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metadata.dc.type: Trabalho de Conclusão de Curso - Graduação
Title: Caracterização mecânica de compósitos de matriz polimérica com adição de resíduos sólidos industriais
metadata.dc.creator: MORAES, Mario Henrique Moreira de
metadata.dc.contributor.advisor1: COSTA, Deibson Silva da
Issue Date: 26-Nov-2019
Citation: MORAES, Mario Henrique Moreira de. Caracterização mecânica de compósitos de matriz polimérica com adição de resíduos sólidos industriais. Orientador: Deibson Silva da Costa. 2019. 86 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Materiais) – Campus Universitário de Ananindeua, Universidade Federal do Pará, Ananindeua, 2019. Disponível em: https://bdm.ufpa.br/jspui/handle/prefix/2641. Acesso em:.
metadata.dc.description.resumo: Neste trabalho foram confeccionados compósitos de matriz polimérica, utilizando-se dos resíduos industriais de lama vermelha, caulim, cobre e cinzas volantes, com granulometria padronizada em 100 mesh. A confecção seguiu o método de fabricação manual "hand lay-up", com proporções em massa variando entre 0 %, 5 %, 15 %, 25 % e 35 %. Utilizou-se resina poliéster isoftálica como fase matriz, com iniciador na proporção de 1 % em v/v e ativador na proporção de 1,5 % v/v. A análise mineralógica dos resíduos foi realizada pela técnica de Difração de Raios-X. Após a etapa de confecção dos materiais compósitos e da elaboração dos corpos de prova, realizaram-se ensaios físicos (NBR 12.766) e os ensaios mecânicos de flexão (ASTM D 790) e tração (ASTM D 3039), com a análise da superfície de fratura realizada utilizando o Microscópio Eletrônico de Varredura. A taxa de propagação de chama foi obtida por meio do ensaio de flamabilidade horizontal (ASTM D 635). Verificou-se que propriedades físicas como a absorção de água e a porosidade aparente aumentaram conforme se elevaram as composições, o que já era esperado devido o aumento gradual da fração mássica do particulado. Mecanicamente, obtiveram-se resultados semelhantes ou inferiores ao da matriz plena para o ensaio de flexão, entretanto, notou-se um aumento da resistência para o ensaio de tração, configurando os resíduos como carga de reforço para este ensaio. A análise fractográfica demonstrou uma boa distribuição dos resíduos na matriz, bem como a presença de trincas e marcas de rios, representativos do tipo de fratura frágil característico do compósito estudado. Todos os materiais ensaiados exibiram ótimas propriedades de resistência à chama quando comparados com as diretrizes e recomendações da norma utilizada para o ensaio de flamabilidade, com a diminuição na taxa de propagação de chama favorecida pelas fases minerais e composição química presentes nos resíduos utilizados.
Abstract: Polymer matrix composite materials were made using the following industrial wastes: red mud, kaolin, copper and fly ash. Mass proportions was established and ranged from 0 %, 5 %, 15 %, 25 % and 35 %, at a 100 mesh granulometry. Isophthalic polyester resin was utilized with initiator (proportion of 1 % v/v) and activator (proportion of 1.5 v/v). The preparation of the composite material followed the hand lay-up method. Mineralogic waste analysis was performed using XRD technique. Physical and flammability tests followed the parameters of the standards NBR 12,766 and ASTM D 635, as well as mechanical tensile test (ASTM D 3039) and flexure test (ASTM D 790). SEM technique was also used for the fracture analysis. Physical properties increased as the compositions increased, due to the gradual increase of density. Mechanical results were not expressive for flexure tests and thriving for tensile tests. All tested materials showed flame retardancy characteristics when compared to the standard recommendation, due mostly to the chemical and mineral composition of the wastes utilized for the composite materials.
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA EXTRATIVA::TRATAMENTO DE MINERIOS
Keywords: Materiais conjugados
Resina Poliéster
Resíduos sólidos
Propriedades mecânicas
Composite materials
Polymers
Solid wastes
Mechanical properties
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Appears in Collections:Curso de Engenharia de Materiais - CANAN

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