CANAN - Campus Universitário de Ananindeua

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Análise comparativa das propriedades química, microestrutural e mecânica das ligas 3004, recicladas das latas de alumínio, com e sem a adição de 3 % de níquel, solidificadas em molde de cobre
(2023-05-29) SILVA, Nelma Cristiane Siqueira da; DANIEL, Brenda Thayssa Figueira; http://lattes.cnpq.br/1993134397856983; https://orcid.org/0000-0003-1473-9247; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087; https://orcid.org/0000-0002-2165-2628
A reciclagem de materiais é um dos fatores que contribuem para o desenvolvimento sustentável no planeta. A reciclagem do alumínio é referência para a indústria mundial, especialmente a de embalagens. Neste trabalho foi realizado a obtenção de dois lingotes de alumínio reciclados de latas de bebidas pós-consumo, liga AA3004, com o objetivo de comparar suas propriedades química, microestrutural e mecânica, sendo que o segundo lingote foi modificado por teor de 3 % Níquel. Os materiais coletados foram higienizados, cominuídos, prensados e submetidos à fusão. Optou-se em utilizar o molde de cobre para a solidificação dos lingotes 1 (3004) e 2 (3004 + 3 % Ni). Para a caracterização química utilizou-se a técnica de Espectrometria de Emissão Óptica (EEO), e as amostras obtidas dos dois lingotes foram preparadas por meio de caracterização metalográfica. As microestruturas foram analisadas através de Microscopia Óptica (MO) e Microscopia Eletrônica de Varredura com sistema de Energia Dispersiva (MEV/EDS). Na caracterização mecânica foram realizados os ensaios de microdureza Vickers e de tração. Como resultado do estudo, observou-se que para a caracterização química do lingote 1, apenas o elemento Mn apresentou valor inferior (0,83 %), mas não discrepante do apresentado pela norma ABNT NBR ISO 209:2010. Para o lingote 2, constatou-se que o elemento Mn também apresentou percentual inferior (0,84 %) e o valor encontrado para elemento Fe foi superior (> 1,00 %) segundo a norma ABNT NBR ISO 209:2010. As microestruturas obtidas são típicas para as ligas Al-Mn e Al-Mn-Ni. A microdureza obtida para o lingote 1 foi de 55,76 HV e para o lingote 2 foi de 56,32 HV. O limite de resistência a tração (LRT) mostrou que o valor médio para o lingote 1 foi de 109 MPa e para o lingote 2 o valor médio do limite de resistência a tração foi de 140 MPa. Por fim, os valores obtidos evidenciam que o lingote 2 apresentou um melhor resultado devido a presença do elemento Ni.
Acesso aberto (Open Access)
Análise da propriedade elétrica e mecânica das ligas Al-0,5%Si-0,04%Ni e Al-0,5%Si-0,30%Ni submetidas ao tratamento térmico de recozimento a 200, 300 e 400 °C por 2 horas
(2024-12-19) BARBOSA, Alicia Regina Zanon; ESPÍNDOLA, Eric Elian Lima; http://lattes.cnpq.br/1193834237116588; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087; https://orcid.org/0000-0002-2165-2628
Com o avanço tecnológico e o aumento populacional, a demanda por energia elétrica cresce, exigindo uma maior eficiência das linhas de transmissão e distribuição. Para enfrentar os desafios das expansões dos centros urbanos, intempéries climáticas e desenvolvimento das indústrias, é necessário o aprimoramento da transmissão e distribuição de energia elétrica. Dessa forma, o objetivo do estudo foi analisar o efeito da adição de Ni em concentrações de 0,04% e 0,3%, e do tratamento térmico de recozimento nas temperaturas de 200, 300 e 400 ºC, nas propriedades elétricas e mecânicas da liga Al-0,5%Si. As ligas foram fundidas pelo método de solidificação estática direta em coquilha metálica em “U”, em seguidas foram retiradas amostras para análise química e macroestrutural das ligas, os restantes dos materiais foram usinados para diminuição do diâmetro de 22,0 mm para 18,5 mm. Posteriormente, foram laminados para produção dos fios com diâmetro de 3 mm. Após a laminação foram separadas amostras para realização do tratamento térmico de recozimento nas temperaturas 200, 300 e 400 ºC. Após esses processos, todas as amostras foram submetidas aos ensaios de resistência elétrica e resistência mecânica. Os resultados obtidos nas análises químicas demonstraram que as ligas fabricadas estão próximas dos valores estipulados no estudo. As macroestruturas apresentadas tiveram suas morfologias alteradas com o recozimento, gerando grãos predominantemente equiaxiais. A condutividade elétrica apresentada revelou que ao comparar as ligas sem tratamento e tratadas a 400 °C, houve um aumento na condutividade elétrica das ligas tratadas de 4,81%, 5,97% e 6,73% para as ligas Al-Si, Al-Si-0,04%Ni e Al-Si-0,3%Ni, respectivamente. No entanto, ao analisar os resultados do ensaio de tração das ligas tratadas a 400 ºC e não tratadas, observou-se uma redução nas ligas tratadas de 57,05%, 55,10% e 61,78% para as ligas Al-Si, Al-Si-0,04%Ni e Al-Si-0,3%Ni, respectivamente. Conclui-se que o tratamento térmico modificou a morfologia das ligas. O tratamento térmico aplicado foi efetivo no aumento da propriedade elétrica. Entretanto, a resistência mecânica apresentou uma redução da propriedade ao realizar o tratamento térmico.
Acesso aberto (Open Access)
Análise da propriedade mecânica de tração e resistência à chama de compósitos poliméricos com fibras de Envira Cheirosa (Annona paludosa Abul.)
(2024-12-13) MONTEIRO, Manoel Vinícius França; SOUSA, Ana Paula Souza de; http://lattes.cnpq.br/9161169241736758; https://orcid.org/0009-0006-9908-0099; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087; https://orcid.org/0000-0002-2165-2628
A crescente demanda da indústria por materiais sustentáveis e de alto desempenho tem se intensificado frente à crescente preocupação com os impactos ambientais. Dessa forma, o uso de fibras naturais como reforço em compósitos poliméricos surge como uma alternativa promissora. Nesse contexto, este trabalho abordou o uso das fibras naturais de envira cheirosa (Annona paludosa Aubl.) como reforço em compósitos poliméricos de matriz poliéster, visando desenvolver materiais sustentáveis. O objetivo foi caracterizar a fibra de envira cheirosa, com caracterizações de morfologia da fibra, por meio da Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Massa Específica Aparente da fibra (MEA), pelo método do picnômetro, ensaio de flamabilidade e ensaio mecânico de tração, utilizando normas ASTM como D 635 e D 638, respectivamente; e avaliar o desempenho dos compósitos em propriedades físicas, resistência à tração e flamabilidade. A fabricação foi realizada pelo método Hand Lay-Up, nas frações mássicas de 1%, 3% e 5%, com fibras curtas no tamanho de 15 mm, e longas no tamanho de 160 mm. Na análise da morfologia, as fibras apresentaram uma superfície levemente rugosa. A massa específica da fibra apresentou valor de 1,154 g/cm³, estando de acordo com valores encontrados nas literaturas para fibras vegetais. Nos ensaios físicos, os compósitos mostraram maior porosidade e absorção de água a medida em que se aumentava a fração mássica de fibras. Quanto à flamabilidade, os compósitos com 5% de fibras longas apresentaram melhor resistência à chama. No ensaio de tração, a tensão máxima foi registrada nos compósitos com 5% de fibras longas, com aumento de 40% em relação a matriz plena, destacando a eficiência da orientação e interação matriz/reforço, ao mesmo tempo que a análise estatística por ANOVA validou a significância dos resultados obtidos nos ensaios físicos, de flamabilidade e de tração. A análise fractográfica evidenciou a adesão fibra/matriz e padrões de fratura coesiva e interfacial, confirmando o desempenho mecânico superior das amostras com maior fração de reforço. Dessa forma, concluiu-se que a envira cheirosa é uma alternativa promissora para compósitos poliméricos, combinando eficiência estrutural, sustentabilidade e viabilidade econômica.
Acesso aberto (Open Access)
Análise da variação dos comprimentos e frações mássicas das fibras sintéticas e naturais (vidro e juta) nas propriedades mecânicas dos compósitos
(2019-12-12) OLIVEIRA, Adriane Pimentel; BARBOSA, Karla Suellen Lino; http://lattes.cnpq.br/0362422563990739; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087
A indústria atualmente vem cada vez mais buscando materiais novos que apresentem resistência e menor custo. Os materiais compósitos são planificados para aperfeiçoar os desempenhos em determinadas aplicações, nesse sentido os materiais reforçados com fibras apresentam propriedades atraentes. Este trabalho tem por objetivo verificar a influência do comprimento e frações mássicas de compósitos com a inserção de fibras sintéticas de vidro e fios naturais de juta (Corchorus capsularis). O processo de fabricação dos compósitos foi por laminação manual hand lay up associada à prensagem em molde metálico. A matriz polimérica utilizada foi a resina poliéster isoftálica insaturada em conjunto com catalisador (1 %) e acelerador de cobalto (1,5 %) em v/v. As proporções de fibras inseridas nos compósitos foram de 2,5 % e 5 % em massa e nos comprimentos de 30 mm, 45 mm e 60 mm. O fio de juta e a fibra de vidro foram analisados morfologicamente através da Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), para verificar as características que os compõem. Os compósitos foram avaliados de acordo com as propriedades físicas através da massa específica aparente - MEA (ASTM D-792), porosidade aparente - PA (ASTM D-2734), e absorção de água – AA (ASTM D-570), além do comportamento mecânico de resistência à tração (ASTM D-3039). As fraturas dos compósitos foram analisadas através do MEV. A análise morfológica apresentou uma fibra de vidro com áreas lisas e contínuas, e o fio de juta com um emaranhado de fibras e superfícies rugosas, características que influenciaram nos desempenhos físicos e mecânicos. As propriedades físicas de MEA, PA e AA aumentaram de 5 % a 60 % com a adição de fibra de vidro (FV) e 4 % a 98 % com adição de fibra de juta (FJ). A maior variação das caracterizações físicas foram as composições de FV 60 – 2,5 % e FJ 45 – 5 %. Os melhores resultados de caracterização mecânica à tração mostraram que as composições de FV 30 – 5 % e FJ 45 – 2,5 % apresentaram limite de resistência a tração de aproximadamente 28 MPa e 20 MPa, respectivamente. As frações de 5 % (FV) e 2,5 % (FJ) foram as que obtiveram melhores desempenhos mecânicos. As análises das superfícies de fratura determinaram os mecanismos de falhas presentes nos materiais, como ocorrência de fibras rompidas, “marcas de rios” e trincas. No geral, as propriedades físicas e mecânicas dos compósitos foram superiores em relação à matriz plena, tornando-os aptos a possíveis aplicações, como revestimentos internos em gerais.
Desconhecido
Avaliação da influência dos nanotubos de carbono nas propriedades da liga Al-2 % Si
(2022-11-03) SILVA, Hanathanya Rocha da; PRAZERES, Emerson Rodrigues; http://lattes.cnpq.br/8918189837419936; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087; https://orcid.org/0000-0002-5421-5256
Devido à tendência no aumento do consumo energético, seguido de deteriorações frequente dos cabos e linhas de transmissão elétrica é que pesquisas estão sendo feitas sobre elementos que aumente a resistência nas ligas condutoras de eletricidade. Este trabalho tem como objetivo geral avaliar a influência dos Nanotubos de Carbono (CNT) na liga de Al2 % Si. A princípio realizou-se a espectroscopia Raman no pó de NTC funcionalizado para iniciar o processo de fundição da liga em molde cilíndrico; Após a solidificação da peça, cortou-a e dividiu-se parte para laminação, a qual se verificou a macroestrutura e realizaram-se testes de microdureza, condutividade elétrica, tração e MEV da fratura; a parte não laminada se verificou também a macroestrutura e microdureza, e então se comparou os resultados, além de observar o efeito do tratamento térmico (TT). A espectroscopia Raman dos NTC mostraram uma proximidade das bandas D e G demonstrando que há presença de carbonos amorfos, já na sua razão de ID/IG foi revelado um grau de desordem aceitável; nas macroestruturas, identificou-se um maior refinamento de grãos para a liga Al-2 % Si-NTC; já na microdureza, os Nanotubos presente foram responsáveis pelo aumento dessa propriedade; na condutividade elétrica todas as ligas ultrapassaram de 54,71 % exigido pela IACS (International Annealed Copper Standard) para 3 mm de diâmetro final para serem consideradas ligas condutoras de eletricidade; na tração as ligas contendo NTC também elevaram seus valores; no MEV da região fraturada das ligas com o NTC foram encontradas microcavidades (dimples) do tipo mais razas e menor ductilidade em relação as ligas não tratadas; o tratamento térmico se mostrou mais evidentes nas ligas sem os NTC. Todos os ensaios obtiveram ganhos em suas propriedades em relação às ligas sem tratamentos térmicos (STT) quando submetidas ao teste de termorresistividade (230 °C e 280 °C), com exceção do limite de resistência à tração (LRT), sendo apenas a liga Al-2 % Si a 230 °C apta, de acordo com o protocolo COPEL. Por fim, o NTC conferiu a liga maior resistência mecânica e melhor condutividade elétrica, porém uma diminuição na ductilidade, possibilitando a liga ser utilizada dentro da indústria elétrica, já que essas foram consideradas condutoras.
Acesso aberto (Open Access)
Avaliação da resistência à chamas de compósitos poliéster isoftálico insaturado com resíduo de lama vermelha e fibra de bambu
(2022-04-14) LIMA, Haianny Beatriz Saraiva; MENDES, Bruno Henrique Alves; http://lattes.cnpq.br/5787125242125490; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087
Foram fabricados materiais compósitos de matriz polimérica com inserção de fibras naturais de bambu e resíduo industrial de lama vermelha proveniente da indústria de beneficiamento da bauxita, levando em consideração a sustentabilidade, a grande disponibilidade de fibras vegetais na Amazônia e a problemática dos resíduos industriais que podem, através da má disposição, gerar grandes impactos ambientais. A produção seguiu o método de fabricação manual hand lay-up em molde de silicone com pressão, com percentual mássico de 5 % para as fibras naturais no tamanho de 30 mm, e de 20 % e 40 % para o resíduo industrial que passou pelo processo de beneficiamento obtendo granulometria de 325 Mesh da série Tyler. A matriz utilizada foi a resina poliéster isofitálica insaturada, com acelerador de cobalto na proporção de 1,5 % v/v e catalisador butanox M-50 na proporção de 1 % v/v. A análise micrográfica da fibra e do resíduo foi realizada através do Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV) com Sistema de Energia Dispersiva (EDS). Após etapa de confecção dos corpos de prova realizou-se os ensaios físicos de absorção de água, porosidade aparente e massa específica aparente segundo as normas ASTM D 570, ASTM D 2734 e ASTM D 792. A taxa de propagação de chama foi determinada através do ensaio de flamabilidade horizontal (ASTM D 635) e por fim realizou-se o ensaio mecânico de resistência à flexão (ASTM D 790) com análise de superfície de fratura através do MEV. A análise microestrutural evidenciou particularidades dos reforços, sendo possível observar poros e rugosidades presente nas fibras, assim como a morfologia do resíduo e diferentes tamanhos de partículas. A Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS) apresentou alguns elementos presentes no resíduo. Nos ensaios físicos observou-se um aumento na absorção de água e porosidade aparente conforme foram inseridos os reforços (fibra e resíduo). Nos ensaios de flamabilidade notou-se excelentes resultados no retardo à chama para os compósitos com a inserção do resíduo na matriz com destaque para a fração mássica de 40 % de lama vermelha que extinguiu a chama. Nos ensaios de flexão os compósitos obtiveram resultados superiores ao da matriz plena. Através da análise fractográfica notou-se a presença de trincas, poros, bolhas, além de mecanismo de deslocamento e arrancamento de fibras. Os materiais fabricados se candidatam em algumas aplicações, tais como divisórias de parede, painéis e materiais que não exijam elevado esforço mecânico com isso atribuindo utilidade a um resíduo que a princípio seria descartado degradando o meio ambiente.
Acesso aberto (Open Access)
Avaliação das características químicas, mecânicas e metalográficas do defeito de canoamento em solda por centelhamento de trilhos ferroviários
(2021-09-28) ANDRADE, Carlos Cícero Reis; DANIEL, Brenda Thayssa Figueira; http://lattes.cnpq.br/1993134397856983; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087; https://orcid.org/ 0000-0002-5421-5256
O modal ferroviário desempenha um papel importante na economia, contribuindo principalmente para o transporte de cargas. Os trilhos ferroviários estão sujeitos a defeitos desde a fabricação até os defeitos originados em serviço. A prevenção de falhas nos trilhos é um dos principais objetivos para manter a segurança da via permanente. Neste trabalho, foi analisado um trilho ferroviário que apresentou o defeito de canoamento na região do boleto, localizado em uma junta soldada por centelhamento. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o defeito do tipo canoamento decorrente da solda por centelhamento identificado nos trilhos ferroviários. O trilho classificado como TR-68 foi submetido a caracterizações químicas, mecânicas e metalográficas. A análise de composição química foi realizada por meio de espectrômetro de emissão óptica, realizou-se a avaliação macro e microestrutural do trilho ferroviário por meio de microscópio estereoscópio e microscópio óptico, respectivamente. Além disso, foram realizados os ensaios de dureza Rockwell e microdureza Vickers. A junta soldada apresentou alterações pouco significativas na dispersão dos elementos de liga, a composição química apresentou-se de acordo com as literaturas. A análise macroestrutural constatou um defeito (trinca) no boleto e a descarbonetação da linha central do cordão de solda, onde ocorreu o defeito de canoamento. Na análise microestrutural constatou-se a morfologia perlítica do material, encontrou-se também cementita proeutetóide na linha central do cordão de solda. Os ensaios de dureza e microdureza revelaram a diminuição acentuada de dureza na zona termicamente afetada (ZTA) e na linha central (LC), onde ocorreu o defeito. O trilho caracterizado não apresentou deformações na microestrutura da superfície do boleto, tratando-se de um trilho novo que possivelmente falhou e foi reprovado na etapa de soldagem em estaleiro e rejeitado para aplicação em serviço.
Acesso aberto (Open Access)
Avaliação das propriedades do compósito de matriz polimérica ortoftálica com fibra de sisal e resíduos de escória de alto-forno
(2024-05-17) DIAS, Andreza Karen Brioso; BRANDÃO, Luis Felipe Alencar; http://lattes.cnpq.br/1087177611634286; https://orcid.org/0000-0002-5421-5256; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087; https://orcid.org/0000-0002-2165-2628
Este estudo promoveu a produção de compósitos poliméricos utilizando resíduos de escória de alto-forno, fibra de sisal e compósitos híbridos. O objetivo é avaliar as propriedades físicas, mecânicas, fractográficas e de flamabilidade desses materiais. A fabricação foi realizada manualmente em molde de silicone, sem compressão, com a inserção de 1% de iniciador na mistura com a matriz polimérica, com fibras naturais de sisal (1%, 2% e 3%) e resíduos de escória de alto-forno (10%, 20% e 30%). Os compósitos híbridos foram fabricados com as frações mássicas de 20% de resíduo e 2% de fibras de sisal. Foram feitos testes de massa especifica aparente e caracterização morfológica tanto do resíduo quanto da fibra, também foi realizado caracterizações mineralógicas do resíduo. Após a fabricação dos corpos de prova, foram conduzidos ensaios físicos para determinar a absorção de água, porosidade aparente e massa específica aparente, seguido pelo ensaio mecânico de resistência à tração, com análise de superfície de fratura realizada por microscopia eletrônica de varredura e a taxa de propagação de chama foi avaliada por meio do ensaio de flamabilidade horizontal. As análises revelaram que a fibra de sisal possui uma massa específica de 1,295 g/cm³, enquanto a escória de alto-forno registra 3,013 g/cm³, valores consistentes com a literatura. As análises morfológicas e mineralógicas dos resíduos destacaram características que podem influenciar nas propriedades dos compósitos, como o tamanho e a forma das partículas, bem como a presença do mineral quartzo. Nos ensaios físicos, observou-se uma redução na porosidade e absorção de água em comparação com a matriz plena. Por outro lado, os compósitos com fibra de sisal mostraram aumento na porosidade e absorção de água devido à porosidade natural da fibra. A massa específica dos compósitos aumentou com a introdução dos reforços na matriz. O teste de tração revelou que o compósito com 3% de fibra de sisal apresentou a maior resistência, atingindo 33,598 MPa. A análise da superfície de fratura dos compósitos revelou os mecanismos de falhas associadas a resistência mecânica. O teste de flamabilidade horizontal classificou os materiais como HB (Horizontal Burning), padrão de critérios de resistência a chama, da norma ASTM D 635. A composição com 30% de escória de alto-forno obteve resultados, com redução de 76,71%, em relação ao padrão CONTRAN 498.
Acesso aberto (Open Access)
Avaliação das propriedades físico-mecânicas de compósitos poliméricos com resíduos de mármore e granito
(2020-12-22) MELO, Gabrilly Monteiro; BARBOSA, Karla Suellen Lino; http://lattes.cnpq.br/0362422563990739; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087; https://orcid.org/0000-0002-5421-5256
O território brasileiro compõe uma vasta rede de indústrias de produção de rochas ornamentais a considerar os apelos econômicos da extração mineral, onde eventualmente, o empenho da engenharia não é o mesmo em relação ao descarte de resíduos, o que proporciona considerável impacto ao meio ambiente. Dentro de um contexto de desenvolvimento sustentável, este trabalho busca o reaproveitamento dos resíduos de mármore e granito como inserção de carga em materiais compósitos de matriz polimérica para avaliação da influência da granulometria nas propriedades físico-mecânicas. Para a confecção, utilizou-se do método de fabricação por laminação manual hand lay-up associado à prensagem em molde fechado. As proporções mássicas de resíduo de mármore e granito incorporado aos compósitos foram de 0 %, 5 %, 10 %, 15 %, 20 % e 25 %. O resíduo de mármore e granito foi fornecido pela empresa Brilasa Britagem e Laminação de Rochas S/A sendo este peneirado nas granulometrias de 100, 200, 325 e 400 meshs na série de Tyler. Como matriz polimérica utilizou-se da resina poliéster insaturada isoftálica, juntamente com materiais catalíticos como acelerador de cobalto (1,5 % v/v) e catalisador mek-p (1 % v/v). Foi realizada a caracterização morfológica por MEV e análise mineralógica por DRX no resíduo. Foram confeccionados corpos de prova para os ensaios dos compósitos como a caracterização física, que inclui a determinação da massa específica aparente (ASTM D 792), porosidade aparente (ASTM D 2734) e absorção de água (ASTM D 570). Houve também a realização do ensaio de flamabilidade horizontal (ASTM D 635), além do ensaio de tração (ASTM D 3039). O resíduo apresentou morfologia irregular e foi identificado os principais minerais como Quartzo, Albita e Mica. A caracterização física apontou nos compósitos que houve variação no comportamento das propriedades de acordo com a adição do resíduo de mármore e granito. Os resultados apuraram no ensaio de flamabilidade que os compósitos se mostraram dentro da determinação da ASTM D 635 se classificando como HB e dentro da norma do CONTRAN/2014, dando destaque para a proporção mássica de 10 % RMG na granulometria de 325 mesh, que apresentou extinção total da chama, em comparação as demais composições. Houve variação no comportamento da resistência mecânica conforme a adição de carga residual, porém todos os compósitos apresentaram boa resistência à tração, com ênfase para a proporção de 5 % RMG na granulometria de 100 mesh com uma resistência de 38,60 (MPa), um aumento de 133,94 % em relação da matriz plena. Com isto infere-se que os compósitos de RMG são aptos para produção de produtos como revestimento interno em automotores e construção civil.
Acesso aberto (Open Access)
Avaliação mecânica de tração e flexão dos compósitos com fibras curtas de juta e vidro
(2018-12-06) SANTOS, Wynara Sandy Teixeira dos; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087
Nos últimos anos, observa-se um aumento de estudos que focam na substituição de fibras sintéticas por naturais em compósitos poliméricos, por conta dos autos custos de fabricação das fibras sintéticas e pelo grande número de rejeitos gerados poluindo o meio ambiente. Este trabalho consiste na substituição parcial da fibra sintética de vidro pela fibra natural de juta, avaliando mecanicamente tração e flexão, fazendo análises físicas e análises das fraturas dos compósitos com fibras naturais de juta e fibras sintéticas de vidro. As fibras foram adquiridas do comércio local de Belém-PA e utilizadas nos comprimentos de 15 mm, 30 mm e 45 mm. O processo de fabricação dos compósitos foi o hand lay up. A matriz polimérica foi constituída por resina poliéster isoftálica insaturada em conjunto com catalisador (1 %) e acelerador de cobalto (1,5 %) em v/v. As proporções de fibra de juta e vidro inseridos nos compósitos foram de 2,5 % e 5 % em massa. As caracterizações mecânicas dos compósitos foram avaliadas por ensaios de resistência a tração e a flexão segundo as normas ASTM 3039 e ASTM 790, respectivamente. As propriedades físicas (porosidade aparente, absorção de água e massa específica aparente) seguindo a norma NBR 12766. As fraturas dos compósitos foram analisadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Os resultados dos compósitos com fibras de juta e fibras de vidro para o ensaio de tração foram superiores em relação a matriz plena. O módulo de elasticidade dos compósitos com fibras de juta e das fibras de vidro comparadas a matriz plena tiveram um aumento. Os ensaios de flexão dos compósitos com fibras de juta e das fibras de vidro tiveram um valor inferior comparado a matriz plenas e o módulo de elasticidade dos compósitos com fibras de juta e o com fibras de vidro apresentaram resultados inferiores comparados a matriz plena. Por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV) foi possível a identificação e as características das fraturas dos compósitos fabricados.
Acesso aberto (Open Access)
Caracterização mecânica de compósitos de matriz polimérica com adição de resíduos sólidos industriais
(2019-11-26) MORAES, Mario Henrique Moreira de; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087
Neste trabalho foram confeccionados compósitos de matriz polimérica, utilizando-se dos resíduos industriais de lama vermelha, caulim, cobre e cinzas volantes, com granulometria padronizada em 100 mesh. A confecção seguiu o método de fabricação manual "hand lay-up", com proporções em massa variando entre 0 %, 5 %, 15 %, 25 % e 35 %. Utilizou-se resina poliéster isoftálica como fase matriz, com iniciador na proporção de 1 % em v/v e ativador na proporção de 1,5 % v/v. A análise mineralógica dos resíduos foi realizada pela técnica de Difração de Raios-X. Após a etapa de confecção dos materiais compósitos e da elaboração dos corpos de prova, realizaram-se ensaios físicos (NBR 12.766) e os ensaios mecânicos de flexão (ASTM D 790) e tração (ASTM D 3039), com a análise da superfície de fratura realizada utilizando o Microscópio Eletrônico de Varredura. A taxa de propagação de chama foi obtida por meio do ensaio de flamabilidade horizontal (ASTM D 635). Verificou-se que propriedades físicas como a absorção de água e a porosidade aparente aumentaram conforme se elevaram as composições, o que já era esperado devido o aumento gradual da fração mássica do particulado. Mecanicamente, obtiveram-se resultados semelhantes ou inferiores ao da matriz plena para o ensaio de flexão, entretanto, notou-se um aumento da resistência para o ensaio de tração, configurando os resíduos como carga de reforço para este ensaio. A análise fractográfica demonstrou uma boa distribuição dos resíduos na matriz, bem como a presença de trincas e marcas de rios, representativos do tipo de fratura frágil característico do compósito estudado. Todos os materiais ensaiados exibiram ótimas propriedades de resistência à chama quando comparados com as diretrizes e recomendações da norma utilizada para o ensaio de flamabilidade, com a diminuição na taxa de propagação de chama favorecida pelas fases minerais e composição química presentes nos resíduos utilizados.
Acesso aberto (Open Access)
Caracterização mecânica e morfológica de compositos com fibras de vidro e palha da costa (Raphia Taedigera Mart)
(2018-12-06) TAVARES, Arthur Ruan Dias; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087
Neste trabalho foram produzidos materiais compósitos de matriz poliéster isoftálica com inserção de fibra de vidro e fibras de palha da costa nos comprimentos de 15, 30 e 45 mm. Os compósitos foram confeccionados de acordo com o método hand lay-up. Para cada ensaio foram produzidos 7 (sete) corpos de prova para cada composição. A matriz utilizada foi a resina poliéster isoftálica, utilizando iniciador (1,0 % v/v) e acelerador de cobalto (1,5 % v/v). As fibras inseridas tiveram valores de fração mássica de 2,5 e 5 %. Foram realizados ensaios físicos de absorção de água, porosidade aparente e massa especifica aparente adotando a NBR 12766, ensaios de tração dos compósitos segundo a ASTM D 3039, ensaios de flexão segundo a norma ASTM D 790 e análises da superfície de fratura através da microscopia eletrônica de varredura – MEV. Os resultados mostraram que houve aumento no limite de resistência a tração dos compósitos com fibra de vidro em relação à matriz plena. Os melhores resultados de limite de resistência a tração foi de 21,25 MPa para fibras de vidro; 9,20 MPa para fibras de palha da costa; a resistência a flexão para compósitos com fibras de vidro foi de 85,83 MPa, e para compósitos de palha da costa foi de 45,65 MPa. As análises morfológicas das superfícies de fraturas foram eficientes para a determinação dos mecanismos de falhas e características presentes nos materiais, onde os fenômenos de fibras dispostas transversalmente na direção do carregamento e fibras rompidas foram observados. Os materiais produzidos e caracterizados apresentaram propriedades mecânicas similares com a literatura consulta.
Acesso aberto (Open Access)
Caracterização mecânica, macro e microestrutural de trilhos ferroviários do tipo TR-68 em condições de novo e usado
(2022-10-27) MORAIS, Silmara da Conceição; DANIEL, Brenda Thayssa Figueira; http://lattes.cnpq.br/1993134397856983; https://orcid.org/0000-0003-1473-9247; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087; https://orcid.org/0000-0002-5421-5256
As indústrias que necessitam transportar cargas pesadas, utilizam os trilhos ferroviários como meio de transportes mais adequados para o abastecimento e locomoção amplamente expandido em todo o mundo. Para garantir a qualidade de transportes dessas cargas, a manutenção ferroviária é fundamental. Já que, a carga quando excedida influencia negativamente, danificando a estrutura e atingindo a vida útil do material. Com isso, é necessário prevenir o desgaste natural dos trilhos, manter a capacidade de escoamento de cargas e evitando perdas econômicas. No trabalho, foi realizado uma comparação de características mecânica, macro e microestrutural de trilhos ferroviários do tipo TR-68, sendo um trilho utilizado e outro sem uso. Assim, o objetivo deste trabalho foi analisar a variação da microestrutura dos dois trilhos, enfatizando os valores de dureza feita na superfície do boleto. Os trilhos foram submetidos a caracterizações químicas em que foi realizada por meio de espectrômetro de emissão óptica. A caracterização mecânica foi realizada através do ensaio de dureza Rockwell C e nas caracterizações metalográficas foram utilizados microscópio estereoscópio e microscópio óptico para análise de macro e microestrutura dos trilhos. Os resultados da composição química apresentaram que ambos os trilhos são aços hipereutetóides. Além disso, os teores dos elementos de liga estão de acordo com as literaturas pesquisadas. A análise de variação microestrutural no trilho usado devido à passagem sucessiva das rodas ferroviárias constatou deformação na superfície do trilho. Ademais, a comparação da resistência mecânica entre o trilho novo e usado mostrou que há um intenso efeito de encruamento no trilho usado, principalmente na região do canto da bitola. No trilho usado, a microestrutura e dureza no entorno da solda aluminotérmica, apresentou-se redução nos valores de dureza na região da Zona Termicamente Afetada (ZTA) justificada pela microestrutura presente nesta região. O trilho novo não apresentou deformações na microestrutura.
Acesso aberto (Open Access)
Cinzas volantes: uma alternativa para compósitos reforçados com partículas
(2020-12-21) FERREIRA, Victor Hugo Mafra Monfredo; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087
Conforme o crescimento industrial evolui, trouxe consigo a geração de resíduos, que são potenciais problemas ambientais. O estudo das propriedades destes materiais, bem como o desenvolvimento de técnicas visando sua possível reutilização se tornam fundamentais para a preservação ambiental. Desta maneira, este trabalho busca confeccionar compósitos de matriz polimérica utilizando o resíduo industrial de cinza volante com as granulometrias de mesh 100, 200, 325, e 400, através do método de fabricação manual hand lay up, com proporções variando entre 0 %, 10 %, 20 % e 30 % em massa de resíduo. Utilizou-se resina poliéster isoftálica como fase matriz, com acelerador de cobalto na proporção de 1,5 % v/v e iniciador na proporção de 1 % v/v. A análise mineralógica do resíduo foi realizada pela técnica de difração de raios X (DRX), a análise morfológica e química foi realizada através de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia dispersiva de energia (EDS). Posteriormente, a confecção dos materiais compósitos e elaboração dos corpos de prova, realizaram-se ensaios físicos seguindo as normas e diretrizes estabelecidos pela ASTM D 792, ASTM D 2734 e ASTM D 570 e os ensaios mecânicos de flexão e tração, pelas normas ASTM 790 e ASTM 3039, respectivamente, com a análise da superfície da fratura realizada com o auxílio de um Microscópico Eletrônico de Varredura. A taxa de propagação da chama foi obtida através do ensaio de flamabilidade horizontal, seguindo a norma ASTM D 635. As análises mineralógicas, morfológicas e químicas do resíduo industrial de cinza volante foram condizentes com a literatura. Averiguou-se que as propriedades físicas dos compósitos (absorção de água, porosidade aparente e massa especifica) aumentaram com a inserção gradativa de cinza na matriz para todas as granulometrias. Através dos ensaios mecânicos, notou-se um aumento da resistência para os ensaios de flexão e tração em comparação a matriz plena, configurando o resíduo como carga de reforço, sendo exceção a composição de 30 % com granulometria de mesh 325 para o ensaio de flexão. Por meio da análise fractográfica, foi possível observar uma boa dispersão de resíduo na matriz para as proporções de 30 % mesh 100 e 200, bem como a presença de defeitos. Todos os materiais ensaiados apresentaram propriedades de resistência à chama, quando comparados com as diretrizes da norma utilizada para o ensaio de flamabilidade, com ênfase para a composição de 30 % com granulometria de mesh 400.
Acesso aberto (Open Access)
Compósito de matriz polimérica com resíduos industriais reforçado com fibras de aço
(2019-11-26) QUEIROZ, Diogo Pontes de; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087
A região amazônica apresenta alto potencial mineralógico a ser explorado, no entanto, quanto maior a frequência dessas atividades, maior será o quantitativo de rejeitos gerados por mineradoras. Com isso, a probabilidade de o espaço físico saturar é grande, dessa forma, possíveis acidentes ou até mesmo descartes impróprios são cogitados. Visando principalmente a questão ambiental e aplicabilidade para esse material, neste trabalho foram produzidos materiais compósitos de matriz poliéster isoftálica com resíduos industriais (lama vermelha, caulim e cobre) com granulometria inferior a 100 mesh e com finalidade de aumentar a resistência mecânica inseriu-se 5 % de fibra metálica em forma de manta. Os compósitos foram confeccionados de acordo com o método hand lay-up. A matriz utilizada foi a resina poliéster isoftálica, utilizando ativador (1,5 % v/v) e iniciador (1,0 % v/v). Foram realizadas as caracterizações dos resíduos através de Difração de raios-X e as fibras metálicas através da Espectroscopia de Energia Dispersiva - EDS. Os corpos de prova foram submetidos aos ensaios físicos de Absorção de Água, Massa Específica Aparente e Porosidade Aparente (NBR 12766), de flamabilidade (ASTM D 635), ensaios mecânicos de flexão (ASTM D 790) e tração (ASTM D 3039), analisou-se a superfície fraturada de algumas amostras provenientes do ensaio de tração através da microscopia eletrônica de varredura – MEV. Os resultados apresentaram aumento nas propriedades físicas de acordo com aumento de resíduo. Os compósitos apresentaram capacidade de retardo à chama, o compósito de LV 20 % FM 5 % apresentou melhor desempenho com taxa de propagação de 14,99 mm/min. O compósito de FM 5 % apresentou maior resistência a flexão (115,92 MPa) seguido do compósito hibrido CO 5 % FM 5 % (106,53 MPa). O compósito LV 5 % FM 5 % atingiu maior resistência média a tração (38,5 MPa). Os resultados mostraram que houve aumento no limite de resistência a tração dos compósitos com fibra metálica em relação à matriz plena. As análises morfológicas das superfícies de fraturas foram eficientes para a determinação dos mecanismos de falhas e características presentes nos materiais, onde os fenômenos de fibras dispostas transversalmente na direção do carregamento, fibras rompidas e distribuição da fibra e resíduos foram observados. Dessa forma, a partir das caracterizações dos compósitos realizadas, demonstraram viável a confecção desses para futuras aplicações como divisórias de parede, por exemplo, no entanto, há a necessidade de outros tipos de caracterizações para que assim seja realizada uma aferição maior das propriedades do compósito.
Acesso aberto (Open Access)
Compósito poliéster com particulados argilosos: caracterizações mecânicas e flamabilidade
(2022-07-01) COELHO, Hellen Cristina Mendonça; BRANDÃO, Luis Felipe Alencar; http://lattes.cnpq.br/1087177611634286; https://orcid.org/ 0000-0002-5421-5256; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087; https://orcid.org/0000-0002-5421-5256
A ciência está sempre buscando melhorias, relação custo benefício e sem perder a qualidade e resistência do material. Os materiais compósitos constituem um dos mais interessantes grupos de materiais atualmente utilizados, pois apresentam inúmeras vantagens em relação aos materiais convencionais. O reforço é o componente descontínuo do material, e, em geral, apresenta a maior resistência nos compósitos. Nos compósitos reforçados com argila, as propriedades mecânicas podem ser aperfeiçoadas e facilitar a processabilidade do produto manufaturado. O objetivo do trabalho se baseia em fabricar e analisar compósitos poliméricos confeccionados com argila usando uma matriz polimérica, além de caracterizá-los fisicamente, mecanicamente e estudar seu retardo à chama. Foram confeccionados materiais compósitos de matriz poliéster isoftálica, utilizado como material particulado a argila. Foi adotado o método hand lay up para a fabricação dos mesmos. Na resina foi adicionado 1,5 % (v/v) de acelerador de cobalto e 1 % (v/v) de iniciador e as proporções de argila foram: 0 %, 5 %, 10 %, 15 %, 20 % e 25 %. Os corpos de prova foram submetidos aos ensaios físicos de massa específica aparente, porosidade aparente e absorção de água seguindo a norma ASTM D792, ASTM D2734 e ASTM D570, respectivamente. Além dos ensaios de tração e flexão que seguiram as normas ASTM D3039 e ASTM D790, respectivamente. E, por fim, o ensaio de resistência à chama seguindo a norma ASTM D635. Em relação aos ensaios físicos, todas as composições ficaram com médias próximas e todas aumentaram em relação à matriz. Mecanicamente, os resultados se mostraram favoráveis onde a adição de argila afetou de forma positiva sob esforços de tração, onde o melhor resultado se deu com 21,25 MPa com 20 % de argila de Icoaraci e flexão, onde o melhor resultado se deu com 68,53 MPa com 15 % de argila de Icoaraci comparados à matriz plena. Para o ensaio de flamabilidade não houve uma diminuição tão significativa da taxa de queima, com a menor taxa sendo 20,12 mm/min com 15 % de argila de Icoaraci, no entanto os resultados permaneceram inferiores do que o exigido pelas normas ASTM D635 e CONTRAN.
Acesso aberto (Open Access)
Compósitos de matriz polimérica com Resíduos da Construção e Demolição (RCD) e fibras de sisal
(2022-05-30) ALENCAR, Krishana Carvalho de; BARBOSA, Karla Suellen Lino; http://lattes.cnpq.br/0362422563990739; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087; https://orcid.org/0000-0002-5421-5256
Com os impactos gerados por resíduos industriais no meio ambiente e pela necessidade de fontes naturais e renováveis, pesquisas têm sido realizadas para a produção de novos materiais com o uso de resíduos e fibras vegetais, como os materiais compósitos. Neste trabalho, foram produzidos materiais compósitos poliméricos com Resíduo da Construção e Demolição (RCD), com granulometria de 100 mesh, e adição de fibras de sisal, no comprimento de 15 mm. Foram confeccionados compósitos híbridos, pelo método manual (hand lay-up) associado à compressão, com frações mássicas de resíduo variando de 5 % a 25 % e com frações de 3 % de fibras de sisal. A matriz utilizada foi a resina poliéster isoftálica junto com materiais catalíticos. Foi realizada caracterização mineralógica no resíduo e caracterização morfológica no resíduo e na fibra. Realizou-se ensaios físicos, mecânico de tração e de flamabilidade horizontal nos compósitos produzidos. A análise mineralógica do resíduo apresentou os principais picos de Quartzo e Calcita. A análise morfológica do resíduo identificou diferentes formatos de partículas, e a da fibra indicou a presença de superfície rugosa. Observou-se que as propriedades físicas aumentaram conforme elevou-se as proporções. A análise de resistência à tração indicou resultados superiores à matriz plena para os compósitos produzidos, sendo a composição com 20 % de RCD e 3 % de Fibras de Sisal a que obteve o melhor desempenho de tração (16,92 MPa). Em relação a flamabilidade, houve uma redução da taxa de queima à medida que foi inserido resíduo e fibras na matriz polimérica, onde a composição com 25 % de RCD e 3 % de Fibras de Sisal obteve o melhor resultado em relação à matriz plena (51,44 %) e com redução de 87,04 % e 82,72 % para as normas CONTRAN nº 498 e ASTM D 635, respectivamente. Com base no estudo, o reaproveitamento do resíduo de construção e demolição e a utilização fibras de sisal é uma alternativa viável para a produção de novos materiais que substituam os convencionais, para a aplicação em forros, painéis, paredes divisórias, pois apresentam boas propriedades e são sustentáveis.
Acesso aberto (Open Access)
Compósitos híbridos de fibra de vidro e lama vermelha: propriedades físicas, mecânicas e flamabilidade
(2023-07-07) NUNES, Jean Anthony Cavalcante; BARBOSA, karla Suellen Lino; http://lattes.cnpq.br/0362422563990739; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087
O interesse dos pesquisadores por novas tecnologias que possibilitam a preservação ambiental e o reaproveitamento de resíduos, tem crescido exponencialmente no último século. O estudo com os materiais compósitos mostra um enorme potencial de combinar fibras com resíduos industriais para produzir um novo material sustentável. Desta forma, este trabalho teve como objetivo avaliar a influência do comprimento da fibra de vidro em um compósito híbrido (fibra de vidro e lama vermelha). O método utilizado para fabricação dos compósitos consistiu no processo de laminação manual hand lay up. A matriz polimérica utilizada foi a resina poliéster isoftálica junto com o acelerador de cobalto (1,5 % v/v) e o catalisador MEK-P (1 % v/v), onde foram confeccionados compósitos com fibras de vidro nos comprimentos de 15, 30 e 45 mm e na proporção em massa fixa de 5 %. O resíduo de lama vermelha foi peneirado manualmente na granulometria de 100 mesh (0,149 mm) da série Tyler. O resíduo foi submetido à caracterização morfológica por Microscopia Eletrônica de Varredura e Difração de raios-X. Foram confeccionados compósitos híbridos nas frações mássicas de 5 % de fibra de vidro com o comprimento de 45 mm (comprimento de fibra utilizado após a realização dos ensaios mecânicos onde a FV 45 mostrou um resultado melhor, em relação as demais composições) e a lama vermelha com a fração mássica de 10 %. Após a confecção das placas de compósitos, foram submetidas à realização dos ensaios de caracterizações física de Massa Específica Aparente, Porosidade Aparente e Absorção de Água; ensaio mecânico de resistência à tração e resistência à flexão e ensaio de flamabilidade horizontal. Os resultados mostraram que a lama vermelha possui uma grande diversidade de partículas de diferentes formas e dimensões, conforme a caracterização morfológica. Já a Difração de raios-X mostrou os principais minerais presentes, como Hematita e Sodalita. As propriedades físicas mostraram que o compósito híbrido teve um aumento da Absorção de Água, Porosidade Aparente e Massa Específica Aparente. Já nos resultados mecânicos se observa um aumento na resistência à tração conforme o tamanho da fibra de vidro, e com a adição do resíduo de lama vermelha houve uma melhora significativa, sendo de até 96,45 % superior a fibra de vidro 15 mm. No ensaio de flexão, houve um aumento de tensão de 19,82 % do compósito híbrido em relação a fibra de vidro 15 mm. Quanto ao ensaio de flamabilidade o compósito híbrido mostrou um proveitoso retardo à chamas, classificando o material como SI (sem ignição), mostrando assim que o material tem um bom desempenho nesse quesito.
Acesso aberto (Open Access)
Compósitos poliméricos com fibras de açaí (Euterpe oleracea Mart.): caracterizações físicas, de resistência à chama e mecânicas
(2025-02-25) FERNANDES, Jennifer Ferreira; LIMA, Haianny Beatriz Saraiva; Haianny Beatriz Saraiva Lima; https://orcid.org/0009-0008-6771-7520; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087; https://orcid.org/0000-0002-2165-2628
O açaí é o principal produto florestal não madeireiro consumido no Brasil, além de ter um alto valor nutricional o fruto é utilizado para fabricação de cosméticos. Porém, há preocupação com o descarte irregular dos caroços em rios e ruas. Dessa forma, o trabalho objetivou caracterizar as fibras do caroço do açaí e incorporá-las em matriz polimérica para posterior realização de ensaios físicos, resistência à chama, mecânicos e análise fractográfica dos compósitos. Os caroços foram lavados para remoção de impurezas e as fibras foram extraídas manualmente para determinação da massa específica pelo método do picnômetro, a caracterização morfológica por meio do Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV) e posterior aplicação na fabricação dos compósitos. A fabricação, iniciou-se com uma matriz de resina poliéster ortoftálica, iniciador de cura butanox 1% (v/v) e a fibra de açaí em frações mássicas de 1%, 2% e 3%, a partir do método de fabricação hand lay up em molde de silicone com aplicação de compressão de 47,5 N. Os compósitos produzidos foram submetidos aos ensaios físicos de Absorção de Água (AA), Porosidade Aparente (PA) e Massa Específica Aparente (MEA) que seguiram as normas ASTM D570, ASTM D2734 e ASTM D792, respectivamente. O ensaio de flamabilidade, seguiu os parâmetros da norma ASTM D635. Os ensaios mecânicos foram realizados em conformidade com as normas, sendo a de tração ASTM D638 e flexão ASTM D790. A massa específica foi de 1,109 g/cm³ e obteve resultado semelhante com os estudos pesquisados. Diante a fibra analisada, notou-se uma morfologia irregular, rugosa, com possíveis ceras e contendo canais de pontuação. Nos ensaios físicos dos compósitos houve um aumento da AA e PA após inserção das fibras quando comparado com a matriz plena e a MEA que está de acordo com a regra da mistura. No ensaio de flamabilidade os compósitos obtiveram resultados inferiores ao limite estabelecido pelas normas ASTM D635 e CONTRAN 498, assim os compósitos apresentaram bons resultados. No ensaio mecânico de tração e flexão, as fibras atuaram como carga de enchimento na matriz, porém, quando comparadas com outras literaturas, obtiveram resultados superiores. Na análise fractográfica, observou-se que quanto maior a fração de fibra no compósito, maior a quantidade de defeitos. Desse modo, o desempenho da fibra de açaí possibilita realizar aplicações e aumentar o desenvolvimento econômico e sustentável diante das caracterizações e ensaios abordados.
Acesso aberto (Open Access)
Construção de um dispositivo de solidificação unidirecional ascendente resistivo para extração de calor em regime transiente de ligas a base de alumínio
(2024-05-14) NASCIMENTO, Jeovan Ramos; NASCIMENTO, Luiz Gabriel da Silva; http://lattes.cnpq.br/7793622090128949; https://orcid.org/0009-0002-1532-7420; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087; https://orcid.org/0000-0002-2165-2628
As ligas à base de alumínio são muito utilizadas na indústria automobilística e aeroespacial devido às suas propriedades mecânicas e elétricas quando combinadas com outros elementos. Para fabricação de peças a base de alumínio o processo de fabricação é um item importante a ser considerado, visto que elas passam pelo processo de fundição e solidificação. A solidificação unidirecional é um recurso utilizado quando se deseja caracterizar o comportamento de uma liga para uma determinada taxa de resfriamento. Os moldes de solidificação unidirecional são específicos para controlar a direção e a taxa de resfriamento durante a solidificação do metal. Eles podem ser feitos de materiais refratários e possuem um sistema de resfriamento na parte inferior para promover a extração de calor de maneira controlada. Dessa forma, o trabalho teve como objetivo principal a construção de um dispositivo de solidificação unidirecional ascendente com regime transiente de fluxo de calor e a verificação de sua eficiência por meio de análises macro e microestruturais de ligas a base de alumínio. Para fabricação do dispositivo foram utilizados materiais refratários, resistências elétricas e um controlador de temperatura. Posteriormente, foi obtido a curva de aquecimento, que mostrou que o dispositivo em aproximadamente 3 minutos atingiu uma temperatura de 800 ºC e teve uma máxima de 1000 ºC, tendo em seu interior quantidade de calor e temperatura desejável a fim de se obter um gradiente apenas em uma direção. Para verificar a eficiência do dispositivo foram solidificadas três ligas a base de alumínio: Al-2,5%Ni, Al-9%Ni e Al-4,5%Cu-2,5%Ni e verificou-se, por meio da caracterização metalográfica, grãos colunares indicando que todo o sistema hidráulico e de aquecimento da câmara do dispositivo foram eficazes.