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metadata.dc.type: Trabalho de Conclusão de Curso - Graduação
Title: Efeito do resíduo industrial de alumínio nas propriedades de compósitos poliméricos
metadata.dc.creator: OLIVEIRA, Gabriel da Cruz
metadata.dc.contributor.advisor1: COSTA, Deibson Silva da
metadata.dc.contributor.advisor1ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5421-5256
metadata.dc.contributor.advisor-co1: MENDES, Bruno Henrique Alves
Issue Date: 6-Jun-2021
Citation: OLIVEIRA, Gabriel da Cruz. Efeito do resíduo industrial de alumínio nas propriedades de compósitos poliméricos. Orientador: Deibson Silva da Costa. 2021. 77 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Materiais) – Campus Universitário de Ananindeua, Universidade Federal do Pará, Ananindeua, 2021. Disponível em:https://bdm.ufpa.br:8443/jspui/handle/prefix/3357. Acesso em:.
metadata.dc.description.resumo: Os compósitos englobam uma classe de materiais com propriedades importantes para diversos setores de aplicação, mas o que chama atenção no compósito é o seu potencial para combinar variados tipos de materiais, e esse fator ganha maior valor quando se direciona ao reaproveitamento de materiais que são descartados pelas indústrias e que interferem diretamente no desenvolvimento sustentável. Este trabalho consiste na produção de materiais compósitos a partir da incorporação de resíduo industrial de alumínio em matriz polimérica, os quais foram testados conforme suas propriedades físicas, mecânicas e de resistência à queima. Dessa forma, realizou-se ensaios de caracterização morfológica, química e mineralógica do resíduo. A matriz utilizada foi à resina poliéster isoftálica insaturada com a adição do acelerador de cobalto (1,5 % v/v) e catalisador butanox M-50 (1 % v/v). O resíduo de alumínio foi obtido junto à empresa Colorjato do estado de São Paulo e, para a metodologia deste trabalho, foi classificado em peneira de 100 mesh da série Tyler. Foi utilizado o método manual Hand lay-up associado à compressão para fabricações dos compósitos, com frações volumétricas de resíduo de 0 %, 10 %, 20 % e 30 %. Os resultados mostraram que o particulado de alumínio tem tamanhos variados conforme a análise microestrutural das partículas, apresentando certas impurezas como Silício e Cromo em seus grãos. As propriedades físicas mostraram que a inserção de resíduo condicionou um aumento gradativo na massa específica aparente, o que teve influência direta na absorção de água e porosidade aparente. No ensaio de resistência mecânica do compósito, as composições de 10 % apresentaram melhor desempenho mecânico de tração e flexão, com resistência mecânica de até 27,11 e 133,19 MPa, respectivamente. A análise das fraturas dos compósitos mostrou que frações volumétricas menores que 30 % apresentam melhor distribuição do particulado, com boa homogeneização e dispersão das fases presentes. O teste de flamabilidade horizontal permitiu avaliar que a resistência a chamas do compósito é proporcional a adição de resíduo dentro da matriz, o que indica que o resíduo de alumínio de modo geral apresenta resistência devido sua estrutura e/ou seus constituintes. Os resultados expressaram que o limite da composição de 30 % mostrou uma menor taxa de queima de 11,17 mm/min, com redução de até 49,42 % em comparativo com o poliéster. Dessa forma, o estudo descreve um potencial em relação a combinação das fases presentes para possíveis aplicações, embora seja necessário um estudo mais especifico.
Abstract: Composites encompass a class of materials with important properties for various application sectors, but what draws attention to the composite is its potential to combine different types of materials, and this factor gains greater value when directed towards the reuse of materials that are discarded industries and that directly interfere in sustainable development. This work consists of the production of composite materials from the incorporation of industrial aluminum waste in a polymeric matrix, which were tested according to their physical, mechanical and resistance to burning properties. Thus, tests of morphological, chemical and mineralogical characterization of the waste were carried out. The matrix used was the unsaturated isophthalic polyester resin with the addition of the cobalt accelerator (1.5 % v / v) and butanox M-50 catalyst (1 % v / v). The aluminum residue was obtained from the company Colorjato in the state of São Paulo and, for the methodology of this work, it was classified in a 100 mesh sieve of the Tyler series. The manual method Hand lay-up associated with compression was used for the manufacture of composites, with volumetric fractions of residue of 0 %, 10 %, 20 % and 30 %. The results showed that the aluminum particulate has different sizes according to the microstructural analysis of the particles, presenting certain impurities such as Silicon and Chromium in their grains. The physical properties showed that the insertion of waste led to a gradual increase in the apparent density, which had a direct influence on water absorption and apparent porosity. In the mechanical strength test of the composite, the 10 % compositions showed better mechanical performance of traction and flexion, with mechanical strength of up to 27.11 and 133.19 MPa, respectively. The analysis of the fractures of the composites showed that volumetric fractions less than 30 % present a better distribution of the particulate, with good homogenization and dispersion of the present phases. The horizontal flammability test allowed to evaluate that the flame resistance of the composite is proportional to the addition of residue within the matrix, which indicates that the aluminum residue in general presents resistance due to its structure and / or its constituents. The results expressed that the composition limit of 30 % showed a lower burning rate of 11.17 mm / min, with a reduction of up to 49.42 % compared to polyester. Thus, the study describes a potential in relation to the combination of the present phases for possible applications, although a more specific study is needed.
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS::POLIMEROS, APLICACOES
Keywords: Resina poliéster
Alumínio
Polímero
Compósito
Polyester resin
Aluminum
Polymer
Composite
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Appears in Collections:Curso de Engenharia de Materiais - CANAN

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