Faculdade de Engenharia de Materiais - FEMAT/CANAN

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Acesso aberto (Open Access)
Efeito do tecimento em Soldagem por Fricção Linear (FSW) aplicado em alumínio naval 5052 f
(2018-11-30) OLIVEIRA, Karymme Mayara Barbosa de; LOAYZA, Cristhian Ricardo Loayza; http://lattes.cnpq.br/4162763961640575; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087
A Soldagem por Fricção Linear (SFL), ou Friction Stir Welding (FSW), surgiu com o objetivo de melhorar os materiais que comumente são soldados por fusão e que facilmente podem gerar vários defeitos, como falta de fusão por exemplo, que comprometem o seu desempenho mecânico. Além de ser considerada como uma soldagem ecológica, a SFL pode ser aplicável a maioria dos metais, causando uma menor modificação das propriedades originais, pela mistura do material abaixo da temperatura de fusão. O tecimento foi incluso neste tipo de soldagem em chapas de alumínio naval 5052 F para verificar possíveis contribuições nas propriedades das juntas, dando-se pela trajetória triangular, com as amplitudes de 0,5, 1,0 e 2,0 mm, e frequências de 0,116, 0,109 e 0,031 Hz, sendo comparadas ao processo sem tecimento, mantendo igual o restante dos parâmetros, como velocidade de rotação, ângulo de inclinação, entre outros. A partir da macroscopia, microdureza, dobramento, tração e fractografia, no microscópio eletrônico de varredura, realizados nas amostras de cada condição de soldagem, este método apresentou ganho nas propriedades mecânicas com as amplitudes 0,5 mm e 2,0 mm pela melhor densidade dessa mistura indicando uma boa parametrização, principalmente devido pressão aplicada pela ferramenta, o que não ocorreu com o tecimento de amplitude 1,0 mm, obtendo desempenho inferior a solda de sem tecimento.
Acesso aberto (Open Access)
Avaliação da incorporação do rejeito de minério de cobre em massas argilosas para a produção de cerâmica vermelha
(2018-12-05) CARDOSO, Altair Costa; HILDEBRANDO, Edemarino Araújo; http://lattes.cnpq.br/4710292620846375
Atualmente, as matérias-primas estão se tornando cada vez mais escassas e os rejeitos gerados se transformaram em graves problemas ao meio ambiente com gerenciamento complexo. Sabe-se que rejeitos industriais são problemas no mundo todo, e que a reutilização destes pode garantir um menor impacto ambiental. Em vista destes problemas, este trabalho tem por objetivo avaliar o efeito da incorporação do rejeito proveniente da mineração de cobre em massas argilosas, em diferentes percentuais, visando à produção de cerâmica vermelha. A argila e o rejeito utilizado foram caracterizados através de difração de raios X (DRX) e as formulações foram elaboradas nas seguintes proporções de rejeito de cobre: 10%, 20%, 30% e 40% em peso. Os corpos cerâmicos foram conformados por prensagem uniaxial e sinterizados a 850 ºC, 950 °C e 1050 °C com um patamar de queima de 2 horas. As propriedades tecnológicas analisadas foram retração linear, massa especifica aparente, porosidade aparente, absorção de água e resistência mecânica, essa última obtida pela tensão de ruptura à flexão em três pontos. A análise microestrutural do material produzido foi avaliada utilizando-se a técnica de microscopia óptica. Foram obtidos resultados satisfatórios nas composições contendo 20 e 30% de rejeito de cobre, sem grandes perdas na resistência mecânica. A partir deste estudo verificou-se que a adição do rejeito de cobre em massas argilosas pode vir a torna-se algo atrativo para a fabricação de produtos da indústria de cerâmica vermelha.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo da capacidade adsortiva do rejeito de caulim visando a aplicação na remoção de contaminantes orgânico em meio aquoso
(2018-12-05) MATOS, Cintia da Silva; HILDEBRANDO, Edemarino Araújo; http://lattes.cnpq.br/4710292620846375
A região amazônica dispõe de grandes e valiosos depósitos de caulim. Só no Estado do Pará estão localizadas três grandes indústrias de beneficiamento de caulim. Pesquisas revelam que o rejeito originado a partir do beneficiamento deste minério é rico em sílicio-aluminatos, tornando-se assim um material com grande potencial para o estudo de adsorção. O presente estudo teve como objetivo avaliar a capacidade de adsorção do rejeito de caulim gerado durante a etapa de processamento visando sua aplicação como material adsorvente de baixo custo. O rejeito foi calcinado a 700 ºC por 2 horas e, em seguida, ativado com ácido sulfúrico, clorídrico e nítrico. As amostras foram caracterizadas por Difração de Raio X (DRX) e Fluorescência de Raios X (FRX). A capacidade das amostras para remover o corante azul de metileno de soluções aquosas foram avaliadas através do método de batelada, cujos dados foram calculados pelos modelos de Langmuir e Freundlich. Os valores revelam que as amostras de caulim ‘’in natura’’ e calcinada, ativadas com ácido clorídrico, sulfúrico e nítrico podem ser consideradas um material de elevado potencial para uso tecnológico. Contudo as amostras que melhor se adequaram ao modelo de Langmuir neste trabalho foram os rejeitos ‘’in natura’’ ativada com ácido nítrico (RCN-HNO3), e calcinadas ativadas com ácido nítrico (RCC-HNO3), onde a capacidade de adsorção atingida pelo (RCC-HNO3) foi de 15,847 mg.g-1 e para o (RCN-HNO3) foi de 8,665 mg.g-1.
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)
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)
Potencial metalúrgico do rejeito cassiterítico do pitinga-am fonte de elementos terras raras e urânio
(2018-12-07) ROSÁRIO, Evandro Costa do; PAZ, Simone Patrícia Aranha da; http://lattes.cnpq.br/5376678084716817
Todo processo produtivo, seja orgânico ou inorgânico, gera volumosas quantidades de rejeitos, que são destinados a grandes e onerosas unidades de armazenamento; a exemplo da indústria minerometalúrgica esses locais são: barragens, lagoas de sedimentação ou simples pilhas. No entanto, já não se olha mais para esses locais como apenas lixões, mas como fontes de matéria-prima, isto é: novas jazidas e minas. No caso da mineração de cassiterita no Pitinga-AM, a qual já dura mais de 40 anos, sabe-se que tais rochas não são somente ricas em estanho, nióbio e tântalo, mas também em elementos terras raras (ETR), rubídio, urânio, entre outros. Nesse contexto, buscou-se no presente trabalho avaliar o potencial fonte metalúrgica de rejeitos cassiteríticos do Pitinga-AM por meio de uma caracterização química e mineralógica por DRX, FRX e FTIR. Os resultados revelaram que os rejeitos estudados apresentam minerais portadores de elementos terras raras e/ou urânio, tal como o xenotímio. Foram detectados teores de 0,1% a 1,35% de ETR, sendo os mais presentes: Y, Yb e Ce. Para o urânio foram apontados teores que variam desde 0,22% a 0,61%, e estes valores estão acima da média crustal. Tais resultados revelam uma potencialidade desses rejeitos como fontes de ETR e U e boas perspectivas de investimento e inovação tecnológica na região amazônica no que concerne a implantação de processos de extração metalúrgica.
Acesso aberto (Open Access)
Diferenciação de materiais fosfáticos fertilizantes agrícolas por espectroscopia no infravermelho
(2018-12-07) SOUSA, Paulo Victor Campos; ALBUQUERQUE, Alan Rodrigo Leal de; http://lattes.cnpq.br/6365736603862580; PAZ, Simone Patrícia Aranha da; http://lattes.cnpq.br/5376678084716817
O Agronegócio é uma das atividades econômicas mais importantes do Brasil, se não a mais importante. No caso da Agricultura, pode se dizer que a alta produtividade brasileira se deve ao adequado preparo do solo, o qual precisa ser fértil e ter pH ligeiramente ácido. A reposição de nutrientes é quase sempre necessária, por isso os custos com fertilizantes são elevados. O fósforo é um elemento essencial para o crescimento de qualquer vegetal e por isso é classificado como um macronutriente, aquele consumido em grande quantidade. O Brasil apresenta uma carência desse nutriente e por isso importa cerca de 50% do que consome. Fontes alternativas estão sendo estudadas, assim como, as variedades agrominerais disponíveis no Brasil e seus produtos derivados após tratamentos químicos e/ou térmicos. De forma geral, o custo para caracterização e classificação dos materiais fosfáticos são elevados dada a complexidade das assembleias mineralógicas e/ou transformações termoquímicas. Assim, buscou-se neste trabalho estabelecer parâmetros de diferenciação fosfática usando a espectroscopia no infravermelho, uma técnica prática, rápida e relativamente de baixo custo, utilizando seis variedades fosfáticas distintas. Condições de preparação de amostra, de medida e de análise foram estudadas para as regiões espectrais Near e Middle. Os resultados revelaram que para ambas as regiões espectrais, a resolução mais adequada consistiu em 8 cm-1; quanto ao modo de preenchimento do porta-amostra para medida de reflectância difusa (DRIFT), a forma randômica deve ser a prevalecida, embora em casos como o observado neste trabalho, que para as medidas na região Near, a preparação orientada não causou prejuízo, não se observou qualquer mudança significativa nos espectros comparados entre randômico e orientado, e portanto pela praticidade pode ser escolhida. Observou-se ainda que as melhores resoluções das bandas na região Middle são sob amostra diluídas em KBr, seja no modo DRIFT ou TRANSMITÂNCIA, que apresentaram a qualidade dos espectros bem superiores àqueles obtidos pelo modo ATR. O desenvolvimento de um banco de dados conciso e mais detalhado para materiais fosfáticos foi estabelecido, e as informações na biblioteca construída vão além de apenas informar a posição da banda referente aos grupos funcionais fosfáticos; detalhe da microestrutura da fase fosfática e também da assembleia de fases presentes pode ser interpretada de posse do perfil espectrométrico cadastrado.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo da caracterização e influência do resíduo siderúrgico pó de balão em massas cerâmicas para produção de bloco estrutural cerâmico
(2019-02-20) GOMES, César Augusto de Oliveira; CÂNDIDO, Verônica Scarpini; http://lattes.cnpq.br/8274665115727809
A indústria metalúrgica é um setor importante dentro da economia brasileira representando 1,26% do PIB nacional. Esta indústria gera uma variedade de resíduos sólidos, efluentes líquidos e emissões gasosas nas suas diversas etapas de processamento. Um dos resíduos gerados pelo setor siderúrgico e o pó de balão que é formado por óxidos de ferro nas formas FeO, Fe2O3 e Fe2O4. O pó de balão ainda é pouco utilizado em tentativas de reaproveitá-lo como co-produto, embora possa ser aglomerado por sinterização e adicionado às matérias-primas no alto-forno. Desta forma, a adição de resíduos em cerâmica vermelha, atualmente, apresenta-se como uma das principais soluções tecnológicas para a disposição final de resíduos sólidos industriais. A incorporação do pó de balão em massas de cerâmicas requer uma análise de composição química e mineralógica para obter formulações específicas, que colaborem na busca da melhoria das propriedades dos materiais fabricados. Tendo em vista as suas diversas propriedades, este trabalho tem por objetivo avaliar o efeito da incorporação de 5, 10 e 15% em peso do resíduo pó de balão, em massa argilosa composta por argila forte e argila fraca, para a produção de bloco estrutural cerâmico.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo do concreto geopolimérico a partir de metacaulim da região norte com adição de escória de alto forno
(2019-05-24) PORTO, Ana Beatriz Rodrigues; SILVA, Alisson Clay Rios da; http://lattes.cnpq.br/7389345867032737; https://orcid.org/0000-0001-9186-2287
Os Geopolímeros são polímeros inorgânicos de uma nova classe de materiais que apresentam características particulares, sendo sintetizados a partir de reações de geopolimerização de vários constituintes, como matérias-primas naturais de origem geológica contendo aluminossilicatos, que conferem a este material boas propriedades mecânicas. A necessidade de redução de consumo de energia e de emissão de CO2 é uma exigência constante na indústria de cimento Portland, gerando esforços na melhoria da eficiência dos processos de fabricação, assim como o aproveitamento de resíduos e subprodutos de outras indústrias. O cimento geopolimérico possui características especiais, pois é desenvolvido com tecnologia inovadora empregando principalmente argilominerais, de forma distinta em relação a indústria cimenteira tradicional que tem como principal fonte de matéria-prima a rocha calcárea objetivando gerar o clínquer Portland. Os Concretos de Cimento Geopolimérico (CCG) são concretos desenvolvidos a partir do aglomerante Geopolimérico. Esses concretos apresentam propriedades físicas e mecânicas bem similares àquelas apresentadas pelos Concretos de Alto Desempenho (CAD). Neste trabalho, por meio de uma dosagem adaptada dos componentes que constituem o geopolímero, foi desenvolvido o concreto de cimento geopolimérico (CCG), que teve suas particularidades comparadas com o concreto de cimento Portland (CCP), através da fixação do parâmetro de dosagem, como a relação água/aglomerante. Para a obtenção do metacaulim, houve a necessidade de calcinar o caulim em uma temperatura de 850ºC por 2 horas e o resíduo utilizado foi Escória de Alto Forno como principal fonte de Cálcio. Estas matérias-primas foram caracterizadas por EDs e DR-X para o conhecimento das composições químicas dos precursores geopoliméricos. Foram realizados estudos preliminares de pasta e argamassas geopoliméricas com 7 dias de cura. Os melhores percentuais encontrados foram 45% de Escória de Alto Forno para a pasta e 69% de areia em Argamassa. Estes resultados então foram aplicados para o estudo do Concreto de Cimento Geopolimérico, posteriormente submetidos a ensaios de compressão na idade de 7 dias. Os resultados mostraram que o CCG atingiu resistência à compressão média de 42 Mpa, se enquadrando na normativa de Concreto de Alta resistência inicial e mostrando resultados similares ao do Concreto de Cimento Portland. As superfícies de fratura foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), a partir dos fragmentos retirados dos corpos-de-prova rompidos no ensaio mecânico. As análises apresentaram a melhor aderência matriz/agregado no CCG em comparação ao CCP.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo do desempenho térmico e mecânico da argamassa geopolímérica a partir do metacaulim com adição de escória de alto forno
(2019-06-24) SILVA, Alan Rodrigo Palheta; SILVA, Alisson Clay Rios da; http://lattes.cnpq.br/7389345867032737; https://orcid.org/0000-0001-9186-2287
O Termo Geopolimero foi introduzido a partir de Davidovits, e indica materiais com propriedades cimenticias e matérias primas de origens geológicas ou minerais, para que ocorra a reação é necessário um meio alcalino, onde alumínio e silício reagirão e formarão polímeros (de onde surge o nome Geopolimero), e o cálcio entra no interstício da estrutura. Os Geopolímeros são conhecidos por propriedades bem interessantes, tais como rápida cura, resistência igual ou superior ao Portland, além de redução de danos ambientais quando comparado ao tradicional Cimento Portland. Neste trabalho objetivou-se produzir a Argamassa Geopolimérica – AGP, e encontrar as melhores formulações e propriedades utilizando como matéria prima o caulim da Região Norte e o Resíduo Escória de Alto - EAF, o Estudo contém pesquisa em relação a granulometria de EAF e uma análise preliminar de Pasta De Cimento Geopolimérico. Uma comparação foi realizada em relação a Argamassa Refratária Comum – ARC. Os resultados obtidos foram satisfatórios, com a AGP apresentando uma resistência a comprensão melhor que a ARC após a exposição térmica na temperatura de 400ºC.

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