Faculdade de Ciência e Tecnologia - FCT/CANAN

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Determinação das propriedades de tração de compósitos de matriz epóxi reforçados com fibra de Guarumã
(2018-02-05) PINHEIRO, Miriane Alexandrino; SILVA, Alisson Clay Rios da; http://lattes.cnpq.br/7389345867032737; CÂNDIDO, Verônica Scarpini; http://lattes.cnpq.br/8274665115727809
A necessidade do desenvolvimento de materiais com propriedades diferenciadas, como bom desempenho mecânico, baixo custo e que sejam ambientalmente corretos, tem aumentado a cada dia. Neste contexto, destaca-se a busca pelo desenvolvimento de compósitos de matriz polimérica com reforço de fibras naturais. Estas fibras, possuem vantagens em relação às fibras sintéticas pois são encontradas em grandes quantidades e com facilidade, como é o caso do guarumã (Ischinosiphon koern) uma espécie abundante em regiões de várzeas. Neste trabalho, materiais compósitos de matriz epóxi reforçados por fibras de guarumã, foram analisados mecanicamente e microestruturalmente. O processo de fabricação dos materiais compósitos iniciou-se com a caracterização das fibras. Os corpos de prova foram produzidos em moldes de silicone e lixados para atender as especificações da norma ASTM D 638, para que fossem realizados os ensaios de resistência a tração, e posteriormente realizada a microscopia eletrônica de varredura para analisar a microestrutura do material fraturado. A partir dos valores obtidos após o ensaio de tração, observou-se que, apesar do baixo desempenho mecânico quando relacionado com a matriz, a adição de fibras de guarumã tende a um ligeiro reforço na matriz epoxídica. A caracterização microestrutural, revelou que os compósitos de matriz epóxi reforçados com fibras de guarumã, possuem um grande potencial, quando comparados a compósitos que possuem outras fibras naturais como reforço.
Acesso aberto (Open Access)
Incorporação de fibras curtas de bambu (Bambusa vulgaris) e resíduo industrial de caulim em compósitos de matriz polimérica: resistência à tração e fractografia
(2018-02-05) BARBOSA, Karla Suellen Lino; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087; SANTOS, Alessandro José Gomes dos; http://lattes.cnpq.br/4473253556335182
Atualmente os materiais compósitos tem ganhado destaque na sua fabricação e aplicação industrial. Pesquisadores tem demonstrado interesse nessa área de materiais devido seu desenvolvimento sustentável. Fibras vegetais e resíduos industriais que possuem descarte muitas vezes inadequado têm sido bastante procurados por pesquisadores como cargas para esses materiais compósitos. Neste trabalho foram produzidos materiais compósitos de matriz Poliéster Isoftálica com inserção de fibras vegetais de bambu nos comprimentos de 15 e 30 mm, compósitos com carga de resíduo industrial de caulim flint com granulometria de 100 mesh e compósitos híbridos resíduo/fibra. Os compósitos foram confeccionados de acordo com o método hand lay-up. Para cada série foram produzidos 6 (seis) corpos de prova. A matriz polimérica apresentou proporções de: catalisador 1 % e acelerador 1,5 %. As fibras inseridas tiveram valores de fração mássica de 1, 2 e 3 %, o resíduo industrial de caulim flint foram às frações de 10, 20, 30 e 40 % e os compósitos híbridos tiveram valores de: fibra 3 %/Resíduo 10 %, fibra 3 %/Resíduo 20 % e fibra 3 %/Resíduo 30 %. Foram realizados ensaios de tração dos compósitos pela norma ASTM D-3039 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 em relação à matriz plena. Os melhores resultados de limite de resistência foram: 41,89 MPa e 27,06 MPa para fibras de bambu 15 e 30 mm, respectivamente, ambas de proporção de 1 % de fibras; 31,44 MPa para resíduo de caulim flint; 24,47 MPa para compósitos híbridos 20 % de resíduo de caulim flint + 3 % de fibras de bambu 15 mm e 33,75 MPa para compósitos híbridos 20 % de resíduo de caulim flint + 3 % de fibras de bambu 30 mm. 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 os mecanismos mais observados.
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Simulação de vibrações em eixos através de mancais flexíveis
(2018-06-15) OKADA, Henrique Yukio; ANDRADE, Luiz Cláudio Fialho; http://lattes.cnpq.br/3988224151528149
As ligas com memória de forma são materiais metálicos que possuem a capacidade de recuperar sua forma inicial, eliminando deformações residuais quando submetidas a processos térmicos, onde ocorrem transformações microestruturais de fase. Estas ligas apresentam um enorme potencial em aplicações envolvidas no controle de vibrações de estruturas diversas, devido as mudanças de fase da liga, resultando em variações no módulo de elasticidade do material. Neste trabalho busca-se simular numericamente um mancal com memória de forma, com a finalidade de alterar a rigidez equivalente do mancal e, consequentemente, alterar a velocidade crítica do eixo de uma máquina rotativa.
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Avaliação da altura do leito de sinterização de finos de minério de ferro em um reator vertical de leito fixo para a produção de sínter
(2018-07-24) DANIEL, Brenda Thayssa Figueira; SOUSA, Daniel José Lima de; http://lattes.cnpq.br/7807631055051705; NEVES, Alacid do Socorro Siqueira; http://lattes.cnpq.br/4480788820987458
O presente trabalho possui como objetivo a realização do processo de sinterização de finos de minério de ferro, moinha de carvão vegetal e adições, em três alturas, de um Reator de Leito Fixo e analisar os parâmetros do processo, bem como o desempenho do equipamento e a qualidade do sínter produzido. O referido processo tem como finalidade, a produção de um sínter para o processo de redução em altos-fornos. A resistência mecânica do sínter dependerá da quantidade e da composição da mistura de sinterização. Deste modo, os produtos obtidos foram caracterizados através de análises em DRX, MEV, EDS e FRX, submetido a testes de tamboreamento. Ao final pode-se afirmar que a melhor altura alcançada no leito de sinterização, dentre os três estudos aqui realizados, o Sínter 2, com a altura de 45 cm, obtive-se resultados satisfatórios, em temperaturas reais de sinterização e consequentemente gerando sínteres com boa qualidade para uma produção em planta piloto.
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Estudo experimental de um difusor cônico aplicado a um microgerador eólico
(2018-08-02) TANOUE, Atamy Reis; BARBOSA, Disterfano Lima Martins; http://lattes.cnpq.br/5619873050662231
O difusor cônico instalado em volta da turbina causa um aumento na velocidade do vento que incide sobre o seu rotor, acarretando em um aumento de eficiência na geração de energia elétrica. Uma vez conhecido o comportamento do vento no interior do difusor, pode-se determinar a região ideal para a instalação da turbina (maiores velocidades), de modo a aproveitar a maior energia cinética disponível. Este aumento global na velocidade do vento que chega ao rotor da turbina ocasiona um aumento na extração de energia. O presente trabalho tem como objetivo avaliar o aumento da geração de energia elétrica de uma turbina eólica com a instalação de difusores cônicos, além de um levantamento experimental acerca do comportamento do escoamento de ar em um difusor cônico. Desta forma, além de avaliar a influência da geometria do difusor na geração de energia elétrica, o trabalho busca levantar informações que complementem o modelo matemático proposto por Barbosa (2013), o qual prevê a distribuição de velocidades no interior do difusor em função de sua geometria. Os resultados obtidos por este trabalho indicaram que de fato há o aumento de tensão em função da presença do difusor em torno da turbina, o aumento de velocidade foi da ordem de 21%, enquanto que o aumento de velocidade tensão elétrica foi da ordem de 16%. Mostrou também que o comportamento obtido é compatível com a literatura disponível e com os resultados de trabalhos acerca da temática.
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Efeito da incorporação do chamote em argilas para a produção de cerâmicas utilitárias no Distrito de Icoaraci, Belém - PA
(2018-12-14) GOMES, Gabriel da Silva; SOUSA, Daniel José Lima de; http://lattes.cnpq.br/7807631055051705
Visando a obtenção de panelas refratárias no polo cerâmico de Icoaraci, este trabalho teve por objetivo avaliar o efeito da incorporação de chamote à argila utilizada pelos artesãos locais, avaliando o possível aumento da resistência nas peças a temperaturas superiores a 400 ºC para possível cozimento de alimentos. O chamote foi obtido do rejeito de artefatos cerâmicos, danificados pós queima, tais como vasos, pratos, dentre outros; o rejeito foi triturado manualmente, a fim de se obter granulometria similar à utilizada por artesãos de Bragança, onde peças refratárias com adição de chamote são tradicionalmente produzidas e até exportadas. Na argila empregada para fabricação das peças foram determinados os teores de ferro total e matéria orgânica, além da composição granulométrica e mineralógica; através de difração de raios-x foram determinados os minerais em amostra total e na fração argila (lâminas orientadas). Após essas análises foi adicionado chamote à argila, em porcentagens de 5, 10, 15 e 20%, preparando-se corpos de prova com cada uma dessas misturas, para serem submetidos à queima, em forno de um artesão do polo de Icoaraci. Nessas peças com chamote também foi determinado algumas propriedades tecnológicas, a fim de identificar as modificações decorrentes da queima. Além disso, foram feitas análises em Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV), para estudo microtextural, e por Energy Dispersive x-ray Detector (EDS), para a determinação da composição química (sobretudo os constituintes maiores) da cerâmica atualmente produzida em Icoaraci. Todas as amostras de argilas consideradas apresentaram composições que englobam características de matérias primas atualmente utilizadas nos produtos cerâmicos brasileiros. Com os ensaios tecnológicos, objetivou que a composição de 15% de chamote seria mais adequada, devido valores de retração linear, perda de massa ao fogo, absorção de água e porosidade aparente serem menores que as demais composições e sua trabalhabilidade não foi alterada. Entretanto, ocorre também uma redução da resistência. Este comportamento é atribuído à maior presença de quartzo, fato que foi comprovado em trabalhos que sustentou essa pesquisa.
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Proposta e construção de um túnel de vento adaptado para ensaios de microgeradores eólicos e difusores
(2018-12-14) MOREIRA, Lucas da Silveira; BARBOSA, Disterfano Lima Martins; http://lattes.cnpq.br/5619873050662231
Mesmo com o contínuo avanço da tecnologia computacional, a qual auxiliou no estudo da dinâmica dos fluidos, túneis de vento continuam sendo importantes equipamentos científicos na pesquisa dos fenômenos aerodinâmicos, fornecendo dados confiáveis e reproduzindo condições de escoamento que não podem ser realizadas por computadores. Este trabalho possui como objetivo construir, a partir de um ventilador axial, um túnel de vento de baixo custo e funcional de circuito aberto do tipo soprador e de seção de teste aberta de 500 mm x 500 mm, para ser utilizado em ensaios de microgeradores e difusores de pequeno porte. Pesquisas de custos foram realizadas para definir o melhor material a ser utilizado na construção do túnel, optando por sua construção com madeira compensada, fornecendo rigidez necessária a estrutura. Para verificar a qualidade do escoamento, foi mapeado o seu perfil de velocidade na seção de teste utilizando um tubo de Pitot e analisado visualmente o comportamento do escoamento através de injeção de fumaça. Os resultados obtidos foram satisfatórios, o escoamento apresentou boa qualidade para serem ensaiados difusores e microgeradores.
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Sinterização de minério de ferro utilizando carvão vegetal como combustível
(2018-12-14) MEIRELES, Lourival Miquéias de Araújo; SOUSA, Daniel José Lima de; http://lattes.cnpq.br/7807631055051705; NEVES, Alacid do Socorro Siqueira; http://lattes.cnpq.br/4480788820987458
Para os processos siderúrgicos, geralmente o combustível usado é o coque proveniente do carvão mineral, obtido através da coqueificação. Porém, este trabalho busca a inserção dos finos do carvão vegetal, produto da queima do eucalipto proveniente de resíduos do processo siderúrgico. O carvão vegetal contribui na produção de 42% do aço brasileiro. A moinha possui um alto poder calorífico, que ajuda na queima e na aglomeração de finos. Nesta aglomeração é imprescindível que hajam insumos que visem um melhor aglomerado, com boa resistência mecânica e que seja de boa qualidade para posteriores operações e fins. A adição da moinha de carvão vegetal aumenta a reatividade e a produtividade, importante ressaltar que este combustível é renovável, uma biomassa. Gases liberados pelo carvão vegetal interferem na aglomeração em estudo, a sinterização, que se apresenta como a melhor opção para aglomerar os finos de minério de ferro. O sínter, formado com adição de moinha de carvão vegetal, é um composto dúctil e demonstra boa resistência, propriedade mecânica analisada após ensaios mecânicos. A moinha de carvão vegetal implica na porosidade e é indiretamente proporcional a resistência; portanto, não é vantajoso um sínter com alto grau de poros, pois irá deixá-lo menos resistente.
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Separação e avaliação textural do anatásio residual em caulim coating
(2018-12-19) LEAL, Igo Teixeira; PAZ, Simone Patrícia Aranha da; http://lattes.cnpq.br/5376678084716817
O caulim tem como aplicação mais nobre a cobertura de papel. Para tal, assegurar a alvura é um fator essencial. No entanto, a presença de minerais de impurezas como óxidos de ferro e titânio podem alterar significativamente esta propriedade. Nesse contexto, o principal objetivo do presente trabalho foi concentrar e avaliar o anatásio residual em um caulim coating originalmente da região do Capim, município de Ipixuna-Pa, através de um método químico alternativo. Este método consiste primeiramente na transformação hidrotermal alcalina da caulinita em sodalita e, posteriormente, no ataque ácido desta sodalita. A caracterização do anatásio concentrado foi através das análises de DRX-Rietveld, FRX, MEV-EDS. As melhores condições de transformação de caulinita em sodalita foram avaliadas variando a massa de caulim, temperatura e tempo, sendo as melhores: 2 g, 180 °C a 4 h. A partir do material concentrado foi possível detectar outros minerais de impurezas: rutilo e muscovita. Estes minerais, por estarem em baixa quantidade no caulim não eram antes observados. Através do MEV-EDS observou-se que o anatásio apresenta de forma geral morfologia semiesféricas, e esporadicamente forma bipirâmide truncada. Interpreta-se que estes grãos nanométricos de anatásio estão presentes em “bolsas” encobertas pela caulinita. Por espectrofotometria foi possível analisar o titânio solubilizado ao longo do processo de concentração proposto, onde obteve-se uma média de 272,73 mg L-1. Não foi possível concluir se este titânio foi solubilizado na etapa de transformação hidrotermal alcalina ou no ataque ácido. Pelo método de Rietveld estimou-se o teor de anatásio no concentrado em 89,1%, o qual representa 1,3% no caulim.
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Efeitos da incorporação do chamote no processamento e microestrutura da cerâmica utilitária do município de Bragança-PA
(2018-12-20) SANTOS, Dayana Rosy Souza dos; VALE, Silvio Bispo do; http://lattes.cnpq.br/4884492375891611; SOUSA, Daniel José Lima de; http://lattes.cnpq.br/7807631055051705
Este trabalho tem por objetivo avaliar o efeito da incorporação do chamote em massa cerâmica utilitária, visando à obtenção de panelas refratárias no município de Bragança-PA. O chamote foi obtido de rejeito de artefatos e panelas artesanais, queimados a temperatura 1.000°C. Inicialmente, a argila utilizada na fabricação da cerâmica foi submetida a ensaios de caracterização química, física e mineralógica, sendo quantificadas as frações argila, silte e areia, os teores de umidade e de matéria orgânica e a composição mineralógica, esta última por difratometria de raios-X, análise térmica (TG/ATG) . Fez-se adições de chamote nas proporções de 5, 10, 15, 20, 25% em peso e posterior preparação do corpo-de-prova por blocos manualmente, para queima em forno industrial a temperatura similar a utilizada na fabricação da cerâmica artesanal em estudo. As propriedades avaliadas foram: absorção de água, porosidade aparente, perda ao fogo, e retração linear. Micrografia obtidas por microscopia eletrônica de varredura com mapeamento por espectrômetro de dispersão de energia (MEV/ EDS) e Fluorescência de Raio-X (FRX). Com os resultados obtidos avaliou-se o comportamento do chamote na incorporação referente aos parâmetros de secagem da cerâmica. Além disso, a adição do chamote resultou em alterações significativas na porosidade, após a queima. Com os resultados do estudo chegou-se na definição da mistura com teor de 15% sendo a mais indicada para evitar alterações degenerativas na microestrutura das cerâmicas utilitárias produzidas na Comunidade São Mateus, reduzindo também o desperdício de matéria-prima.
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Compósitos híbridos com fibras de bambu (Bambusa vulgaris) e lama vermelha: efeito do tratamento químico na resistência à tração dos compósitos
(2019-06-25) FARIAS, Dorivane Cohen; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087; SANTOS, Alessandro José Gomes dos; http://lattes.cnpq.br/4473253556335182
A vasta área da ciência e da engenharia de materiais apresentam uma grande diversidade de aplicações, entre elas, destaca-se a produção de compósitos poliméricos incorporados com uma grande variedade de materiais de fontes naturais, de fácil acessibilidade, de grande abundância e considerados sustentáveis. Neste trabalho, foram produzidos compósitos de matriz polimérica incorporados com lama vermelha e compósitos híbridos com lama vermelha e fibras de bambu tratadas quimicamente e não tratadas, para análise mecânica de tração e fractográfica. A matriz polimérica utilizada foi à resina poliéster isoftálica insaturada juntamente com acelerador de cobalto (1,5 % v/v) e catalisador (1 % v/v). Os colmos de bambu foram coletados no Campus Profissional I (um) da Universidade Federal do Pará. As fibras foram extraídas manualmente, cortadas nos comprimentos de 15 mm e submetidas a tratamentos químicos em solução alcalina com 5 % de hidróxido de sódio (NaOH). A lama vermelha, proveniente da empresa Hydro Alunorte, foi peneirada manualmente em peneira de granulometria 100 mesh e caracterizada por meio da Difração de Raios – X (DRX). Os compósitos seguiram o processo de fabricação pelo método de laminação manual (hay layup). As proporções de lama vermelha inseridas nos compósitos foram de 10 %, 20 %, 30 % e 40 %. Para os compósitos híbridos foram inseridas as seguintes proporções: 3 %/10 %, 3 %/20 %, 3 %/30 % e 3 %/40 % (Fibra/Resíduo). Sendo confeccionados 10 (dez) corpos de prova para cada série fabricada. Os compósitos produzidos foram analisados quanto sua resistência à tração de acordo com a norma ASTM D3039. As análises fractográficas foram realizadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Como melhor resultado para compósitos com incorporação de resíduo teve-se a proporção 20 % com um limite de 36,63 MPa. Para compósitos híbridos com inserção de fibras não tratadas e resíduo, o melhor limite de resistência à tração foi de 36,25 MPa para a proporção de 3 % de fibras e 10 % de resíduo, já para compósitos híbridos com inserção de fibras tratadas e resíduo, o melhor resultado foi para proporção 3 %/10 % com um limite de 35,30 MPa. A fractografia realizada nas morfologias das fraturas dos compósitos demonstraram mecanismos como: trincas na matriz, descolamento e desfibrilamento de fibras, fibras rompidas e fibras arrancadas (pull-out).
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Influência do tratamento químico das fibras de bambu (Bambusa vulgaris) na propriedade mecânica de tração dos compósitos híbridos (fibra e lama vermelha)
(2019-06-25) SILVA, Nayla Gonçalves da; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087; SANTOS, Alessandro José Gomes dos; http://lattes.cnpq.br/4473253556335182
Com aumento do interesse pelo desenvolvimento sustentável, a uma preocupação dos pesquisadores em criar alternativas para contribuir para a preservação do meio ambiente, desenvolvendo materiais sustentáveis e de qualidade. Nesse trabalho foram desenvolvidos materiais compósitos de matriz polimérica com inserção de lama vermelha nas frações de 10, 20, 30 e 40 % e compósitos híbridos de lama vermelha nas frações de 10, 20, 30 e 40 % e fibras de bambu na fração de 3 % no comprimento de 30 mm tratada e não tratada quimicamente, os materiais sintéticos utilizados foram: resina polimérica poliéster isoftálica, acelerador de cobalto, catalizador e desmoldante. Foram confeccionados 10 (dez) corpos de prova para cada série fabricada, utilizando o método hand lay- up os quais foram submetidos à avaliação por meio de ensaios de tração para determinar as propriedades mecânicas dos materiais. O ensaio mecânico realizado nos compósitos obedeceu a norma ASTM D-3039, após ensaiados os corpos de prova foram submetidos a análise da superfície de fratura através da microscopia eletrônica de varredura – MEV. Os resultados obtidos mostraram que houve aumento no limite de resistência dos compósitos em relação à matriz plena. Os melhores resultados de limite de resistência foram: 36,63 MPa na fração de LV 20 % de resíduo, 28,85 MPa na fração de LV 10 % + FTR3 % para compósitos híbridos resíduo / fibra com tratamento químico e 31,06 MPa na fração de LV 10 % + FNT3 % para compósitos híbridos resíduo / fibra sem tratamento químico. As análises morfológicas das superfícies de fraturas foram eficientes pois evidenciaram as falhas predominantes, como: arrancamento de fibras, rompimento, trincas e vazios.
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Estudo microestrutural da cerâmica utilitária com a adição de chamote produzida em Icoaraci (Belém-PA)
(2019-07-11) SOUZA, Misheila dos Santos; MAIA, Raimunda Figueiredo da Silva; http://lattes.cnpq.br/9111525101529901; SOUSA, Daniel José Lima de; http://lattes.cnpq.br/7807631055051705
Devido à grande quantidade de resíduo cerâmico que é descartado por motivos de defeitos nas peças após a queima, utiliza-se a técnica de inserção dessa cerâmica moída, conhecida por chamote à massa cerâmica in natura a fim de melhorar as propriedades das peças cerâmicas. Observou-se em trabalhos prévios que a inserção de chamote em proporções adequadas na massa cerâmica facilita a secagem proporcionando a redução da retração linear. Icoaraci, Distrito localizado no município de Belém-PA, é reconhecido nacionalmente e até fora do país pela produção de artesanato cerâmico, suas produções variam desde elementos decorativos à elementos utilitários. Os principais utilitários são copos, pratos, panelas, tigelas, vasos, entre outros. No entanto, observou-se que em especial as panelas produzidas não podem utilizadas para o cozimento de alimentos, por não possuírem propriedades refratárias. De modo a solucionar essa questão, observou-se que no município de Bragança, localizado no nordeste do estado do Pará, são produzidas panelas refratárias usando chamote na massa cerâmica. Desta forma, no presente trabalho utilizou-se o chamote misturado na argila com o intuito de observar como as cerâmicas se apresentam com a incorporação do chamote. Os corpos de prova foram confeccionados com adição de chamote em porcentagens de 5%, 10%, 15% e 20% à massa cerâmica in natura. Após a queima, foram determinadas as propriedades físicas dos materiais através de ensaios de absorção de água, porosidade aparente, massa especifica aparente e para o estudo da microestrutura foi realizado ensaios por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) com auxílio do EDS (Energy Dispersive X-ray Detector). A partir do resultado dos ensaios físicos, foi constatado que a proporção com 10% de chamote, obteve os melhores resultados após a queima o que corrobora com a morfologia dessa proporção.
Acesso aberto (Open Access)
Pirólise da casca de buriti e ativação térmica de seu carvão vegetal para uso como adsorvente na adsorção do Cobre II
(2019-07-16) ESQUERDO, Larissa Tavares; DANIEL, Brenda Thayssa Figueira; http://lattes.cnpq.br/1993134397856983; NEVES, Alacid do Socorro Siqueira; http://lattes.cnpq.br/4480788820987458
Este trabalho visa a pirólise da casca do fruto, resíduo do processamento do buriti Mauritia Flexuosa, para produção de carvão vegetal, sua ativação térmica e a caracterização do carvão vegetal e do carvão ativado obtido em diferentes temperaturas, bem como o desempenho do processo de adsorção. A pirólise foi realizada em forno mufla a temperatura de 800˚C, em seguida o produto obtido foi pulverizado e submetido ao processo de ativação térmica nos tempos de 1, 2 e 3 horas, respectivamente, com a finalidade, de realizar a ativação térmica do carvão vegetal. O carvão ativado obtido foi submetido a ensaios de adsorção por 60 min utilizando uma solução de Cu II para promover o contato e a adsorção do adsorbato Cu (II) pelo carvão ativado e também para avaliar a capacidade de adsorção dos carvões ativados produzidos. A qualidade do carvão ativado dependerá do tempo de ativação, carbono fixo, massa específica e teor de cinzas adequado para a porosidade do material. Deste modo, o carvão vegetal e o carvão ativado obtido, foram caracterizados por meio de analises em MEV, DRX, EDS E FRX e as soluções do ensaio de adsorção foram analisadas por Espectrofotometria de Absorção Atômica. Com base nessas caracterizações, o melhor carvão ativado produzido foi o de 1 h. Isto fica evidente nos resultados da composição química imediata, onde se apresentou como destaque nos cálculos de rendimento (60%), material volátil (40%), teor de cinzas (7,38%) e carbono fixo (52,62%), bem como as demais caracterizações do (MEV-EDS), no qual a morfologia foi capaz de identificar a presença de poros na estrutura de forma homogênea entre os matérias (CVCB, CACB1H, CACB2H e CACB3H), onde essa abertura porosa acontece com a eliminação do material volátil e é proporcional ao tempo de ativação; ademais, a análise do espectro confirmou a presença do elemento carbono (C) em sua composição. Verificou-se pelas análises do FRX e DRX a presença de quartzo e silvina, composição característica de carvão de origem orgânica Logo, a casca do buriti atual como uma interessante alternativa para a produção do carvão ativado, ajudando na redução dos impactos que esses resíduos podem gerar no meio ambiente.
Acesso aberto (Open Access)
Caracterização microestrutural de liga de alumínio AA8011 reciclado de embalagem pós-consumo da indústria de alimentos
(2019-07-16) AFONSO, Larissa Corrêa; MAIA, Raimunda Figueiredo da Silva; http://lattes.cnpq.br/9111525101529901; NEVES, Alacid do Socorro Siqueira; http://lattes.cnpq.br/4480788820987458
O alumínio dentre suas inúmeras propriedades pode ser infinitamente reciclado. Neste trabalho foi realizado a obtenção e caracterização de lingotes obtidos da reciclagem de alumínio oriundo de embalagenspós consumo utilizadas na indústria de alimentos, produzidas com a liga AA 8011. As marmitas foram coletadas, higienizadas, cominuídas e fundidas. Os lingotes obtidos foram caracterizados utilizando análises químicas, fluorescência de raios X, Energia Dispersiva de Raios X (EDS). A macro e microestrutura e a propriedade mecânica foram investigadas detalhadamente usando microscopia óptica, microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura, e ensaio de micro dureza Vickers. Os resultados da caracterização por EDS e de fluorescência de raios X permitiu avaliar a liga como AA8011. A macroestrutura revelou baixo índice de porosidade e pequenas inclusões. A microestrutura apresentou estrutura dendrítica e que se apresenta mais refinada na interface metal molde que no centro do lingote. A microdureza Vickers apresentou resultado de 35,54 HV.
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/4480788820987458
O 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.
Acesso aberto (Open Access)
Padrões hidroquímicos de potabilidade e fatores de contaminação das águas subterrâneas de poços nas adjacências do Campus UFPA – Ananindeua (Icuí-Guajará)
(2019-07-19) RIBEIRO, Yuri Ribeiro de; SOUSA, Daniel José Lima de; http://lattes.cnpq.br/7807631055051705
A água é indispensável para os seres vivos, e é utilizada para diversas finalidades. Nas últimas décadas o aumento da população acelerou o processo de urbanização de diversas áreas sem um prévio preparo, ou qualquer infraestrutura de saneamento. A concentração de grandes massas populacionais com baixo poder aquisitivo em áreas urbanas periféricas, é aspecto a ser considerado, tendo em vista que nestas áreas observa-se, a utilização de práticas inadequadas de disposição de resíduos sólidos e esgoto, que contribuem para a contaminação das fontes de água superficiais e subterrâneas. Fontes estas que, por necessidade, abastecem a própria população por coleta direta ou perfuração de poços. Este trabalho teve o objetivo de avaliar a qualidade do aquífero consumido pela população, e caracteriza-los quanto ao padrão de potabilidade estabelecido pela portaria nº 2.914/2011 do Ministério da Saúde. A divulgação dos resultados dos agentes contaminantes obtidos permitirá contribuir socialmente a fim de gerar uma consciência nos moradores da região sobre os riscos sofridos pelo consumo destas águas, o que contribuirá para uma melhora na qualidade de vida através da prevenção de doenças. Para a avaliação de qualidade do aquífero, foram analisados os seguintes parâmetros: pH, condutividade elétrica, temperatura, turbidez, cor aparente, acidez, alcalinidade total, bicarbonato, dureza total, íons amônio, nitrato, sulfato, fosfato, cloreto, sódio, potássio, cálcio e magnésio. Foram coletadas amostras de oito poços ao todo, escolhidos de forma aleatória respeitando certa distância entre os mesmos; a profundidade dos poços varia entre 15 e 28 metros. As análises foram realizadas no laboratório de Hidroquímica e no laboratório de Cromatografia do Instituto de Geociências da Universidade Federal do Pará (UFPA), onde o estudo apontou que a exploração do aquífero da região não é adequada, através de poços semi-artesianos construídos sem critérios técnicos. Foram obtidos fortes indícios de contaminação por fossas sépticas, em decorrência do inadequado serviço de saneamento básico. Esta situação indica que o consumo dessas águas, poderá acarretar problemas à saúde da população.
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Influência da granulometria do resíduo de mármore e granito em compósitos poliméricos com fibras vegetais de sisal
(2019-12-12) REIS, Ingrid Moreira; BARBOSA, Karla Suellen Lino; http://lattes.cnpq.br/0362422563990739; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087
Com o desenvolvimento industrial, a busca por novos materiais que possam substituir os materiais convencionais tornou-se intensa, criando assim, um interesse por parte das empresas em investir na qualidade dos produtos de forma sustentável e econômica. Com base nessas considerações, este trabalho tem como objetivo avaliar a influência da granulometria do resíduo de mármore e granito em compósitos poliméricos com fibras vegetais de sisal. O método utilizado neste trabalho foi o processo de fabricação de laminação manual (hand lay up), onde foram confeccionados compósitos híbridos nas frações mássicas de resíduo de mármore e granito de 5 %, 10 %, 15 % e 20 % e incorporadas fibras de sisal na fração de 3 %. O resíduo foi proveniente da empresa Brilasa Britagem e Laminação de Rochas S/A, o qual foi peneirado manualmente em peneira de granulometria de 100 e 200 Meshs. As fibras foram fornecidas pela empresa SISALSUL, situada no Estado de São Paulo, as quais foram cortadas manualmente no comprimento de 15 mm. A matriz polimérica utilizada foi à resina poliéster isoftálica em conjunto com o acelerador de cobalto (1,5 % v/v) e o catalisador MEK-P (1 % v/v). Após a confecção das placas, foram obtidos os corpos de provas para cada série fabricada para a realização dos ensaios de caracterização física por meio da massa específica aparente (ASTM D 792), absorção de água (ASTM D 570) e porosidade aparente (ASTM D 2734), além dos ensaios de flamabilidade horizontal (ASTM D 635) e de resistência à tração (ASTM D 3039). As análises da superfície de fratura foram feitas através da microscopia eletrônica de varredura. O ensaio de flamabilidade mostrou que os compósitos apresentaram classificação HB segundo a norma ASTM D 635 e atenderam as especificações do CONTRAN/2014, na qual a carga de 20 % RMG / 3 % FS na granulometria de 100 e 200 Meshs obtiveram uma redução de aproximadamente 16 % e 29 %, respectivamente. Nos ensaios de tração houve aumento na resistência, onde as proporções de 5 % RMG / 3 % FS com granulometria de 100 Mesh e 10 % RMG / 3 % FS na granulometria 200 Mesh obtiveram uma resistência de aproximadamente 22 MPa e 19 MPa, respectivamente. As análises morfológicas das superfícies de fratura foram eficazes para a determinação dos fenômenos de falhas presentes nos materiais, onde os mecanismos predominantes foram fibras rompidas e a ocorrência de descolamento de fibra da matriz (pull- out).
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.
Acesso aberto (Open Access)
Análise e simulação numérica do perfil de velocidade do escoamento turbulento em um tubo
(2019-12-13) SOARES, Railam Miranda; ANDRADE, Luiz Cláudio Fialho; http://lattes.cnpq.br/3988224151528149
Neste trabalho é realizado a simulação numérica de um tubo com o auxílio do software ANSYS Fluent, onde os resultados obtidos são comparados com os dados experimentais do trabalho de Laufer (1954) “The structure of turbulence in fully developed pipe flow”. Os resultados foram comparados para os perfis de velocidade médio e componentes de flutuação da velocidade, em coordenadas adimensionais, com quatro modelos de turbulência RANS. Estes mostram que tais modelos de turbulência preveem com boa acurácia os perfis de velocidade médio, mas mostram dificuldades em lidar com as componentes de flutuação, especialmente os modelos de duas equações devido a consideração isotrópica da hipótese de Boussinesq. Por fim, os resultados obtidos no presente trabalho mostraram-se satisfatórios, de acordo com os limites apresentados por cada modelo.