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Trabalho de Curso - Graduação - Monografia 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/1521124351431087Neste 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.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia 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/1521124351431087Conforme 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.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia 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/1521124351431087A 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.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Estudo comparativo das ligas de al-2%si obtidas pelos métodos tradicional e pó de silício, tratadas termicamente e analisadas por ensaios elétricos e mecânicos(2025-12-19) ARAÚJO, Juliana da Mascena; PRAZERES, Emerson Rodrigues; http://lattes.cnpq.br/8918189837419936; https://orcid.org/0000-0001-9695-6821; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087; https://orcid.org/0000-0002-2165-2628O alumínio é um material extremamente versátil e muito utilizado no cotidiano, porém sozinho não apresenta resistência suficiente para a maioria das aplicações, por esse motivo, é necessário adicionar elementos de liga para aprimorar ou introduzir propriedades específicas: dureza, resistência a tração, ductilidade, entre outros. As ligas de alumínio são versáteis e muito utilizadas no meio industrial. Dentre as ligas de Al, destaca-se a liga alumínio-silício que por sua vez são bastante utilizadas no setor automobilístico e aeronáutico e representam mais de 50% da aplicação nas indústrias. Nesse sentido o objetivo do presente trabalho foi avaliar por meio das análises metalográficas, ensaios elétricos e ensaios mecânicos a influência da granulometria do silício ao ser inserido como elemento de liga no alumínio. O teor de silício utilizado foi de 2% e os métodos avaliados foram: manusear o silício em pequenos pedaços e aplicar o silício na forma de pó, com granulometria de 200 mesh. Além da diferença dos tamanhos do elemento ligante, a maneira como foram inseridos ao metal principal (alumínio), também foi distinto. No primeiro método denominado: Método Tradicional (MT), todos os constituintes da liga foram fundidos juntos e depois vazado. No segundo método, Método Adição Pó de Silício (MAPS) o alumínio foi fundido e posteriormente o silício peneirado foi inserido, homogeneizado e vazado no molde. Após a fabricação das ligas, realizou-se análises macroestruturais, ensaios de resistência elétrica, microdureza e tração com e sem tratamento térmico. A liga obtida com o MT (sem tratamento térmico), comparada as demais apresentou macrografia com grãos mais refinados, e dureza 48,52 HV. Para as ligas do MAPS (sem tratamento térmico) os resultados de limite de resistência a tração foi de 228,74 MPa e o percentual de deformação de aproximadamente 5%. Quanto às ligas tratadas (envelhecimento artificial), o MAPS apresentou maior condutividade elétrica (67,38% IACS) e redução no limite de resistência a tração (185,36 MPa). Os resultados segundo os métodos estudados não apresentaram valores discrepantes, exceto as ligas que sofreram tratamento térmico, sugerindo que qualquer método utilizado seria relevante, dependendo da aplicação da liga.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Influência da incorporação de argila e tecidos de fibra de juta (Corchorus capsularis) nas propriedades mecânicas e de flamabilidade de compósitos poliméricos(2019-12-03) AZEVEDO, Amanda Chaves de; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087; https://orcid.org/0000-0002-4441-3857A preocupação com o meio ambiente, na sociedade, gera diversos estudos com o objetivo de substituir materiais que já existem por outros que causem menor impacto ao ambiente. Diante disso, as fibras naturais são boas substitutas no que se refere a reforços em materiais compósitos de matriz polimérica. Já a argila possui como características principais o fato de ser um material natural que é facilmente encontrado e que possui granulometria interessante para estudo. O objetivo do trabalho baseia-se na confecção de materiais compósitos de matriz polimérica com incorporação de tecido de fibra de juta e argila para verificação de propriedades físicas, mecânicas e de retardo à chama. Foram produzidos materiais compósitos de matriz poliéster isoftálica, com tecido de fibra de juta e argila (100 mesh). O método utilizado para fabricação das placas de compósitos foi o hand lay up. A resina poliéster isoftálica foi utilizada com 1,5 % (v/v) de acelerador de cobalto e 1,0 % (v/v) de catalisador. As proporções de argila utilizadas foram de 0 %, 5 %, 15 % e 25 % em massa. A fibra de juta foi utilizada em forma de tecido. Realizou-se a Difração de Raios-X para avaliação das composições mineralógica da argila. Para os compósitos foram realizados ensaios físicos de massa específica aparente, porosidade aparente e absorção de água, utilizando a NBR 12766. Executou-se, também, ensaios de resistência à tração (norma ASTM D3039) e resistência à flexão (norma ASTM D790) dos corpos de prova, além de análises da superfície de fratura por meio da Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Foi realizado o ensaio de retardo à chama (norma ASTM D635). Os testes físicos mostraram aumento na massa específica aparente. Houve aumento das resistências de compósitos com argila e, também, com os que se empregou a juta, em relação a matriz plena. O melhor resultado de resistência à tração encontrado foi de 23,05 MPa, relacionado a compósitos apenas com argila. Para o ensaio de flexão o maior resultado foi de 75,86 MPa que, também, foi para compósitos apenas com argila. Nas análises de superfícies das fraturas (por meio do MEV) observou-se boa dispersão do particulado em compósitos com argila e alguns vazios, nos compósitos com tecido de fibra de juta foi observado vazios, fibras dispostas em sentido transversal ao carregamento e dificuldade de molhabilidade da resina na fibra. O ensaio de flamabilidade demonstrou que a menor taxa de queima registrada foi de 16,79 mm/min. Os resultados demonstraram boas características mecânicas e de retardo à chama dos compósitos.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Investigação do potencial tecnológico de cinzas de biomassas amazônicas para finalidades agronômicas(2019-12-13) GOMES, Higor Fernando Pina; ALBUQUERQUE, Alan Rodrigo Leal de; http://lattes.cnpq.br/6365736603862580; https://orcid.org/0000-0002-1081-5970; PAZ, Simone Patrícia Aranha da; http://lattes.cnpq.br/5376678084716817; https://orcid.org/0000-0002-5880-7638O Brasil é reconhecido mundialmente pela sua aptidão agrícola e florestal, porém sua baixa fertilidade de solos e insuficiência na produção de fertilizantes faz com que se recorra à importação, colocando o país entre os maiores consumidores mundiais de fertilizantes. Adicionalmente, temos a região amazônica como uma das maiores produtoras de biomassas, tal como coco e castanha-do-Pará, o que tem gerado uma grande quantidade de resíduos agrícolas. Estes resíduos apresentam grande potencial para serem utilizados na indústria como fonte de energia e seu coproduto da combustão, sob a forma de cinzas, pode ser aproveitado como fonte de nutrientes para plantas. Ao longo da história, as cinzas vegetais têm sido utilizadas como fonte alternativa de nutrientes para a agricultura, porém a sua variabilidade composicional pode limitar a sua aplicação. Neste contexto, com a finalidade de avaliar o potencial energético e fertilizante das biomassas e cinzas derivadas do endocarpo do coco-da-baía e do pericarpo (ouriço) e endocarpo da castanha-do-Pará foram aplicadas técnicas de caracterização química, mineralógica, morfológica e térmica; e para fins de comparação, caracterizou-se também a madeira do eucalipto. A análise química imediata (AQI) e poder calorífico superior (PCS) e inferior (PCI) revelaram que os resíduos das biomassas de coco-da-baía e castanha-do-Pará têm potencial para utilização industrial como fonte de energia e as suas cinzas, com rendimento entre 0,23 e 6,33, apresentam capacidade nutritiva para as plantas, pois as análises químicas e mineralógica por difração de raios X (DRX) combinadas com a análises por fluorescência de raios X (FRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) demostraram que as cinzas são ricas em compostos de potássio, fósforo e cálcio. Assim, a utilização de resíduos de biomassas e suas cinzas representam uma alternativa sustentável e economicamente viável para o país, uma vez os resíduos de biomassa da indústria alimentícia podem ser um fator que venha a aumentar a matriz energética e reduzir a grande dependência da importação de matérias-primas para a produção de fertilizante.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Produção de carvão vegetal e ativação térmica a partir de resíduos de bambu (Bambusa vulgaris) para adsorção de Cobre (II)(2019-07-16) SILVA, Yuri Leon dos Santos; DANIEL, Brenda Thayssa Figueira; http://lattes.cnpq.br/1993134397856983; NEVES, Alacid do Socorro Siqueira; http://lattes.cnpq.br/4480788820987458O carvão ativado (CA) é um produto essencial para remoção de contaminantes ambientais, contudo os altos custos de produção limitam seu uso eficaz no tratamento de efluentes que prejudicam comunidades, porém vários estudos objetivam encontrar materiais orgânicos de fontes renováveis, de baixo custo e com menor impacto ambiental. Logo, este trabalho tem como objetivo produzir carvão vegetal a partir do caule do bambu (Bambusa Vulgaris), resíduo do processo de paisagismo do Bosque Camilo Viana - UFPA, e ativá-lo termicamente em diferentes temperaturas para verificar a eficiência do processo de adsorção. O Bambu foi coletado, lavado e secado em estufa a 105 ºC por 24 horas. Os carvões foram carbonizados a 550 ºC por 3 horas e ativados termicamente a 800 ºC em tempos de 1, 2 e 3 horas e posteriormente, por meio dos ensaios de adsorção, identificou-se o melhor tempo de ativação do CA. Para a caracterização dos carvões vegetal e ativados foram realizadas análises em MEV, DRX, MEV-EDS e FRX, onde foi possível determinar que o carvão ativado a 800 ºC pelo tempo de 2 horas (CAB 2H) se apresentou como melhor adsorvente para a adsorção de íons de cobre (II), com índices acima de 95%, determinado pelo método de absorção atômica, onde o pH da solução demonstrou caráter alcalino de 8,37. A morfologia do material (MEV) ilustrou estrutura porosa que, quando analisada pelo espectro (MEV/EDS) confirmou sua característica carbonácea pelo alto teor de carbono (C); ademais, o DRX e o FRX confirmaram a elevada presença de potássio (K) e cloro (Cl) na amostra, o que justifica a formação de fases mineralógicas em submissão a altas temperaturas.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Produção e caracterização de agregados sintéticos utilizando resíduos do processo Bayer(2021-10-07) LIRA, Rodolfo Augusto do Rosário; VILHENA, Maílson Batista de; http://lattes.cnpq.br/0383588164193085; CUNHA, Edinaldo José de Sousa; http://lattes.cnpq.br/8714515962963079; https://orcid.org/ 0000-0001-8047-6786Os resíduos sólidos gerados pela indústria de mineração e metalurgia vêm atraindo interesse de outras indústrias, em especial, a indústria cerâmica que consome uma grande parcela destes materiais. O resíduo da bauxita por exemplo pode gerar materiais com características mecânicas interessantes principalmente para aplicações no setor da construção civil. Algumas pesquisas apontam que seu uso como constituinte na produção de agregados sintéticos pode ser uma saída para redução da grande quantidade de resíduos que são geradas pelas mineradoras. Partindo desse pressuposto e visando atenuar a utilização de recursos naturais como areia, brita e seixo que são utilizados em larga escala, o objetivo deste trabalho foi desenvolver agregados sintéticos leves utilizando resíduos da bauxita, areia e argila. A produção e composição foram baseadas em trabalhos anteriores com diferença na quantidade de argila (25%) afim de se analisar possíveis diferenças nas propriedades físicas em relação as demais pesquisas nas quais foram utilizadas entre 5 e 10% de argila na composição do agregado. Os materiais de partida (resíduos do processo Bayer, a areia e a argila) foram processados em tambor rotativo para formação de pelotas e sinterizados em fornos elétricos em temperaturas de 1200 e 1250°C com patamares de 3 horas. Os agregados foram caracterizados para se determinar propriedades físicas, morfológicas e química. Nas análises físicas os agregados obtiveram massas específicas aparentes de 2,15 g/cm3 e 1,88 g/cm3 para as temperaturas de 1200 e 1250°C, respectivamente. Nos resultados de difração de raios X foram identificadas fases majoritárias como Quartzo, Mulita e Hematita. Nos resultados de microscopia eletrônica de varredura foi possível identificar a presença da fase mulita secundária que apresenta uma estrutura que lembram agulhas. A presença desta fase é muito importante para estes materiais, conferindo boas propriedades mecânicas ao mesmo. Portanto o uso dos resíduos da bauxita na produção de agregados sintéticos pode trazer grandes benefícios tanto para indústria geradora quanto para indústria cerâmica e principalmente para o meio ambiente.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Produção e caracterização de sínter de finos do minério de ferro com a utilização de 8% do coque e 12% da carepa de laminação(2021-10-07) SEABRA, Daniel Costa Martins; DANIEL, Brenda T. Figueira; http://lattes.cnpq.br/1993134397856983; https://orcid.org/ 0000-0003-1473-9247; NEVES, Alacid do Socorro Siqueira; http://lattes.cnpq.br/4480788820987458O processo de sinterização consiste em aglomerar os finos do minério de ferro, incorporando outros materiais, como finos de calcário calcítico e moinha de carvão vegetal. Portanto, este trabalho aborda uma temática ambiental que visa reaproveitar resíduos que, em alguns casos são degradantes ao meio ambiente, como é caso da carepa de laminação. Sendo assim, este estudo de sinterização tem por objetivo utilizar 8% de coque no lugar do carvão vegetal, combustível mais utilizado nas siderúrgicas do Estado do Pará, bem como utilizar 12% da carepa como parte da matéria-prima do processo. Para a produção do sínter, foi realizado o ensaio do teor de umidade ótima, para determinar a umidade ideal na produção das micropelotas utilizadas como carga em um reator vertical de leito fixo. Na verificação dos parâmetros de qualidade, após a produção, foram realizadas análises de MEV/EDS, DRX, FRX e tamboreamento. O sínter obtido apresentou resultados satisfatórios em relação a adição de carepa e coque, tendo uma boa qualidade tanto em sua estrutura quanto em sua resistência, estando de acordo com as informações inferidas na literatura e sendo, portanto, adequadas ao processo de obtenção do ferro-gusa.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Síntese e caracterização de hidroxiapatita obtida a partir da casca de ovo de galinha para aplicação em biocerâmicas(2019-12-14) SANTOS, Avener Gleidson Andrade; CÂNDIDO, Verônica Scarpini; http://lattes.cnpq.br/8274665115727809; https://orcid.org/0000-0002-3926-0403Este estudo tem por objetivo, sintetizar e caracterizar a hidroxiapatita obtida a partir da casca do ovo de galinha, visando seu potencial uso como uma biocerâmica. As cascas passaram por um tratamento que consistiu na limpeza e seleção das mesmas, em seguida, realizou-se a espectroscopia dispersiva (EDS) para verificar a composição química das amostras. Além disso, realizou-se a análise morfológica através de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados mostraram um elevado teor de Cálcio, Oxigênio e Carbono. A microscopia eletrônica de varredura mostrou que o material tem partículas bem definidas, o que é interessante à aplicação supramencionada. A análise de difratometria de raios-x revelou picos característicos da presença da fase da HAp. A espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier mostrou que o material apresentou bandas características que ratificaram que o material obtido nesta pesquisa foi realmente a Hidroxiapatita. Desta forma, a caracterização da casca do ovo de galinha mostrou que o resíduo apresenta características que se enquadram nas definições de biocerâmica.