpq.br/0793006550677962
Neste estudo, foram realizados procedimentos experimentais para determinação da variação da expansibilidade da espuma rígida de poliuretano (PUR) de um poliol de óleo natural (NOP), especificamente o de mamona, Ricinus communis, puro e acrescido de vermiculita na fase dispersa, em distintos percentuais, dentro de uma faixa de 0% a 20%, de substituição em massa. A partir das informações adquiridas, foram definidos os parâmetros para produção dos corpos de prova, placas obtidas através de expansão controlada, com volume final fixo. Inicialmente, as placas foram submetidas a testes de desempenho térmico, sendo avaliados os perfis de temperatura, para posteriormente serem extraídas amostras, devidamente preparadas conforme as condições exigidas para cada ensaio. Procedeu-se então a medição do coeficiente de condutividade térmica, capacidade térmica volumétrica e difusividade térmica. Os valores encontrados foram comparados com os resultados obtidos nos testes de desempenho térmico, contribuindo para validação dos mesmos. Por fim, foi investigada a influência que as alterações na estrutura físico-química do material, exerceram sobre a variação das grandezas termofísicas, por meio de picnometria a gás, microscopia eletrônica de varredura (MEV) combinada com espectroscopia de fluorescência de raios-X por energia dispersiva (EDXRF), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica (TGA) e análise térmica diferencial (DTA). Com base nos resultados obtidos foi possível demonstrar que todos os percentuais de carga analisados promoveram um aumento do potencial de expansão (PE) da resina. Na produção das placas, os compósitos com densidade próxima à expansão livre apresentaram grande contração na cura, sendo adotados os de maior densidade como padrão definitivo. Nos ensaios de desempenho térmico, as curvas de aquecimento e resfriamento dos diferentes compósitos apresentaram simetria e valores muito próximos para as linhas de temperatura. Os resultados obtidos para as propriedades termofísicas dos compósitos, demonstraram pouca diferença em relação aos da espuma pura. O percentual de poros abertos e irregularidades na morfologia dos compósitos foram proporcionais ao incremento da vermiculita. Na interação entre matriz e fase dispersa não ocorreram transformações químicas na região de interface e não foram gerados novos compostos. Os compósitos de PUR-NOP e vermiculita apresentaram propriedades isolantes térmicas próximas as da espuma pura e percentual significativamente menor de plástico em sua composição, para a formulação com 10% de carga
Efeito de adições poliméricas na aderência de pastas de cimento a tubos metálicos após ciclagem térmica
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-07-21) Freitas, Jair Joventino de; Martinelli, Antônio Eduardo; ; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; ; http://lattes.cnpq.br/1959778506608320; Nascimento, Rubens Maribondo do; ; http://lattes.cnpq.br/8671649752936793; Bezerra, Ulisses Targino; ; Klein, Aloisio Nelmo; ; http://lattes.cnpq.br/4087752487104746
Atualmente, os métodos com maior índice de sucesso de recuperação de óleos pesados são os térmicos, principalmente a injeção de vapor. Este método de recuperação coloca a interface entre o revestimento metálico e a bainha de cimento em ciclagem térmica, que devido à diferença de coeficientes de expansão entre os dois materiais pode provocar o surgimento de trincas, possibilitando a passagem de fluidos pela bainha de cimento. Isto ocasiona sérios riscos sócio-econômicos e ambientais. Para minimizar este problema, foi realizado um estudo que consiste em mensurar a resistência ao cisalhamento entre um tubo de aço e uma bainha de cimento. Ao material cimentante foram adicionados polímeros, como poliuretana e borracha reciclada triturada de pneus. A adição de polímeros visa melhorar a plasticidade do material cimentante e, assim, aumentar a aderência da pasta endurecida sobre o revestimento, bem como a energia de ruptura do conjunto. Diante disso, a meta principal desse estudo foi avaliar a aderência de compósitos cimentantes para poços de petróleo com revestimentos metálicos após ciclagens térmicas, simulando as condições de variação de temperatura a que poços de petróleo são submetidos durante a recuperação de óleos pesados por métodos térmicos. Observou-se que com a adição de poliuretana houve uma melhoria significativa da aderência da interface revestimento metálica - bainha de cimento com relação à pasta padrão, sem polímeros. Os melhores resultados obtidos foram com pastas contendo 10% de poliuretana, que apresentaram aumento de mais de 100% na resistência ao cisalhamento, em relação à pasta padrão. A adição de poliuretana à pasta de cimento contribui de forma significativa para reduzir o dano causado pela ciclagem térmica a bainhas de cimento, melhorando a segurança e as condições de produção de poços de petróleo sujeitos à recuperação secundária por métodos térmicos
Desenvolvimento de material compósito a base de raspa de pneu e látex para isolamento térmico
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-07-22) Ford, Elmo Thiago Lins Couras; Nascimento, Rubens Maribondo do; Mendes, José Ubiragi de Lima; ; http://lattes.cnpq.br/7103009428184656; ; http://lattes.cnpq.br/8671649752936793; ; http://lattes.cnpq.br/2683581273085136; Ladchumananandasivam, Rasiah; ; http://lattes.cnpq.br/8553209522282182; Dutra, Ricardo Peixoto Suassuna; ; http://lattes.cnpq.br/0075804072604913; Marques, Antonio Torres
A reciclagem tem sido muito estimulada pelo mercado. Já existem vários produtos que são produzidos com materiais reciclados e vários resíduos têm sido estudados nas mais diversas formas de aplicações. A grande maioria das aplicações de isolamento térmico em sistemas domésticos, comerciais e industriais na faixa de baixas e médias temperaturas (até 180ºC), utilizam materiais agressivos à natureza tais como: lã de vidro, lã de rocha, poliuretano, poliestireno. Tais materiais, apesar da eficácia na retenção do fluxo de calor, têm custo elevado e quando descartados demoram anos para serem absorvidos pela natureza. Dessa forma, tentando adequar-se a uma política mundial acerca da preservação do meio ambiente, foi realizado um estudo com o intuito de desenvolver um isolante térmico composto de materiais naturais/biodegradáveis e rejeitos industriais. Com isso, esta pesquisa apresenta o desenvolvimento de um material compósito a base de raspas de pneu e látex para isolamento térmico. Para isso, analisou-se as propriedades térmicas e físicas da raspa de pneu e do látex visando a utilização como matéria-prima para fabricação do compósito a ser aplicado como isolante térmico em sistemas quentes (até 200ºC) e frios (0ºC). Através de processos manuais, foram fabricadas mantas do compósito nas proporções em peso de 1:1 (50:50%); 1:2 (33:67%) e 2:1 (67:33%) (raspa de pneu : látex) respectivamente. Foram analisadas propriedades físicas e térmicas dos compósitos com intuito de obter dados sobre a viabilidade de uso como isolante térmico. As análises foram fundamentadas em normas ABNT, ASTM e UL. O limite de temperatura de trabalho obtido para o compósito foi de 200ºC, que se encontra na faixa de aplicações que abrangem desde o uso domestico até o industrial. Os resultados obtidos experimentalmente comprovaram que o compósito, pode ser utilizado para fins de isolamento térmico tanto em superfícies aquecidas como resfriadas
Análise do comportamento mecânico de espumas cerâmicas a base de alumina obtidas pelo método da réplica
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-10-11) Ramalho, Eduardo Galvão; Acchar, Wilson; ; http://lattes.cnpq.br/5460040602567184; ; http://lattes.cnpq.br/3006037569302325; Silva, Jaquelígia Brito da; ; http://lattes.cnpq.br/5948828937239319; Silva, Elialdo Chibério da; ; http://lattes.cnpq.br/5426129339908081; Dantas, Alan Christie da Silva; ; http://lattes.cnpq.br/6664864149290579; Barreto, Ledjane Silva; ; http://lattes.cnpq.br/3104369029830651
Cerâmicas com estrutura celular porosa, denominadas espumas cerâmicas, possuem o potencial de utilização em uma vasta gama de aplicações, tais como: isolamento térmico, suporte catalítico, filtros, dentre outras. Dentre as técnicas para obtenção destas cerâmicas porosas podemos destacar o método da réplica. Este método consiste na impregnação de uma esponja (geralmente polimérica) com uma barbotina cerâmica, seguindo-se um tratamento térmico, onde ocorrerá a decomposição do material orgânico e sinterização do material cerâmico, resultando em uma cerâmica cuja estrutura é uma réplica da esponja impregnada. O conhecimento das propriedades mecânicas destas cerâmicas é importante para que estas possam ser utilizadas comercialmente. Gibson e Ashby desenvolveram um modelo matemático para descrever o comportamento mecânico de sólidos celulares, porém este modelo não se mostrou satisfatório para descrever o comportamento das cerâmicas obtidas pelo método da réplica, pois o mesmo não leva em consideração os defeitos provenientes deste tipo de processamento. Neste trabalho estudou-se o comportamento mecânico de cerâmicas porosas de alumina obtidas pelo método da réplica, e a partir desta análise se propôs modificações no modelo de Gibson e Ashby para se adequar a este material. A esponja polimérica utilizada no processamento foi caracterizada através de análise termogravimétrica e microscopia eletrônica de varredura. Os materiais obtidos após sinterização foram caracterizados através de testes de resistência mecânica, tensão de ruptura à flexão (4 pontos) e compressão, densidade, porosidade e por fim, análise microscópica por microscopia eletrônica de varredura. A partir destes resultados avaliou-se o comportamento da resistência mecânica em comparação ao modelo de Gibson e Ashby para sólidos com estrutura celular e foi proposta uma correção deste modelo através de um fator relacionado com o grau de integridade dos filamentos, que considera as trincas presentes na estrutura destes materiais, além da geometria dos defeitos no interior dos filamentos
Metalização mecânica de ZrO2 com Ti para brasagem ZrO2/Aço com ligas de adição sem metal ativo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-12-21) Silva, João Moreno Vilas Boas de Souza; Nascimento, Rubens Maribondo do; ; http://lattes.cnpq.br/8671649752936793; ; http://lattes.cnpq.br/8722766030280997; Martinelli, Antônio Eduardo; ; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; Paskocimas, Carlos Alberto; ; http://lattes.cnpq.br/2365059843175411; Maciel, Theophilo Moura; ; http://lattes.cnpq.br/9476858938351846
As interfaces metal/cerâmicas utilizando zircônia têm dominado as aplicações industriais na última década, em virtude da alta resistência mecânica e tenacidade à fratura da zircônia, especialmente em temperaturas abaixo de 300 °C. Destaca-se também a boa condutividade iônica em temperaturas elevadas deste componente. No presente trabalho, estudou-se as uniões entre ZrO2 Y-TZP e ZrO2 Mg-PSZ com o aço inox austenítico 304. Estas junções foram produzidas por brasagem a alto-vácuo após a metalização mecânica com Ti utilizandose ligas de adição compostas por Ag-Cu e Ag-Cu-Ni. Avaliou-se a influência da metalização, bem como a afinidade entre os diversos grupos (cerâmica / liga de adição) com o intuito de se conseguir a melhor união metal/cerâmica. A avaliação das uniões e interfaces, bem como a caracterização dos materiais de base foi feita com recurso de diversas técnicas, tais como: difração de raios-x, ensaios de estanqueidade, flexão em 3- pontos e microscopia eletrônica de varredura com microanálise por espectroscopia de energia dispersiva de raios-x. A análise microestrutural revelou ligações físicas e químicas na interface metal/cerâmica, proporcionando boa estanqueidade e tensão de ruptura e, consequentemente, uma boa união em todas as amostras brasadas. Foram observadas zonas de precipitação e camadas de reação com características eutéticas entre o aço e o metal de adição
Análise tribológica das malhas multifuncionais obtidas por multicamadas
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2012-01-30) Aquino, Marcos Silva de; Alves Júnior, Clodomiro; ; http://lattes.cnpq.br/7441669258580942; ; http://lattes.cnpq.br/8780485157382325; Lima Filho, Neil de Oliveira; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4511813A6; Lima, José de Anchieta; ; http://lattes.cnpq.br/0742445504420593; Neves, Maria Manuela da Silva Torres Matos; NEVES, M. M. S. T. M.; Neves, Jorge Reinaldo de Oliveira
O presente trabalho consiste nas análises das propriedades tribológicas de tecidos de malhas básicas e de malhas multifuncionais. Esse conhecimento é de fundamental importância para a indústria têxtil uma vez que pode quantificar, de forma objetiva, o sentido do toque. Os tecidos utilizados foram caracterizados através de ensaios mecânicos e de atrito, para determinação da região viscoelástica, resistência ao desgaste e coeficiente de atrito. A curva tensão-deformação foi obtida pelo método Kawabata, KES-FB1. Ensaios de desgaste foram realizados com auxílio do equipamento Martindale. Para a medida do coeficiente de atrito, nos dois métodos que foram utilizados e analisados comparativamente. O primeiro método já consolidado mundialmente, denominado KES-FB4 e o segundo método inovador, denominado FRICTORQ, desenvolvido pela Universidade do Minho. Esses dois métodos foram comparados levando-se em consideração que os movimentos relativos entre os pares tribológicos são diferentes em cada método. Enquanto no primeiro o movimento é translacional, no segundo é rotacional. Verificou-se que as malhas multifuncionais apresentaram um desempenho tribológico superior às malhas básicas, determinadas pela maior região viscoelástica, destacando a estrutura multifuncional, maior resistência ao desgaste principalmente no lado avesso das malhas e menor coeficiente de atrito. Analisando comparativamente os dois métodos utilizados para medição do coeficiente de atrito, verificouse que ambos foram consistentes em termos de resultados. Em termos operacionais, o FRICTORQ foi o que apresentou maior facilidade de operação e maior reprodutibilidade dos resultados
Estudo do aproveitamento de resíduo de gesso como carga para compósito com matriz de resina expansiva de mamona
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2012-02-16) Oliveira Neto, Manoel Leonel de; Marinho, George Santos; ; http://lattes.cnpq.br/0490476694313938; ; http://lattes.cnpq.br/6652072401855090; Freire Júnior, Raimundo Carlos Silvério; ; http://lattes.cnpq.br/1042806990155996; Medeiros, Otoniel Marcelino de; ; http://lattes.cnpq.br/4877133404601046; Souza, Roberto Silva de; ; http://lattes.cnpq.br/4012782800846844; Rahn, Marco Aurélio dos Santos; ; http://lattes.cnpq.br/2280627705940967
Na execução de obras na construção civil, seja por desperdício de gesso durante o revestimento de paredes ou na demolição de paredes de gesso acartonado, a geração do resíduo implica em preocupações ambientais decorrentes da alta demanda dessa matéria prima no setor e da dificuldade de destinação adequada ao subproduto gerado. Na busca por uma alternativa que atenue o problema, muitas pesquisas têm sido realizadas com ênfase na utilização do resíduo de gesso como carga em compósitos, com o intuito de melhorar os desempenhos acústico, térmico e mecânico. Através de ensaios empíricos, observou-se que a água de cristalização contida no resíduo (CaSO4.2H2O) pode atuar como agente primário no processo de expansão de espumas de poliuretano. Considerando que os poliuretanos, derivados de óleos vegetais, são polímeros sintéticos biodegradáveis e que, reconhecidamente, representam uma alternativa aos poliuretanos sintéticos petroquímicos, a presente pesquisa procura fazer uma análise do comportamento térmico de um compósito desenvolvido com matriz de resina vegetal derivada do óleo de mamona, com cargas de 4%, 8%, 12% e 16% de resíduo de gesso em substituição à mistura poliol + pré-polímero. Contribuíram para esta análise: caracterização da matéria prima por meio de espectroscopia de absorção na região do infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), análise química por FRX e mineral por DRX e análise termogravimétrica (TGA e DTA). Com o propósito de avaliar as propriedades termofísicas e o comportamento térmico dos compósitos produzidos com expansão contida por fechamento do molde. Também foram realizados ensaios para determinação do percentual de poros abertos, por meio de picnômetro a gás, morfologia dos compósitos (MEV), além de ensaios de inflamabilidade e de resistência ao contato com superfícies aquecidas. Mediante a análise dos resultados obtidos, constatou-se a possibilidade de produção de um novo material para isolação térmica, apresentando poucas alterações em suas propriedades Termofísicas, assim como em seu desempenho térmico, promovendo alterações significativas e atraentes ao meio ambiente
Estudo do efeito do óxido de bário no comportamento de massas para porcelanato
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2012-02-23) Cavalcanti, Daniel Jatoba de Holanda; Paskocimas, Carlos Alberto; ; http://lattes.cnpq.br/2365059843175411; ; http://lattes.cnpq.br/1980075204871347; Martinelli, Antônio Eduardo; ; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; Nascimento, Rubens Maribondo do; ; http://lattes.cnpq.br/8671649752936793; Dutra, Ricardo Peixoto Suassuna; ; http://lattes.cnpq.br/0075804072604913; Moraes, Márcio Luiz Varela Nogueira de; ; http://lattes.cnpq.br/2573306822477569
Neste trabalho, propõe-se o estudo do efeito do óxido de bário atuando como fluxo sintético no comportamento de massas para porcelanato a partir da utilização de matérias-primas encontradas no estado do Rio Grande do Norte que dispõe de um grande potencial natural para industrialização do produto. O porcelanato é um produto com excelentes propriedades finais, sendo aplicado como revestimento cerâmico em diversos empreendimentos da construção civil. As matérias-primas selecionadas para o desenvolvimento do estudo foram dois tipos de argilas, dois tipos de feldspatos, dolomita, talco, carbonato de bário e sílica, sendo caracterizadas por análises de fluorescência de raios X, difração de raios X, análise granulométrica e análises térmicas. Assim sendo, procede-se o processamento, conformação e sinterização de quatro formulações utilizando as matérias-primas citadas nas temperaturas de 1150 °C, 1175 °C, 1200 °C, 1225 °C e 1250 °C. A partir das caracterizações físicas, químicas e morfológicas das formulações, determina-se o efeito do óxido de bário nas propriedades físicas e mecânicas do sistema estudado realizando ensaios de absorção de água, retração linear, porosidade aparente, massa específica aparente, curva de compactação, tensão de ruptura a flexão, difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura com a microanálise por EDS. Após a análise dos resultados, verifica-se que o óxido de bário atua como fundente de alta temperatura e como ordenador de estrutura, onde incorporado à fase vítrea, possui efeito nucleante da fase silício-alumínio-potássio reagindo com a sílica livre que juntamente com o alto teor de potássio concentrado forma uma nova fase cristalina denominada microclínio. As massas estudadas com o acréscimo do óxido de bário apresentam propriedades físico-mecânicas extremamente satisfatórias em temperaturas de queima reduzidas, o que implica em uma economia na energia desprendida para a produção e aumento de produtividade
Eletrofiação e caracterização de membranas biopoliméricas a base de quitosana extraídas dos exoesqueletos de crustáceos
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2012-04-13) Andrade, Sânia Maria Belísio de; Ladchumananandasivam, Rasiah; ; http://lattes.cnpq.br/8553209522282182; ; http://lattes.cnpq.br/4486423149027440; Mendes, José Ubiragi de Lima; ; http://lattes.cnpq.br/7103009428184656; Felipe, Maria Gorete; ; http://lattes.cnpq.br/3151683042790067; Lima, José de Anchieta; ; http://lattes.cnpq.br/0742445504420593; Souza, Roberto Silva de; ; http://lattes.cnpq.br/4012782800846844
Quitina e quitosana são polímeros atóxicos, biodegradáveis e biocompatíveis produzidos por fontes naturais renováveis com aplicações em diversas áreas como: agricultura, têxtil, farmacêutica, cosméticos e biomateriais, tais como géis, filmes, membranas poliméricas entre outros. Ambas têm despertando grande interesse de cientistas e pesquisadores como materiais poliméricos funcionais. Nesse contexto, o objetivo do presente trabalho foi aproveitar os resíduos de camarões (Litopenaeus vannamei e Aristeus antennatus) e de caranguejos (Ucides cordatus) proveniente de feiras, barracas de praia e restaurantes em Natal/RN para extração de quitina, quitosana e produção de membranas pelo processo de eletrofiação. A extração foi realizada a partir das etapas de desmineralização, desproteinização, desodorização e desacetilação. Análises morfológicas (MEV e DRX), análises das propriedades térmicas (TG e DTG), análise por Espectroscopia na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), análise de Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) e ensaios mecânicos por tração foram realizados. Na análise de DRX pode-se verificar a estrutura semicristalina da quitosana enquanto a quitina teve alta cristalinidade. As análises térmicas demonstraram um processo de desidratação seguido da decomposição com comportamento similar de material carbonizado. A quitosana apresentou temperaturas de máxima degradação mais baixas do que a quitina. Na análise por Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) as curvas foram coerentes aos eventos térmicos das membranas de quitosana. Os resultados obtidos com (GD) para quitosana extraída de camarões Litopenaeus vannamei e Aristeus antennatus foram (80,36 e 71,00%) e caranguejos Ucides cordatus foi 74,65%. Pode-se perceber que, com soluções 70:30 (v/v) (TFA/DCM), 60 e 90% CH3COOH, ocorreu melhor facilitação na formação das membranas, enquanto em 100:00 (v/v) (TFA/DCM) houve formação de aglomerados. Em relação aos diâmetros dos nanofilamentos das membranas de quitosana, percebeu-se que a distância capilar-coletor de 10 cm e tensões de 25 e 30 kV contribuíram para a redução dos diâmetros das membranas. Quanto ao módulo de Young diminui com o aumento da concentração da quitosana nas membranas. 90% CH3COOH contribuiu para o aumento da deformação, sendo um material mais flexível. As membranas com 5% quitosana 70:30 (v/v) (TFA/DCM) apresentaram maior valor de resistência à tração
Mapa da pilosidade H de fios de algodão em sistemas de fiação de anel/viajante trados por nitretação à plasma
(2012-07-09) Melo, Moisés Vieira de; Medeiros, João Telesforo Nóbrega de; ; http://lattes.cnpq.br/3206952338356447; ; http://lattes.cnpq.br/1337846419129004; Barbosa, Cleiton Rubens Formiga; ; http://lattes.cnpq.br/8673332414572221; Matamoros, Efrain Pantaleon; ; Lima Filho, Neil de Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/3644358236543495; Lima, José de Anchieta; ; http://lattes.cnpq.br/0742445504420593; Souza, Roberto Silva de;
Este trabalho experimental mapeou a qualidade de fios de algodão produzidos em duas indústrias têxteis distintas, de acordo com as referências USTER® para avaliação da qualidade de um fio. Os resultados das médias de pilosidade H de amostras de fios representativas de cada produção diária foram testados usando ANOVA por meio da ferramenta estatística Statgraphics® Centurion XVI. Um mapa de pilosidade H foi projetado e construído sistematicamente para avaliar a qualidade de fios de algodão NE 30/1 cardados malharia produzidos durante toda a vida de viajantes, deslizando continuamente a 28 m/s e 42 m/s em dois filatórios, com 528 e 1.480 fusos, constituindo dois sistemas, A e B, respectivamente. Ensaios tribológicos de abrasão foram projetados e executados em Laboratório a 3,5 m/s, exercendo sete níveis de pressão de contato de Hertz para simular a zona de contato do sistema anelviajante nitretado e analisá-la por Microscopia Eletrônica de Varredura para identificar mecanismos de desgaste desenvolvidos nos corpos-de-prova. Foram nitretados por duas condições distintas de processamento, C e D, lotes de 100 viajantes nitretados, para o sistema de fiação A e 740 viajantes nitretados (esquemas C e D) para o sistema B, os quais foram ensaiados experimentalmente, para comparar aos resultados da qualidade dos fios de algodão obtidos pelos viajantes convencionais. Parâmetros periódicos da Rugosidade Superficial, Rsm, e não-perIódicos, Ra, Rq e Rz, da borda dos viajantes nitretados, ou não, na zona de contato com o fio produzido, foram medidos por AFM, Microscopia de Força Atômica, em duas condições, Novos e Desgatados após a sua vida em serviço. O Mapa de Pilosidade H desenvolvido nesta Tese mostrou ser uma ferramenta útil para uma ampla visualização da funcionalidade do viajante, da relevância da nitretação a plasma e da evolução da rugosidade superficial durante a sua vida em serviço. Os viajantes nitretados a plasma demonstraram um aumento da vida em serviço de 14 DIAS PARA 63 DIAS e produziram fios de algodão NE 30/1 cardados malharia com 39% de pilosidades H menor que aqueles obtidos pelos viajantes convencionais que duraram 17 dias em serviço.
Envelhecimento ambiental acelerado em PRF a base de tecidos híbridos kevlar/vidro: propriedades e instabilidade estrutural
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2012-09-14) Felipe, Renata Carla Tavares Santos; Aquino, Eve Maria Freire de; ; http://lattes.cnpq.br/1196595599227394; ; http://lattes.cnpq.br/6720439923599015; Freire Júnior, Raimundo Carlos Silvério; ; http://lattes.cnpq.br/1042806990155996; Silva, Luiz Claudio Ferreira da; ; http://lattes.cnpq.br/3812459994118013; Silva, Rosana Vilarim da; ; http://lattes.cnpq.br/6661189556213632; Amorim Júnior, Wanderley Ferreira de; ; http://lattes.cnpq.br/8131607733881361
São vários os mecanismos de danos que os diversos materiais podem sofrer em serviço. No entanto, ao se trabalhar com os materiais compósitos poliméricos isso é algo que necessita de análises principalmente quando expostos a condições ambientais adversas. Logo, a respectiva tese objetiva o estudo da influência direta do envelhecimento ambiental e da forma de hibridização dos tecidos de reforço no comportamento mecânico, degradação estrutural (dimensional e de massa) de laminados compósitos poliméricos. Para tanto se fez necessário o desenvolvimento de dois laminados compósitos poliméricos, onde um deles é reforçado com um tecido bidirecional com mecha híbrida de fibras de kevlar-49/vidro-E e o outro com um tecido também bidirecional, porém com trama e urdume formadas com mechas alternadas de fibras kevlar-49 e fibras de vidro-E. Os tecidos de reforço são de fabricação industrial. Ambos os laminados utilizam como matriz a resina de poliéster, sendo constituídos de quatro camadas cada. Todos os laminados foram confeccionados industrialmente pelo método de fabricação handlay-up. Desta forma, foram fabricados corpos de provas (CP s) dos respectivos laminados e submetidos ao envelhecimento ambiental acelerado através da câmara de envelhecimento. Os mesmos foram expostos aos ciclos alternados de radiação UV e umidade (vapor aquecido) por um período definido em norma. Ao término do período de exposição os CP s foram submetidos aos ensaios mecânicos de tração uniaxial e flexão em três pontos e às caracterizações da fratura e da deterioração superficial. Além disso, foram submetidos à avaliação da degradação estrutural mediante a técnica de mediação de variação de massa (TMVM) e a técnica de medição de variação de espessura (TMVE), sendo essa última desenvolvida nesta tese. Ao término das análises foi observado que a forma de hibridização dos tecidos de reforço e o processo de envelhecimento influenciam diretamente, seja com perdas ou ganho naspropriedades mecânicas, com perdas na degradação estrutural e na formação e propagação do mecanismo de dano dos laminados compósitos desenvolvidos
Efeitos da radiação uv, temperatura e vapor aquecido nos compósitos poliméricos: monitoramento, instabilidade estrutural e fratura
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2012-09-28) Felipe, Raimundo Nonato Barbosa; Aquino, Eve Maria Freire de; ; http://lattes.cnpq.br/1196595599227394; ; http://lattes.cnpq.br/7520491414631153; Freire Júnior, Raimundo Carlos Silvério; ; http://lattes.cnpq.br/1042806990155996; Ladchumananandasivam, Rasiah; ; http://lattes.cnpq.br/8553209522282182; Silva, Gilson Garcia da; ; http://lattes.cnpq.br/8681275097040450; Santos, Marco Antonio dos;
A aplicação dos materiais compósitos e em particular os plásticos reforçados por fibras (PRF) tem conquistado espaço, gradativamente, dos materiais ditos convencionais, porém desafios têm sido colocados quando sua aplicação ocorre em equipamentos e estruturas mecânicas que ficarão expostos a condições ambientais adversas, principalmente quando se tem a influência da degradação ambiental do tipo temperatura, radiação UV e umidade, no desempenho mecânico dessas estruturas, ocasionando danos estruturais irreversíveis tais como: perda de estabilidade dimensional, degradação interfacial, perda de massa, perda das propriedades estruturais e alterações no mecanismo de dano. Neste contexto a presente tese tem como objetivo o desenvolvimento de um processo de monitoramento e modelagem da degradação estrutural, e o estudo das propriedades físicas e mecânicas, em PRF quando em presença de condições ambientais adversas (envelhecimento). O mecanismo de envelhecimento é caracterizado por condições ambientais controladas de vapor aquecido e de radiação ultravioleta. Para a pesquisa foi desenvolvido três compósitos poliméricos, o primeiro uma lâmina de resina poliéster reforçado com manta de fibras curtas de vidro-E (representando a camada exposta ao envelhecimento) e dois laminados, ambos de sete camadas de reforço, sendo um constituído só com manta de fibras curtas de vidro-E, e o outro do tipo híbrido reforçado com fibras de vidro-E/fibras de curauá. Ressalta-se que os dois laminados têm a lâmina de fibras curtas de vidro-E como camada de incidência do processo de envelhecimento. Os corpos de provas (CP s) foram retirados dos compósitos citados e submetidos ao envelhecimento ambiental acelerado através da câmara de envelhecimento. Para o estudo do monitoramento e modelagem da degradação, os ciclos de envelhecimento a que foram expostos à lâmina foram: ciclos alternados de radiação UV e vapor aquecido, ciclo somente de radiação UV e o ciclo somente de vapor aquecido, por um período definido em norma. Já os laminados foram submetidos a apenas ao ciclo alternado de UV e vapor aquecido. Ao término do período de exposição os CP s foram submetidos à avaliação da estabilidade estrutural mediante a técnica desenvolvida de medição de variação de espessura (TMVE) e a técnica de mediação de variação de massa (TMVM). Em seguida os mesmos foram submetidos aos ensaios mecânicos de tração uniaxial para a lâmina e todos os laminados, além do ensaio de flexão em três pontos para os laminados. Esse estudo foi seguido da caracterização da fratura e da degradação superficial. Por fim, foi desenvolvido um modelo para os Resumo Raimundo Nonato Barbosa Felipe xii compósitos denominado de Diagrama da Zona de Envelhecimento (DZE) para o monitoramento e predição da resistência mecânica à tração após os processos de envelhecimento. Ao término das análises foi observado que o processo de degradação se dá de forma diferente para cada compósito pesquisado, no entanto todos foram afetados, o processo de envelhecimento mais agressivo foi o de radiação UV, e que o compósito que foi mais afetado em suas propriedades mecânicas foi o laminado híbrido de fibras de vidro-E/curauá
Obtenção de revestimento cerâmico a partir da mistura de argila plástica com resíduos do caulim, da esmeralda, chamote de telha e cinza vegetal
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2012-10-11) Oliveira, Celso Luis Evangelista de; Nascimento, Rubens Maribondo do; Paskocimas, Carlos Alberto; http://lattes.cnpq.br/2365059843175411; Pontes, Luiz Renato de Araujo; http://lattes.cnpq.br/4820371851760936; http://lattes.cnpq.br/8671649752936793; http://lattes.cnpq.br/3045786915775991; Silva, Gilson Garcia da; http://lattes.cnpq.br/8681275097040450; Silva, Jaquelígia Brito da
A exploração mineral e a atividade cerâmica causam alterações nas características naturais do meio ambiente. A extração mineral gera montanhas de resíduos, que são descartados nas proximidades das jazidas. A produção de cerâmica vermelha é desenvolvida sem nenhuma preocupação com a saúde do trabalhador e com o meio ambiente, gerando o descarte de produtos mal queimados e/ou fora de especificação. Além disso, a lenha é usada como combustível, contribuindo para a desertificação do semiárido e da caatinga. A cinza gerada é lançada nas proximidades das olarias, causando contaminação do solo, água, ar e problemas respiratórios à população circunvizinha. Com o objetivo de minimizar os efeitos nocivos ao meio ambiente, agregar valor comercial e tecnológico a materiais descartados pelas indústrias da mineração do caulim, da esmeralda e pelas olarias, desenvolveu-se produtos para revestimento cerâmico a partir formulações constituídas pelos resíduos do beneficiamento do caulim e da esmeralda, chamote de telha, cinza vegetal e argila ilítica. As matérias-primas foram caracterizadas por fluorescência de raios X, difração de raios X, análises térmicas (termomecânica, termogravimétrica, termoderivativa e termodiferencial), análise granulométrica e plasticidade. As formulações foram desenvolvidas levando-se em consideração as recomendações da literatura, sendo confeccionados 192 corpos de prova com umidade de 8%, massa de 13 g, empregando prensagem uniaxial a 45 MPa. Os corpos de prova foram secos em estufa elétrica a 110 °C por 24 h, sinterizados nas temperaturas de 1000, 1025, 1050, 1100, 1125 e 1150 °C com taxa de aquecimento de 5 °C/min e submetidos a ensaios tecnológicos, sendo analisada sua microestrutura por MEV. Segundo a norma NBR 13817:1997, verificou-se que todas as formulações estudadas produziram produtos destinados a revestimento cerâmico, sendo classificados como porcelanato, grês, semi-grês, semi-poroso e poroso, com absorção de água variando de [(0,00 ± 0,06) a (27,97 ± 1,47)]% e tensão de ruptura à flexão de [(6,90 ± 0,66) a (51,76 ± 4,62)] MPa , dependendo da formulação e temperatura de queima.
Utilização de RNA´s na construção do diagrama de vida constante de probabilidade de materiais compósitos
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2012-11-30) Belisio, Adriano Silva; Freire Júnior, Raimundo Carlos Silvério; ; http://lattes.cnpq.br/1042806990155996; ; http://lattes.cnpq.br/7913271812346790; Nascimento, Rubens Maribondo do; ; http://lattes.cnpq.br/8671649752936793; Bessa, Wallace Moreira; ; http://lattes.cnpq.br/3256782908311485; Amorim Júnior, Wanderley Ferreira de; ; http://lattes.cnpq.br/8131607733881361; Santos, Marco Antonio dos;
Quando da utilização de materiais em estruturas é comum à realização de ensaios estáticos e cíclicos. Para os ensaios cíclicos avalia-se o comportamento à fadiga do material e com isso obtêm-se as curvas S-N e estas são utilizadas para construir os diagramas de vida constante. Porém, estes diagramas, quando construídos com pequenas quantidades de curvas S-N, subestimam ou sobrestimam o comportamento real do compósito, havendo necessidade crescente de se fazer mais ensaios para a obtenção de maior precisão nos resultados. Pensando assim, uma forma de diminuir custos é a análise estatística do comportamento à fadiga. Assim, este trabalho possui o intuito de avaliar o comportamento probabilístico à fadiga de materiais compósitos e foi dividido em três partes. A primeira parte consiste em como associar a equação de probabilidade de Weilbull às equações comumente utilizadas no modelamento da curva S-N de matérias compósitos, quais sejam, a equação exponencial e a lei de potência e suas respectivas generalizações. Na segunda parte utilizou-se os resultados obtidos pela equação que melhor representa as curvas S-N de probabilidade e treinou-se uma rede modular à 5% de falha. Na terceira parte, realizou-se um estudo comparativo dos resultados obtidos usando o modelo não linear por partes (PNL) com os resultados de uma arquitetura de rede modular (MN) na análise do comportamento à fadiga. Para tanto utilizouse uma base de dados com dez materiais obtidos da literatura para se avaliar a capacidade de generalização da rede modular, bem como sua robustez. A partir dos resultados verificou-se que a lei de potência generalizada de probabilidade representa melhor o comportamento probabilístico à fadiga de compósitos e que apesar da capacidade de generalização da MN esta não se mostrou robusta para um treinamento com 5% de falha, porém para valores médios a MN apresentou resultados mais precisos que o modelo PNL

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