Faculdade de Ciência e Tecnologia - FCT/CANAN

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Acesso aberto (Open Access)
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.
Acesso aberto (Open Access)
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.
Acesso aberto (Open Access)
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.
Acesso aberto (Open Access)
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.
Acesso aberto (Open Access)
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.
Acesso aberto (Open Access)
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.
Acesso aberto (Open Access)
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.
Acesso aberto (Open Access)
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.
Acesso aberto (Open Access)
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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