PPGEM - Doutorado em Engenharia Mecânica

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Adsorção de íons de cádmio a partir da Hidroxiapatita e do Biovidro dispersos na Blenda Polimérica (PVA/Amido)
(2017-01-20) Galvão, Alcione Olinto; Ladchumananandasivam, Rasiah; ; http://lattes.cnpq.br/8553209522282182; ; http://lattes.cnpq.br/6128335116882965; Rocha, Brismark Goes da; ; http://lattes.cnpq.br/9004961157694360; Silva, Dany Geraldo Kramer Cavalcanti e; ; http://lattes.cnpq.br/8363044275404035; Barbosa, Isabelle Ribeiro; ; http://lattes.cnpq.br/0211762022010569; Andrade, Sânia Maria Belísio de; ; http://lattes.cnpq.br/4486423149027440
A remoção de metais tóxicos das águas residuais é de grande interesse no estudo da poluição da água. Entre os vários metais conhecidos por serem altamente tóxico destaca-se o cádmio, que é considerado como uma das substâncias mais perigosas podendo causar sérios danos aos rins e ossos. O processo de adsorção vem sendo utilizado como um método eficaz para a remoção de íons metálicos. Uma alternativa para utilização de adsorventes em forma de pó é sua utilização em conjunto com outros materiais. Com esse intuito, o presente estudo teve como objetivo desenvolver blendas poliméricas (PVA/Amido), tendo a hidroxiapatita (HAP) e o biovidro (BV) dispersos no meio para a remoção dos íons de cádmio. Realizou-se, inicialmente, a caracterização dos pós e das blendas poliméricas por diferentes técnicas: Análise Termogravimétrica (TGA), Espectroscopia de Infravermelho Transformada de Fourier (FTIR), Difração de Raios X (DRX), Espectrometria de fluorescência de raios-X (FRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Microscopia de Força Atômica (AFM), Determinação do Potencial Zeta. Foram realizados os ensaios de adsorção a fim de estudar a cinética e o equilíbrio na adsorção dos íons metálicos, bem como um planejamento fatorial através do software Design Expert. As análises de caracterização mostram que os materiais adsorventes são adequados para utilização na remoção de metais pesados. Os dados cinéticos mostraram melhor correlação com a equação de velocidade de pseudo-segunda ordem e os pontos experimentais se ajustaram ao modelo da isotérmica de Freundlich. O planejamento experimental apresentou um coeficiente de determinação (R²) de 0,9826 e 0,9991 para as blendas poliméricas PVA/Amido/HAP e PVA/Amido/BV, respectivamente, com um nível de confiança de 95%. Com isso, a adsorção do cádmio pelas blendas poliméricas com HAP e BV em solução aquosa mostraram-se eficientes, tornando o processo viável para a remoção de metais pesados.
Análise da viabilidade na utilização como isolante térmico de um compósito de poliuretano/pó de macambira
(2017-09-25) Soeiro, Eduardo Campelo; Mendes, José Ubiragi de Lima; http://lattes.cnpq.br/7103009428184656; http://lattes.cnpq.br/9764011050548064; Silva Júnior, Dorgival Albertino da; http://lattes.cnpq.br/5686657441961897; Aquino, Marcos Silva de; https://orcid.org/0000-0003-4260-3259; http://lattes.cnpq.br/8780485157382325; Macêdo Neto, Miguel Cabral de; http://lattes.cnpq.br/2129108669382227; Azevedo, Valério Fernandes de; http://lattes.cnpq.br/9300959808630479
Nos últimos anos, a preocupação com a preservação do meio ambiente tem incentivado as pesquisas de novos materiais que utilizem matérias primas de fontes naturais renováveis. Neste trabalho, foram produzidos materiais compósitos a partir da associação da espuma rígida de poliuretano, derivado do óleo de mamona, e o pó de macambira (Bromélia Laciniosa). Produziram-se três composições em molde fechado com 5, 10 e 15% em massa do pó de macambira, denominados PU5, PU10 e PU15, além da espuma rígida de poliuretano puro, PU. As espumas rígidas de PU e seus compósitos foram caracterizados fisicamente através da densidade aparente, absorção de água e teor de umidade. A morfologia foi observada através de imagens feitas por micrografia eletrônica de varredura (MEV). A identificação dos principais grupos orgânicos foi possível com a espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Foram realizados ensaios de compressão, tração, flexão em três pontos e dureza para avaliar o comportamento mecânico. Além disso, as análises de DRX possibilitaram a determinação da cristalinidade do material. A termogravimetria possibilitou determinação das temperaturas limite de resistência à degradação térmica dos materiais. Parâmetros como a capacidade calorífica, a condutividade, difusividade e resistividade térmicas também foram determinados. Os compósitos PU10 e PU15 apresentaram propriedades térmicas semelhantes ao poliuretano puro. Isso mostrou que a utilização do pó de macambira como carga nas proporções de 10 e 15% em massa é viável, uma vez que, apesar das semelhanças nas propriedades, as espumas compósitos apresentam vantagens do ponto de vista ambiental e econômico, pois parte do volume da espuma é ocupado pelo pó de macambira, um material biodegradável originado de fonte renovável.
Análise de critérios de falhas em lâminas reforçadas com tecidos unidirecionais de fibra de curauá
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-08-06) Ferreira, Lucemaide Batista Miranda; Freire Júnior, Raimundo Carlos Silverio; Aquino, Eve Maria Freire de; ; http://lattes.cnpq.br/1196595599227394; ; http://lattes.cnpq.br/1042806990155996; ; http://lattes.cnpq.br/9210730248288554; Costa Júnior, João Carlos Arantes; ; http://lattes.cnpq.br/5028446242533356; Ribeiro, Kilder Cesar de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/2642512473401139; Felipe, Renata Carla Tavares Santos; ; Tino, Sérgio Renan Lopes; ; http://lattes.cnpq.br/1420276778914253
O presente trabalho tem como objetivo fazer uma análise das propriedades mecânicas e do comportamento mecânico de duas lâminas reforçadas com tecido unidirecional de fibra de curauá com diferentes frações volumétricas, baseado em critérios de falha definidos em literatura. Os compósitos, que apresentam matriz polimérica e reforço com tecido unidirecional de fibra de curauá, foram submetidos a ensaios de tração e cisalhamento em uma série de corpos de provas normatizados cuja orientação das fibras direcionadas em ângulos de 0⁰, 10⁰, 20⁰, 75⁰ e 90⁰ para a lâmina com fração volumétrica de 30% e 0⁰, 30°, 45°, 60°, e 90° para a lâmina com fração volumétrica de 22%, para ensaios de tração e para ensaio de cisalhamento a orientação do ângulo do reforço foi de 90°. Os ensaios foram executados em uma máquina universal de tração e coletados os dados das propriedades mecânicas dos corpos de prova dos compósitos. Estes dados experimentais foram inseridos nas equações teóricas que definem os critérios de falha, como também, tratados graficamente para análise dos resultados e comparação entre os ângulos de orientação do reforço. Constatou-se uma grande dispersão entre os dados experimentais do módulo de Elasticidade e do Coeficiente de Poisson em relação ao comportamento teórico principalmente para a lâmina com menor fração volumétrica. O compósito com orientação de reforço a 0° apresentou a maior resistência à tração em relação às demais inclinações para as duas lâminas. No entanto, em relação aos critérios de falha as lâminas tiveram comportamentos diferentes. Para a lâmina com fração volumétrica 30%, os quatro critérios estudados nesta Tese apresentaram boa concordância em termos de resistência, mas para a lâmina com fração volumétrica de 22%, apenas o critério de Tsai-Will e Hashin apresentaram boa concordância. .
Análise de propriedades mecânicas de pastas de cimento aditivadas com Óxido de Magnésio e Látex SBR
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-03-18) Ramalho, Ramón Victor Alves; Alves, Salete Martins; Freitas, Júlio Cézar de Oliveira; https://orcid.org/0000-0003-1324-9705; http://lattes.cnpq.br/2357217530716519; https://orcid.org/0000-0002-2659-4746; http://lattes.cnpq.br/8550161853747323; http://lattes.cnpq.br/4464923939795989; Santiago, Rodrigo César; http://lattes.cnpq.br/6823966481089536; Costa, Bruno Leonardo de Sena; http://lattes.cnpq.br/8841158786789727; Pereira, Dennys Salvino Sérgio
Vazamentos através da bainha de cimento têm sido um problema persistente e crônico na indústria do petróleo há décadas. Assim, diversos aditivos são utilizados para fortalecer a matriz cimentícia e proporcionar melhor adequação da pasta ao cenário do poço. A retração por secagem causada pela perda de água e consolidação do gel é uma séria desvantagem do cimento Portland. Essa retração é capaz de formar microfissuras quando as tensões são superiores à resistência à tração do cimento, o que aumenta significativamente a permeabilidade deste material. O Óxido de Magnésio (MgO) é um aditivo capaz de reduzir a retração por secagem através de substituições estruturais na matriz de cimento. O Látex SBR é um aditivo amplamente utilizado para evitar a migração de gases pois reduz a perda de fluidos, aumenta a resistência a ácidos e melhora as ligações microestruturais do cimento. Com base nisto, este trabalho avalia a influência dos aditivos MgO e Látex SBR utilizando planejamento de experimentos. Os resultados confirmam os efeitos do MgO e do Látex SBR na redução de cenários favoráveis aos vazamentos e apontam forte influência do MgO na redução da retração por secagem e da formação de géis. Indicam que o MgO é pouco determinante na resistência à compressão nas primeiras fases de cura mas tem atuação importante ao longo da cura e também oferece forte influência a resistência ao cisalhamento da pasta. Mostram que o Látex SBR é um aditivo capaz de reduzir a resistência à compressão através do aumento da elasticidade da pasta e que apresenta reduzida influência prática à esforços cisalhantes. A partir dos resultados obtidos, é possível determinar melhores condições de formulação de pastas que utilizam MgO e/ou Látex SBR aplicáveis em operações de cimentação de poços de petróleo.
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
Análise do comportamento mecânico e térmico de biocompósitos à base de polipropileno e fibras de curauá e a influência do seu reprocessamento nas propriedades mecânicas e físicas
(2018-05-04) Silva, Camila Cruz da; Freire Júnior, Raimundo Carlos Silverio; ; ; Ford, Elmo Thiago Lins Couras; ; Ferreira, Lucemaide Batista Miranda; ; Felipe, Renata Carla Tavares Santos; ; Amorim Júnior, Wanderley Ferreira de;
Esta tese apresenta uma abordagem sobre o processo de reciclagem de um biocompósito de matriz de polipropileno reforçado com fibras de curauá ( 0%, 10% e 30%), onde os mesmos passaram por cinco ciclos de reciclagem ( reprocessamentos) em uma máquina do tipo extrusora. Foram realizados análises de índice de fluidez, análises térmicas ( Temperatura de amolecimento e análise termogravimétrica) e ensaio mecânico de flexão em três pontos. Ambas as análises foram realizadas em amostras em temperatura ambiente e em amostras que passaram por um período de 14 dias em uma estufa há temperatura de 120°C, peã analisar a interferência do calor no biocompósito e na reciclabilidade do mesmo. Após uma análise comparativa entre os estados estudados, observou-se que os biocompósitos com 30% de reforço possuem um maior módulo de elasticidade e apresentam maior resistência à flexão. Para os materiais que passaram pelo período em estufa, estes conseguiram valores superiores de rigidez e resistência em comparação ao material que não teve esse condicionamento. Quando e realizada a análise comparativa entre as propriedades e características térmicas dos materiais, observa-se um melhoramento no que se refere a temperatura de amolecimento e um deslocamento positivo da curva tg, para todas as composições aqui estudadas. De uma análise geral essa tese comprova a viabilidade da reciclagem do biocompósito, uma vez que este seja condicionado à estufa à 120°C pelo período de 14 dias.
Análise termo-reológica de nanolubrificantes para compressores de refrigeração aditivados com nanotubos de carbono
(2016-12-16) Azevedo, Valério Fernandes de; Fontes, Francisco de Assis Oliveira; Barbosa, Cleiton Rubens Formiga; ; http://lattes.cnpq.br/8673332414572221; ; http://lattes.cnpq.br/9043538628554844; ; http://lattes.cnpq.br/9300959808630479; Souza, Luiz Guilherme Meira de; ; http://lattes.cnpq.br/0801747108308706; Fontes, Lucio Ângelo de Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/6626062514308083; Almeida, Igor Marcel Gomes; ; http://lattes.cnpq.br/2914541046309057; Martins, Washington Luiz da Silva; ; http://lattes.cnpq.br/9222200117717454
Nanofluidos (NFs) são soluções compostas pela adição de um pequeno volume de nanopartículas (NPs) a fluidos convencionais e possuem aplicações em seguimentos distintos da engenharia. Neste trabalho, realizou-se uma análise experimental do comportamento reológico e tribológico de NFs de nanotubos de carbono de paredes múltiplas (NTCPM) em óleos lubrificantes utilizados em compressores herméticos de refrigeração comercial. Inicialmente, o estudo foi realizado em óleos minerais tipo ISO 68 e posteriormente o fluido base utilizado foi o óleo sintético poliolester (POE). A análise realizada para o óleo POE foi dividida em duas etapas, na primeira o objetivo foi escolher a fração volumétrica mais eficaz termodinamicamente, assim, foram preparadas quatro amostras de NFs nas frações de 0,3, 0,4, 0,5 e 0,6 g/L, através dos processos de sonicação e agitação rotativa, com tempo de 24 horas em cada etapa. Ao compararmos o desempenho de cada amostra com o óleo POE puro, a amostra aditivada por 0,4 g/L de NTCPM demonstrou ter melhor desempenho reológico e após ser ensaiada em bancada de lubricidade de alta frequência, apresentou melhores resultados tribológicos que o lubrificante convencional. Após a definição da fração volumétrica, foram preparadas mais sete amostras do NF em estudo variando-se apenas seu tempo de sonicação, mantendo-se o tempo utilizado anteriormente para o processo de agitação rotativa. A estabilidade mecânica das sete amostras foi analisada em um período de noventa dias através dos ensaios Particle Sizing e Potencial Zeta que indicaram uma influência do tempo de sonicação na estabilidade mecânica do nanolubrificante, evidenciando-se que a melhor faixa temporal para a realização deste processo é entre 14 e 17 horas.
Análise tribo-termodinâmica da aplicação de nanopartículas de Al2O3 como aditivo lubrificante em compressor hermético de refrigeração
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-12-15) Almeida, Igor Marcel Gomes; Barbosa, Cleiton Rubens Formiga; Medeiros, João Telesforo Nóbrega de; ; http://lattes.cnpq.br/3206952338356447; ; http://lattes.cnpq.br/8673332414572221; ; http://lattes.cnpq.br/2914541046309057; Fontes, Francisco de Assis Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/9043538628554844; Ramalho, Eduardo Galvão; ; Ramalho, Eduardo Galvão; Bandarra Filho, Enio Pedone; ; http://lattes.cnpq.br/8157552858330455
A performance termodinâmica de um sistema de refrigeração pode ser melhorada se a redução no trabalho de compressão for obtida por uma determinada técnica, para uma taxa de remoção de calor específica. Este trabalho analisa o efeito da dispersão, em pequena concentração, de nanopartículas de Al2O3 (50 nm de dâmetro) no lubrificante baseado em óleo mineral sobre: a viscosidade, condutividade térmica e características de lubrificação, bem como na performance global (baseada na segunda lei da termodinâmica) do sistema de refrigeração utilizando R134a ou R600a como refrigerantes. O estudo analisou as influências das variáveis: i) carga de refrigerante (100, 110, 120 e 130 g), ii) velocidade de rotação do forçador do condensador (800 e 1100 RPM) e iii) concentração de nanopartículas (0,1 e 0,5 g/L) sobre a performance do sistema utilizando o método Taguchi numa matriz de ensaios L8, tendo como critério ―menor irreversibilidade é melhor‖. Foram realizados ensaios de abaixamento de temperatura e ciclagem conforme normas NBR 12866 e NBR 12869, respectivamente, para avaliar os parâmetros operacionais de: porcentagem de funcionamento, número de ciclos por hora, pressões de sucção e descarga, temperatura do cárter do compressor, temperatura de evaporação, temperatura de condensação, consumo de energia até set-point, consumo total de energia e potência consumida. Para fins de avaliação das características de lubrificação dos nanolubrificantes utilizados no compressor, foram realizados ensaios acelerados em uma bancada de HFRR. Em cada ensaio de 60 minutos, lubrificado por um nanolubrificante com determinada concentração (0; 0,1 e 0,5 g/L), com três repetições, uma esfera (diâmetro 6,00±0,05 mm, Ra 0,05±0,005 μm, aço AISI 52100, E = 210 GPa, HRC 62±4) deslizava sobre um disco plano (ferro fundido cinzento FC200, Ra < 0,5±0,005 μm) em um movimento alternado com amplitude de 1 mm, frequência de 20 Hz e carga normal de 10 N. Os sinais de coeficiente de atrito e formação de filme foram registrados por sensores acoplados ao sistema HFRR. Observou-se uma tendência pouco comentada na literatura: a de redução da viscosidade do nanolubrificante com a presença de baixas concentrações de nanopartículas. Constatou-se a tendência dominante na literatura, aumento da condutividade térmica com o aumento da fração em massa de nanopartículas no fluido base. Outro fato constatado é o crescimento expressivo da condutividade térmica do nanolubrificante com o aumento da temperatura. A velocidade de rotação do ventilador do condensador é o parâmetro de maior influência (46,192 %) na performance termodinâmica do refrigerador, seguido da carga de R600a (38,606 %). A concentração de nanopartículas de Al2O3 no lubrificante desempenha a menor influência na performance do sistema, com 12,44%. Os resultados de consumo de energia indicam que a adição de nanopartículas ao lubrificante (0,5 g/l), juntamente com o R600a, permitem reduzir o consumo do refrigerador em 25,9%, com relação ao R134a e lubrificante POE. Somente a adição de nanopartículas de Al2O3 ao lubrificante resulta em redução de cerca de 5% no consumo.
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
Análise tribológica de compósitos à base de cBN e WC empregando como ligante um sinterizante inovador
(2018-12-17) Souza, Dyego Monteiro de; Filgueira, Marcello; Medeiros, João Telesforo Nóbrega de; ; ; ; Cavalcante, Danielle Guedes de Lima; ; Mashhadikarimi, Meysam; ; Souza, Roberto Silva de; ; Alves, Salete Martins;
Com o desenvolvimento dos processos de fabricação, a indústria metal mecânica vem cada vez mais demandando avanços, principalmente na modernização das máquinas operatrizes e na evolução constante das ferramentas de corte. Nas ferramentas de corte, um dos principais focos são os materiais utilizados, onde busca-se a diminuição do consumo energético, melhor acabamento da peça final e uma maior vida útil da ferramenta. Os compósitos de WC amplamente utilizados, e o cBN, que já vem sendo estudado desde o final do século XX, vem em contínuo desenvolvimento buscando a otimização, assim como melhoria nas propriedades físico-químicas e mecânicas (dureza, tenacidade à fratura) em decorrência dos mais diversos materiais a serem usinados. Dentro deste escopo, este trabalho se propõe a estudar o desgaste dos pares tribológicos compósito WC - AISI 4140 e cBN - AISI 4140, visando assim, identificar a faixa de dureza ao qual esses matérias apresentam um melhor comportamento tribológico, para isso utilizou-se o ensaio com configuração pino sobre disco, tendo como pino (corpo de prova) um cilindro de WC ou cBN, ambos compostos por 90% de material duro + 10% de ligante sendo este ligante, composto por 90% Nb + 10% Ni e como disco (contra corpo) o aço AISI 4140 submetido a diferentes tratamentos térmicos, sendo eles: recozimento, têmpera e têmpera seguida de revenimemto. Com intuito de analisar os resultados obtidos nestes ensaios, foram medidos através de sensores instalados a bancada pino-disco o atrito dinâmico, profundidade da pista de desgaste, temperatura próxima a região do contado. Objetivando a caracterização da superfície do par tribológico antes do ensaio, foram realizadas medidas de dureza e rugosidade na região do contato. Após os ensaios, foram feitas análises da "trilha" de desgaste em MEV, EDS, DRX. A análise tribológica realizada neste trabalho mostrou a eficiência dos compósitos testados. Através do resultado tribológico obtido para este estudo constatou-se que ocorreu o mecanismo de falha por soltura dos grãos menos sinterizados de cBN, e posterior incrustamento destas partículas sobre a matriz metálica nas condições de ensaio cBN-R e cBN-TR, justificando a baixa eficiência do cBN como ferramenta de corte para materiais com dureza inferior a 40 HRC.
Aplicação de filmes finos sobre superfície metálica para redução de desgaste em sistema de injeção de combustível
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2020-10-26) Silva, Leonardo Chagas da; Alves, Salete Martins; ; http://lattes.cnpq.br/8550161853747323; ; http://lattes.cnpq.br/9340758076406278; Gonçalves, Polyana Alves Radi; ; http://lattes.cnpq.br/3663954468241649; Franceschini Filho, Dante Ferreira; ; http://lattes.cnpq.br/4956035681407259; Filgueira, Marcello; ; http://lattes.cnpq.br/0725750287341168; Costa, Thercio Henrique de Carvalho; ; http://lattes.cnpq.br/3647710047561421
A presente tese busca o desenvolvimento de um novo material para o revestimento de componentes do sistema de injeção utilizado nos motores do ciclo Diesel atualmente. Para isso, estudou-se a aplicação de filmes finos de bissulfeto de molibdênio (MoS2) e nitreto de titânio (TiN), depositados em multicamadas através da técnica de magnetron sputering, e a aplicação de filmes finos de carbono tipo diamante com silício incorporado (Silicon-incorporated Diamond-like Carbon - DLC-Si), depositados em multicamadas através da técnica PECVD utilizando silano + metano. As aplicações foram realizadas em superfícies de substratos de aços SAE 1045 nitretadas, também foi utilizando um terceiro conjunto - Amostras Controle, isto é, sem revestimentos. Para avaliar o desgaste sobre as amostras, desenvolveu-se um tribômetro, do tipo cilindro sobre disco (Tribocame - Tribocam), cujo funcionamento aproxima-se do que ocorre com alguns componentes da bomba de alta pressão do sistema de injeção Common Rail (C.R.I.S.). As amostras foram submetidas a um ensaio de contato deslizante sob carga cíclica, em meio a diesel S-10 B10, durante períodos predefinidos. A caracterização mecânica e tribológica dos filmes foi realizada por meio de avaliação dos aspectos microestruturais por microscopia eletrônica, análise química semiquantitativa, espectroscopia Raman, uniformidade, além de métodos como perda mássica, rugosidade e microdureza. Os resultados mostraram pela avaliação evolutiva das imagens de microscopia, que ambos os revestimentos responderam com maior eficiência em redução do desgaste frente às amostras não revestidas. Apesar de ter tido uma alta taxa de perda de massa nos primeiros ensaios, o filme de MoS2-TiN obteve os menores valores de rugosidade ao final do último ensaio, ratificando seu potencial tribológico em redução de atrito. Para as amostras de DLC-Si, foram registrados índices de rugosidades acima do padrão de retificação. A isso está relacionado à composição da deposição desses filmes. No entanto, tais amostras obtiveram menores taxas de perda mássica e apresentaram o melhor comportamento em meio à lubrificante utilizado.
Aproveitamento do exocarpo do licuri particulado para produção de um compósito utilizando como matriz um poliéster ortoftálico
(2017-09-11) Mota, Rui Carlos de Sousa; Mendes, José Ubiragi de Lima; ; ; Farias, Aline Cristina Mendes de; ; Ribeiro, Fernanda Alves; ; Silva, Iris Oliveira da; ; Santos, Natanaeyfle Randemberg Gomes dos; ; Paranhos, Raimundo Jorge Santos;
Visando a melhoria e otimização dos processos produtivos, pesquisadores dos mais diversos segmentos buscam apresentar soluções que reduzam custos operacionais e a utilização de matéria-prima empregada na fabricação de bens em geral. O uso de resíduo, de origem vegetal e industrial, atende ao apelo da sustentabilidade e agrega renda aos agricultores familiares e de baixa renda. Este trabalho estuda o aproveitamento do exocarpo da fruta do licurizeiro (Syagro Coronata), palmeira nativa do semiárido baiano e chamada também de nicuri, licuri, Ouricuri etc. e tem como objetivo contribuir para a ampliação da cadeia produtiva, agregando renda ao pequeno produtor e ao agricultor familiar. Para tanto, buscou-se caracterizar e analisar as propriedades mecânicas e térmicas do referido resíduo, que após a cominuição pelo processo de impacto (pilão manual) e moagem em um moinho de facas com telas de 1,0 mm e de passar pelo processo de peneiramento para separar as partículas com tamanhos entre 0,0085 e 0,0074 mm e foi caracterizado por MEV, DRX; TG e densidade volumétrica para melhor conhecer suas propriedades. Este particulado foi utilizado como carga em um compósito polimérico tendo como matriz a resina poliéster ortoftalica pré acelerada em quatro proporções em massa, 10; 20; 30 e 40 % que foram comparadas com a resina pura e que depois foi caracterizados MEV, por DRX, TG, Condutividade térmica, densidade volumétrica, impacto, absorção de água, tração e flexão em três pontos, para tanto foram fabricadas placas com as dimensão de 400 x 300 x 8 mm e cortado os corpos de provas de acordo com as normas vigentes, a mistura foi homogeneizada com a utilização de uma batedeira doméstica por dez minutos a uma rotação de 720 rpm e depois despejada na forma de granito e deixado curar por oito horas e uma pós cura de mais oito horas, depois foi cortado os corpos de prova nas dimensões normatizadas e lixadas e polidas para que não houvesse a menor interferência possível nos resultados. Ficou demonstrado que a formulação com adição de 20% de resíduo apresentou no geral uma melhor performance para utilização estrutural em aplicações que não exijam solicitações mecânicas, assim como um melhor acabamento para utilização em ecodesign e peças acadêmicas.
Avaliação de aço ABNT 1020 em meio salino utilizando inibidor natural de corrosão
(2018-08-27) Silva, Fernando Nunes da; Medeiros, João Telesforo Nóbrega de; ; ; Silva, Djalma Ribeiro da; ; Oliveira, Adelci Menezes de; ; Rossi, Cátia Guaraciara Fernandes Teixeira; ; Cunha, Jardel Dantas da;
Tubulações e seus acessórios, equipamentos, como bombas centrífugas, entre outros tipos de dispositivos que operam transportando fluidos multifásicos (óleo, água, gás e particulados sólidos) podem sofrer danos tanto mecânicos quanto corrosivos. Para monitorar e prevenir contra esses tipos de danos cupons de corrosão e inibidores são amplamente utilizados em diversos setores da indústria. Neste sentido propõe-se uma investigação científica que consolide uma tese concentrada no desenvolvimento de novos inibidores de corrosão e em um novo método para investigar o desgaste tribocorrosivo de uma liga ferro-carbono em meio aquoso salino. Sendo assim, foi utilizada uma célula corrosiva para medições gravimétricas, avaliação do desgaste tribocorrosivo de cupons de aço ABNT 1020, e estudar a eficiência de inibidores naturais de corrosão, que, também foram caracterizados através de técnicas físicoquímicas e eletroquímica. Os mecanismos de danos ocorridos na superfície e na subsuperfície dos cupons de corrosão, em decorrência da corrosão e do sinergismo corrosão-desgaste, foram investigados, mapeados e caracterizados. Através da análise das curvas de polarização para a concentração de 0,4 ppm dos inibidores foi possível obter as seguintes eficiências de inibição: sistema microemulsionado salino (87,06%), extrato hidroalcoólico da Bixa Orellana L. (67,79%), e o sistema microemulsionado com o extrato solubilizado (78,25%). Na molhabilidade da superfície do aço carbono ABNT 1020 quando em contato com a solução salina (NaCl 1%), e com os inibidores em várias concentrações, variando o tempo, apresentaram ângulos de contato menor que 90°. A comparação com 95% de certeza estatística, usando o método de Fisher LSD, mostrou que um corpo cilíndrico submetido nas condições de ensaios propostas, apresentou danos superficiais e subsuperficiais diferenciados no seu entorno e que tais danos puderam ser perceptíveis através das técnicas de microdureza, rugosidade e ondulação superficial.
Avaliação de insertos de metal duro revestidos com TiN pelo processo de gaiola catódica rotatória
(2016-06-10) Lima, Ramsés Otto Cunha; Melo, Anderson Clayton Alves de; ; ; Alves Junior, Clodomiro; ; Guerra Neto, Custódio Leopoldino de Brito; ; Souto, Ulisses Borges; ; Barbosa, Julio Cesar Pereira; ; Milan, Júlio César Giubilei;
A demanda pelo aumento da produção na indústria de fabricação por usinagem tem conduzido a pesquisas que promovam a melhoria do desempenho das ferramentas de corte. Assim, cada vez mais, estas suportam as condições severas impostas pelo processo de usinagem. Entretanto, por melhor que estejam definidos os parâmetros de corte adotados, a ferramenta irá sofrer desgaste devido às solicitações tribológicas do sistema e terá que ser substituída, interrompendo a produção. Isto motivou o processo de revestimentos das mesmas com filmes duros que conferem às ferramentas propriedades que, somadas às do material do seu substrato, prolongam sua vida útil. Estes revestimentos, geralmente são realizados de maneira estática, resultando na necessidade de mais de um tratamento de deposição para que um inserto seja completamente revestido. Técnicas de deposição por plasma como ASPN (Nitretação à Plasma em Tela Ativa) tem sido bem aceitas industrialmente por conseguirem resolver estes inconvenientes. A Nitretação a Plasma em Gaiola Catódica (CCPN), desenvolvida com base na ASPN, promovem melhor adesão do revestimento no substrato sem a necessidade de uma limpeza prévia rígida e ainda permitem bom controle das fases depositadas pela produção de íons e, consequentemente, do efeito de cátodo oco. Porém esta técnica ainda mantém a limitação de não permitir a aplicação tridimensional do revestimento, ou seja, em todas as superfícies da amostra, prática comumente aplicada a insertos de metal duro para usinagem. Este trabalho tem por objetivo propor uma nova forma de deposição de revestimentos para estas ferramentas pela aplicação da técnica de Nitretação a Plasma em Gaiola Catódica Rotatória (RCCPN). Esta nova técnica de deposição, baseada na CCPN, possibilita que todas as faces da amostra recebam o filme durante o mesmo tratamento, devido à rotação da gaiola em torno do eixo do reator, o que promove maior uniformidade à camada depositada, além de permitir o tratamento em lotes de peças. Para tanto, insertos de metal duro para torneamento foram revestidos por pela técnica RCCPN, mantendo-se corrente, tensão, pressão e proporção dos gases fixos, e variando-se apenas o tempo do tratamento. Estes, foram conduzidos a ensaios de torneamento, bem como de caracterização por microdureza Vickers, DRX com incidência rasante e MEV/EDS para avaliação das propriedades mecânicas do revestimento e sua adesão ao substrato, bem com uniformidade do filme depositado. Como resultado foi possível obter camadas dos filmes depositados mais uniformes do que as verificadas em tratamento com CCPN, com valores de dureza 40% maiores do que as medidas em insertos sem revestimentos.
Avaliação experimental de nanolubrificante híbrido composto de Al2O3 e grafite
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2018-07-07) Holanda, Raphael Araújo de; Barbosa, Cleiton Rubens Formiga; Fontes, Francisco de Assis Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/9043538628554844; ; http://lattes.cnpq.br/8673332414572221; ; http://lattes.cnpq.br/5632792751894790; Alves, Salete Martins; ; http://lattes.cnpq.br/8550161853747323; Bandarra Filho, Enio Pedone; ; http://lattes.cnpq.br/8157552858330455; Almeida, Igor Marcel Gomes; ; http://lattes.cnpq.br/2914541046309057
Nanolubrificantes híbridos são obtidos pela adição de dois ou mais tipos dissimilares de nanopartículas ao lubrificante base e possuem inúmeras aplicações em diversos seguimentos da engenharia. Nesta pesquisa foi avaliado uma nova composição de nanolubrificante híbrido a partir da adição das nanopartículas de Al2O3 e grafite, variando as concentrações de 0,1 g/L a 2,0 g/L na razão em massa de 50/50, a um óleo lubrificante POE para aplicação em sistema de refrigeração. As nanopartículas de alumina foram adquiridas comercialmente, enquanto que as nanopartículas de grafite foram desenvolvidas em moinho planetário de alta energia, sendo ambas as nanopartículas caracterizadas através dos ensaios de MEV, MEV-FEG, DRX, FRX, EDX e tamanho de partícula. Foram preparadas as amostras dos nanolubrificantes híbridos através do método de dois passos com duração de 24 horas na etapa de sonicação e 24 horas na etapa de agitação rotativa. Posteriormente as amostras de nanolubrificantes híbridos foram avaliadas com relação à estabilidade através dos ensaios de inspeção visual, tamanho de partícula, potencial Zeta e potencial hidrogeniônico. Também foram submetidas às análises experimentais para mensuração das propriedades termo-reológicas, através dos ensaios de densidade, condutividade térmica, viscosidade dinâmica, tensão de cisalhamento e taxa de deformação, assim como a análise de desempenho tribológico para caracterização da eficiência do nanolubrificante híbrido em comparação ao óleo lubrificante POE de referência. A partir das avaliações desenvolvidas nesta pesquisa, concluiu-se que as alterações observadas nas propriedades termo-reológicas e de desempenho tribológico dos nanolubrificantes híbridos propostos, não foram positivas em relação ao óleo lubrificante POE de referência.
Avaliação tribológica de compósitos de PTFE e rejeito de scheelita aplicáveis a mancais secos
(2017-05-15) Fernandes, Roberto Klecius Mendonça; Medeiros, João Telesforo Nóbrega de; ; http://lattes.cnpq.br/3206952338356447; ; http://lattes.cnpq.br/5653878672776254; Lima, José de Anchieta; ; http://lattes.cnpq.br/0742445504420593; Souza, Juliana Ricardo de; ; http://lattes.cnpq.br/6490112574411234; Oliveira Filho, Manoel Fernandes de; ; http://lattes.cnpq.br/9948988875726079; Melo, Moisés Vieira de; ; Souza, Roberto Silva de;
O mancal seco é um elemento estrutural presente na maioria dos sistemas mecânicos das indústrias dos setores eletrodomésticos, agropecuários, aeroespacial, aeronáutico e automotivo. Este trabalho dá continuidade a uma linha de pesquisa iniciada no Grupo de Estudos de Tribologia e Integridade Estrutural (GET) da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) e tem o objetivo de investigar tribologicamente compósitos poliméricos com matriz de politetrafluoretileno (PTFE) e carga de rejeito de scheelita para aplicação em mancais secos, visando reduzir custo e aumentar a vida em serviço destes elementos. O rejeito de scheelita, originário da extração da scheelita utilizada para produção do tungstênio, é um resíduo mineral composto de óxidos, como os de silício, cálcio, alumínio, ferro, magnésio, tungstênio, dentre outros. O rejeito de scheelita foi caracterizado na condição como adquirido, através de análises de MEV e EDS, e peneirado para tamanho de partícula inferior a 45 μm. O PTFE foi analisado por DRX. PTFE e rejeito de scheelita foram misturados mecanicamente, moldados por compressão a quente, num molde projetado envolto por uma resistência elétrica, através de uma prensa hidráulica. Investigou-se o desempenho tribológico dos compósitos submetidos a cargas (1) em movimento linear alternado (reciprocating) e (2) com indentações repetidas. As superfícies novas e ensaiadas foram analisadas por Microscopia de Força Atômica (AFM) no que concerne aos parâmetros de rugosidade periódica e não periódica. Verificou-se que a variação no teor de rejeito de scheelita e a frequência do movimento alternado influenciaram no desempenho tribológico e na resistência do compósito, relacionados ao coeficiente de atrito, à rugosidade, ao desgaste e à indentação. Os compósitos poliméricos desenvolvidos e ensaiados demonstraram se constituir em novos materiais adequados para aplicação de mancais secos, notadamente o compósito com 80% de PTFE e 20% de rejeito de scheelita que, mostrando-se como de melhor desempenho tribológico, apresenta-se como uma alternativa viável e de custo mais baixo que o PTFE puro.
Biocompósitos poliméricos: envelhecimento ambiental, integridade estrutural e processo de reciclagem
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2012-12-12) Ribeiro, Kilder César de Araújo; Aquino, Eve Maria Freire de; ; http://lattes.cnpq.br/1196595599227394; ; http://lattes.cnpq.br/2642512473401139; Freire Júnior, Raimundo Carlos Silverio; ; http://lattes.cnpq.br/1042806990155996; Marinho, George Santos; ; http://lattes.cnpq.br/0490476694313938; Amorim Júnior, Wanderley Ferreira de; ; http://lattes.cnpq.br/8131607733881361; Santos, Marco Antonio dos;
Os biocompósitos necessitam atender às condições gerais de serviço com mínimas mudanças de propriedades ao longo de seu ciclo de vida, para servir satisfatoriamente aos interesses produtivos industriais. Assim esta tese objetiva desenvolver novos materiais biocompósitos de matriz polimérica, obtidos a base de resina poliéster com Neopentil Glicol (NPG), denominada de resina náutica. Os biocompósitos têm por reforços resíduos de madeira e tecidos bidirecionais de fibras de juta. Inicialmente duas configurações foram confeccionadas industrialmente por laminação manual. O laminado BJ, na forma de quatro camadas de tecido de juta e o painel BMJ no formato sanduiche, com quatro camadas de tecido de juta e uma camada intermediária (núcleo) com resíduos de madeiras embebidas em resina náutica foram submetidas ao processo de envelhecimento ambiental acelerado com ciclos de radiação UV e de umidade por vapor aquecido, através de câmara construída em projeto da DCR/CNPq seguindo norma ASTM G 53 - 96. Após o envelhecimento os corpos de prova do painel BMJ e do laminado BJ foram processados e reciclados dando origem a uma terceira configuração, o painel BMJ-R (reciclado) contendo quatro camadas de tecido de juta e um núcleo híbrido com resíduos de madeira e fibras trituradas de juta e embebidas em resina náutica. As configurações em estado original e reciclada passaram por ensaios mecânicos de tração, flexão e compressão e ensaios físicos de densidade volumétrica. O painel BMJ também passou pelo ensaio de absorção de umidade em dois ambientes: água destilada e água do mar. Os biocompósitos envelhecidos e corpos de prova de resina náutica não reforçada RN+NPG passaram por ensaios mecânicos de tração e flexão em três pontos e pela avaliação da deterioração por perda de massa após o envelhecimento para observar de que modo à configuração e a presença de um núcleo influenciam tais materiais e em quais aspectos. As amostras de resina náutica funcionaram como parâmetro comparativo da contribuição da mesma no desempenho dos biocompósitos produzidos, frente às intempéries estudadas. Análises comparativas das características da fratura, dos desempenhos mecânicos antes e após o envelhecimento, do processo de reciclagem e da integridade estrutural foram realizadas para se formar uma compreensão global da influência das diversas configurações e fatores, no comportamento mecânico dos biocompósitos poliméricos.
Biomecânica e otimização topológica com H-adaptatividade em implantes dentários nitretados a plasma em cátodo oco
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2014-06-10) Coutinho, Karilany Dantas; Costa Júnior, João Carlos Arantes; Guerra Neto, Custódio Leopoldino Brito; ; http://lattes.cnpq.br/5387010100082241; ; http://lattes.cnpq.br/5028446242533356; ; http://lattes.cnpq.br/8409211766785367; Freire Júnior, Raimundo Carlos Silvério; ; http://lattes.cnpq.br/1042806990155996; Wanderley, Caroline Dantas Vilar; ; http://lattes.cnpq.br/7861700022912054; Costa, Thércio Henrique de Carvalho; ; http://lattes.cnpq.br/3647710047561421
Nos últimos anos tem-se observado um grande crescimento em tecnologias para modificação de superfícies de implantes que reduzam o tempo de espera da cicatrização, assim como possibilite seu uso com sucesso em áreas de baixa densidade óssea. Dentre as diferentes técnicas, a nitretação por plasma desponta como forte candidata, uma vez que a mesma já está sendo empregada com excelentes resultados no titânio e suas ligas, aplicados com maior frequência na confecção de implantes de quadril, ombro e tornozelo. Entretanto, seu uso em implantes dentários é bastante limitado devido às altas temperaturas do processo (entre 700 C o e 800 C o ) resultando em distorções nessas peças que possuem geometria complexa e alto grau de precisão. O objetivo deste trabalho é avaliar a osseointegração e resistência mecânica de amostras de titânio grau II nitretadas, através da configuração de descarga em cátodo oco. Além disto, propor formulações para determinação da topologia ótima estrutural do implante dentário em estudo, com o intuito de aperfeiçoar sua forma, que seja eficiente, competitiva e com alta definição. No processo de nitretação, as amostras foram tratadas em temperatura a de 450 oC e pressão de 150 Pa , durante 1 hora de tratamento. Esta condição foi escolhida por apresentar os melhores resultados de molhabilidade em trabalhos anteriores, onde sistematizou-se diferentes condições de pressão, temperatura e tempo. As amostras tratadas foram caracterizadas por Difração de Raios-X, Microscopia Eletrônica de Varredura, Rugosidade, Microdureza e Molhabilidade. Posteriormente, foram realizados ensaios biomecânicos de fadiga. Finalizando com uma proposta de formulação através do método de otimização topológica tridimensional, combinado a um processo de refino h-adaptativo. Os resultados mostraram que a nitretação a plasma, utilizando a técnica de descarga em cátodo oco, produziu mudanças na textura superficial dos corpos de prova, aumento da rugosidade superficial, da molhabilidade e da microdureza quando comparado a amostra sem tratamento. No ensaio biomecânico de fadiga, o implante tratado não apresentou sinal de falha, após cinco milhões de ciclos, a uma carga máxima de fadiga de 84, 46 N . Os resultados do processo de otimização topológica apresentaram leiautes otimizados bem definidos do implante dentário, com uma nítida distribuição de material e definição do contorno.
Blendas de isolante térmico para aplicação em tubulações de vapor na indústria do petróleo
(2016-07-29) Neves, Elierton Evangelista das; Barbosa, Cleiton Rubens Formiga; Medeiros, João Telesforo Nóbrega de; ; http://lattes.cnpq.br/3206952338356447; ; http://lattes.cnpq.br/8673332414572221; ; http://lattes.cnpq.br/4514109541298276; Fontes, Francisco de Assis Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/9043538628554844; Almeida, Igor Marcel Gomes; ; http://lattes.cnpq.br/2914541046309057; Fontes, Lúcio Angelo de Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/6626062514308083; Souza, Luiz Guilherme Meira de; ; http://lattes.cnpq.br/0801747108308706; Santos, Natanaeyfle Randemberg Gomes dos; ; http://lattes.cnpq.br/0174046631340409
O propósito deste trabalho é descrever os procedimentos de desenvolvimento de um material alternativo para isolamento térmico a alta temperatura de tubulações de distribuição e injeção de vapor mediante o reaproveitamento do refugo de materiais isolantes comerciais tais como o silicato de cálcio e a lã de rocha associados em forma de blendas com o rejeito de perfuração de poços de petróleo terrestre. Este trabalho dividiu-se em três principais partes, a primeira refere-se à coleta e preparação das amostras de materiais como encontrado em campo, ou seja, materiais que já foram submetidos às altas temperaturas de processo, a segunda foi o planejamento com o auxílio do software comercial para planejamento de experimentos Design-Expert® V10 e execução dos ensaios de determinação da condutividade térmica para as composições planejadas com o uso do equipamento medidor de condutividade térmica KD2-Pro da empresa Decagon Devices, Inc., os resultados destes ensaios foram realimentados no Design-Expert® V10 para geração de um modelo matemático com saída gráfica das curvas de nível que representam as blendas ternárias e por fim executou-se uma simulação numérica em regime permanente com o uso do software comercial Ansys® para comprovar teoricamente a aplicabilidade do novo material como isolante térmico para conservação de energia e proteção pessoal. Os resultados obtidos na simulação numérica apontaram que foi atingida uma temperatura média máxima de 57,3ºC e 59,3ºC nos ensaios experimentais na superfície de uma proteção mecânica em alumínio do isolamento térmico projetado com uma espessura 38,1 mm e aplicado a uma tubulação de aço carbono diâmetro nominal três polegadas sch. 80 quando submetida a uma temperatura de 313ºC.
Caracterização da cortiça de Calotropis Procera como potencial aplicação em materiais sustentáveis
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-08-29) Silva, Anaxmandro Pereira da; Ladchumananandasivam, Rasiah; Silva, Kesia Karina de Oliveira Souto; https://orcid.org/0000-0002-9705-6750; http://lattes.cnpq.br/4712628443097348; https://orcid.org/0000-0002-0810-8433; http://lattes.cnpq.br/8553209522282182; http://lattes.cnpq.br/7643374686458188; Zille, Andrea; Nascimento, José Heriberto Oliveira do; Fangueiro, Raul Manuel Esteves Sousa
A indústria corticeira no mundo tem se destacado pela sua inovação e constante crescimento. A cortiça hoje é utilizada em diferentes segmentos industriais e nos mais variados produtos como cortiça bruta, placas, revestimentos, isolamentos, e compósitos dentre outros. As propriedades peculiares da cortiça de leveza, elasticidade, compressão com memória elástica, resistência ao atrito e características hipoalérgicas dentre outras, associadas aos avanços das pesquisas e desenvolvimentos na área, tornam possível diversas utilizações desta matéria prima 100% natural e renovável. O Objetivo deste trabalho foi desenvolver um ecomaterial obtido da cortiça da planta Calotropis Procera, para a potencial aplicação industrial ante avaliação de sua propriedade mecânica de resistência a tração. O material suberoso mostrou potenciais características corticais de acordo com a micrografia, confirmada pela análise BET, estrutura amorfa em sua espectroscopia por difração de raios-x, baixa densidade com média de 0,24 kg/dm³, estabilidade térmica e picos de FTIR característicos corticais. O ângulo de contato médio da amostra in natura apresentou média de 139,3º, o que a caracteriza como hidrofóbica e após moagem e compactação em amostra por molde, manteve a condição hidrofóbica com tendência hidrofílica com decremento em seu ângulo de contato para em torno de 89,4º. O material composto de resina GreenPoxy (GP) e cortiça, foi submetido a ensaio mecânico de resistência a tração para comparar com o material composto somente de GP. Em comparação com as amostras compostas somente de GP, as amostras do GP com cortiça apresentaram uma resistência média a fratura na razão em torno de 29% na força de tração e 26% menor no alongamento em relação as amostras de GP e 0,6% a menor no peso. No XPS, foi confirmada a quantidade de C e O como seus principais constituintes, ratificado nos EDS e FRX. Diante dos resultados, pode-se concluir que a cortiça pode ter aplicações como carga em compósitos termofixos.

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