PPGCEM - Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais

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Adição de cascalho de perfuração da bacia potiguar em argilas para uso em materiais cerâmicos: influência da concentração e temperatura de queima.
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010-04-22) Medeiros, Leonardo Coutinho de; Melo, Marcus Antônio de Freitas; Melo, Dulce Maria de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; ; http://lattes.cnpq.br/5840621182000517; ; http://lattes.cnpq.br/3866471013743007; Curbelo, Fabíola Dias da Silva; ; http://lattes.cnpq.br/6991333478380004; Barros, Joana Maria de Farias; ; http://lattes.cnpq.br/1016070459137884; Pimentel, Patrícia Mendonça; ; http://lattes.cnpq.br/9303372770390061
Um dos resíduos produzidos em grande escala durante a perfuração de poços de petróleo é o cascalho de perfuração. Existem técnicas para seu tratamento, mas não existe um consenso sobre quais são as melhores do ponto de vista econômico e ambiental. Uma das alternativas de destinação final deste resíduo e objetivo de estudo deste trabalho é a incorporação e imobilização do cascalho em matrizes argilosas para avaliar as suas propriedades tecnológicas. As Matérias-Primas utilizadas foram caracterizadas pelas seguintes técnicas: Análise Química por Fluorescência de raios-X (FRX); Análise Mineralógica por Difração de raios-X (DRX); Análise Granulométrica (AG) e Análise Térmica por Termogravimetria (TG) e Termodiferencial (DTA). Após a caracterização, as amostras foram formuladas nas seguintes porcentagens: 0, 5, 10, 15, 25, 50, 75, 100% em peso de cascalho de perfuração, em seguida as peças foram prensadas, secas (110 °C) e sinterizadas nas temperaturas de 850, 950 e 1050 ºC. Após a sinterização, as amostras foram submetidas a ensaios de Absorção de Água, Retração Linear de Queima, Tensão de Ruptura à Flexão, Porosidade Aparente, Massa Específica Aparente, DRX e Ensaio de Cor. Os resultados obtidos concluíram que a incorporação de cascalho de perfuração é uma possibilidade viável para a fabricação de tijolos maciços de alvenaria e blocos cerâmicos em determinadas concentrações e temperaturas de queima descrita neste trabalho. A incorporação deste resíduo além de amenizar um problema ambiental, reduz os custos com matérias-primas para fabricação de produtos cerâmicos
Adição de nanopartículas de Ti em matriz de Fe através da deposição por magnetron sputtering
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-07-29) Ferreira, Narayanna Marques; ; http://lattes.cnpq.br/7441669258580942; ; http://lattes.cnpq.br/8226872195119070; Gomes, Uilame Umbelino; ; http://lattes.cnpq.br/9858094266525225; Almeida, Edalmy Oliveira de; ; http://lattes.cnpq.br/1480791721671288; Lourenço, Jorge Magner; ; http://lattes.cnpq.br/0636102944565252
Os aços microligados constituem uma classe específica de aço com baixos teores de carbono e elementos microligantes, como: vanádio (V), nióbio (Nb) e titânio (Ti). O desenvolvimento e aplicação dos aços microligados, e de aços em geral, estão limitados à manipulação dos pós com partículas de dimensões submicrométricas ou mesmo nanométricas. Mediante isto, este trabalho apresenta uma técnica alternativa para a fabricação de aços microligado empregando a deposição por magnetron sputtering, como fonte de adição de elemento microligante na forma de nanopartículas de titânio dispersa em matriz de ferro. A vantagem dessa técnica em relação aos processos metalúrgicos convencionais é a possibilidade de dispersar uniformemente o elemento microligante na matriz de ferro. Foram realizadas deposições de Ti sobre pó de ferro em atmosfera de CH4, H2, Ar, com dois tempos de deposição diferentes. Após as deposições, o pó de ferro com nanopartículas de Ti dispersamente distribuídas, foram compactados e sinterizados a 1120°C em forno resistivo. As técnicas de caracterização utilizadas nas amostras de pó de ferro antes e após a deposição de Ti foram granulometria, microscopia eletrônica de varredura (MEV), energia dispersiva de raios X (EDX) e difração de raios X (DRX). Para as amostras sinterizadas utilizou-se a caracterização por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e ensaio de microdureza Vickers. A microanálise por EDX detectou percentuais maiores de Ti para as deposições em atmosfera de gás inerte em relação às deposições em atmosfera de gás reativo. A presença de titânio na matriz de ferro também foi evidenciada pelos resultados da difração de raios-X que apresentaram deslocamentos nos picos da rede da matriz. Diante desses resultados pode-se afirmar que a técnica de deposição por magnetron sputtering é viável na dispersão de nanopartículas de Ti em matriz de ferro.
Adição de poli (etileno-co-ácido-metacrílico) (EMAA) como agente de reparo em compósitos fibra de vidro-epóxi
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-03-30) Pontes, João Felipe Barros; Barbosa, Ana Paula Cysne; https://orcid.org/0000-0002-9510-4851; http://lattes.cnpq.br/3718650566004689; http://lattes.cnpq.br/7589467957183612; Silva, Bruna Louise; https://orcid.org/0000-0001-9756-4846; http://lattes.cnpq.br/4554532180961412; Ferreira, Evans Paiva Da Costa; Freire Júnior, Raimundo Carlos Silverio
Materiais com mecanismo de autorreparo oferecem um grande potencial para novos desenvolvimentos científicos e tecnológicos. Esta é uma área de pesquisa com grandes possibilidades de avanços no campo da ciência e engenharia dos materiais. Neste sentido, o presente trabalho tem como objetivo a fabricação e caracterização de um material compósito aditivado por agente de reparo termoplástico. A capacidade de reparar danos e delaminações localizadas foi avaliada para o compósito investigado. Este reparo é ativado via fornecimento de calor, através de uma fonte externa, e promove o aumento da mobilidade do agente termoplástico, poli (etileno-co-ácido-metacrílico) (EMAA). Os corpos de prova foram divididos em 4 grupos de estudo, sendo assim, o total de 20 corpos de prova, atendendo seguintes condições; 0% de EMAA sem dano (C.P de referência), 0% de EMAA com dano, 10% de EMAA com dano, 10% de EMAA com dano e reparado. Esses danos foram realizados nos corpos de prova de maneira controlada, via máquina de impacto por queda livre, sendo assim caracterizado como impacto de baixa velocidade. A Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) permitiu avaliar interações químicas entre a matriz epóxi e o agente de reparo, pós fabricação e ciclo de reparo. A inspeção visual foi utilizada para dimensionar as zonas afetadas com a finalidade de comparar o comportamento dos corpos de prova sob influência da energia de impacto e efeito do EMAA, em relação ao preenchimento das fissuras e delaminações e absorção de energia. Finalmente, o ensaio mecânico de compressão pós impacto (CAI – Compression After Impact) foi realizado para avaliar se houve alteração de propriedades no compósito modificado com o agente de reparo, quando comparado ao material não modificado.
Adição de poli(etileno-co-ácido-metacrílico) (EMAA) como agente de auto-reparo em compósitos carbono-epóxi
(2017-10-16) Nascimento, Allana Azevedo do; Barbosa, Ana Paula Cysne; Melo, José Daniel Diniz; http://lattes.cnpq.br/6572298923055649; https://orcid.org/0000-0002-9510-4851; http://lattes.cnpq.br/3718650566004689; http://lattes.cnpq.br/7970909407737900; Ferreira, Evans Paiva da Costa; http://lattes.cnpq.br/6994798590609919; Cioffi, Maria Odila Hilário; http://lattes.cnpq.br/6119671014416126; https://orcid.org/0000-0002-4155-4769
As técnicas de auto-reparo em resinas epóxi vêm sendo desenvolvidas buscando aumentar a vida útil e reduzir os custos associados à manutenção desses materiais durante o serviço. A adição de termoplásticos à matriz termofixa produzindo resinas reparáveis aparece como técnica de reparo promissora. Neste trabalho, o termoplástico poli (etileno-co-ácido-metacrílico) (EMAA) foi adicionado no plano médio de laminados compósitos carbono-epóxi para fabricação de um sistema de reparo. Foram fabricadas placas com 5%, 10% e 15% de EMAA em massa de resina do prepreg. Ensaios de resistência ao cisalhamento interlaminar (ILSS), análise dinâmico mecânica (DMA), espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de varredura com fonte de emissão de campo (MEV-FEG) foram conduzidos para avaliar o efeito da adição desse termoplástico ao compósito e seu comportamento antes e após o reparo. As amostras reparadas não apresentaram aumento na resistência ao cisalhamento interlaminar (ILSS) após o reparo. Entretanto, para maiores porcentagens de EMAA, houve redução dessa propriedade, além de redução de módulo de elasticidade e da temperatura de transição vítrea (Tg), em relação aos valores apresentados pelo compósito puro. Imagens de MEV confirmaram a forte adesão entre o EMAA e a resina epóxi, formando uma camada adesiva que impediu a formação de delaminações no plano médio do laminado.
Adição de superplastificante e anti-segregante à base de CMC em pastas de cimento para Poços de Petróleo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2008-02-29) Jacinto, Túlio Wágner Batista; Martinelli, Antônio Eduardo; Melo, Dulce Maria de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; ; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; ; http://lattes.cnpq.br/8078846615559178; Melo, Marcus Antônio de Freitas; ; http://lattes.cnpq.br/5840621182000517; Bezerra, Ulisses Targino;
A pasta de cimento Portland é uma mistura de partículas sólidas de cimento dispersas em água. Tal sistema deve possuir fluidez suficiente para penetrar de forma eficiente em meio poroso, além de proporcionar controle na água perdida por filtrado na formação, garantindo o sucesso da operação de bombeio. Em determinados campos as condições geológicas das formações, bem como a profundidade das faces exploratórias do poço podem favorecer ao acréscimo de temperatura. Na construção civil os superplastificantes reduzem o fator água cimento das argamassas proporcionando aumento de propriedades como resistência mecânica e fluidez, já o anti-segregante proporciona uma melhor trabalhabilidade das argamassas. Sistemas com a adição de dispersantes e anti¬segregante utilizados convencionalmente em cimento Portland CPII-Z-32 RS foram analisados em pastas de cimento Portland Especial, utilizadas para operações de squeeze e cimentação em poços petrolíferos, com ênfase em três aspectos: fluidez, perda do volume de filtrado e efeito sinergético. Os parâmetros analisados foram estudados por meio de ensaios de desempenho nas temperaturas de 2rC e 56°C, seguindo as recomendações práticas da norma API RP 108. Para o estudo foram selecionados materiais com caráter dispersante como superplastificantes. e preparadas pastas com concentrações variando de 2,60 Kgf/m3 (0,02 gal/pé3) a 5,82 Kgf/m3 (0,045 gal/pé3) em peso de cimento, com densidade constante de 1,89 g/cm3 (15,8 Ib/gal). Para o controle da água perdida por filtração foi utilizado um agente anti-segregante a base de CMC com concentrações variando de 0,30 % a 0,60 % em peso de cimento. Os resultados mostraram que a adição do anti-segregante em concentrações acima de 0,55 % em peso de cimento resultou no aumento da viscosidade das pastas nas temperaturas avaliadas. Foi verificado que o aumento da temperatura dos testes provocou uma redução no desempenho do anti-segregante. Nas concentrações de 5,20 kgf/m3 (0,040 gal/pé3) e 5,82 Kgf/m3 (0,045 gal/pé3) observou-se um melhor desempenho das propriedades avaliadas no sistema proposto. Na temperatura ambiente foi verificado instabilidade nas leituras de reologia para todas as concentrações do anti-segregante. Foi verificado que o aumento da concentração de anti-segregante é limitada as concentrações superior a 0,55 % em peso de cimento nas temperaturas analisadas. O uso do sistema contendo superplastificante, aliado ao anti-segregante promoveu um bom desempenho face às propriedades reológicas e de controle de filtrado das pastas. A função principal do anti-segregante foi otimizada com o aumento da concentração do superplastificante, a temperaturas acima da ambiente. Porém o aumento da concentração do agente dispersante nas pastas de cimento pode provocar o retardamento das pastas em temperaturas próximas da ambiente. O estudo do comportamento sistêmico dos aditivos resultou na obtenção de pastas de cimento, que podem ser otimizadas face estudos de outras propriedades intrínsecas a sua utilização nas operações em campos petrolíferos
Adição de vermiculita expandida mícron em pastas de baixa densidade para cimentação de poços de petróleo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010-02-22) Nunes, Eduardo Raimundo Dias; Melo, Marcus Antônio de Freitas; ; http://lattes.cnpq.br/5840621182000517; ; http://lattes.cnpq.br/7176834702172922; Melo, Dulce Maria de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; Nóbrega, Ana Cecília Vieira da; ; http://lattes.cnpq.br/3109732203611868
A região nordeste do Brasil possui uma grande quantidade de poços produtores de óleo que utilizam como método de recuperação secundária a injeção de vapor, já que o óleo produzido nesta região possui natureza essencialmente viscosa. Este método de recuperação coloca a interface cimento / revestimento sobre ciclagem térmica que, devido à diferença de coeficiente de expansão térmica entre o cimento e o revestimento metálico provoca o surgimento de trincas nesta interface, possibilitando assim a passagem de fluidos pelo anular, que está associado a sérios riscos sócioeconômico e ambiental. Diante destas trincas, uma operação de correção é requerida, acarretando em mais custos e parada temporária da produção do poço. Como alternativa, a indústria do petróleo tem desenvolvido tecnologia para a adição de novos materiais em pastas de cimento para poços de petróleo, proporcionando maior ductilidade e baixa densidade, de forma a resistir às cargas termomecânica gerada na injeção de vapor de água. Nesse contexto, a vermiculita, um argilomineral encontrado em abundância no Brasil tem sido aplicado na sua forma expandida na construção civil para confecção de concretos leves com excelentes propriedades de isolamento térmico e acústico devido ao seu alto ponto de fusão e a presença de ar em suas camadas lamelares. Portanto, a vermiculita será utilizada com a finalidade de proporcionar baixa densidade a pasta de cimento e resistir às altas temperaturas causadas pela injeção de vapor. Desta forma, o presente trabalho, comparou a pasta padrão contendo cimento e água com as pastas com 6%, 8%, e 10% de vermiculita expandida mícron realizando os ensaios de água livre, reologia e resistência a compressão onde obteve a concentração de 8% com os melhores resultados. Posteriormente, a concentração escolhida, foi comparada com os resultados recomendados pela norma API nos ensaios de filtrado e estabilidade. E por último, analisaram-se os resultados obtidos nos ensaios de peso específico e tempo de espessamento. Diante do estudo realizado conseguiu-se formular uma pasta com baixa densidade que pode ser utilizada na cimentação de poço de petróleo com o objetivo de suportar as cargas termo-mecânica gerada pela injeção de vapor
Aditivação de pastas geopoliméricas com tetraborato de sódio e látex não iônico para cimentação de Poços de Petróleo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2007-04-23) Pinto, Erica Natasche de Medeiros Gurgel; Melo, Dulce Maria de Araújo; Martinelli, Antônio Eduardo; ; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; ; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; ; http://lattes.cnpq.br/6531020251306710; Melo, Marcus Antônio de Freitas; ; http://lattes.cnpq.br/5840621182000517; Marinho, érika Pinto; ; http://lattes.cnpq.br/1192938961586608
O desenvolvimento das atividades do setor petróleo e gás tem promovido a busca de materiais mais adequados para cimentação de poços de petróleo. No estado do RN, a integridade da bainha cimentante tende a ser prejudicada durante a injeção de vapor, procedimento necessário para aumentar a recuperação do petróleo em reservatórios com óleo de alta viscosidade. O geopolímero é um material que pode ser utilizado como cimento alternativo, uma vez que vem sendo empregado na produção de componentes resistentes ao fogo, na construção de estruturas, e para o controle de resíduos tóxicos ou radioativos. O látex é extensamente usado em pastas de cimento Portland e tem como característica o aumento significativo da resistência à compressão das pastas. O tetraborato de sódio é usado em cimentos odontológicos como retardador de pega em resinas. A adição deste aditivo tem a finalidade de melhorar a propriedades das pastas geopoliméricas para cimentação de poços de petróleo. As pastas estudadas são constituídas de metacaulim, silicato de potássio, hidróxido de potássio, látex não iônico e tetraborato de sódio. As propriedades avaliadas foram: viscosidade, resistência mecânica, tempo de espessamento, densidade e controle de filtrado, na temperatura ambiente (27°C) e de especificação de cimento. Os testes foram realizados seguindo as recomendações práticas da norma API RP 10B. As pastas aditivadas com tetraborato de sódio não modificaram as propriedades reológicas em relação a pasta sem aditivo, assim como não modificaram as propriedades mecânicas e a densidade das pastas. O aumento da concentração de tetraborato de sódio aumentou o volume de filtrado das pastas nas duas temperaturas estudadas. A propriedade que o tetraborato de sódio obteve o melhor desempenho foi em relação ao tempo de pega, onde a adição do aditivo conseguiu triplicar o tempo de espessamento das pastas. Com relação às pastas aditivadas com látex observou-se que a adição desse aditivo diminuiu as propriedades reológicas e a densidade do sistema. Na temperatura ambiente, o aditivo funcionou como acelerador de pega e aumentou a resistência mecânica das pastas. A presença de água reduziu a densidade das pastas e aumentou o volume de filtrado a medida que aumentou a concentração do aditivo. A partir dos resultados obtidos concluiu-se que o tetraborato de sódio e o látex não iônico são aditivos promissores para pastas geopoliméricas para cimentação de poços de petróleo
Adsorção de Pb(II) utilizando adsorvente composto por montmorilonita e dolomita
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-04-16) Pinto, Elida Natasche de Medeiros Gurgel; Melo, Dulce Maria de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; ; http://lattes.cnpq.br/8097731140095275; Freitas, Júlio Cezar de Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/2357217530716519; Barros, Joana Maria de Farias; ; http://lattes.cnpq.br/1016070459137884
O impacto destrutivo da disposição inadequada de metais pesados no meio ambiente aumenta como resultado direto da explosão populacional, urbanização e expansão industrial e tecnológica. Argilas são potenciais materiais para adsorção de compostos inorgânicos e a pelletização destes é necessária para utilização em colunas adsortivas de leito fixo. O baixo custo e a possibilidade de regeneração fazem desses materiais um atrativo para a utilização em processos de purificação, capazes de remover compostos inorgânicos em ambientes aquáticos contaminados. Neste trabalho foram preparados pellets com mistura de montmorilonita e dolomita através da aglomeração por via úmida, em diferentes razões. A remoção de Pb(II) foi investigada, através de estudos experimentais, e foi modelada segundo modelos de cinética e isotermas de adsorção. Os materiais foram caracterizados através das técnicas de DRX, TG/DTA, FT-IR, e área superficial pelo método BET. Os resultados mostraram a eficiência adsortiva do contaminante estudado pelo material composto em solução sintética e foi verificado que a adsorção segue o modelo de Langmuir e a cinética de adsorção segue o modelo de pseudo-segunda ordem
Análise comparativa entre as propriedades do gesso obtido de rejeito da produção de sal e gesso comerciais
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-08-16) Costa, Juliana Elionara Bezerra; Melo, Marcus Antônio de Freitas; ; http://lattes.cnpq.br/5840621182000517; ; http://lattes.cnpq.br/2632487929923516; Melo, Dulce Maria de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; Freitas, Júlio Cezar de Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/2357217530716519
Os impactos ambientais, ocasionados pela geração de resíduos sólidos, são uma preocupação bastante citada na atualidade. Alguns desses resíduos, provenientes das mais variadas atividades humanas, podem ser totalmente reaproveitados, diminuindo o efeito desses impactos, geralmente ocasionado pela má disposição, no meio ambiente. Durante o processo de produção do sal, os primeiros cristais formados são descartados como resíduo industrial. Este é constituído basicamente por gipsita, um sulfato de cálcio di-hidratado (CaSO4.2H2O). A gipsita em questão pode passar por um processo de calcinação para a produção do gesso (CaSO4.0,5H2O) e subsequente aplicação na indústria cimenteira. Considerando a necessidade de desenvolvimento e aplicação para estes resíduos industriais, o presente trabalho tem o objetivo de analisar o gesso obtido a partir da gipsita que foi gerada durante o processo de produção do sal, denominado Salgesso, e sua viabilidade de utilização na indústria da construção civil, trazendo benefícios ambientais e econômicos. Para caracterização, foram realizados os experimentos de: Fluorescência de raios X (FRX), Difração de raios X (DRX), análises térmicas (TG/DTG) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) com EDS. Foram realizados também ensaios para a obtenção de características físicas como Módulo de finura, Massa unitária, tempo de pega e resistência à compressão. Três gessos comerciais, utilizados na construção civil, foram usados como material de referência. Todos os ensaios foram realizados seguindo a normatização vigente. Foi observado que, apesar de alguns ensaios apresentarem divergência de resultados entre os gessos salino e comerciais em todas as propriedades estudadas, o Salgesso tem valores dentro dos limites impostos pela norma. Entretanto, há uma possibilidade de melhora por meio de um processo de calcinação mais eficaz
Análise da produção de scaffolds porosos por impressão 3D
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-08-18) Bezerra, Isaac de Santana; Ito, Edson Noriyuki; https://orcid.org/0000-0001-7784-9035; http://lattes.cnpq.br/7249500407405478; https://orcid.org/0000-0002-9542-6017; http://lattes.cnpq.br/3484566484081519; Vilar, Caroline Dantas; http://lattes.cnpq.br/7861700022912054; Silva, Erik dos Santos; Gomes, Felipe Pedro da Costa
Este trabalho analisou a viabilidade da produção de scaffolds porosos por impressão 3D (IMP3D) via modelagem por fusão e deposição (FDM) de poli(ácido lático) (PLA) com agente expansor azodicarbonamida (AZDN). Foi realizada uma seleção de matriz polimérica com base em ensaios mecânicos, reológicos e morfológicos, comparando o poli(acrilonitrila-co-butadieno-co- estireno) (ABS), poli(tereftalato de etileno) grau garrafa (PETG) e PLA, tanto por moldagem por injeção, quanto por IMP3D, utilizando-se bicos nos diâmetros de 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,8; 1,0. Após ponderar a eficiência produtiva, a processabilidade, e os resultados mecânicos obtidos, foram selecionados a IMP3D e o PLA como técnica e material mais adequados para produção de scaffolds porosos. Posteriormente, o PLA foi submetido a um ciclo fechado de cinco processamentos consecutivos em extrusora dupla rosca, verificando-se pelas mudanças visuais e reológicas, que o material manteve boas propriedades reológicas após os ciclos térmicos. Foi realizada a mistura do PLA com o agente expansor AZDN em extrusora dupla rosca, e plastificado em extrusora mono rosca, obtendo-se filamentos de PLA com AZDN inerte, para posterior impressão dos scaffolds porosos, nas proporções em porcentagem por cem de resina (PCR) de: 100/0; 100/2; 100/4; 100/6; 100/8. Foram realizadas as caracterizações reológicas, morfológicas e de tração uniaxial dos materiais desenvolvidos, notando-se o aumento da viscosidade do PLA quando submetido a mais ciclos térmicos. As morfologias apontaram para um maior surgimento de poros para as composições com maior concentração de AZDN, de forma que os poros maiores se apresentaram preferencialmente nas regiões centrais dos filamentos, além de evidenciar que o controle de temperatura influencia no tamanho dos poros obtidos, alcançando-se estruturas porosas biodegradáveis e biocompatíveis.
Análise de falhas em martelos oscilantes dos desfibradores da indústria sucroalcooleira da Região Norte-Nordeste
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2008-08-22) Machado, José Marcondes Oliveira; Alves Júnior, Clodomiro; ; http://lattes.cnpq.br/7441669258580942; ; http://lattes.cnpq.br/0359921800853234; Gomes, Uilame Umbelino; ; http://lattes.cnpq.br/9858094266525225; Sousa, Rômulo Ribeiro Magalhães de; ; http://lattes.cnpq.br/3246869695770169; Leal, Valdemar Silva; ; http://lattes.cnpq.br/1442921957658740
A falha de materiais é sempre um evento indesejável por vários motivos: vidas humanas que são colocadas em perigo, perdas econômicas, e a interferência na disponibilidade de produtos e serviços. Embora as causas das falhas e o comportamento de materiais possam ser conhecidos, a prevenção dessas é uma condição difícil de ser garantida. Dentre as falhas, o desgaste por abrasão à baixa tensão é o tipo de falha que mais ocorre nos equipamentos e peças industriais. As Usinas Sucroalcooleiras sofrem significativas perdas devido a este tipo de desgaste, fato este que motivou sua escolha para o desenvolvimento do presente trabalho. Para tanto, foram analisadas as falhas presentes nos martelos oscilantes dos desfibradores logo após a parada para a sua troca prevista de acordo com tonelagem de cana processada, em seguida foram analisadas o nível de desgaste pelo ensaio de roda de borracha definido pela norma ASTM G65-91. As falhas foram classificadas quanto à origem da causa e mecanismo, além disso, foram preparadas amostras com procedimentos de soldagem segundo o código ASME, sec. IX como também, utilizando-se a técnica de aspersão térmica para analisar o desempenho desses materiais produzidos em laboratórios e, compara-los com as soldas executadas na planta. Foi observado que os corpos-de-prova preparados segundo o procedimento qualificado de soldagem, bem como a aspersão térmica os resultados de perda de massa foram minimizados significativamente em comparação com os preparados na planta. Isso se deve ao fato da utilização de técnicas mais apropriadas e condições mais controladas dos parâmetros de soldagem. Quanto à aspersão térmica, essa técnica apresentou um resultado satisfatório, porém necessita da utilização desses revestimentos na condição real para melhor afirmação dos resultados
Análise de propriedades térmicas e mecânicas de compósitos de argamassa e resíduo de borracha
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2009-08-21) Ferreira, Carlos Renê Gomes; Marinho, George Santos; ; http://lattes.cnpq.br/0490476694313938; ; http://lattes.cnpq.br/6202921970901822; Teixeira, Pedro Wellington Gonçalves do Nascimento; ; http://lattes.cnpq.br/3582205759150390; Reis Sobrinho, Jose Francisco dos; ; http://lattes.cnpq.br/3568615676368400
Apesar de já existirem alternativas técnica e economicamente viáveis para destinação de pneumáticos usados, dados quantitativos sobre propriedades de elementos construtivos que utilizam o resíduo de borracha como agregado ainda são restritos. No presente trabalho, considerou-se o resíduo proveniente de indústria de recauchutagem como material para fabricação de compósito destinado à produção de elementos construtivos. Foram analisadas propriedades mecânicas e térmicas de argamassa de cimento Portland com adição de resíduo sem tratamento, nas proporções de 10%, 20% e 30% em massa em relação à massa do cimento, substituindo o agregado no traço em massa 1:5 de argamassa cimento e areia. A granulometria do resíduo utilizado variou entre 0,30mm e 4,8mm (passando na peneira 4,8mm e ficando retido na de 0,30mm), sendo ele nos formatos fibroso e granular. Consideraram-se as influências da granulometria e do percentual de resíduo adicionado à argamassa (em substituição ao agregado) nas propriedades térmicas e mecânicas. Realizaram-se ensaios de corpos-deprova nos estados fresco (índice de consistência) e endurecido (absorção de água por capilaridade, resistência a compressão e tração). O trabalho está focado no problema da relação desempenho térmico /resistência mecânica de sistemas construtivos utilizados em regiões de baixas latitudes (Estado do Piauí), caracterizadas por elevados índices de radiação solar.
Análise do comportamento reológico de pastas de cimento contendo resíduos de pneu para poços de petróleo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2009-03-20) Melo, Abimael Lopes de; Martinelli, Antônio Eduardo; ; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; ; http://lattes.cnpq.br/3711004457284570; Santos, Maria Luiza Lopes de Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/7052771233872451; Barreto, Alexandro Diógenes; ; http://lattes.cnpq.br/7824794714646180
A baixa tenacidade apresentada pelas pastas de cimentos Portland utilizadas na cimentação de poços de petróleo tem motivado várias pesquisas voltadas para materiais alternativos. Aditivos têm sido desenvolvidos para gerar pastas flexíveis e com resistência mecânica capaz de suportar as expansões e retrações do revestimento metálico dos poços que se sujeitam à injeção de vapor, técnica muito utilizada para aumentar o fator de recuperação em reservatórios de óleo com alta viscosidade. Uma pasta fresca com comportamento reológico inadequado pode comprometer seriamente o processo de cimentação, implicando em falhas que afetam substancialmente o desempenho da pasta no estado endurecido. Este trabalho propõe a elaboração e a análise reológica de pastas de cimento Portland com adição de resíduos de borracha de pneu em diversas proporções, com o objetivo de minimizar os estragos provocados na bainha cimentante destes poços. Por análise termogravimétrica, as partículas de borracha passantes na peneira de abertura 0,5 mm (35 mesh) e tratadas superficialmente com solução 1 mol/L de NaOH, apresentaram resistência térmica adequada para poços sujeitos à ciclagem térmica. A avaliação do estudo baseou-se nos resultados da análise reológica das pastas, complementadas pela análise mecânica, espessamento, estabilidade, teor de água livre e perda de filtrado, utilizando-se como parâmetro uma pasta referência, sem adição de borracha. Os resultados mostraram reologia satisfatória, passiva de poucas correções; considerável perda de resistência mecânica (tração e compressão), compensada por ganho de tenacidade, porém dentro dos limites estabelecidos para sua aplicação em poços de petróleo; satisfatória estabilidade, água livre e tempo de espessamento
Análise dos parâmetros de síntese de NbN via reação gás-sólido
(2017-03-02) Silva, Rayane Ricardo da; Souza, Carlson Pereira de; ; http://lattes.cnpq.br/1030834608582624; ; Moriyama, André Luis Lopes; ; http://lattes.cnpq.br/5552878900145656; Santos, Andarair Gomes dos; ; http://lattes.cnpq.br/3470634368296605
Este trabalho tem como objetivo a síntese do Nitreto de Nióbio, a partir do precursor tris (oxalato) oxiniobato de amônio hidratado, através de reação gás-sólido em reator de leito fixo. Os parâmetros reacionais para o tratamento térmico para obter o NbN foram com as temperaturas de 700, 800, 900, 1000 e 1100 ºC variando o tempo na isoterma entre 3, 4 e 5 horas. A mistura gasosa é composta de nitrogênio e hidrogênio. A composição e a vazão total do fluxo de gases foram variadas, como também a massa do precursor utilizado na reação. Os materiais obtidos foram caracterizados através de difração de raios-X (DRX), Refinamento Rietveld e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Com o aumento da temperatura de reação e tempo na isoterma observamos a mudança de fase de óxido de nióbio para nitreto de nióbio. Houve a formação de duas fases de nitreto, estando a fase hexagonal presente em maior quantidade, e a tetragonal em menor quantidade. Com a maior vazão, foi obtido o nitreto de nióbio com alto teor de pureza.
Análise e avaliação dos elementos de penetração no solo de equipamentos rodoviários após revestimento
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2008-08-22) Deus, Gustavo Portela de; Alves Júnior, Clodomiro; ; http://lattes.cnpq.br/7441669258580942; ; http://lattes.cnpq.br/4527791463428417; Gomes, Uilame Umbelino; ; http://lattes.cnpq.br/9858094266525225; Brandim, Ayrton de Sa; ; http://lattes.cnpq.br/7812790324298875; Sousa, Rômulo Ribeiro Magalhães de; ; http://lattes.cnpq.br/3246869695770169
O objetivo principal do trabalho é analisar a resistência ao desgaste abrasivo à baixa tensão dos elementos que compõem os órgãos de máquinas rodoviárias que estão expostos diretamente ao contato com abrasivos. Estas análises foram efetuadas após estes elementos serem revestidos superficialmente pelo processo de soldagem com eletrodo revestido (SAER) manual e pelo processo de revestimento por aspersão térmica tipo LVOF. Como também visa apresentar sugestões para um melhor aproveitamento e rendimento destes elementos, quais sejam, diminuindo custos e evitando paralisações nas frentes de serviço. Os corpos-de-prova foram confeccionados a partir de um substrato de aço carbono ABNT 1045 temperado, seguindo as mesmas especificações e composições dos metais constituintes das ligas e foi seguida a norma que regulamenta as dimensões destas amostras e de acordo com a grandeza correspondente. Os resultados foram avaliados por meio de ensaios de dureza, resistência ao desgaste por abrasão à baixa tensão e pela perda de volume associando a microestrutura dos revestimentos analisados
Análise por meio de espectroscopia de emissão óptica das espécies ativas em nitretação iônica e gaiola catódica
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2007-11-14) Barbosa, Júlio César Pereira; Alves Júnior, Clodomiro; ; http://lattes.cnpq.br/7441669258580942; ; http://lattes.cnpq.br/0437190557200470; Lima, Francisco José Santos; ; http://lattes.cnpq.br/1295841954027018; Cinelli, Milton José; ; http://lattes.cnpq.br/8312452411021996
Processos a plasma como nitretação iônica e nitrtetação por gaiola catódica são utilizados para endurecimento de superfícies de aços. A nitretação iônica sendo já consolidada em aplicações industriais enquanto que o processo por gaiola catódica ainda se encontra em estágio de pesquisa. Esses processos dependem dos parâmetros de plasma como temperatura eletrônica e de íons (Te, Ti), densidade de espécies (ne, ni,) e da função de distribuição das mesmas. No presente trabalho, o plasma utilizado para esses dois processos foi diagnosticado utilizando a técnica de Espectroscopia de Emissão Óptica EEO para identificar as espécies presentes no ambiente de tratamento e quantifica-las relativamente. Assim, plasma de mistura gasosa típica como N2 H2 foi monitorado, com o intuito de estudar a evolução dessas espécies durante o processo. Além disso, foi realizado um estudo sistemático, também através de EEO, que acompanha a evolução das espécies contaminantes surgidas em vazamentos de modo a buscar condições onde as mesmas são suficientemente reduzidas. Finalmente busca-se, através do diagnóstico de plasma por EEO, descrever o mecanismo físico de atuação das duas técnicas de tratamento: nitretação iônica e gaiola catódica
Aproveitamento da fibra do epicarpo do coco babaçu em compósito com matriz epóxi: estudo do efeito do tratamento da fibra
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010-08-07) Franco, Francisco José Patrício; Marinho, George dos Santos; ; http://lattes.cnpq.br/0490476694313938; ; http://lattes.cnpq.br/9782210368124823; Medeiros, Otoniel Marcelino de; ; http://lattes.cnpq.br/4877133404601046; Teixeira, Pedro Wellington Gonçalves do Nascimento; ; http://lattes.cnpq.br/3582205759150390
Atualmente as questões ambientais ganham destaque cada vez mais acentuado, já que o futuro da humanidade está dependente das ações tomadas hoje pelo homem. Grandes esforços estão sendo despendidos na busca de conhecimentos e soluções alternativas sustentáveis que promova o desenvolvimento sem comprometimento do meio ambiente. Nos últimos anos tem havido um crescimento acentuado no desenvolvimento de compósitos reforçados por fibras vegetais, como uma alternativa econômica e ecológica, principalmente, na substituição de materiais sintéticos, como material de reforço em compósitos. No presente trabalho foram analisadas as características químico-físicas de fibra oriundas do epicarpo do coco babaçu (Orbignyda Phalerata), sendo determinados os principais teores dos constituintes da fibra: lignina Klason insolúvel, celulose, holocelulose, hemicelulose e os teores de cinzas e de umidade. Foi realizado um estudo da modificação superficial das fibras do epicarpo do coco babaçu sob efeito de tratamento químico por alcalinização, em solução aquosa de NaOH a 2,5% (m/v) e a 5,0% (m/v), visando melhorar a compatibilização matriz/reforço em compósito com a matriz de epóxi. Os resultados das modificações ocorridas nas fibras foram estudados através de técnicas de termogravimetria (TG) e de calorimetria exploratória diferencial (DSC). Os resultados encontrados nas análises térmicas em amostras de fibras sem tratamento químico e em amostras de fibras tratadas por alcalinização mostram que o tratamento químico proposto aumentou a estabilidade térmica das fibras e proporcionou um crescimento na área superficial das fibras, parâmetros que melhoram a adesão fibra/compósito. Os resultados obtidos foram avaliados e comparados com resultados publicados de outras fibras vegetais, mostrando que a utilização das fibras de coco babaçu tem potencialidades técnicas e econômicas para o seu uso como reforço de compósitos
Avaliação da adição de Nanosílica e silicato de sódio em pastas de cimento para poços de petróleo com baixo gradiente de fratura
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-05-27) Queiroz Júnior, Manoel Ivany de; Melo, Dulce Maria de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; ; http://lattes.cnpq.br/6267785643759854; Paskocimas, Carlos Alberto; ; http://lattes.cnpq.br/2365059843175411; Freitas, Júlio Cezar de Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/2357217530716519; Aquino, Flávia de Medeiros; ; http://lattes.cnpq.br/5822416945469021
A cimentação de poços de petróleo é uma das etapas mais criticas durante a fase de perfuração de um poço, pois problemas durante a operação de bombeio da pasta e um preenchimento incompleto do espaço anular, entre o revestimento e a parede do poço, podem causar a perda do mesmo. Portanto, a pasta adotada na cimentação primária de um poço de petróleo deve ser calculada adequadamente para que sejam evitados estes problemas durante seu bombeamento. Ao se perfurar um poço em uma formação rochosa fraca requer-se, ainda, mais cuidado, pois, em geral, deve existir um limite de pressão hidrostática exercida durante a cimentação, para que não haja o colapso da formação. Com o objetivo de se realizar a cimentação de um poço cuja formação é fraca ou inconsolidada são empregadas pastas leves. Desta forma, neste trabalho foram utilizadas pastas com silicato de sódio e nano sílica em concentrações de 0,1; 0,4; 0,7 e 1,0 gpc, onde as pastas com nano sílica apresentaram os parâmetros reológicos superiores até a concentração de 0,7 gpc e para a concentração de 1,0 gpc a pasta com silicato de sódio obteve os maiores valores, ficando acima dos limites estabelecidos para aplicação em campos, principalmente em poços com baixo gradiente de fratura, pois o aumento significativo da viscosidade pode resultar no incremento da pressão de bombeio em operações de recimentação. Além disto, não foi observado em decréscimo de resistência mecânica com aumento de concentração dos aditivos. Sendo possível utilização destes aditivos para formulação de pastas leves
Avaliação da conformidade de blocos cerâmicos para alvenaria de vedação produzidas na Região Integrada de Desenvolvimento da Grande Teresina
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2008-06-13) Rêgo, Vilson Ribamar; Martinelli, Antônio Eduardo; Nascimento, Rubens Maribondo do; ; http://lattes.cnpq.br/8671649752936793; ; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; ; http://lattes.cnpq.br/6133433648265750; Paskocimas, Carlos Alberto; ; http://lattes.cnpq.br/2365059843175411; Tavares, Elcio Correia de Souza; ; http://lattes.cnpq.br/4400396552273448
Esta pesquisa apresenta um panorama das indústrias de cerâmica vermelha na Região Integrada de Desenvolvimento da Grande Teresina e uma análise dos produtos cerâmicos fabricados nesse pólo. A microrregião em estudo possui 13 municípios onde foram identificadas 32 cerâmicas em atividades, sendo que 24 estão situadas na cidade de Teresina, o pólo cerâmico de maior importância do Piauí, 1 na cidade de Miguel Leão e 7 no município de Timon, no vizinho estado do Maranhão, que faz parte da grande Teresina. A maioria das cerâmicas está pulverizada nestas duas Cidades, Teresina e Timon, responsáveis por uma produção largamente independente da distância entre fábrica e mercado consumidor. Além dessas, há a produção artesanal realizada nos demais municípios, principalmente, tijolos de conformação manual, onde também são produzidos diversos tipos de artesanato e utilitários cerâmicos. O objetivo desta pesquisa é avaliar a conformidade de blocos cerâmicos para alvenaria de vedação, produzidos pela indústria de cerâmica vermelha da microrregião em estudo, verificando suas potencialidades e adequação em termos produtivos. Para definição do universo da pesquisa, fez-se um levantamento das indústrias cerâmicas junto à Fundação CEPRO (Fundação Centro de Pesquisas Econômicas e Sociais do Piauí). Para a análise dos produtos cerâmicos, foram coletadas 60 amostras de tijolos verdes em três indústrias, para a caracterização desses produtos e 39 amostras de tijolos queimados, para a avaliação da conformidade. Os resultados das caracterizações realizadas apresentaram um padrão aceitável em todas as formulações e temperaturas estudadas. As amostras queimadas foram submetidas aos ensaios geométricos, físicos e mecânicos de acordo com as normas da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas). Os resultados dos ensaios físicos mostraram que todas as amostras estão dentro da faixa recomenda pela norma. Já nos ensaios geométricos, duas indústrias apresentaram resultados não conforme com a norma, devido à falta de controle nos seus processos e nos equipamentos. Quanto às propriedades mecânicas, apenas uma indústria pesquisada não atendeu à norma, devido ao fato do controle inadequado do seu processo
Avaliação da dolomita funcionalizada para remoção de H2S em gás natural
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2008-05-02) Oliveira, Rosane Maria Pessoa Betânio; Melo, Marcus Antônio de Freitas; Melo, Dulce Maria de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/3318871716111536; ; http://lattes.cnpq.br/5840621182000517; ; http://lattes.cnpq.br/6954460873403904; Araújo, Antônio Souza de; ; http://lattes.cnpq.br/9770622597949866; Barros, Joana Maria de Farias; ; http://lattes.cnpq.br/1016070459137884
O gás natural é uma fonte de energia alternativa encontrada no subsolo em rochas porosas e permeáveis, podendo estar associado ou não ao petróleo. Sua composição básica inclui metano, outros hidrocarbonetos e compostos tais como o dióxido de carbono, nitrogênio, gás sulfídrico, mercaptanas, água e partículas sólidas. Neste trabalho, o mineral dolomita, um carbonato duplo de cálcio e magnésio de fórmula química CaMg(CO3)2, foi avaliado como material adsorvente. O material foi caracterizado através de análise granulométrica, fluorescência de raios X, difração de raios X, análise termogravimétrica, análise térmica diferencial, área de superfície específica, porosidade, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de absorção na região do infravermelho e, posteriormente, foi funcionalizado com dietanolamina (dolomita+dietanolamina) e diisopropilamina (dolomita+diisopropilamina). Os resultados indicaram que os adsorventes apresentavam características físico-químicas adequadas para adsorção de H2S. Os ensaios de adsorção foram realizados em um sistema acoplado a um cromatógrafo a gás e o monitoramento do H2S na saída do sistema foi realizado por um detector fotométrico de chama pulsante (PFPD). Os adsorventes apresentaram uma capacidade de adsorção significativa. Dentre os adsorventes analisados, a dolomita+dietanolamina apresentou melhor capacidade de adsorção, as curvas de ruptura obtidas comprovaram a eficiência deste processo

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