Dissertações/Teses

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2018
Dissertações
1
  • EDUARDO DE OLIVEIRA GOMES
  • Estudo das propriedades fotoluminescentes e fotocatalíticas de BaMoO4 e sua obtenção pela técnica hidrotermal assistido por micro-ondas

  • Orientador : MAURICIO ROBERTO BOMIO DELMONTE
  • Data: 21/Fev/2018
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  • Partículas de BaMoO4 foram sintetizadas por intermédio do método de coprecipitação a temperatura ambiente seguido do método hidrotérmico assistido por micro-ondas em diferentes tempos (1, 2, 4 e 8 minutos) com e sem o uso de direcionadores estruturais (surfactantes). Os cristais formados apresentaram morfologias geométricas semelhantes a octaedros, e foram estruturalmente caracterizados pelas técnicas de difração de raios-X (DRX) e espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). Suas propriedades ópticas foram investigadas pelas técnicas de fotoluminescência (PL) e ultravioleta-visível (UV-vis). Os difratogramas de raios-X indicaram que os materiais obtidos apresentam estrutura cristalina tetragonal do tipo scheelita e sem a presença de segundas fases. O FTIR mostrou modos ativos na região infravermelho F2(ⱱ3) e F2(ⱱ4) que são respectivamente para BaMoO4 atribuídos aos modos de estiramento antissimétrico e modo de flexão, em que o F2(ⱱ3) está relacionado a vibração antissimétrica Mo-O dentro do grupo [MoO4]2-. Também indicou a banda característica dos BaMoO4 situada na faixa de 900-800 cm-1. Os dados ópticos de espectroscopia de UV-Vis revelaram que os valores de energia de gap (Egap) apresentam energias entre 4,27 e 4,49 eV. A microscopia eletrônica por emissão de campo (MEV-FEG) foi utilizada para visualizar as diversas morfologias e verificar o mecanismo de crescimento e formação das partículas. As propriedades fotocatalíticas dos materiais obtidos foram investigadas por intermédio da fotocatálise de corantes da indústria têxtil.

2
  • CAMYLA REGINA DANTAS FERREIRA
  • COMPÓSITO DE ZIRCÔNIA COMERCIAL COM HIDROXIAPATITA PURA PRODUZIDA VIA MÉTODO SOL GEL PARA APLICAÇÕES BIOMÉDICAS

  • Orientador : MAURICIO ROBERTO BOMIO DELMONTE
  • Data: 23/Fev/2018
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  • Por apresentar excelentes propriedades mecânicas como tenacidade, resistência mecânica e módulo de elasticidade semelhantes à de ligas de aço inoxidável, além de baixa toxicidade, a zircônia é um biomaterial cerâmico com diversas aplicações. No entanto, a zircônia possui baixa afinidade com células e tecidos, pois é um material bioinerte, e em decorrência de suas elevadas propriedades mecânicas em relação ao osso, podem surgir concentrações de tensão irregulares, resultando em fratura. A hidroxiapatita, por sua vez, pertence à família dos fosfatos de cálcio e apresenta elevado módulo de elasticidade, e está presente em compostos naturais como o tecido duro, osso, dentina e esmalte dental, sendo um material bioativo sem resistência mecânica adequada. Com o intuito de obter um material com elevada tenacidade à fratura e afinidade com células e tecidos, foram desenvolvidos e investigados compósitos de zircônia e hidroxiapatita. Para este trabalho a zircônia utilizada foi a zircônia dopada com 8% de ítria, comercial, e a hidroxiapatita foi sintetizada via método sol-gel a diferentes temperaturas e tempos de calcinação (500°C/2h, 500°C/4h, 500°C/6h; 700°C/1h, 700°C/2h, 700°C/4h; 900°C/4h). As amostras apresentaram camada de zircônia dopada com ítria comercial seguida de camada do material compósito, produzido com zircônia comercial e hidroxiapatita calcinada a 700°C/4h, nas seguintes proporções YSZ/HA 95/5, YSZ/HA 90/10, YSZ/HA 85/15 e YSZ/HA 80/20. As amostras foram caracterizadas por: Difração de Raios-x (DRX), Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Método BET, Ensaio de Arquimedes, Microdureza Vickers e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Os resultados do DRX mostraram a formação de fase majoritária hidroxiapatita a diferentes temperaturas e tempos de calcinação, havendo a formação dos materiais compósitos com área superficial e dureza diminuindo com o aumento da presença de hidroxiapatita. As amostras YSZ/HA 85/15 e YSZ/HA 80/20, apresentaram o melhor comportamento mecânico com maiores valores de tenacidade à fratura de 9,2 e 9,3 MPa.m1/2, respectivamente. A amostra YSZ/HA 85/15 com menor porosidade aparente (0,60%) e absorção de água (0,10%). 
     
3
  • FERNANDO SERGIO DE MACEDO CALDAS
  • ESTUDO DA RESISTÊNCIA MECÂNICA DE UM COMPÓSITO DE MATRIZ POLIMÉRICA COM ADIÇÃO DE ALUMINA

  • Orientador : UILAME UMBELINO GOMES
  • Data: 9/Mar/2018
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  • Atualmente, as pesquisas para o desenvolvimento de materiais biocompatíveis vêm sendo amplamente desenvolvidas. Estes materiais, também conhecidos por biomateriais, são utilizados na área da medicina com o intuito de tratar, substituir ou reparar sistemas biológicos (tecidos e/ou órgãos) parcial ou totalmente. Na área da cirurgia ortopédica, os cimentos ósseos, além do uso para fixação de implantes, são aplicados na reparação de falhas ósseas decorrentes de fraturas provocadas por trauma de alta energia, como no caso de acidentes envolvendo veículos automotores e/ou o envelhecimento humano, em face da osteoporose, que é uma doença caracterizada pela redução da parte mineral dos ossos, tornando-os mais frágeis, e consequentemente, mais susceptíveis às fraturas. O cimento ósseo à base de polimetilmetacrilato (PMMA) já é largamente aplicado no âmbito da cirurgia ortopédica; neste trabalho foi estudado o efeito da adição da alumina (Al2O3) na matriz polimérica (PMMA) sobre as propriedades mecânicas, principalmente  resistência à flexão. O compósito formado por PMMA e Al2O3, além da sua possível aplicabilidade na área ortopédica, possibilitará uma redução de custo, visto ser a alumina abundante na natureza. Para o desenvolvimento deste trabalho foram caracterizados os pós de partida – PMMA e alumina, e para a obtenção dos compósitos foram realizadas as misturas do polímero (pó) na presença do redutor líquido (monômero) com adição de alumina, nas proporções de 0,5%, 1% e 2%, em peso. A mistura libera calor (reação química exotérmica), chegando a 110 ºC, e o endurecimento ocorre em temperatura ambiente, levando em média de 1 a 2 minutos. Foram obtidas as amostras endurecidas em forma de barras. Os pós de partida e os pós misturados foram caracterizados através das análises de microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS), difração de Raio-X (DRX), e já, as amostras endurecidas, foram submetidas aos ensaios de resistência mecânica à flexão, e caracterizadas em MEV, EDS.  Os resultados mostraram que a adição de alumina ao PMMA influenciou à resistência mecânica à flexão com o aumento do módulo de elasticidade, e a capacidade de deformação e por último a progressiva redução da porosidade.

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  • RIVALDO LINS ROCHA FILHO
  • CARACTERIZAÇÃO DE TRANSFORMAÇÃO INDUZIDA POR TENSÃO NA MICROESTRUTURA DE UMA LIGA NiTi SUPERELÁSTICA

  • Orientador : AUGUSTO JOSE DE ALMEIDA BUSCHINELLI
  • Data: 24/Mai/2018
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  • No presente trabalho, estudou-se a influencia de transformações induzidas por deformação de uma liga de NiTi superelastica com composição química aproximadamente equiatômica. Num fio de Nitinol com 1 mm de diâmetro, foram identificadas as fases presentes no material analisado por técnicas de caracterização microestrutural, no estado como recebido e submetido a diferentes raios de curvatura. Conforme a diminuição gradual nos raios de curvatura foi observado um aumento no volume de transformações induzidas mecanicamente, como também uma diminuição granulométrica da microestrutura, podendo ser quantificada e medida manualmente e com o auxilio de softwares. Ensaios de microdureza foram realizados no intuito de verificar variações nas propriedades mecânicas. Em contraste com as investigações sobre ligas de NiTi, na tensão induzida por assimetria, comportamentos de transformação de fase em ligas de memória de forma NiTi policristalinas foram muito limitados. As características de transformação assimétrica e os mecanismos microscópicos relacionados nos materiais NiTi policristalinos tem muito a ser estudado.

Teses
1
  • BRUNO LEONARDO DE SENA COSTA
  • Ataque corrosivo ao cimento Portland petrolífero classe G: Estudos sobre os efeitos da carbonatação

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • Data: 15/Jan/2018
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  • Neste trabalho o fenômeno da carbonatação do cimento Portland é investigado por diferentes abordagens, porém convergindo para o mesmo objetivo: aprofundar o conhecimento dos processos e os efeitos na matriz cimentícea. O fenômeno ocorre através de reações químicas entre o ácido carbônico, formado pela reação do CO2 com a água, e alguns produtos hidratados do cimento. Em subsuperfície devido ao incremento de temperatura e pressão o meio se torna mais danoso, sendo assim, na área de petróleo e gás, principalmente a cimentação, tem um grande interesse por esta problemática. Frente ao exposto, neste trabalho foram desenvolvidos e publicados três artigos intitulados: [Artigo I] Efeitos do dióxido de carbono no cimento Portland: uma relação entre a sedimentação estática e a carbonatação, [Artigo II] Carbonatação em cimento Portland para poços de petróleo: influência do tempo de hidratação antes do contato com o CO2 e [Artigo III] Estudo sobre a carbonatação em uma matriz de cimento Portland classe G em ambientes supercrítico e saturado. No primeiro estudo foi proposto um modelo para o comportamento da sedimentação e da carbonatação ocorrido em uma pasta instável a sedimentação estática baseado na mecânica dos fluidos. No outro estudo foram investigadas três pastas com a mesma formulação, porém curadas durante períodos de tempos de 8 horas, 7 dias e 28 dias antes do contato com o CO2. Os resultados mostraram processos distintos, mas com efeitos similares de carbonatação ao final. E no último estudo amostras foram expostas ao mesmo tempo em CO2 supercrítico e saturado. As análises mostraram resultados significativamente distintos, onde as amostras expostas ao meio saturado sofreram um ataque 35% superior. Este trabalho apresenta estudos que buscam promover uma maior compreensão da fenomenologia e dar subsídios para o desenvolvimento de tecnologias que combatam a carbonatação.

2
  • LAURA XIMENA LOVISA
  • Propriedades Fotoluminescentes do ZnMoO4 codopado com íons de terras raras obtidos a partir do método sonoquímico

  • Orientador : FABIANA VILLELA DA MOTTA
  • Data: 9/Fev/2018
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  • Uma nova classe de materiais inorgânicos, que surgem como uma opção promissora em aplicações de alto desempenho no campo da fotoluminescência, tem ganhado uma atenção especial. Este grupo é constituído pelos molibdatos, XMoO4 (X: íon metálico), dopados com elementos de terras raras (TR). As características que descrevem estes materiais são: alta eficiência luminosa, longo tempo de decaimento e apresentação de emissões no visível. Neste trabalho foram sintetizadas partículas de ZnMoO4 e a série ZnMoO4: 1% Tm+3, 1% Tb+3, x Eu+3 (x = 1, 1.5, 2, 2.5 e 3 %mol a partir do método sonoquímico. Foram investigadas as influências causadas pelo teor dos dopantes e pelo tratamento térmico no comportamento fotoluminescente. Os resultados de difração de raios X confirmaram a formação da fase α-ZnMoO4 com estrutura cristalina triclínica para as partículas. Os valores da energia de gap estão na faixa de 3.58 e 4.22 eV. As imagens do MEV-FEG apresentam uma mudança na morfologia das partículas em conformidade com o aumento da dopagem. A morfologia das amostras é interpretada com base em uma análise comparativa das imagens calculadas e experimentais de microscopia eletrônica de varredura de emissão de campo (FE-SEM). Os cálculos de primeiro princípio em um nível de teoria funcional de densidade foram realizados para obter os valores de energias de superfície e estabilidade relativa das superfícies (120), (001), (011), (201) e (100) usando a construção de Wulff. Os resultados de fotoluminescência mostram, claramente, as emissões específicas do Tb+3 e do Eu+3. Os valores das coordenadas de cromaticidade sofreram bastante influencia com aumento da temperatura de tratamento, exibindo emissão na região do amarelo – laranja, do verde e do branco.

3
  • RODOLFO LUIZ BEZERRA DE ARAUJO MEDEIROS
  • Síntese One-pot por Combustão Assistida por Micro-ondas de Catalisadores a base de Ni, Co e Fe para Produção de H2 via Reforma a Seco do CH4

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • Data: 23/Fev/2018
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  • Catalisadores a base Ni, Co e Fe suportados em Al2O3 foram preparados de forma simples e rápida pelo método one-pot combustão assistida por micro-ondas, utilizando os nitratos como precursores e baixo teor de combustível (ureia). Os catalisadores foram calcinados a 550 ºC por 3 h e caracterizados por difração de raios X (DRX), redução à temperatura programada (TPR), fissisorção de N2 (BET-BJH), espectrometria de fluorescência de raios X (EDX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de transmissão de alta resolução (MET) e termogravimetria (TG) com espectrofotometria de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) acoplado. A estrutura dos catalisadores na redução sob atmosfera de H2 e durante a reação de reforma a seco dos catalisadores foi investigada por difração de raios X in-situ. Os testes catalíticos foram realizados na temperatura de 700 ºC (ativação e reação) utilizando velocidade espacial de 72 Lh-1g-1 e razão CH4/CO2 igual a 1 durante 20 h. O planejamento estatístico de mistura foi delineado para estudar diferentes formulações dos catalisadores e verificar os seus efeitos no rendimento de H2. Os resultados indicam que as fases ativas apresentam tamanhos de partículas abaixo de 20 nm, alto grau de redução e área específica em torno de 200 m²/g. Nos testes catalíticos diferentes comportamentos foram observados, sendo os catalisadores bimetálicos Ni-Fe mais estáveis e ativos que os catalisadores bimetálicos Ni-Co, devido a maior formação da liga NiFe. A modelagem matemática para o rendimento de H2, com coeficiente de correlação (R²) de 0,9977, complementou os resultados dos testes catalíticos e foi utilizada para formular o catalisador trimetálico TA1 (8,7 %p de Ni e 1,3 %p Co e Fe). Por fim, na etapa de otimização, o catalisador TA1 foi promovido com Ce e Mg e ativado a 800 ºC, visando diminuir a formação do coque que provocou o encapsulamento da fase ativa, observado em todos os catalisadores testados. A atuação das vacâncias de oxigênio e a modificação da acidez da superfície pelo Ce e Mg, respectivamente, influenciaram fortemente o desempenho do catalisador TA1, no qual foram observados níveis de desativação abaixo de 12 %, enquanto que os catalisadores sem os promotores apresentaram desativações acima de 40 %. Portanto, os materiais desenvolvidos nesta tese apresentam potencial para aplicações em catálise heterogênea, uma vez que a rota proposta é simples, rápida e utiliza baixo teor de combustível, produzindo catalisadores em escala nanométrica, com alta resistência à formação de coque, alta estabilidade e elevado rendimento de H2, além de permitir a substituição parcial do Ni por componentes de menor custo.

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  • YARA FELICIANO GOMES
  • Síntese e Caracterização do pigmento azul YInMnO usando Método de Polimerizacão de Complexos (MPC)

  • Orientador : FABIANA VILLELA DA MOTTA
  • Data: 23/Fev/2018
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  • O sistema YIn1-x MnxO3, descoberto em 2009, vem se destacando por ser um pigmento azul brilhante, sendo uma opção em aplicações na indústria cerâmica e de tintas. Estes pigmentossão promissores quanto à refletividade, durabilidade, economia energética e produzidos a baixo custo.  Este trabalho foi dividido em duas etapas: a primeira consistiu na validação do método de polimerização de complexos (MPC) em que foram calcinados os pós YIn1-x MnxO3 (x= 8, 12 e 16 % molar) a temperaturas de 800 ºC, 900 ºC e 1000ºC, por 4 horas, caracterizados por análise Termogravimétrica (TG/DTA), Difração de Raios-x (DRX), Método Rietveld (MR), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Uv-vis e Coordenadas CIEL*a*b* queconfirmaram a faixa de  absorção máxima de 400 a 520 nm para o azul na temperatura de 900 ºC e 1000 ºC. A segunda etapa foi o estudo da influência do teor dos dopantes, temperatura e eficiência energética, comparando os métodos MPC e a reação do estado sólido, o mesmo, muito utilizado na indústria de pigmentos. As temperaturas de calcinações foram padronizadas a 800 ºC, 900 ºC, 1000 ºC, 1100 ºC, 1200 ºC e 1300 ºC por 12 horas. Os resultados do Raio-X,  MR mostraram que os pós sintetizados em todas as temperaturas até 1300 ºC possuem fase única de YIn2O3, com a carta JCPDS (70- 133), estrutura hexagonal, e, picos de cristalização menores, também confirmados pelo MR. O CIEL*a*b* demonstrou que os pós, quando comparados através de CPM e reação do estado sólido, exibem a mesma coloração temperatura de 1300 ºC, observando uma mudança de azul claro para mais escuro. O MPC demonstrou eficiência a baixas temperaturas com uma cor azul brilhante, refletindo mais de 80%, a menor absorção na espectroscopia do infravermelho NIR, menos acumulação de calor e, portanto, menor custo de resfriamento (isto é, "pigmentos frescos") a temperatura de 1000 ºC, destacando vantagens para aplicação em baixas temperaturas, com eficiência energética e econômica e, portanto, sendo promissores para o seu uso na indústria cerâmica e de tintas.

5
  • BEATRIZ SIMÃO DE SOUZA NETA MENDES
  • Síntese de microcápsulas preenchidas com epóxi para aplicação em sistemas de autorreparo.

  • Orientador : MARIA CAROLINA BURGOS COSTA DO NASCIMENTO
  • Data: 8/Mar/2018
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  • Projetos de engenharia envolvendo materiais autorreparáveis têm sido cada vez mais desenvolvidos por meio da utilização de diferentes estratégias, tais como, o microencapsulamento, a interdifusão molecular em polímeros termoplásticos, o autorreparo fotoinduzido, a recombinação dos finais da cadeia polimérica, entre outras. Neste trabalho foi estudado o microencapsulamentodo monômero diglicidil éter de bisfenol A (DGEBA) através da polimerização interfacial, visando à obtenção de microcápsulas para aplicação em sistemas de autorreparo. As proporções de reagentes a serem utilizadas na síntese foram avaliadas e ajustadas a partir de diagrama de misturas. A influência da concentração e do tipo de emulsificante (goma-arábica e Tween 80) no rendimento e no diâmetro das microcápsulas polimerizadas foi avaliada. A utilização da goma-arábica como emulsificante proporcionou a obtenção de microcápsulas com diâmetro médio de 73 µm, no entanto, a estabilização da emulsão não foi adequada, ocasionando a redução no rendimento da reação. Por outro lado, quando o Tween 80 foi utilizado, microcápsulas com diâmetro médio de 19 µm foram obtidas, porém, uma maior estabilização da emulsão ocasionou um maior rendimento das reações de polimerização. Análises de espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) mostraram as vibrações características do material das microcápsulas. A partir da análise por calorimetria exploratória diferencial (DSC) verificou-se as transições térmicas características do monômero epóxi encapsulado e da casca da microcápsula. O efeito de autorreparo foi verificado para microcápsulas sintetizadas com os dois tipos de emulsificante separadamente, e foi possível observar que, apesar do menor diâmetro das microcápsulas sintetizadas com Tween 80, resultados satisfatórios foram obtidos para o revestimento contendo estas microcápsulas.

6
  • LAURENICE MARTINS PEREIRA
  • ESTUDO DE BLENDAS DE POLI(METACRILATO DE METILA) COM POLÍMEROS ESTIRÊNICOS

  • Orientador : EDSON NORIYUKI ITO
  • Data: 26/Mar/2018
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  • Neste trabalho foi avaliado o efeito da adição de polímeros acrílicos poli(metacrilato de metila) homopolímero (PMMAh), poli(metacrilato de metila) com elastômero (PMMAe) e polímeros estirênicos poliestireno (PS), copolímero estireno-acrilonitrila (SAN), copolímero acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS), estes com diferentes estruturas químicas, no comportamento reológico e mecânico das blendas poliméricas formadas. As misturas foram produzidas em uma extrusora dupla rosca e, em seguida, os corpos de prova foram moldados por injeção. Os resultados da composição química do SAN e ABS mostraram que os percentuais de AN encontraram-se dentro da janela de miscibilidade para as misturas com o PMMA, isto é, de 25 e 21%, respectivamente. A termogravimetria (TG) dos polímeros estirênicos apresentaram maior estabilidade térmica do que os polímeros acrílicos. Na reometria capilar o PMMAe apresentou maior viscosidade dentre os polímeros puros estudados, devido à presença das partículas casca-núcleo (CSP) dispersas no PMMA. No índice de fluidez a adição dos polímeros estirênicos nos PMMAs aumentaram a fluidez do material, melhorando a processabilidade. Nas caracterizações mecânicas, observou-se que a adição de SAN melhorou a resistência à tração e módulo de elasticidade das blendas poliméricas, devido à presença da acrilonitrila. Nos resultados de alongamento na ruptura e resistência ao impacto, as blendas com PMMAe apresentaram melhores resultados e, dentre os polímeros estirênicos, o ABS permitiu um maior alongamento na ruptura. Na resistência ao impacto, as blendas com SAN e ABS apresentaram resultados próximos. Provavelmente a quantidade de butadieno presente nas blendas foi insuficiente para absorver a energia do pêndulo com alta velocidade. Na dureza Shore D, observou-se que a adição dos polímeros estirênicos nos polímeros acrílicos aumentou a dureza do material. Na análise térmica-dinâmico-mecânica (DMTA) observou-se que os polímeros apresentaram temperaturas de transição vítrea (Tgs) próximas e às Tgs das blendas formadas foram intermediárias as dos polímeros constituintes. Na temperatura de distorção térmica (HDT) e na temperatura de amolecimento Vicat observou-se que a adição dos polímeros estirênicos aos polímeros acrílicos aumentaram a resistência térmica dos materiais.

7
  • JOSÉ ELSON SOARES FILHO
  • Influência da microestrutura no processo de polimento de porcelanatos produzidos com resíduos industriais

  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • Data: 25/Mai/2018
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  • Atualmente a preocupação com a conservação das fontes naturais de matérias-primas está em evidência, gerando uma notória consciência ambiental em todo o mundo. A muito tempo se discute a importância de produtos ecologicamente corretos. O setor de revestimentos cerâmicos é perfeitamente capaz de absorver uma gama de produtos industriais em suas composições. Há aproximadamente duas últimas décadas, pesquisas têm sido realizadas visando a obtenção de revestimentos cerâmicos ecologicamente corretos com a tipologia de porcelanato a partir da incorporação de resíduos industriais como matérias-primas alternativas. No entanto, a maioria dessas investigações sobre a viabilidade técnica da inserção de resíduos industriais ficaram focadas no desempenho tecnológico e mecânico. O comportamento em relação ao ganho de brilho de revestimentos cerâmicos ecologicamente corretos permanece desconhecido tanto no campo da pesquisa científica quanto no âmbito industrial. Assim, o presente trabalho tem como objetivo principal avaliar a influência da diferença microestrutural, causada pela inserção de resíduos industriais, na qualidade da superfície final, considerando o processo de polimento. Para tanto, foram desenvolvidas composições de porcelanato ecologicamente corretas a partir de diferentes resíduos industriais do estado do Rio Grande do Norte, Brasil. As características da superfície antes do processo de polimento foram mensuradas e mapeadas em 3D. Os parâmetros cinemáticos de polimento foram mantidos constantes, assim como o tempo de polimento foi intencionalmente saturado, a fim de garantir que a diferença microestrutural seja a única variável a ser relacionada ao brilho final atingido. No total, seis composições ecologicamente corretas foram polidas, três delas com diferentes proporções de resíduos da quebra de tijolos e telhas e outras três de diferentes proporções do resíduo do beneficiamento do minério de caulim primário. A qualidade superficial das composições foi caracterizada pela determinação das curvas de brilho e rugosidade, bem como pela morfologia das amostras. Os padrões foram comparados a uma composição livre de resíduos. Os resultados experimentais validam todo o potencial de utilização de resíduos industriais como matérias-primas alternativas para a produção de porcelanatos ecológicos polidos, possibilitando a transferência direta de conhecimento para o setor produtivo e contribuindo para a diversificação da matriz industrial brasileira na direção de produtos tecnologicamente mais avançados e de maior valor agregado.

2017
Dissertações
1
  • GRAZIELE LOPES DE SOUZA
  • Síntese de óxidos alternativos para células a combustível de óxido sólido de temperatura intermediária

  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • Data: 30/Jan/2017
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  • : Este trabalho reporta a síntese de pós de silicato de lantânio tipo apatita de composição La10Si6O27 e niquelato de lantânio (La2NiO4) para serem usados como materiais de eletrólito e catodo, respectivamente, em células a combustível de óxido sólido. O silicato de lantânio foi obtido a partir de uma rota química inovadora que combina os métodos sol-gel e co-precipitação. O procedimento de síntese proposto neste trabalho para a obtenção do material de eletrólito é vantajoso por reduzir o consumo de energia e o tempo de processamento, elementos chaves para reduzir o custo total de manufatura. Os pós de silicato de lantânio como preparados foram calcinados entre 500 e 900 °C e caracterizados por difratometria de raios X com refinamento Rietveld dos dados de difração e microscopia eletrônica de varredura. A caracterização estrutural indicou a formação de material monofásico após calcinação a 900 °C. O efeito da temperatura de sinterização, variada entre 1400 a 1450 °C, nas propriedades elétricas foram investigados por espectroscopia de impedância entre 400 e 800 °C em atmosfera de ar. O eletrólito de silicato de lantânio sinterizado a 1450 apresentou condutividade elétrica total de 2,12x10-3 S.cm-1 a 700 °C, em linha com valores da literatura para amostras sinterizadas a 1500 °C. O niquelato de lantânio foi preparado pelo método citrato e calcinado a 1250 °C. O desempenho eletroquímico como material de catodo foi avaliado em uma configuração de célula simétrica (catodo/substrato/catodo) usando a técnica de espectroscopia de impedância. Catodos de niquelato de lantânio obtidos por serigrafia e sinterizados a 1300 °C por 4 h apresentaram uma resistência específica de área (REA) de 2,85 ohm.cm2  a 800 °C em atmosfera de oxigênio.

2
  • THATIANA CRISTINA PEREIRA DE MACEDO
  • PROCESSAMENTO E CARACTERIZAÇÃO DA BLENDA POLI(METACRILATO DE METILA) (PMMA) COM PARTÍCULAS ELASTOMÉRICAS E POLICARBONATO (PC)

  • Orientador : EDSON NORIYUKI ITO
  • Data: 13/Fev/2017
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  • O presente trabalho teve como objetivo realizar um estudo do comportamento reológico, mecânico e microestrutural da blenda poli(metacrilato de metila)/policarbonato (PMMA/PC), utilizando um PMMA com partículas elastoméricas até a inversão de fase. A preparação da blenda PMMA/PC foi feita em extrusora rosca simples e rosca dupla co-rotacional, com posterior moldagem por injeção. As mudanças nas características físicas e químicas do policarbonato foram analisadas, por viscosimetria e por espectroscopia de absorção no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), antes e após o processamento. As caracterizações mecânicas foram realizadas por ensaio de tração uniaxial e impacto Izod. Os ensaios reológicos foram feitos por medidas de índice de fluidez (MFI) e reometria capilar. Para a análise microestrutural da blenda polimérica foram utilizados microscopia de força atômica (AFM) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A temperatura de início de degradação térmica foi feita por análise termogravimétrica (TGA). Os resultados do MFI nas condições de processamento indicaram maior fluidez do policarbonato e que, entre todas as composições estudadas, a maior parte delas apresenta maior valor de MFI para os materiais processados em extrusora rosca dupla. Por reometria capilar dos materiais sem processamento, observou-se menor variação da viscosidade do PC em função do aumento da taxa de cisalhamento, mas o processamento desse material provocou alterações significativas nas curvas reológicas. Por TGA, verificou-se maior temperatura de início de degradação para o PC, mas o processamento alterou mais a estabilidade térmica desse polímero do que para o poli(metacrilato de metila). 
    As medidas de viscosidade intrínseca do policarbonato indicaram uma possível degradação por cisão de cadeias, após o processamento, devido a diminuição da massa molar do material. Por FTIR, não foram identificadas bandas distintas para o PC antes e após o processamento. A caracterização mecânica por tração uniaxial revelou maior resistência máxima à tração, maior módulo de elasticidade e maior alongamento na ruptura para o policarbonato e que a compatibilidade da blenda PMMA/PC variou com a concentração de PC, sendo observadas algumas composições que apesentaram sinergismo nas propriedades. Por resistência ao impacto Izod, foi constatada a elevada resistência ao impacto do PC, quando comparado ao PMMA, mas a adição de 20% em massa de PC na matriz de PMMA elevou de forma significativa a resistência ao impacto da blenda PMMA/PC. Pela análise morfológica por AFM, foi possível visualizar a presença de partículas elastoméricas esféricas com tamanho médio de cerca de 182 ± 20 nm no PMMA, distribuídas de forma uniforme ao longo de sua microestrutura; enquanto o PC apresentou apenas uma fase homogênea. Para a blenda PMMA/PC, verificou-se a presença de duas fases bem definidas ao longo de todas as composições, e houveram indícios de morfologia com características de co-continuidade para as composições entre a 70/30 e 50/50, tanto para os materiais processados em extrusora rosca simples quanto em rosca dupla. No que diz respeito as propriedades mecânicas da blenda PMMA/PC, as composições com maior percentual de PMMA foram as que apresentaram melhores resultados de alongamento na ruptura e resistência na ruptura, e com propriedades intermediárias de resistência ao impacto Izod. Na inversão de fases, por sua vez, os resultados seguiram as características do policarbonato, não havendo ganhos significativos de propriedades. Concluiu-se que o uso do PMMA com partículas elastoméricas como fase matriz na blenda PMMA/PC potencializou a aplicabilidade do material.
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  • MARIANA CHIANCA LÚCIO DA SILVA
  • ESTUDO DO EFEITO DA ALUMINA NO SISTEMA WC-Al2O3 VIA METALURGIA DO PÓ

  • Orientador : UILAME UMBELINO GOMES
  • Data: 16/Fev/2017
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  • O carbeto de tungstênio (WC) é amplamente conhecido por suas excelentes propriedades físicas e mecânicas, porém, apresenta limitações de uso principalmente quando a propriedade de tenacidade é solicitada e há a necessidade de um material mais leve. Como alternativa para minimizar essa problemática, a proposta é a produção de um material que alie as propriedades do WC com a alumina (Al2O3), diminuindo assim a sua densidade e promovendo o aumento da tenacidade a determinada temperatura. Assim, neste trabalho, estudou-se os efeitos do percentual da alumina nos parâmetros de processamento da metalurgia do pó na microestrutura do particulado e do compósito sinterizado (WC-Al2O3), e foram analisadas propriedades mecânicas, particularmente a microdureza, do produto buscando um material de ferramenta de corte alternativo. No estudo, adotou-se a rota de produção de materiais particulados. Os pós compósitos apresentaram as seguintes composições:  WC com 5, 10 e 15%p. de Al2O3; que foram processados via moagem de alta energia (MAE), em moinho planetário durante, 1, 4 e 10 horas. A conformação dos pós moídos foi realizada por prensagem uniaxial de matriz cilíndrica de diâmetro de 5 mm, e com a pressão de compactação de 400 MPa.   A sinterização foi realizada em forno resistivo via fase sólida, sob atmosfera controlada (argônio), nas temperaturas de 1450°C e 1550°C, durante 1 hora, e com uma taxa de aquecimento de 10°C/min. As matérias-primas foram caracterizadas através dos ensaios de particulometria, difração de raio-X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). As amostras moídas e sinterizadas foram submetidas aos mesmos ensaios de caracterização dos pós iniciais. E os ensaios de microdureza foram realizados com as amostras sinterizadas. Os resultados mostraram que a moagem de alta energia atingiu os objetivos quanto a redução do tamanho de distribuição de partícula e a dispersão das fases constituintes do material. No entanto, devido a sinterização ou consolidação parcial dos compactados a verde, a microdureza não alcançou resultados significativos, apresentando também uma alta porcentagem de poros.  

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  • JOSÉ RAELSON PEREIRA DE SOUZA
  • EFEITO DA SINTERIZAÇÃO E DA MOAGEM DE ALTA ENERGIA NA MICROESTRUTURA E NAS PROPRIEDADES MECÂNICAS EM LIGAS DE ALUMÍNIO RECICLADAS A PARTIR DE LATAS DE BEBIDAS

  • Orientador : MAURÍCIO MHIRDAUI PERES
  • Data: 24/Fev/2017
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  • Este trabalho apresenta o estudo da obtenção e caracterização da reciclagem de alumínio oriundo de latas de bebida composta pelas ligas de alumínio AA3004, 5042 e 5182, através da técnica de moagem de alta energia e da metalurgia do pó. As latas foram selecionadas, picotadas e moídas para obtenção do pó metálico sob diferentes tempos de moagem (1h, 1h30min e 2h). O pó obtido foi compactado a uma carga de 400 MPa e sinterizado a 600 ºC por duas horas. Para caracterização do pó de alumínio foi realizado análises em DRX, MEV e EDS, e granulometria a laser; enquanto o material consolidado por sinterização, além das análises via DRX, MEV e EDS, foi caracterizado também através de ensaios de dilatometria, compressão e microdureza Vickers. Avaliou-se o tamanho das partículas e sua relação com as propriedades da liga de alumínio. A rota de processamento adotada resultou na compactação efetiva do pó de alumínio proveniente da moagem de latinhas de bebidas, porém apresentando uma presença clara de porosidade, típica de metais sinterizados. Observou-se uma grande incidência de precipitados da fase Al6Mn dispensa na matriz Al-alfa (CFC). As amostras apresentaram variações em suas propriedades mecânicas em função do tempo de moagem. A resistência a compressão aumentou de 105 N/mm² com 1h de moagem para 120 N/mm² com 1h30min e diminui para 110 N/mm² com 2h de moagem, mas a ductilidade apresentou pouca variação.  A dureza foi de 56,43 HV, 66,52 HV e 92,21 HV para os tempos de 1h, 1h30min e 2h, respectivamente.

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  • RAYANE RICARDO DA SILVA
  • Análise dos parâmetros de síntese de NbN via reação gás-sólido.

  • Orientador : CARLSON PEREIRA DE SOUZA
  • Data: 2/Mar/2017
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  • Este trabalho tem como objetivo a síntese do Nitreto de Nióbio, a partir do precursor tris (oxalato) oxiniobato de amônio hidratado, através de reação gás-sólido em reator de leito fixo. As condições de tratamento térmico para obter o NbN foram com as temperaturas de 700, 800, 900, 1000 e 1100 ºC variando o tempo na isoterma entre 3, 4 e 5 horas. A mistura gasosa é composta de nitrogênio e hidrogênio. A composição e a vazão total do fluxo de gases foram variadas. Os materiais obtidos foram caracterizados através de difração de raios-X (DRX), refinamento Rietveld e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Com o aumento da temperatura de reação e tempo na isoterma observamos a mudança de fase de óxido de nióbio para nitreto de nióbio. Houve a formação de duas fases de nitreto, estando a fase hexagonal presente em maior quantidade, e a tetragonal em menor quantidade. Ao nosso conhecimento, resultados semelhantes não existem na literatura.

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  • CAROLINE SUZY DO NASCIMENTO GARCIA
  • LAURATO DE AMIDO OBTIDO A PARTIR DE AMIDO EXTRAÍDO DO CAROÇO DA MANGA TOMMY ATKINS: SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO E APLICAÇÃO EM FLUIDOS DE PERFURAÇÃO NÃO AQUOSOS

  • Orientador : EDSON NORIYUKI ITO
  • Data: 3/Mar/2017
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  • Após o processamento da manga nas indústrias de polpas e sucos, toneladas de resíduos, como casca e caroço, são descartados sem o devido aproveitamento. Cerca de 15% a 20% do peso da manga, a depender da sua variedade, é devido ao caroço, a partir do qual é possível obter o amido. A fim de agregar valor a esse resíduo, este trabalho teve como objetivo a obtenção de um éster do amido extraído da manga (Tommy Atkins), através da reação de transesterificação do lauratode vinila (LV) com o amido. A síntese foi realizada na presença de um catalisador básico (K2CO3), em dimetilsufóxido (DMSO), a 110°C e atmosfera de N2(g). O produto obtido foi purificado por precipitação em metanol e caracterizado por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica (TGA), testes de solubilidade e microscopia eletrônica de varredura (MEV). O FTIR confirmou que o lauratode amido foi obtido, através do deslocamento da banda de carbonila em 1759 cm-1 do éster vinílico, no lauratode vinila, para 1743 cm-1, no éster saturado do amido modificado. O RMN 1H indicou que o laurato de amido apresentou um grau de modificação química em 1,13 e o RMN 13C apresentou um sinal em 173 ppm, que pode ser atribuído à carbonila do laurato de amido. A análise termogravimétrica mostrou que o amido modificado apresenta maior estabilidade térmica que seus precursores e que uma mistura física entre amido e lauratode vinila. Os testes de solubilidade também confirmaram a modificação química, já que, ao contrário do amido, o produto apresentou solubilidade em tolueno e clorofórmio, e permaneceu insolúvel em água e DMSO. Os dados do MEV mostraram que, após a modificação química, os domínios cristalinos do amido foram desfeitos e o aspecto exibido na micrografia é desestruturado (amorfo). A partir do produto amiláceo hidrofóbico obtido o presente trabalho buscou a utilização desse amido em fluidos de perfuração em poços de petróleo à base de emulsão inversa (A/O), devido ao alto interesse em desenvolver fluidos não-aquosos de baixa toxicidade e com elevado desempenho em condições de temperatura e pressões bastante elevadas. Os resultados experimentais físico-químicos dos fluidos estudados indicam que o produto obtido da síntese apresentou desempenho semelhante ao fluido com aditivo comercial no controle do filtrado.

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  • CICERO LEONARDO PEREIRA DE SOUZA
  • INFLUÊNCIA DO APORTE TÉRMICO E DA ADIÇÃO DE FILMES DE ALUMÍNIO E PVC EM ELETRODOS REVESTIDOS E7018

  • Orientador : AUGUSTO JOSE DE ALMEIDA BUSCHINELLI
  • Data: 10/Mar/2017
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  • A soldagem a arco elétrico por eletrodo revestido (SMAW) é uma das mais antigas técnicas de soldagem e a primeira a ser utilizada industrialmente em grande escala. Durante o século XX a soldagem SMAW foi a mais usada como técnica de união permanente de metais, sendo até hoje, mesmo com coexistência de diversas outras técnicas, uma das que possuem maior utilização no mercado brasileiro. Nesse tipo de soldagem uma das maiores preocupações é o cuidado no armazenamento do eletrodo, pois o mesmo não pode ficar exposto a atmosfera ambiente, já que absorveria umidade, o que é danoso para a qualidade da solda. A umidade introduz na zona fundida o hidrogênio que pode levar ao surgimento de trincas a frio. A solução normalmente usada é a da ressecagem em temperaturas até 450º C, acompanhada de armazenamento em estufas, prática que gera custos adicionais para um projeto de fabricação. Nesse contexto o presente trabalho teve a intenção de caracterizar a zona fundida de soldas feitas com eletrodos revestidos E7018 encobertos com filmes de alumínio e PVC, aplicados com o intuito de resguarda-los contra a umidade ambiente, diminuindo custos e tempo com secagem, também variando o valor de aporte térmico utilizado durante a soldagem. Essa atual investigação dá continuidade à pesquisa recente sobre a influência de tais filmes protetores na composição e, em especial, na microestrutura do metal de solda depositado, onde a quantificação dos constituintes e caracterização microestrutural ocorreu através de um software para avaliação de imagens. No presente caso, com a utilização de um microscópio com emissão de campo, MEV-FEG, foram obtidas imagens com elevado contraste, que permitiram um levantamento detalhado dos tipos de constituintes presentes, assim como uma análise mais precisa de sua morfologia. Em particular foi possível avaliar quantitativamente o efeito dos filmes protetores no tamanho de grão e na razão de aspecto do microconstituinte AF (ferrita acicular). Com base numa revisão da literatura é apresentada uma análise crítica acerca dos parâmetros que tiveram maior relevância na formação da microestrutura final e nas propriedades mecânicas obtidas. Os resultados conduziram a constatação de que para maiores valores de aporte térmico a microestrutura, em especial a ferrita acicular, tende a ser mais grosseira. Com a utilização dos revestimentos de PVC e tinta de alumínio obtevese uma leve diminuição nessa granulometria, já que a microestrutura apresentou-se mais refinada do que com os eletrodos de referência (E7018 puro e BRH4R).

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  • FÁBIO GUSTAVO LIMA PEREIRA
  • Fadiga e fratura da superliga à base de níquel, Inconel 625, submetida a razão de carga R = -1.

  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • Data: 17/Mar/2017
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  • A fadiga dos materiais é o mecanismo de falha na presença de tensões cíclicas. Durante esse processo, falhas superficiais e/ou concentradores de tensões podem levar à nucleação de trincas, as quais se propagam até provocar a fratura do componente após um número suficiente de ciclos. Esse mecanismo de falha tornou-se progressivamente importante na medida em que o avanço tecnológico possibilitou a
    implementação de um número maior de estruturas sujeitas a diferentes modos de carregamento e vibrações, como por exemplo os equipamentos utilizados na indústria do pré-sal. Novos materiais estão sendo desenvolvidos especialmente para esse setor, tendo de atender especificações que satisfaçam as exigências desses ambientes severos. Exemplos de materiais empregados sob tais circunstâncias são as ligas resistentes à corrosão contendo níquel. Neste contexto, o presente trabalho teve a intenção de avaliar o comportamento da superliga à base de níquel, Inconel 625, sob razão de carga R igual a -1, além de tipificar suas propriedades mecânicas e microestruturais. A caracterização mecânica, microestrutural e morfológica do Inconel foi analisada em ensaios de fadiga axial, tração, dureza, microscopia óptica, MEV e
    DRX. Os resultados indicaram que o Inconel 625 é capaz de associar alta resistência mecânica e dureza moderada a uma boa ductilidade. A difratometria permitiuconstatar a presença de uma fase matriz 𝛾 e de carbonetos dos tipos 𝐶𝑟23𝐶6, MoC e NbC. A elaboração da curva S-N possibilitou estimar a resistência à fadiga do material como sendo aproximadamente 255 MPa. As superfícies de fratura foram observadas utilizando a técnica de microscopia eletrônica de varredura, com o intuito de investigar os efeitos produzidos pelas trincas de fadiga. Foram constatadas as presenças de marcas de praia e estrias, características típicas do processo de fadiga.

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  • ANA CAROLINA MARÇAL PIRES FERREIRA LUCAS
  • Diagnóstico de uma contaminação por derivado de petróleo no solo e na água subterrânea em um Terminal Aquaviário: Estudo de caso na cidade de Natal-RN

  • Orientador : MARCUS ANTONIO DE FREITAS MELO
  • Data: 31/Mar/2017
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  • A Unidade de Terminais Aquaviários tem como função principal receber, armazenar e distribuir petróleo, derivados e combustíveis renováveis líquidos, garantindo o abastecimento dos mercados nacional e internacional. A grande movimentação logística gerada pela exploração, beneficiamento, armazenagem, transporte e comercialização do petróleo e seus derivados vem gerando preocupações relacionadas à sua potencialidade de contaminação do ambiente. Por causa dos inúmeros acidentes com derramamento de combustíveis, os quais ocasionam contaminações de solos e águas por hidrocarbonetos derivados de petróleo, torna as pesquisas neste contexto um desafio para os profissionais que atuam na área, em função da complexidade de interações que ocorrem no solo e na água. O Terminal, objeto de estudo, fica localizado na cidade de Natal-RN e ocupa uma área de 110.000 m2. O estudo visa avaliar a contaminação do solo e água subterrânea por derivados de petróleo na bacia do tanque 1430-04, caracterizando a presença de substâncias com potencial de contaminação no solo e água subterrânea através da coleta de amostras do solo e água distribuídas para análise dos parâmetros TPH fracionado, BTEX, VOC, SVOC e Metais. Como também, a análise dos parâmetros físicos do solo (granulometria, porosidade total e efetiva, densidade de partículas e total do solo, umidade natural) e fração de carbono orgânico. As análises químicas das amostras de solo não apresentaram concentrações dos parâmetros analisados (TPH, BTEX, VOC, SVOC e Metais). Nas amostras de água subterrâneas foram detectadas concentrações de benzeno, além de xilenos e TPH. Para os metais, foram detectados concentrações de chumbo, além do ferro. Já para os metais dissolvidos apenas o chumbo apresentou concentrações acima dos valores de investigação. Todos os resultados das análises químicas foram comparados com os valores da Resolução CONAMA 420/2009.

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  • ÉRICK STÉFANO SILVEIRA GUERRA
  • Estudo da adição do termoplástico poli(etileno-co-metil acrilato-co-glicidil metacrilato) à resina epóxi para uso em compósitos com auto-reparo

  • Orientador : ANA PAULA CYSNE BARBOSA
  • Data: 28/Abr/2017
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  • O reparo de estruturas compósitas danificadas a fim de recuperar condições iniciais e atender requisitos regulatórios pode ser um grande desafio. Assim, materiais capazes de se auto-reparar quando danificados são de grande interesse. Em uma das abordagens de auto-reparo estudada na literatura, um material termoplástico é adicionado à matriz termofixa e o material danificado é capaz de parcialmente recuperar suas propriedades mecânicas depois de um ciclo de reparo. Essa técnica usa calor para reestabelecer parcialmente as propriedades mecânicas do material compósito. No presente estudo, a modificação de resina epóxi com a adição de poli(etileno-co-metil acrilato-co-glicidil metacrilato) (E-MA-GMA) foi avaliada. A influência do tipo de endurecedor (anidrido e amina) empregado nas propriedades do material também foi investigada. Análises dinâmico-mecânicas (DMA) foram realizadas para averiguar mudanças nas propriedades viscoelásticas devido a adição do termoplástico. Mudanças químicas nas misturas termoplástico-epóxi foram avaliadas por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). Microscopia de força atômica (AFM) foi empregada para examinar o papel da adição de termoplástico na estrutura da rede do epóxi. A habilidade de reparo foi avaliada comparando áreas danificadas por uma indentação padrão na superfície das amostras antes e depois do ciclo de reparo para amostras com e sem a adição de E-MA-GMA. Os resultados sugerem a presença de uma segunda fase de E-MA-GMA após a cura, um aumento na temperatura de transição vítrea (Tg) para todas as misturas com termoplástico quando comparadas à epóxi pura, a presença de uma única Tg para misturas E-MA-GMA-epóxi curadas com anidrido e mudanças químicas e estruturais na rede epóxi devido à adição de E-MA-GMA. Além disso, o desaparecimento de danos causados por indentações em áreas do material modificado com o termoplástico depois do ciclo de aquecimento confirmam o potencial no uso de E-MA-GMA como agente de reparo.

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  • NIVALDO FREIRE DE ANDRADE NETO
  • ESTUDO DAS ATIVIDADES FOTOCATALÍTICA E ANTIMICROBIANA DE PARTÍCULAS DE AgCl IMPREGNADAS COM CuO OBTIDAS VIA SÍNTESE SONOQUÍMICA

  • Orientador : FABIANA VILLELA DA MOTTA
  • Data: 16/Jun/2017
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  • O crescimento das atividades industriais proporcionou um aumento na geração de efluentes, que fez com que órgãos governamentais relacionados ao meio ambiente propusessem a criação de marcos regulatórios para limitar a geração de efluentes. Os efluentes gerados pelas indústrias têxteis são de difícil degradação por métodos tradicionais de tratamento. Os processos oxidativos avançados (POAs) são uma alternativa eficiente para a degradação de poluentes orgânicos, como corantes (azul de metileno). Neste trabalho, partículas de cloreto de prata (AgCl) impregnadas com óxido de cobre (CuO) foram sintetizadas via sonoquímica. Foram preparadas composições de 1:1 e 2:1 de AgCl/CuO, respectivamente. Tais composições passaram por três rotas de obtenção distintas. Para a caracterização das partículas, utilizou-se as técnicas de difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (MEV-FEG), e espectroscopia UV-visível (UV-vis). Para verificar a aplicabilidade do composto foram realizados nas amostras de AgCl/CuO testes fotocatalíticos para degradação do corante azul de metileno e a atividade antimicrobiana frente às bactériasEscherichia coli e Staphylococcus aureus. Os resultados da difração de raios-X confirmaram a formação de AgCl e CuO em todas as amostras, não havendo indícios de dopagem para nenhuma rota utilizada. Os resultados da atividade fotocatalítica indicam que o aumento da proporção de AgCl (1:1 para 2:1) acelera a degradação do azul de metileno em média em 25%.

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  • THIAGO SOUZA VIANA
  • INFLUÊNCIA DE TRATAMENTOS TÉRMICOS DE RECOZIMENTO NA MICROESTRUTURA DE UMA LIGA NiTi PSEUDOPLÁSTICA.

     


  • Orientador : AUGUSTO JOSE DE ALMEIDA BUSCHINELLI
  • Data: 30/Jun/2017
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  • No presente trabalho estudou-se a influência de tratamentos térmicos nas transformações microestruturais de uma liga NiTi com memória de forma de composição química aproximadamente equi-atômica. Um fio de NiTi com 2,5 mm de diâmetro, recebido no estado encruado, foi submetido a tratamentos térmicos de recozimento em temperaturas de 450°C e 500°C para observação das variações nos perfis de calorimetria e análise microestrutural. Microscopia óptica e eletrônica e difração de raios X foram empregadas para observação das estruturas e da morfologia das fases presentes nas amostras. Análises de calorimetria exploratória diferencial permitiram o levantamento das temperaturas de transição (As, Af, Ms, Mf) de cada amostra, discutindo-se as mudanças nas temperaturas de transformação de fases entre o material no estado encruado e após recozimento. As microestruturas predominantes antes e após o recozimento foram observadas por microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (MEV-FEG), registrando-se um aumento na granulometria da martensita tanto com a temperatura como com a duração do tratamento térmico entre 30’ e 3 hs. Medidas de microdureza não revelaram influência significativa de tratamentos térmicos de recozimento e tampouco de resfriamentos a temperaturas subzero.

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  • AMANDA REGINA DE SOUZA MACEDO
  • OBTENÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE UMA FITA DIELÉTRICA DE DIATOMITA ATRAVÉS DO PROCESSO DE TAPE CASTING

  • Orientador : UILAME UMBELINO GOMES
  • Data: 31/Jul/2017
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  • A diatomita possui uma grande variedade de aplicações devido as suas propriedades físicas e químicas, sendo utilizada amplamente como material filtrante por causa da sua elevada porosidade. É um material que, também, apresenta propriedades dielétricas quando no seu estado natural. Neste trabalho, estudou-se a obtenção de uma fita cerâmica produzida a partir da diatomita através do processo de tape casting, para ser aplicado como em capacitores dielétricos. A matéria-prima (diatomita) foi caracterizada através dos ensaios de particulometria, difração de raio x (DRX), fluorescência de raio x (FRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), e por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). A fita cerâmica foi obtida através do preparo de uma barbotina com pó de diatomita, solvente, dispersante, ligante, plastificante e antiespumante; a mistura dos materiais foi realizada em um moinho de bolas. Foi realizado o ensaio de reologia para avaliar a viscosidade da suspensão. A barbotina foi colada sobre um filme e, após 24 horas, foi retirada a fita verde, que foi caracterizada através de análise térmica diferencial e termogravimétrica (ATD\ATG), DRX, FRX e MEV. Foi construído um capacitor cerâmico dielétrico (protótipo) com a fita verde, no qual foram realizadas as medidas elétricas de capacitância e resistência, e foi obtida a constante dielétrica do material (fita diatomita). A fita verde passou por um tratamento térmico para a eliminação dos orgânicos a uma temperatura de 600ºC e com uma taxa de aquecimento de 0,5 ºC\min. A sinterização foi realizada em três temperaturas diferentes (1000ºC, 1150ºC e 1250ºC), com uma taxa de aquecimento de 5ºC\min. e isoterma de 60 min. A mesma foi então caracterizada através das análises de DRX, MEV, e medidas de densidade e porosidade. Foi observado que as amostras sinterizadas apresentaram muita porosidade na sua microestrutura, entretanto, para as temperaturas de sinterizaçãomaiores, houve uma redução dessa porosidade. A morfologia da diatomita se manteve para as fitas a verde e sinterizadas, mostrando a sua forma navicular e tubular. A presença de poros deve-se a uma característica típica da matéria prima (diatomita) utilizada, como também aos parâmetros de processamento, que influenciaram significativamente nas propriedades dielétricas do material, particularmente da fita a verde.

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  • EDUARDO RODRIGUES DA SILVA
  • EFEITO DO APORTE TÉRMICO NA MICROESTRUTURA DE CORDÕES DE SOLDA DE ARAME TUBULAR E81T1-Ni1C DEPOSITADOS EM 3 VARIANTES DE AÇOS API X65

  • Orientador : AUGUSTO JOSE DE ALMEIDA BUSCHINELLI
  • Data: 23/Ago/2017
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  • O objetivo do presente trabalho é a caracterização microestrutural de cordões de solda depositados com arame tubular E81T1-Ni1C em 3 variantes de aços API X65. Trata-se de materiais alternativos empregados na montagem de dutos para transporte de óleo e gás, onde a qualificação dos procedimentos de soldagem é pré-requisito para a garantia das propriedades mecânicas do componente em serviço. Nesse contexto, a caracterização detalhada dos microconstituintes que compõem as três sub-regiões da solda constitui-se em ferramenta essencial, uma vez que contribui com elementos importantes para a compreensão da correlação entre variáveis de processo e as propriedades finais do conjunto fabricado. Para essa pesquisa foram feitos depósitos pelo processo FCAW de cordões de solda tipo bead on plate, sob condições controladas de soldagem, que permitiram aportes térmicos de 7,3; 11,3 e 22,1 KJ/cm correspondentes a tempos de resfriamento (Δt 8/5 ) estimados em 3,5; 6,5 e 20s. A caracterização microestrutural foi feita por microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura com Field Emission Gun, onde a elevada qualidade do contraste nas imagens, permite a identificação e classificação mais detalhada dos microconstituintes presentes. Os resultados para os depósitos de solda com médio aporte térmico e Δt 8/5 = 6,5 s, mostraram que a zona fundida (ZF) das três ligas é formada predominantemente pelo microconstituinte ferrita acicular (AF), com dureza média da ordem de 240 HV0,3, aspectos que conforme a literatura são requisitos de excelente tenacidade. Quando soldada com baixo aporte térmico, a ZF apresentou AF e dureza média de 260 HV0,3 e Δt 8/5 = 3,5 s . O alto aporte térmico proporcionou dureza inferiores a 200 HV0,3 e formação de AF na ZF, e maior Δt 8/5 de aproximadamente 20s. A zona afetada pelo calor de grãos grosseiros (ZAC-GG) mostrou para os 3 aços microestrutura formada basicamente por ferrita com segunda fase (FS) e pequena fração de ferrita primária.

    Conforme perfil de microdureza ao longo das sub-regiões da solda, os picos máximos localizados na ZAC-GG são inferiores 340 HV para o cordão efetuado com médio aporte térmico, o que é indicativo de ausência de martensita e de boa tenacidade para essa região crítica da zona afetada. Um perfil de dureza feito na ZAC-GG, com valores superiores a 350 HV0,3, indica indícios para formação de martensita nas três ligas de aço API X65 soldada com baixo aporte térmico.

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  • JULIANO AUGUSTO MEDEIROS DE MENEZES E OLIVEIRA
  • Caracterização Microestrutural de Ligas de Alumínio Eutéticas no Estado Bruto de Fusão e Tratadas Termicamente por Homogeneização

  • Orientador : MAURÍCIO MHIRDAUI PERES
  • Data: 25/Ago/2017
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  • As ligas de alumínio na composição eutética apresentam como característica baixa temperatura de fusão e uma microestrutura complexa formada por constituintes eutéticos. Elas podem ser aplicadas na indústria de fundição, por apresentarem adicionalmente alta fluidez e baixa tendência à formação de porosidade e de trincamento a quente. Foram produzidas por fundição em areia as ligas eutéticas do sistema Al-Cu (binária), AlCu-Si e Al-Cu-Mg (ternárias) e Al-Cu-Si-Mg (quaternária). As ligas foram analisadas microestruturalmente no estado bruto de fusão e no estado após tratamento térmico de homogeneização à 495 ºC por até 24 horas, via Fluorescência de Raios-X (FRX), Difração de Raios-X (DRX) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) com sistema de Energia Dispersiva de Varredura (EDS). Os resultados mostraram a formação das principais fases constituintes no estado de equilíbrio termodinâmico, a formação significativa de constituintes eutéticos e a formação em pequena quantidade de intermetálicos Al5FeSi (plaquetas) e AlFeSiMgCu (escrita chinesa), comumente encontradas devido à presença intrínseca do ferro como impureza em ligas de alumínio. 

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  • LUANA BARBOSA DA CRUZ
  • Obtenção de fitas cerâmicas a base de NiO/ CDG via Colagem de fitas

  • Orientador : WILSON ACCHAR
  • Data: 8/Set/2017
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  • As células a combustível de óxido sólido (CaCOS) são dispositivos eletroquímicos cada vez mais utilizados, pois apresentam alta capacidade de conversão de energia e são minimamente poluentes. Diversos materiais são utilizados na composição do anodo, dentre eles NiO/CDG, pois promovem um aumento da condutividade iônica intragranular, melhorando as propriedades da célula a combustível, além de minimizar os custos de produção, uma vez que há a diminuição a temperatura de operação da CaCOS. Uma das técnicas de produção de filmes finos mais difundidas atualmente é a Colagem de fitas, que vem sendo largamente utilizada na indústria eletrônica em capacitores, memórias ferromagnéticas, substratos cerâmicos de circuitos, entre outras aplicações, graças à grande versatilidade deste método. Este processo requer uma barbotina homogênea e estável, cuja composição da fórmula pode ser variada de acordo com o pó utilizado. Neste trabalho, foram preparadas barbotinas de NiO/CDG em meio aquoso, com adição de polímeros responsáveis pela estabilidade, flexibilidade e resistência ao corpo à verde. A caracterização da suspensão foi realizada a partir do estudo da estabilidade da barbotina, através da análise reológica, as quais apresentaram comportamento pseudoplástico, em que há uma diminuição da viscosidade conforme há o aumento a taxa de cisalhamento. Foram realizados estudos pelo método de Arquimedes para conferir a densidade e porosidade aparentes dos corpos sinterizados, Difração de Raios X, Análise Térmica Diferencial (ATD), Termogravimétrica (ATG) e resistência mecânica. Os resultados de DRX permitiram observar as fases presentes nas fitas produzidas após as etapas de sinterização a temperaturas de 1250oC, 1300 oC e 1400 oC. Os ensaios de análise térmica demonstraram a estabilidade das amostras a partir de 450 oC, os ensaios de resistência mecânica mostraram uma boa resistência à flexão entre 80 e 90 MPa para fita com multicamadas e 10MPa para fitas simples, permitindo observar que há um desempenho melhor em fitas com multicamadas, pois há um aumento da resistência mecânica. As fitas produzidas se mostraram pouco porosas, densas e resistentes.

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  • ALLANA AZEVEDO DO NASCIMENTO
  • Efeito da adição de Poli (etileno-co-ácido-metacrílico) (EMAA) como agente de auto-reparo em compósitos carbono-epóxi

  • Orientador : ANA PAULA CYSNE BARBOSA
  • Data: 16/Out/2017
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  • As técnicas de auto-reparo em resinas epóxi vêm sendo desenvolvidas buscando aumentar a vida útil e reduzir os custos associados à manutenção desses materiais durante o serviço. A adição de termoplásticos à matriz termofixa produzindo resinas reparáveis aparece como técnica de reparo promissora. Neste trabalho, o termoplástico poli (etileno-co-ácido-metacrílico) (EMAA) foi adicionado em compósitos carbono-epóxi para fabricação de um sistema de reparo. Amostras com diferentes porcentagens de termoplástico foram produzidas e os ensaios de resistência ao cisalhamento interlaminar (ILSS), análise dinâmico mecânica (DMA), espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de varredura com fonte de emissão de campo (MEV-FEG) foram conduzidos para avaliar o efeito da adição desse termoplástico ao compósito e seu comportamento antes e após o reparo. As amostras reparadas apresentaram propriedades mecânicas semelhantes às propriedades apresentadas pelas amostras antes do reparo. Entretanto, para maiores porcentagens de EMAA, houve redução dessas propriedades, além de redução de módulo de elasticidade e de Tg, em relação aos valores apresentados pelo compósito puro. Imagens de MEV confirmaram a forte adesão entre o EMAA e a resina epóxi, formando uma camada adesiva que impediu a formação de delaminações no plano médio do laminado.

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  • PABLO RODRIGO PADILHA HONÓRIO
  • DESENVOLVIMENTO DE MARCADORES POR TRAÇOS DE ELEMENTOS QUÍMICOS PARA IDENTIFICAÇÃO DE CABOS ELÉTRICOS VIA FLUORESCÊNCIA DE RAIOS X.

  • Orientador : AUGUSTO JOSE DE ALMEIDA BUSCHINELLI
  • Data: 24/Out/2017
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  • O presente trabalho tem como objetivo o estudo e desenvolvimento de marcadores por traços de elementos químicos para identificação de cabos elétricos de alumínio e de cobre por meio da técnica analítica de espectroscopia por fluorescência de raios-X (FRX) com uso de equipamento portátil. O desenvolvimento dos marcadores químicos tem como propósito tentar solucionar ou minimizar o crescente problema de furtos de cabos elétricos no país, o qual tem causado enormes prejuízos e transtornos para empresas e população. Neste sentido, foram desenvolvidos marcadores utilizando um verniz de base poliéster e uma resina epóxi, as quais foram dopadas com partículas de Cr2O3. Os marcadores foram produzidos com adições de 1 %, 2 %, 5 % e 10 % do peso em massa de Cr2O3 nas resinas poliméricas e foram aplicadas em cabos de alumínio nus e de cobre revestidos. Após a aplicação dos marcadores, os cabos foram analisados via FRX, em seguida fundidos, e novamente analisados via FRX, com o objetivo de se verificar a permanecia do elemento Cr, mesmo após uma possível reciclagem dos cabos. Os resultados mostraram que os marcadores químicos são eficientes para identificação do Cr via FRX de laboratório, mesmo com apenas 1 % de adição de Cr2O3 na superfície de cabos de Al e Cu, com os dois tipos de resinas, contudo, não é suficiente para identificação após a refusão dos condutores. Os marcadores contendo 2 % e 5 % de Cr2O3 se mostraram pouco eficientes na identificação do Cr após refusão. Apenas os marcadores confeccionados com resina poliéster contendo 10 % de Cr2O3 se mostraram eficientes após a refusão do Al sendo identificados em todos os corpos de prova analisados.


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  • ANDERSON DE AZEVEDO GOMES SANTIAGO
  • Caracterização das propriedades fotoluminescentes de Ba1-xZnxMoO4 sintetizados pelo método de spray pirólise ultrassônico

  • Orientador : MAURICIO ROBERTO BOMIO DELMONTE
  • Data: 18/Dez/2017
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  • Pós de Ba1-xZnxMoO4 (x=0; 0,25; 0,5; 0,75 e 1) foram sintetizados, em etapa única, pelo método de spray pirólise ultrassônico, utilizando temperaturas de 1000 ºC e 1100 ºC. O tempo para formação das partículas dentro do reator foi de aproximadamente 1 min. As amostras foram caracterizadas estruturalmente pela técnica de difração de raios X e morfologicamente pela técnica de microscopia eletrônica de varredura de emissão de campo (MEV-FEG). As propriedades ópticas das amostras foram estudadas utilizando as espectroscopias de UV-visível e de fotoluminescência (FL). Os padrões de DRX mostraram que as amostras com x = 0 e x = 1 têm estrutura cristalina scheelita tetragonal e triclínica, respectivamente, sem a presença de fases secundárias. Por outro lado, o refinamento Rietveld dos padrões de DRX das amostras com x = 0,25, 0,5 e 0,75 revelaram a formação de uma heteroestrutura tetragonal/triclínica, em que ocorre substituição atômica de Ba2+ por Zn2+ na estrutura tetragonal do BaMoO4 e na estrutura triclínica do ZnMoO4 ocorrendo a substituição atômica de Zn2+ por Ba2+, percebendo-se um leve aumento porção da fase tetragonal quando ocorre aumento na temperatura de pirólise. Assim, estas modificações promovem pequenas distorções estruturais nestes materiais, sendo facilmente observados nos ângulos e arestas da base que delimitam o tetraedro [MoO4] destes molibdatos. As micrografias de MEV-FEG demostraram que as partículas obtidas têm morfologia predominantemente esférica, com diâmetros que variam entre 100 e 1500 nm. Verificou-se que as partículas primárias formadoras das microesferas das amostras com x = 0 têm dimensões altas em relação ao tamanho final das microesferas, por outro lado para as amostras com x = 1 as partículas primárias exibem dimensões baixas em relação as microesferas. Desse modo, notou-se a diminuição das partículas primárias formadoras das microesferas com o aumento de x do Ba1-xZnxMoO4, ou seja, com aumento da substituição atômica de Ba2+ por Zn2+. Este feito é dado pela diferença de solubilidade dos reagentes precursores de bário e zinco, devido que solutos com alto grau de supersaturação, como o nitrato de zinco, tendem a formar um número superior de cristalitos de tamanhos nanométricos. A energia de gap dos Ba1-xZnxMoO4 variou entre 4,56 eV à 4,17 eV, com os pós com x = 0 se obteve os valores mais elevados (4,54 eV e 4,56 eV) e os pós com x = 1 os valores mais baixos (4,17 eV e 4,26 eV). Dessa forma, foi percebido que as energias de gap das amostras diminuem com o aumento do valor de x, ou seja, com aumento da substituição dos átomos de Ba2+ pelos de Zn2+. Logo, este fenômeno ocorre devido a substituição atômica elevar o grau de desordem das amostras, aumentando os intervalos intermediários entre as bandas de condução e valência, que irá resultar na diminuição da banda de gap. Os espetros fotoluminescentes (FL) das amostras apresentaram comportamento banda larga, com emissão predominante na região laranja-vermelho e pequena contribuição de emissão da região azul-verde. Para as amostras com x = 0, o fenômeno de emissão de FL estar relacionado com grau de ordem-desordem dos complexos [BaO8] e vacâncias de oxigênio dos complexos [MoO4]. Já para as amostras com x = 1, este fenômeno tem relação com o grau de ordem-desordem dos complexos de [ZnO6] e vacâncias de oxigênio dos complexos [MoO4]. Enquanto, que para as amostras com heteroestrutura tetragonal/triclínica, a emissão FL é dado pelo grau de ordem-desordem e pela transferência de carga entre os complexos [BaO8] e [ZnO6], e vacâncias de oxigênio dos complexos [MoO4]. As coordenadas de cromaticidade x e y mostraram que as amostras com x ≤ 0,75 apresentam emissão em laranja, entretanto, as amostras com x = 1 apresentaram emissão em branco.

Teses
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  • ROGERSON RODRIGUES FREIRE RAMOS
  • PROCESSO DE PRODUÇÃO DE ESTRUTURAS TUBULARES BIORREABSORVÍVEIS POR FIAÇÃO POR SOPRO EM SOLUÇÃO

  • Orientador : JOSE DANIEL DINIZ MELO
  • Data: 2/Fev/2017
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  • Estruturas produzidas a partir de polímeros biorreabsorvíveis têm despertado grande interesse pelo seu grande potencial para aplicações médicas. Neste trabalho, foi desenvolvido um processo de produção de estruturas tubulares micro e nanofibrosas por fiação por sopro em solução (SBS), utilizando uma matriz de ejeção multibicos e um sistema de coleta baseado em um coletor cônico rotatório. O processo inclui ainda uma etapa de extração e tratamento térmico pós-fiação em estufa. Túbulos de poli(D,L ácido lático) (PDLLA) foram produzidos e os efeitos de parâmetros de coleta e de tratamento térmico sobre suas características mecânicas e morfológicas foram avaliados em função da cristalinidade por DSC e DXR, diâmetro e morfologia das fibras por MEV, hidrofobicidade por ângulo de contato e propriedades mecânicas como módulo de elasticidade, tensão e deformação na ruptura por ensaio de tração. As análises por DSC indicaram um aumento na cristalinidade das fibras com o aumento do tempo e temperatura de tratamento térmico e as imagens de MEV indicaram que o diâmetro médio das fibras tende a reduzir no início da cristalização. Os ensaios de molhabilidade indicaram que a energia de superfície do material não sofre alterações significativas em função do grau de cristalinidade. Os resultados dos ensaios de tração demostraram que o grau de cristalinidade das fibras é determinante para o desempenho mecânico das mantas que formam a parede das estruturas tubulares e que o tratamento térmico eleva o módulo de elasticidade e reduz a deformação na ruptura. Os túbulos submetidos aos níveis intermediários de tratamento térmico (85 °C por 3,5 min) apresentaram desempenho mecânico similar ao de amostras tratadas nos maiores níveis (115 °C por 6,5 min) e as propriedades mecânicas de tração foram comparáveis as de veias safena de um homem adulto. As análises da influência das variáveis de coleta nas propriedades mecânicas dos túbulos indicaram que o aumento da pressão do fluxo de ar que leva as fibras ao coletor e a redução do diâmetro do bastão extrator elevam o módulo de elasticidade e a resistência a tração e não afetam o percentual de deformação na ruptura. A velocidade angular do coletor cônico não interferiu no comportamento mecânico dos túbulos.

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  • ROBERTO RODRIGUES CUNHA LIMA
  • APLICAÇÃO DE ARGILAS MODIFICADAS NO ABRANDAMENTO DE ÁGUAS DURAS

  • Orientador : VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • Data: 3/Mar/2017
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  • A necessidade de diversificação das formas de tratamento da água de diferentes fontes e para fins diversos revela-se mais urgente a cada dia, sobretudo quando são considerados os impactos econômicos e sociais associados ao manejo de um recurso natural insubstituível. As argilas podem ser aplicadas no abrandamento de águas duras, ampliando as perspectivas de aproveitamento e reuso de águas, com o desenvolvimento de dispositivos e processos tecnológicos sustentáveis. Neste estudo, além das que foram mantidas sem tratamento, amostras de bentonita foram ativadas com HCl e H2SO4, enquanto amostras de vermiculita foram modificadas com HCl, NaOH e NaCl, para ensaios de adsorção de íons Ca2+ utilizando solução padrão de cálcio e águas duras reais coletadas adequadamente de poços da região central do estado do Rio Grande do Norte, Brasil. Uma redução de 22,8 % na dureza da solução padrão de cálcio foi verificada com bentonita ativada com H2SO4, enquanto eficiência mais elevada foi comprovada com vermiculitas tratadas com HCl, NaOH e NaCl, com reduções nas durezas da solução padrão de cálcio de 43,6 %, 46,3 % e 57,5 %, respectivamente, e redução de até 45,2 % na dureza de amostra real, com a vermiculita modificada com NaCl, que gerou os melhores resultados. Foi comprovado que é possível recondicionar a vermiculita, bem como atestar que a concentração do eletrólito e tratamento sucessivo influenciam na capacidade adsortiva dessa argila modificada com NaCl. O tratamento salino da vermiculita pode ser feito, de forma simultânea, com uma combinação de Na+ e K+ como cátions trocáveis. As modificações realizadas nas argilas foram rastreadas com análises de DRX, MEV, TG, DTG, EDX, BET e medida de parâmetros físico-químicos. Novas pesquisas devem ser estimuladas para o refinamento de técnicas e métodos que apliquem argilas na recuperação e gerenciamento dos recursos hídricos.

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  • SAMARA MELO VALCACER
  • ESTUDO SOBRE O EFEITO DA ADIÇÃO DE ALUMINA (Al2O3) NO COMPÓSITO WC-3%Ni SINTERIZADO COM FASE LÍQUIDA

  • Orientador : UILAME UMBELINO GOMES
  • Data: 17/Mar/2017
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  • A necessidade de materiais com alta performance tem impulsionado o estudo de novos sistemas como uma alternativa aos existentes. Os materiais compósitos são indicados quando há essa necessidade, pois, podem unir características de diferentes materiais em um único corpo. Um compósito bastante conhecido pelas suas propriedades é o carbeto de tungstênio e cobalto (WC-Co). Sabe-se que o material citado apresenta alta dureza sendo indicado para uso em ferramentas de corte, no entanto, ao aumentar-se a velocidade de corte os estudos indicam que há oxidação gerando assim a quebra do compósito. Como alternativa ao sistema WC-Co, atualmente estuda-se a substituição do cobalto pelo níquel, no entanto o compósito WC-Ni apresenta uma baixa dureza quando comparado ao WC-Co. Mediante ao citado a presente pesquisa propõe o estudo de um novo material, que trata-se de uma mistura de carbeto de tungstênio, alumina (Al2O3) e níquel. O estudo visa estabelecer características do compósito WC-3%Ni quando acrescido de 5, 10 e 15%p de Al2O3. O processo de obtenção utilizado foi via metalurgia do pó. Fez-se moagem de alta energia (400 rpm), compactação uniaxial a 400Mpa e sinterização a vácuo e em forno dilatométrico nas temperaturas de 1450 e 1550°C com patamar de sinterização de 1h. As amostras foram caracterizadas por: particulometria a laser, DRX, MEV, dureza, densidade e densificação das amostras. Os resultados mostraram-se promissores uma vez que houve interação entre o WC-Ni em todas as composições.  A sinterização em forno dilatométrico apresentou melhores densidades e durezas sendo a composição com adição de 5%p de alumina a mais densa nas duas temperaturas de processamento, com densidade relativa superior a 90%.

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  • ZODINIO LAURISA MONTEIRO SAMPAIO
  • Concreto Leve estrutural de baixo consumo de cimento com resíduos 

  • Orientador : ANTONIO EDUARDO MARTINELLI
  • Data: 25/Abr/2017
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  • A alta demanda energética envolvida na indústria da construção civil e o crescente consumo do concreto, fez com que esse material se tornasse a opção ideal para a reciclagem de subprodutos de várias industrias tais como: resíduo de polimento de porcelanato RPP; resíduo de borracha de pneu (RBP) e resíduo de pedra calcária (RPC). Esses resíduos frequentemente carecem de um tratamento adequando o que acaba contribuindo para a degradação do meio ambiente. Concretos leves (CL) têm sido usados na construção civil devido às suas inúmeras que incluem: redução do peso próprio do concreto; aumento de área útil; manuseio e operações de transporte menos dispendiosos; aumento do isolamento térmico e acústico e resistência ao fogo. Na produção de concretos leves, normalmente parte ou todos os agregados são substituídos por agregados leves tais como argilas expandidas (AE), borracha de pneu, pedra pome, vermiculita expandida e etc. Os CLs normalmente consomem mais cimento devido à baixa resistência dos agregados porosos usados na fabricação. Nesse sentido, o uso de subprodutos que irão aumentar o volume do concreto sem prejudicar as propriedades, pode ser uma opção bastante viável na produção de CL de baixo custo e sustentáveis. O objetivo geral desse trabalho foi analisar o comportamento mecânico e térmico de concretos leves estruturais (CLE) produzidos com AE em substituição ao agregado graúdo e com adição de RPP, RBP e RPC em substituição a parte do agregado miúdo. E finalmente criar um CLE de baixo custo com boas propriedades mecânicas com um consumo mínimo de cimento. Para tal foi usado inicialmente um planejamento fatorial 2³ para a escolha dos CLE com melhor desempenho em termos de consistência, propriedades mecânicas e massa específica real. Posteriormente foram realizadas reduções de 10, 20 e 30% de cimento nos CLE que apresentaram melhores desempenhos e caracterizados através de ensaios mecânicos. O melhor traço resultante da combinação de propriedades mecânicos com o consumo de cimento foi caracterizado mediante ensaios de: permeabilidade; resistência à flexão; TG/DTA; FRX; DRX; MEV; capacidade térmica; condutividade térmica e difusividade térmica. Por fim, foi realizado uma análise econômica de viabilidade do uso do CLE obtido com a diminuição de cimento. Os resultados mostraram que teores de resíduos em torno de 21% apresentaram melhor combinação de propriedades. Mantendo os teores de resíduos em níveis ótimos foi possível produzir um CLE economicamente viável com boas propriedades reológicas, mecânicas e térmicas com um consumo mínimo de cimento.

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  • MICHELINE DAMIAO DIAS MOREIRA
  • ROTAS DE SÍNTESES QUÍMICAS PARA OBTENÇÃO DE NANOPARTÍCULAS DE Ag/g-Al2O3 e Ag/ZnO COM PROPRIEDADES BACTERICIDAS

  • Orientador : CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • Data: 27/Abr/2017
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  • A progressiva demanda por água tem feito do tratamento e reutilização de efluentes um tema de relevância mundial. Considerando tal situação, vem sendo realizada investigações acerca do uso de materiais nanométricos para obtenção de nanocompostos com propriedades antibacterianas. No sentido de aperfeiçoar a obtenção de novos materiais, várias metodologias e técnicas de preparação têm sido desenvolvidas com o objetivo de controlar a forma e tamanho de partículas, o que, consequentemente, irá melhorar e otimizar suas propriedades. Este trabalho consiste na obtenção, caracterização e avaliação antibacteriológica de nanocompostos obtidos pela impregnação da prata (Ag) na alumina comercial (g-Al2O3) e no óxido de zinco (ZnO) a partir de diferentes rotas de sínteses: método hidrotermal assistido por micro-ondas, sonoquímico e associação do sonoquímico e hidrotermal, destinados a desinfecção de águas residuárias. Realizou-se um estudo comparativo entre as nanopartículas g-Al2O3 e ZnO sintetizada via métodos sonoquímico e hidrotermal por micro-ondas, averiguando a influência da composição e distribuição do tamanho de partículas nas propriedades destas. Foram testadas impregnações de 4%, 8%, 12% e 16% de Ag na g-Al2O3 e no ZnO. Aplicou-se os nanopós em efluente proveniente de ETE compacta (Estação de tratamento de esgoto), após a etapa do tratamento secundário, e em seguida, avaliou-se através de análises bacteriológicas, a eficiência na remoção dos indicadores patogênicos de contaminação. Os resultados referentes ao emprego do nanocompósito ZnO impregnado com 8% de Ag, na proporção de 0,3g/300mL, por um tempo de contato de 30 minutos, apontaram uma eficiência de 100,00% na remoção de coliformes totais, coliformes termotolerantes e Escherichia coli, alcançando padrões iguais ou superiores às técnicas já consagradas de desinfecção. Os parâmetros de rede dos nanocompostos obtidos através de DRX, juntamente com as técnicas de caracterizações FRX, análise granulométrica e as micrografias provenientes do MEV/FEG e EDS confirmaram a adequada impregnação da prata nos óxidos. Através da espectrometria de emissão óptica com plasma- ICP-OES foi revelado que todas as amostras analisadas apresentaram uma quantidade de prata inferior ao limite de detecção LD<0,50mg/L, atendendo aos teores máximos estabelecidos pelas normas vigentes, quanto a toxidade à saúde e ao meio ambiente.

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  • CÁSSIA CARVALHO DE ALMEIDA
  • MATERIAIS CATALÍTICOS À BASE DE Ni E Co SUPORTADOS EM SBA-15 PARA APLICAÇÃO EM REFORMA A VAPOR DO ETANOL E REFORMA A SECO DO METANO

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • Data: 26/Mai/2017
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  • Nos últimos anos os processos de reforma para a produção de hidrogênio como um vetor energético vem sendo bastante estudados em função do aumento da demanda por tecnologias alternativas de geração de energia, apresentando uma boa relação custo/benefício quando comparados a outras tecnologias de produção de hidrogênio. Além disso, possuem vantagens do ponto de vista ambiental, não contribuindo com o aumento da concentração de CO2 na atmosfera. No entanto, a produção de hidrogênio através dos processos de reforma, embora promissora, ainda apresenta muitos gargalos tecnológicos, necessitando de avanços em novos materiais com propriedades catalíticas. Dentro desta proposta, este trabalho tem como objetivo obter materiais catalíticos com alta reatividade e seletividade para produtos frente às reações de reforma a vapor do etanol (RVE) e reforma a seco do metano (RSM). Desta maneira, catalisadores a base de níquel e cobalto suportado em SBA-15 foram preparados pelo método de impregnação via úmida e caracterizados antes e após os testes catalíticos, por diversas técnicas: Análise Termogravimétrica (TGA), Espectroscopia na Região do Infravermelho (FT-IR), Difração de Raios X (DRX), Análise de Redução à Temperatura Programada (RTP), Adsorção e Dessorção de Nitrogênio, Difração de Raios X in situ (DRX in situ) e Microscopia Eletrônica por Varredura (MEV) com Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS), visando à compreensão dos mecanismos envolvidos nas reações de reforma e também responsáveis pela deposição de carbono sobre os catalisadores. Os catalisadores testados frente à reação a vapor do etanol durante 6 horas a 500ºC apresentaram conversão inicial em torno de 80-100%, com produção de H2 (65-70%), CO2 (18-23%) e com apenas traços de CO (0,5-10%), mas sofreram uma rápida desativação nas primeiras horas de teste, sendo mais promissores frente à reação de reforma a seco do metano, os quais apresentaram boa atividade e estabilidade durante 10 horas de reação a 700ºC, com conversões (CH4 e CO2) e rendimentos a H2 acima de 80% e baixa deposição de carbono.

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  • GINEIDE CONCEIÇÃO DOS ANJOS
  • Uso da diatomita como suporte de catalisadores de Ni e Co na reação de reforma a seco do metano.

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • Data: 26/Mai/2017
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  • Devido às exigências ambientais, nos últimos anos têm se intensificado as buscas por combustíveis menos nocivos ao meio ambiente. Nesse cenário vem ganhado destaque a utilização de gás hidrogênio como vetor energético, de maneira a impulsionar o crescimento de pesquisas que visam sua produção. As principais rotas utilizadas na obtenção do hidrogênio são as reações de reforma catalítica, na qual o desenvolvimento de catalisadores adequados tornou-se uma ferramenta essencial nesses processos. Entretanto, a maior dificuldade das reações para produção de H2 é encontrar catalisadores estáveis por longos períodos, que sejam resistentes ao acúmulo de carbono e seletivos à formação de gás hidrogênio. O suporte catalítico apresenta papel importante nas reações de reforma, proporcionando uma boa dispersão e evitando a sinterização da fase ativa, influenciando de maneira positiva a reatividade e estabilidade do catalisador. Neste contexto, a diatomita, um sedimento amorfo originado a partir de frústulas ou carapaças de organismos unicelulares vegetais, vem sendo estudada como suporte catalítico natural. Devido a isso, neste trabalho utilizou-se a diatomita como suporte catalítico para dispersar as fases metálicas de Ni e/ou Co, e, posteriormente avaliar os catalisadores obtidos no processo de reforma a seco do metano. Os catalisadores monometálicos e bimetálicos com diferentes concentrações foram preparados via impregnação úmida e depois calcinados. O suporte e os catalisadores foram submetidos às seguintes caracterizações: difração de raios X (DRX), análises de isotermas de adsorção e dessorção de N2, análise termogravimétrica (TG/DTG), fluorescência de raios X (FRX), temperatura programada de redução (TPR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os testes catalíticos foram realizados em um reator de leito fixo de quartzo, acoplado a um espectrômetro de massa. Os resultados indicaram que todos os catalisadores apresentaram boa atividade catalítica, com níveis máximos de conversão e rendimento de CH4, CO2 e H2 acima de 80%. Em todos os testes a evolução da razão H2/CO obtidas foram próximas de 1. Todavia, o catalisador bimetálico NiCo/D ( Níquel e Cobalto suportados em Diatomita) apresentou a melhor estabilidade e atividade catalítica em comparação aos demais catalisadores, visando aumentar essa eficiência foram adicionados promotores de cério e lantânio a esse catalisador. A adição do cério não alterou os rendimentos do catalisador NiCo/D, já com a adição do lantânio houve um aumento significativo no rendimento de H2 e na razão H2/CO, demonstrando que a diatomita é um suporte promissor para este catalisador e para a reação catalítica de reforma a seco.

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  • PATRICIA NEVES DE MEDEIROS
  • Síntese de indato de estrôncio e cálcio (Sr0,9Ca0,1In2O4) codopado com íons de terras raras para aplicação em fotoluminescência

  • Orientador : FABIANA VILLELA DA MOTTA
  • Data: 22/Jun/2017
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  • Os materiais cerâmicos nanoestruturados têm sido amplamente estudados nos últimos anos devido ao seu grande potencial em áreas como fotoluminescência, fotocatálise, eletroquímica. Esses materiais permitem a melhoria de diversas propriedades devido às suas dimensões nanométricas. O indato de estrôncio (SrIn2O4) e o indato de cálcio (CaIn2O4) são óxidos com estrutura do tipo espinélio e sistema cristalino ortorrômbico, sendo reportados na literatura como rede hospedeira para materiais luminescentes. O método de spray pirólise ultrassônico permite uma produção contínua de partículas em apenas uma etapa e com elevada pureza. Nesse contexto, realizou-se a síntese de Sr(1-x)CaxIn2O4 utilizando o método de spray pirólise, sendo investigada a influência do teor do íon Ca2+ nas propriedades fotoluminescentes da solução sólida. Após análise dos resultados constatou-se que a composição Sr0,9Ca0,1In2O4 emitiu maior intensidade fotoluminescente, sendo então selecionada como rede hospedeira para íons ativadores de Terras Raras (TR3+). Foram sintetizados por spray-pirólise os indatos Sr0,9Ca0,1In2O4: Eu3+, Tb3+, Tm3+, codopados em diferentes concentrações (% mol). As amostras obtidas foram caracterizadas por difração de raios-x (DRX), refinamento Rietveld, microscopia eletrônica de varredura (MEV-FEG), medidas de fotoluminescência (FL), espectroscopia na região do UV-visível (UV-VIS) e atividade fotocatalítica pela degradação do corante azul de metileno. Os resultados de difração de raios-X confirmaram a formação da fase de indato de estrôncio com estrutura ortorrômbica. A partir das micrografias pode-se observar a formação de microesferas compostas por nanopartículas. Os espectros de fotoluminescência das amostras Sr(1-x)CaxIn2O4 apresentaram emissão de banda larga e os indatos Sr0,9Ca0,1In2O4 codopados com TR3+ (Eu3+, Tb3+, Tm3+) apresentaram bandas estreitas e intensas, emissões características dos íons TR3+. As amostras Sr(1-x)CaxIn2O4 apresentaram baixa atividade fotocatalítica, com degradação máxima de 45% do corante. De acordo com os resultados obtidos, o indato de estrôncio e cálcio codopado com os íons de TR3+ apresenta potencial de aplicação na área da fotoluminescência.


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  • ADRIANO LINCOLN ALBUQUERQUE MATTOS
  • VALORIZAÇÃO DE RESÍDUOS LIGNOCELULÓSICOS DA BIOMASSA REGIONAL COM POTENCIAL PARA OBTENÇÃO DE COMPÓSITOS POLIMÉRICOS

  • Orientador : EDSON NORIYUKI ITO
  • Data: 28/Jun/2017
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  • As fibras lignocelulósicas têm se tornado alternativas econômicas e ecológicas para uso como reforços ou cargas em compósitos com polímeros virgens ou reciclados. O presente trabalho foi subdividido em três artigos que abordaram diferentes aspectos do desenvolvimento de compósitos. O primeiro envolveu a modificação de partículas lignocelulósicas, utilizando o líquido da casca da castanha de caju (LCC) como fonte de cardanol, tendo por objetivo o incremento da degradabilidade de compósitos de polipropileno (PP) com diferentes tipos de partículas lignocelulósicas. Ensaios de termo-oxidação e análises do comportamento mecânico, da composição química e das propriedades físicas das amostras, permitiram a verificação de que os compósitos produzidos com partículas modificadas com o LCC se degradaram na metade do tempo dos compósitos convencionais. O segundo artigo objetivou a otimização da metodologia de modificação química da superfície de partículas lignocelulósicas com LCC, que também pode ser utilizada como etapa intermediária na funcionalização das partículas lignocelulósicas, pois introduz em sua superfície sítios de maior reatividade. A eficiência das metodologias de modificação química foi avaliada com o uso de técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de infravermelho (FTIR), termogravimetria (TG) e ângulo de contato. Também foi avaliado o comportamento das partículas modificadas em compósitos com polipropileno. As propriedades dos compósitos obtidos foram avaliadas por ensaio de tração e análise térmica dinâmico mecânica (DMTA).  O terceiro artigo abordou a produção de compósitos de PP com farinha de madeira de cajueiro e farinha de folha de carnaúba. As propriedades físicas, mecânicas e morfológicas foram avaliadas por TG, calorimetria exploratória diferencial (DSC), DMTA, e MEV. Compósitos obtidos com fibras in natura, mercerizadas e compatibilizadas com anidrido maleico foram comparados, tendo sido observados os melhores desempenhos nos compósitos com o uso do anidrido maleico e farinha da folha de carnaúba.

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  • RAIMISON BEZERRA DE ASSIS
  •  SÍNTESE DE NIOBATO DE SÓDIO E POTÁSSIO (K1-xNaxNbO3) COM PROPRIEDADES FOTOCATALÍTICAS E FOTOLUMINESCENTES

  • Orientador : FABIANA VILLELA DA MOTTA
  • Data: 29/Jun/2017
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  • Nos últimos anos, a fotoluminescência e a fotocatálise têm se mostrado um campo abrangente para a pesquisa e desenvolvimento de tecnologia de materiais. O desenvolvimento de novos materiais tem aberto novas perspectivas para a produção de dispositivos com propriedades fotoluminescentes e fotocatalíticas altamente eficientes. Dentre os materiais promissores de interesse tecnológico, destacam-se os semicondutores niobatos de sódio e potássio (KNN), que apresentam bom desempenho em propriedades ópticas e fotocatalíticas. Neste trabalho, estruturas perovskitas de niobato de sódio e potássio (K1-xNaxNbO3) para x = 0; 30; 50; 70; 100% (mol) foram sintetizadas pelo método dos precursores poliméricos e tratadas termicamente à 600°C, 700°C, 800°C e 900°C, com o propósito de investigar suas propriedades fotocatalíticas e fotoluminescentes. As amostras foram caracterizadas por análises térmicas (TG/ DSC), difração de raios X (DRX), espectroscopia Raman, espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), espectroscopia de absorção óptica UV-vis, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de raios X por dispersão de energia (EDS), fotoluminescência (PL) e testes fotocatalíticos na degradação do corante azul de metileno. Os resultados da difração de raios X confirmaram a formação da fase ortorrômbica da perovskita KNN, K1-xNaxNbO3 apresentando organização a longo alcance. Os espectros FTIR confirmaram os dados da difração de raios X ao apresentarem uma redução das bandas referentes às vibrações curtas relacionadas às ligações duplas do Nb=O. As imagens de MEV revelaram que as amostras de niobatos KNN apresentam morfologia na forma de cubos com diferentes tamanhos de partículas, com a presença de aglomerados e regiões parcialmente sinterizadas. Os espectros de absorção óptica por UV-vis caracterizaram os niobatos como semicondutores, indicando “gap óptico” entre 2,59 eV e 3,35 eV, além de revelarem que o aumento da temperatura de tratamento térmico e a concentração de sódio promoveram um aumento da banda de gap. Os espectros de fotoluminescência indicaram a diminuição da intensidade de emissão FL com o aumento da concentração de sódio na matriz KNbO3, apresentando emissão à temperatura ambiente na região do violeta (433 nm) ao vermelho (642 nm). As amostras de niobatos KN, KNN30, KNN50, KNN70 e NN apresentaram taxas de degradação satisfatórias, apresentando excelentes resultados para o NaNbO3 (NN) tratado termicamente à 600°C com degradação de 95,95% do corante. O aumento da concentração de sódio melhorou o desempenho fotocatalítico do sistema KNN, mostrando-se eficiente para aplicações fotocatalíticas. Os resultados obtidos indicam o potencial de aplicação dos niobatos de sódio e potássio em fotocatálise e fotoluminescência.

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  • MEYSAM MASHHADIKARIMI
  • OBTENÇÃO DE COMPACTO DE DIAMANTE POLICRISTALINO DE CAMADA TRIPLAR POR MÉTODO HPHT

  • Orientador : UILAME UMBELINO GOMES
  • Data: 10/Jul/2017
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  • O objetivo primário desta tese é obter um compacto de diamante policristalino (PDC) com um substrato de WC-10% em peso de Co e uma camada superior de diamante policristalino sinterizado por meio do método de sinterização de alta temperatura a alta pressão (HPHT). Para atingir esse objetivo, o projeto foi realizado em três etapas diferentes. A primeira etapa foi produzir corpo de diamantes sinterizado com um ligante adequado, por esta razão, quatro ligantes diferentes foi utilizado para sinterar de pó de diamante sob condição de HPHT. Os ligantes eram nióbio puro (Nb) e três diferentes mistura de nióbio com ferro (Fe), níquel (Ni) e cobalto (CO). Utilizou-se 10% em peso de ligante e realizou-se a sinterização a diferentes temperaturas de 1600, 1700 e 1750 °C sob 5,5, 6,5 e 7,7 GPa de pressão durante três tempos sucessivos de espera de 3 minutos (total 9 minutos). As amostras obtidas foram estudadas de acordo com a densidade relativa, a microestrutura e a dureza para encontrar os melhores ligantes e parâmetros de sinterização. Estudos nesta fase mostraram que o uso de nióbio puro como ligante e maior pressão e temperatura têm melhores resultados especialmente evitando a grafitização durante a sinterização. A segunda etapa do projeto foi feita para estudar o substrato de metal duro em diferentes condições de sinterização. Nesta fase uma mistura em pós de WC e Co na razão de 10% em massa de Co foi sinterizada através de HPHT a 1500 a 1900 °C sob pressão de 7,7 GPa durante 2 e 3 minutos. Análise microestrutural/estrutural foi realizada por MEV/EDS e DRX. Também foram realizados ensaios de dureza e compressão para compreender os efeitos de diferentes parâmetros de sinterização. Nesta fase, verificou-se que a densidade total pode ser conseguida para uma temperatura de sinterização elevada juntamente com um crescimento de grão anormal. As fases indesejáveis de ƞ foram formadas apenas em amostras sinterizadas a 1800 e 1900 ° C. Observou-se alta dureza na gama a partir de 1250 até 1650 HV. A terceira e última etapa foi feita de acordo com os resultados obtidos nos estágios anteriores para se obter um compacto de diamante policristalino de camada tripla. Utilizou-se uma camada fina de WC 10% em peso de Nb/Ni como interface entre o diamante com Nb puro como camada superior e o substrato de WC 10% em peso de Co. A sinterização foi feita através do método HPHT a 1750 °C sob 7,7 GPa de pressão. Foram utilizados dois tempos de retenção diferentes de 6 (três sucessivos 2 minutos) e 9 (três sucessivos 3 minutos). A densidade, a dureza, resistência à fratura de indentação (ITF) e a resistência à compressão foram medidas e os estudos microestruturais/estruturais foram realizados através de DRX e MEV/EDS. Os resultados globais mostraram que um novo tipo de compacto de diamante policristalino pode ser produzido com sucesso usando o nióbio puro como um novo ligante para diamante sem qualquer grafitização. A interface produzida possui semelhança tanto com o substrato quanto com o corpo de diamante sinterizado. Ela exibe uma boa adesão entre as camadas, o que resulta em um melhor desempenho e durabilidade do PDC.
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  • MARIA JOSÉ SANTOS LIMA
  • Síntese de Pós Compósitos Nanoestruturados (WC-Ni) por Carborredução do APT com Ni(NO3)2.6H2O e sua Sinterização em Forno a Vácuo e Via SPS.

  • Orientador : UILAME UMBELINO GOMES
  • Data: 18/Jul/2017
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  • Neste trabalho foram sintetizados pós-compósitos WC-Ni através de carborredução da mistura de paratungstato de amônio hidratado (APT) com o nitrato de níquel nas proporções (5% p.Ni, 10% p.Ni e 15% p.Ni) a baixa temperatura (800°C a 950ºC) e curto tempo de reação (90 min a 150 min) em um único processo de síntese. Os pós foram caracterizados por difração de raios X, Microscopia Eletrônica de Varredura, Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS), e Fluorescência de raios X (FRX), análise de tamanho de partículas e dessorção de nitrogênio (Método BET), além de medidas de magnetização, coercividade e remanência. O estudo do tamanho de cristalito foi obtido a partir dos dados dos difratogramas de raios X dos pós-compósitos, através da equação de Scherrer. Foi realizado um planejamento experimental fatorial 23 com três pontos centrais com a finalidade avaliar a influência das condições de síntese nas variáveis-resposta. Os parâmetros de síntese avaliados neste trabalho foram: tempo de reação (90min, 120min e 150min), temperatura de síntese (800°C, 850°C e 900°C) e concentração de níquel em peso (5%p.Ni, 10%p.Ni e 15%p.Ni). Foi possível produzir pós-compósitos de WC-Ni nonométricos nas proporções desejadas com a pureza desejada, com tamanho médio de cristalito variando de 24,2 nm até 38 nm, com área superficial variando de 24,6 m²/g até 46,7 m²/g. Os pós apresentaram morfologia com partículas de tamanhos e formas variadas, bastante aglomeradas, bem como uma boa dispersão e homogeneização das fases. As características específicas desses materiais nanométricos proporcionam a sua utilização tanto para a produção de metal duro como em reações catalíticas. Os pós-compósitos obtidos neste trabalho foram aplicados na produção de metal duro-WC-Ni através de sinterização em fase sólida e líquida, utilizando as técnicas de sinterização convencional e sinterização por “spark plasma sintering” para fins de comparação. Nas amostras sinterizadas, foram realizadas medidas de dureza Vickers e densidade por picnometria. Também foram realizadas análises de DRX, MEV e EDS com mapeamento. Os melhores resultados para as os sinterizados de WC-Ni, foram obtidos para as amostras sinterizadas via SPS a 1350ºC, apresentando dureza Vickers (2322 HV) e densidade (97,67 %) superiores as das amostras sinterizadas por sinterização convencional a maiores temperaturas.

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  • ELANIA MARIA FERNANDES SILVA
  • ÓXIDOS ESTRUTURADOS DO TIPO PEROVSQUITA PARA GERAÇÃO DE GÁS DE SÍNTESE VIA REFORMA A SECO DE METANO

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • Data: 25/Jul/2017
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  • Catalisadores de alto desempenho vêm sendo bastante investigados com o objetivo de aumentar o rendimento dos processos de reforma a seco do metano (RSM). Alguns metais de transição, em especial o níquel, são amplamente estudados para essa aplicação. Por possuírem propriedades catalíticas, estabilidade térmica e química, os óxidos com estrutura do tipo perovsquita são materiais promissores como precursores catalíticos em processos de RSM. Neste trabalho, óxidos tipo perovsquita ABO3 foram sintetizados pelo método de combustão assistida por micro-ondas usando ureia como combustível. Os materiais foram calcinados a 900 ºC por 2h. Após a calcinação todos os óxidos preparados foram impregnados com 20 %(m/m) de níquel e calcinados novamente a 600 °C por 2h. As amostras foram caracterizadas por: difração de raios X (DRX), redução à temperatura programada (RTP) e microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia de energia dispersiva (MEV-EDS). Testes de reforma de metano com CO2 foram realizados para avaliação desses materiais como catalisadores na produção de gás de síntese. Após os testes de reforma, os catalisadores foram submetidos novamente a caracterizações para investigação da existência de carbono nas superfícies dos óxidos. De acordo com os difratogramas de raios X, fases secundárias de óxidos de níquel foram formadas após a impregnação do níquel nos pós. As imagens de MEV mostraram que a metodologia de impregnação resultou numa dispersão homogênea das partículas de óxido de níquel na superfície das perovsquitas.

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  • CLEONILSON MAFRA BARBOSA
  • SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE ELETROCATALISADORES MISTOS DE NIÓBIO E TÂNTALO DOPADOS COM Co, Cu E Ni A PARTIR DA COLUMBITA/TANTALITA.

  • Orientador : CARLSON PEREIRA DE SOUZA
  • Data: 31/Jul/2017
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  • Esse trabalho propôs uma rota alternativa de síntese de catalisadores para reações de oxidação do metanol e etanol a serem aplicados em células a combustível, sendo estes a base de óxidos e precursores mistos de nióbio e tântalo nanoestruturados puros e dopados com cobalto, cobre e níquel obtidos a partir do mineral de base, a columbita/tantalita, extraído do seridó potiguar. Inicialmente, foi efetivado um planejamento experimental da purificação total deste minério, na sequência, foi realizada a dopagem a um percentual de 10%, em massa, e obtidos os tratamentos térmicos em três diferentes temperaturas (110, 400 e 600 ºC). Na sequência, foi efetivada a síntese do precursor oxalato, que foi utilizado, por conseguinte na síntese dos precursores dopados onde estes passaram pelos mesmos procedimentos de dopagem e tratamentos térmicos dos óxidos. O minério puro e tratado foi caracterizado por fluorescência de raios X (FRX) e difração de raios X (DRX) e resultou em sua total purificação. O precursor foi avaliado por difração de raios X (DRX), espectroscopia de infravermelho (IV), análises térmicas (TG/DTG/DSC e DTA) e a microscopia eletrônica de varredura (MEV), apresentando partículas inferiores a 0,2 micrometros um alto valor de perda de massa (76,6 %) e uma estrutura porosa de formas irregulares. Os catalisadores puros e dopados foram submetidos à análise por difração de raios X (DRX), espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de transmissão (MET), o que apresentou fortes indícios de propriedades catalíticas para oxidação devido a sua rápida redução. Na caracterização elétrica, estes catalisadores foram avaliados pela técnica da voltametria de pulso diferencial (DPV) através de microsensores em reação para a oxidação dos álcoois. As análises demostraram que estes materiais são ótimos condutores, porque aumentaram a passagem de corrente elétrica do eletrodo de trabalho em até duas ordens de grandeza superior ao eletrodo de ouro. Os melhores desempenhos para as reações foram observados principalmente com o dopante cobre, seguido do níquel, cobalto e o puro, considerando ainda que os materiais obtidos possuem características apropriadas para aplicação em eletrodos de células a combustível.

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  • CIRO JOSE FERREIRA RODRIGUES
  • Síntese hidrotermal e caracterização de anodo de compósitos de céria-alumínio e céria-estanho

  • Orientador : ANTONIO EDUARDO MARTINELLI
  • Data: 17/Ago/2017
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  • Dentre várias alternativas de geração de energia, células a combustível destacam como dispositivos que produzem energia limpa. A célula é classificada pelo tipo de eletrólito, sendo um deles a partir de óxido sólido (SOFC). O SOFC é constituído por três elementos: o anodo, o catodo e o eletrólito. Dos vários materiais disponíveis para anodo. A zircônia estabilizada com ítria impregnado com óxido de níquel NiO-YSZ são materiais já tradicionais,operando com variedade de combustíveis como fontes de hidrogênio. Ela apresenta alta eficiência em conversão de energia elétrica, na desvantagem de operar em temperatura elevada entre 500 a 1000ºC. Dos materiais alternativos de YSZ, materiais a base de ceria dopada com terras raras são alternativas por apresentarem condutividade iônica similar, menores perdas ôhmicas e principalmente por operarem em temperaturas entre 500 e 800ºC. Na composição do anodo, o NiO atua como catalisador e reformador do combustível operante na célula, conferindo alta condutividade elétrica.Como desvantagens, citam-se o alto custo e a diminuição da atividade catalítica, produzindo coque e desativando pontos reacionais. Neste trabalho, como alternativa de baixo custo e eficácia foram preparados anodos a base de céria dopada com samário e gadolínio, impregnado com catalisadores de óxido de alumínio e estanho. Como referencial de eficiência de condutividade elétrica presente na literatura também com óxido de níquel nas seguintes proporções molares Ce0,8Sm0,2O1,95-Al2O3 (SAL), Ce0,8Gd0,2O1,95-Al2O(GAL), Ce0,8Sm0,2O1,95-SnO2(SSN), Ce0,8Gd0,2O1,95-SnO2(GSN), Ce0,8Sm0,2O1,95-NiO (SNI), Ce0,8Gd0,2O1,95-NiO (GNI). Sintetizados pelo método hidrotermal assistido por micro-ondas, os pós foram caracterizados por MEV, análise térmica, DRX, e condutividade elétrica avaliada por eletroanálise qualitativa por Voltametria Cíclica. O método de síntese foi eficiente na preparação de todos os materiais conferindo boa cristalinidade em relação a outros métodos presentes na literatura, segundo análise de DRX e tratamento térmico. Dos compósitos calcinados a 900ºC impregnados em superfície de carbono grafite com nafion, obtiveram seguintes valores de densidade corrente anódico: SSN de 1,01.10-5 A/mm², GSN de 6,17.10-5 A/mm², com voltamogramas de perfis similares aos impregnados com níquel, que tiveram SNI de 1,60.10-5 A/mm² e GNI de 1,81.10-4A/mm², enquanto os SAL e GAL obtiveram densidades de correntes anódicas próximas de zero. Considerando as existências da resistências ôhmicas e transferência de carga que influenciam nos valores da corrente elétrica, os dados voltamétricos sugerem que os anodos SSN e GSN apresentam comportamentos eletroquímicos similares do SNI e GNI, sendo possíveis candidatos a substituinte em SOFC.

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  • EMANOELA PEREIRA DE MATTOS
  • BRASAGEM A ALTA TEMPERATURA DE AÇOS INOXIDÁVEIS DUPLEX COM FITAS AMORFAS À BASE DE NÍQUEL

  • Orientador : AUGUSTO JOSE DE ALMEIDA BUSCHINELLI
  • Data: 25/Ago/2017
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  • Aços inoxidáveis duplex, caracterizados pela microestrutura bifásica com frações similares de ferrita e austenita, vêm ampliando sua aplicação em diversos campos, em detrimento do uso de tradicionais aços inoxidáveis austeníticos e ferríticos, em particular nas indústrias químicas e petroquímicas onde atendem vantajosamente requisitos de resistência mecânica e à corrosão em meios agressivos. Para fabricação de componentes com geometrias complexas e/ou com chapas de reduzida espessura os processos mais indicados são soldagem por difusão no estado sólido e a brasagem a alta temperatura (BAT) em detrimento dos métodos convencionais de soldagem por fusão. Neste contexto este trabalho descreve inicialmente resultados de testes de BAT no aço inoxidável austenítico AISI 316L, explorando a aplicabilidade dessa tecnologia como rota alternativa de fabricação para trocadores de calor compactos. Além disso, como objetivo principal do trabalho foram avaliados mais detalhadamente diferentes sistemas de brasagem formados por 3 aços inoxidáveis duplex e 5 diferentes ligas de adição a base de níquel. Como metais de base foram empregadas chapas dos aços inoxidáveis lean duplex UNS S32101 e UNS S32304 e duplex UNS S32205 e como metais de adição, fitas amorfas a base de níquel com diferentes quantidades de elementos de liga como Cr, Fe e em especial os metaloides Si, B, P e C. O processo de brasagem foi realizado em alto vácuo (10-4 mbar) sob temperaturas de 1020, 1100 e 1160°C por tempos de 30 minutos e 1 hora. Realizou-se ainda ensaio de brasagem em cunha a 1020°C com tratamento térmico posterior (1000 e 1100°C por 60 e 120 minutos) para o aço lean duplex UNS S32101 com liga de adição contendo P afim de determinar o comportamento dos intermetálicos na junta. A caracterização das juntas brasadas quanto à integridade microestrutural dos aços, presença de fases intermetálicas na zona de fusão e na interface metal base/metal de adição foi realizada por microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura de emissão de campo (MEV/FEG), espectroscopia de energia dispersiva (EDS), difração de elétrons retroespalhados (EBSD), difração de raios-X (DR-X) e microdureza Vickers. O metal de adição com melhor desempenho é a liga com adição de Si-B, apresentando na zona de brasagem fase γ-Ni continua com precipitação dispersa de boretos e nitretos. O aço inoxidável lean duplex UNS S32101 mostrou fenômeno de alto crescimento de grão ferrítico sob vácuo a temperaturas superiores a 1100 C, tanto na superfície livre como na interface de brasagem. Discute-se a influência da atmosfera de brasagem na perda por sublimação dos elementos Mn e N, bem como do teor de B no metal de adição na ocorrência desse efeito.

     


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  • ERIK DOS SANTOS SILVA
  • EFEITO DA INCORPORAÇÃO DE SÍLICA TRATADA COM AMINOSILANO NOS NANOCOMPÓSITOS PMMA/SAN/SÍLICA

  • Orientador : EDSON NORIYUKI ITO
  • Data: 30/Ago/2017
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  • Nanocompósitos de polímeros e sílica tornaram-se foco de muitos pesquisadores nos últimos anos devido às suas excelentes propriedades quando comparadas aos componentes individuais. Neste trabalho foi realizado um tratamento de modificação superficial da sílica com 3-aminopropiltrietóxisilano (APTES) para incorporação na blenda poli(metacrilato de metila)/poli(estireno-co-acrilonitrila) (PMMA/SAN) por meio de processamento em extrusora dupla rosca. Foi avaliado o efeito da adição de nanopartículas de sílica com e sem modificação superficial na estrutura e propriedades da blenda PMMA/SAN, com objetivo de promover melhores propriedades mecânicas, sem comprometer a transparência dos materiais produzidos. Os materiais foram caracterizados por medidas de índice de fluidez (MFI), ensaios mecânicos de tração uniaxial, flexão em 3 pontos, dureza Rockwell M (HRM) e Shore D, impacto Izod, reometria de placas paralelas, microscopia eletrônica de transmissão (MET), ensaios de abrasão e risco. Os resultados reológicos indicaram que houve reação entre as nanopartículas de sílica tratadas com os polímeros puros e com a blenda PMMA/SAN, mostrando-se uma técnica útil para avaliar possíveis reações durante o processo de extrusão. Os nanocompósitos apresentaram um decréscimo nas propriedades de resistência máxima à tração, resistência ao impacto e alongamento na ruptura, se comparado a blenda PMMA/SAN, que apresentou sinergismo nas propriedades de resistência máxima à tração e alongamento na ruptura. Entretanto as propriedades dos nanocompósitos com nanopartículas de sílica modificadas foram superiores aos nanocompósitos sem tratamento. A adição de sílica promoveu um aumento no módulo de elasticidade, dureza, abrasão e risco dos nanocompósitos produzidos.

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  • MARIA DE FÁTIMA DANTAS E SILVA
  • PIGMENTOS A BASE DE XISTO RETORTADO E IMPREGNADO COM METAIS PARA APLICAÇÃO EM REVESTIMENTOS CERÂMICOS

  • Orientador : MARCUS ANTONIO DE FREITAS MELO
  • Data: 1/Set/2017
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  • Como a maioria das indústrias, o setor cerâmico sentiu a necessidade do desenvolvimento de novos pigmentos para a produção de pisos e revestimentos, visando atender a demanda de cerâmicas para decoração de ambientes, tanto domésticos quanto comerciais. Diante disso, existe um grande interesse em desenvolver novos materiais, que estejam de acordo com a preservação ambiental e que sejam, relativamente, de baixo custo. O xisto retortado (XR) é um rejeito proveniente da indústria do xisto, que armazenado ou estocado de forma inadequada poderá causar danos ao meio ambiente e a saúde. O objetivo deste estudo é avaliar a viabilidade desse material, xisto retortado puro e xisto retortado impregnado com metais, na obtenção de pigmentos que colorem, de forma estável, diversas matrizes cerâmicas; tentando compreender quais parâmetros influenciam na pigmentação dos esmaltes. Os pigmentos a base de XR foram preparados impregnando os metais via úmida e calcinados 700 e 900°C. Tais pigmentos foram caracterizados por Fluorescência de Raio X (FRX) Análise termogravimétrica, Difração de raios X (DRX), Espectroscopia na região do Infravermelho (FTIR), Microscopia eletrônica de varredura (MEV) Espectroscopia na região do UV-Visível e Colorimetria. Os resultados confirmam a viabilidade do uso do xisto como pigmento indicando que a utilização do XR e XR impregnado com nitrato de ferro e cromo, mostraram-se processos favoráveis, pois apresentam a vantagem de ser simples, de baixo custo e reduz o impacto ambiental causado por esse rejeito. Os pigmentos possuem tonalidades marrom claro, vermelha e tons de cinza de acordo com a impregnação e suas temperaturas de calcinação, que se tornaram mais escuras em maior temperatura.

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  • EDUARDO RIGOTI
  • DESENVOLVIMENTO DE NOVOS MATERIAIS CATALÍTICOS A BASE DE Mo SUPORTADOS EM SÍLICA E CARBONOS MESOPOROSOS ORDENADOS PARA REAÇÕES DE HIDRODEOXIGENAÇÃO 

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 6/Out/2017
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  • O objetivo desta tese foi desenvolver novos materiais catalíticos através da síntese de suportes mesoporosos de sílica e de carvão para impregnação de Mo para estudar o seu desempenho catalítico na hidrodeoxigenação de moléculas plataformas em fase gás, onde procurou-se determinar a influência do catalisador, do suporte e do comportamento suporte/catalisador em diferentes condições reacionais. Os carbonos mesoporosos foram obtidos utilizando os materiais de sílica como template. A impregnação do óxido de molibdênio (MoO3) foi realizada pelo método de impregnação a ponto úmido a fim de obter uma quantidade de 4 e 2 átomos de Mo/nm² nos suportes de sílica e carbono. Os carbetos de molibdênio (Mo2C) foram obtidos in situ e ex situ pela metodologia de carburação a temperatura programada (TPC). As técnicas de caracterização empregadas difratometria de raios-X (DRX), fisissorção de N2 a 77K, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de transmissão (MET) permitiram confirmar a síntese dos materiais de sílica e carbono e a posterior impregnação do óxido de molibdênio. As técnicas de decomposição a temperatura programada (TPD), redução a temperatura programada (TPR) e espectroscopia Raman permitiram avaliar as influências das diferentes condições de reação sobre o MoO3. Os materiais foram avaliados em reações de hidrodeoxigenação do fenol. Os resultados apresentaram uma excelente seletividade nas reações com fenol indicando condições ótimas para a reação a 500 °C. Dentre todos os catalisadores estudados, o material suportado na réplica de carbono CMK-3 apresentou os melhores resultados.

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  • ALESSANDRA AGNA ARAÚJO DOS SANTOS
  • ESTUDO DA SINTERIZAÇÃO DE CARBETO DE TUNGSTÊNIO UTILIZANDO LIGANTES ALTERNATIVOS 316L e FeNi COM ADIÇÃO DE CROMO

  • Orientador : UILAME UMBELINO GOMES
  • Data: 11/Out/2017
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  • Metal duro do tipo WC-Co é utilizado na usinagem, perfuração ou na fabricação de ferramentas de corte. Atualmente, 70% das ferramentas de corte são carbetos do tipo WCligante. Em números de produção, aproximadamente 40.000 MT de ferramentas a base de WC-ligante foram produzidas mundialmente desde 2011. Hoje, mais de 90% da produção de todo o metal duro, do tipo WC-ligante, utiliza o cobalto como ligante principal. A superioridade do cobalto em relação a outros ligantes está relacionado á vários fatores, sendo o principal a largura da janela de carbono. No entanto, há décadas se estuda por ligantes alternativos devido a escasez e preço do cobalto e principalmente pelo sistema WC-Co ser carcinogênico. O objetivo da referida tese de doutorado foi analisar a sinterização do carbeto de tungstênio com ligantes alternativos (316L, e FeNi com adição de cromo) e verificar sua viabilidade. Ambos os sistemas WC-316L (teores de ligante de 5, 7 e 20%) e WC-20%FeNi com adição de cromo (teores de cromo foram adicionados em 0, 5, 10 e 20%) foram processados pela rota de Metalurgia do pó, seguindo as etapas: preparação das misturas, moagem (1h, 24h), compactação isostática (200 MPa) e sinterização á vácuo (1400oC/1h). As caracterizações realizadas em todas as amostras sinterizadas foram: microscópia ótica e eletrônica, difração de raios x, saturação magnética e coercitividade, dureza, ataque eletroquímico e cálculo das secções verticais dos diagramas de fase para o sistema WC-FeNi com adição de cromo. Os resultados obtidos e discutidos demonstram que o ligante 316L não é uma alternativa viavél em metal duro, devido ao seu alto teor de cromo formar carbetos complexos que fragilizam a estrutura. O ligante 316L em metal duro, independente do teor de ligante e carbono adicionado, precipita a fase eta η (fase que precisa ser evitada em metal duro). Em relação ao ligante FeNi com adição de cromo, os resultados demonstran que o máximo teor de cromo que pode estar contido em solução é de aproximadamente 4% (para um teor de ligante de 20%), ligantes FeNi com cromo acima de 4% haverá precipitação de fase eta η, como também de outros carbetos estáveis de cromo, a adição de cromo acima de 4% ainda reduz drasticamente a janela de carbono do compósito, sendo assim praticamente impossível evitar a precipitação de fase eta η ou grafita.

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  • PALOMA VINACHES MELGUIZO
  • Estudo do cation orgânico 2-etil-1,3,4-trimetilimidazólio na síntese de zeólitas e zeótipos.

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 27/Out/2017
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  • Nesta tese de doutorado estudou-se o agente direcionador de estrutura 2-etil-1,3,4-trimetilimidazólio no contexto da síntese de zeólitas e zeótipos em meio fluoreto. Inicialmente, foi realizado um estudo aprofundado da zeólita pura silica HPM-1 para o entendimento do papel do cation na nucleação e crescimento zeolítico, conseguindo explicar a formação dos canais helicoidais e a ordem de aparição das unidades secundarias de construção. Subsequentemente, foi empregada uma metodologia de introdução de heteroátomos em HPM-1 para proporcionar propriedades catalíticas a esta, nunca tendo sido empregada o presente método nesta topologia zeolítica anteriormente. Como resultado, obtiveram-se três materiais Al-HPM-1 diferentes, que foram caracterizados e testados na reação de dehidratação de etanol. Finalmente, foi realizado um estudo exploratório do cation orgânico em síntese de zeótipos (com Si, Al e P), resultando em duas fases SAPO: os zeótipos CHA e LTA. Foi comprovado que a estrutura SAPO-CHA foi direcionada não somente pelo emprego do composto orgânico e do meio fluoreto, mas sua obtenção foi devida à temperatura e a uma combinação de diluição e tempo. No caso do SAPO-LTA, o efeito direcionador foi consequência majoritariamente pelo emprego do cátion orgânico.
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  • JUCIKLÉCIA DA SILVA REINALDO
  • COMPORTAMENTO REOLÓGICO DE BLENDAS POLIMÉRICAS DE POLI (METACRILATO DE METILA) E POLÍMEROS ESTIRÊNICOS

  • Orientador : EDSON NORIYUKI ITO
  • Data: 23/Nov/2017
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  • O objetivo deste trabalho foi investigar a influência do efeito das estruturas químicas no comportamento reológico na região da viscoelasticidade linear das blendas poliméricas consistindo por polímeros acrílicos e estirênicos, isto é, poli(metacrilato de metila) homopolímero (PMMAh), poli(metacrilato de metila) copolímero (PMMAe), poliestireno (PS), copolímero de estireno-acrilonitrila (SAN), terpolímero de acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS) e terpolímero de metacrilato de metila-butadieno-estireno (MBS). As caracterizações preliminares dos polímeros puros mostraram por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e calorimetria exploratória diferencial (DSC) que os copolímeros apresentaram diferentes estruturas químicas a base de acrílicos, estireno, acrilonitrila, butadieno e indícios de outros tipos de elastômeros presente no copolímero PMMAe. Os resultados das composições química dos copolímeros estirênicos (SAN e ABS) mostraram que a porcentagem de AN se apresentavam dentro da janela de miscibilidade para as misturas desenvolvidas com o PMMA, isto é, de 25 e 21%, respectivamente. Os resultados reológicos obtidos a baixas taxas de cisalhamento na região de viscoelasticidade linear mostraram que houve uma mudança significativa no comportamento reológico em relação ao uso de PMMA homopolímero no desenvolvimento das blendas poliméricas, quando comparado ao uso PMMA copolimerizado com partículas elastoméricas. Foi possível indicar a miscibilidade das blendas poliméricas com variação estrutural dos componentes minoritários (polímeros estirênicos) por meio do comportamento viscoelástico linear. Os resultados morfológicos obtidos por microscopia eletrônica de varredura (MEV) mostraram a imiscibilidade nas blendas poliméricas com PS e indícios de miscibilidade entre o SAN e a fase SAN do ABS com o PMMAh formando uma única fase, corroborando com os resultados reológicos. Entretanto, as blendas poliméricas com PMMAe e ABS apresentaram resultados microrreológicos complexos, devido ambos os polímeros apresentarem fases elastoméricas. Os resultados morfológicos, obtidos por microscopia eletrônica de transmissão (MET) juntamente com os resultados obtidos de temperatura de transição vítrea (Tg) por DSC, conduziram a proposta neste trabalho que os domínios elastoméricos do PMMAe são formados pelo copolímero acrilato de butila-poliestireno (PBA-co-PS) em estrutura casca núcleo com PMMA.
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  • ANA PAULA PEREIRA FULCO
  • MECANISMOS DE DANO EM LAMINADOS DE CARBONO/EPÓXI SOB FADIGA E ENVELHECIMENTO HIGROTÉRMICO

  • Orientador : JOSE DANIEL DINIZ MELO
  • Data: 30/Nov/2017
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  • Materiais compósitos de matriz polimérica reforçados com fibras de carbono utilizados em estruturas aeronáuticas e aeroespaciais estão frequentemente sujeitos à carregamentos cíclicos e condições ambientais de temperatura e umidade, que podem provocar degradação e até a falha do componente. O objetivo deste trabalho foi estudar os efeitos do envelhecimento sob exposição a temperaturas elevadas e à umidade nos mecanismos de dano de compósitos carbono/epóxi submetidos a carregamento cíclico. Um estudo preliminar de envelhecimento acelerado foi inicialmente realizado em compósitos unidirecionais AS4/8552 com ciclo exposição de 8 h de radiação UVA-340 a 80°C seguidas de 4 h de condensação a 50°C, até atingir o tempo total de 2.160 h.  Os efeitos do envelhecimento do material foram evidenciados pela perda de massa, exposição das fibras, alterações químicas, aumento da densidade de trincas em testes de cisalhamento interlaminar e flambagem das fibras em amostras fraturadas em testes de compressão, embora não tenham sido observadas alterações significativas nas propriedades mecânicas do material. Com base neste trabalho preliminar, um estudo foi realizado em laminados [02/902]s do mesmo material, utilizando ciclo de exposição de 8 h a 160 ºC seguidas de 4 h com umidade relativa de 80% a 70 ºC, até atingir o tempo total de 2.880 h. Em seguida, as amostras foram submetidas a ensaios de fadiga com controle de carga, com razão de tensões R = 0,1 e frequência de 5 Hz. Os compósitos foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise dinâmico mecânica (DMA), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e variação de massa, antes e após a  exposição higrotérmica. Amostras de epóxi puro 8552 foram também expostas as mesmas condições de envelhecimento e caracterizadas por microscopia ótica (MO), espectroscopia FTIR e variação de massa. A partir dos diagramas de vida em fadiga, uma função de deslocamento (shift) foi proposta para a previsão de número de ciclos para falha de compósitos envelhecidos com base em dados de testes de fadiga em compósitos não envelhecidos. O estudo também mostrou que a falha por fratura pode não ser o melhor parâmetro para avaliação do efeito do envelhecimento higrotérmico na vida em fadiga de materiais compósitos de matriz polimérica reforçados com fibras de carbono. Outros parâmetros como delaminação e saturação de trincas são também essenciais para avaliar a durabilidade desses materiais compósitos.

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  • ANA CLÁUDIA MEDEIROS DE CARVALHO
  • INFLUÊNCIA DOS PARÂMETROS DE SÍNTESE NAS CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS DE MICROCÁPSULAS DE POLI(UREIA-FORMALDEÍDO) PARA USO EM SISTEMAS DE AUTORREPARO

  • Orientador : MARIA CAROLINA BURGOS COSTA DO NASCIMENTO
  • Data: 13/Dez/2017
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  • Materiais autorreparáveis apresentam a habilidade de restaurar possíveis danos produzidos durante sua aplicação, retomando suas propriedades iniciais após o reparo. A utilização de microcápsulas de ureia-formaldeído vem sendo estudada para promover essa funcionalidade em polímeros e compósitos de matriz polimérica. Essas microcápsulas devem ser fortes o suficiente para permanecerem intactas durante o processamento do material (polímero ou matriz polimérica de um material compósito) onde elas serão introduzidas, e devem romper facilmente quando houver dano. O sistema de autorreparo mais conhecido é composto por uma matriz de epóxi contendo microcápsulas de ureia-formaldeído preenchidas com diciclopentadieno (DCPD). Após a liberação, o DCPD polimeriza por abertura do anel via metátese (ROPM) quando entra em contato com o catalisador de Grubbs’ que foi previamente disperso no material. Assim que o agente de reparo encontra o catalisador, a reação é iniciada e prossegue até o consumo total do agente de reparo liberado. O polímero resultante (poli(DCPD)) funciona como uma agente de ligação fechando a trinca, ajudando na recuperação de grande parte das propriedades iniciais do material. Neste trabalho, parâmetros de síntese de microcápsulas de poli(ureia-formaldeído) foram avaliados, e um planejamento fatorial 22 com três pontos centrais foi montado com o objetivo de analisar a influência do pH e da taxa de agitação no tamanho médio e na espessura média das paredes das microcápsulas. Foi possível constatar que o tamanho das microcápsulas é influenciado pela agitação e que o pH exerce influência na espessura das paredes da casca. A partir dos resultados do planejamento experimental realizado, microcápsulas com diversos materiais de preenchimento tais como, óleos vegetais (óleo de soja, linhaça, coco e azeite de oliva), endo-diciclopentadieno e 5-etilideno 2-norboneno (ENB) foram sintetizadas, apresentando as mesmas características morfológicas e de tamanho, apesar dos diferentes materiais de preenchimento. As microcápsulas sintetizadas foram caracterizadas por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Microcápsulas preenchidas com óleo de soja, óleo de linhaça e endo-DCPD, foram usadas em sistemas epóxi de revestimento ativado com habilidade de autorreparo, visando retardar a corrosão de placas metálicas. Placas com cápsulas preenchidas com óleos apresentaram excelentes resultados anticorrosivos, tendo como destaque o sistema contendo cápsulas preenchidas com óleo de soja, por ser uma alternativa econômica aos outros materiais testados. Microcápsulas preenchidas com endo-DCPD foram utilizadas em testes de indentação para avaliação da eficiência de autorreparo, porém estes testes não foram viáveis uma vez que a indentação não gerou trincas nos corpos de prova. Assim, o comportamento das microcápsulas obtidas nas condições ajustadas do planejamento fatorial, foi analisado em amostras de epóxi, por meio de testes onde as trincas foram produzidas utilizando uma lâmina, tendo sido comprovada a ruptura das microcápsulas como consequência da propagação da trinca. Microcápsulas com espessura de parede e tamanho adequados para sua utilização no sistema de autorreparo proposto foram obtidas, no entanto, devido à aglomeração e pobre dispersão das microcápsulas, além da baixa quantidade de catalisador na matriz de epóxi, o efeito de autorreparo em corpos de prova de polímeros ou materiais compósitos poliméricos não pôde ser comprovado.

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  • LUCAS RICARDO FERNANDES FIGUEIREDO
  • PROPRIEDADES ADESIVAS DE POLÍMEROS BIODEGRADÁVEIS COM ADIÇÃO DE NANOWHISKERS DE CELULOSE 

  • Orientador : JOSE DANIEL DINIZ MELO
  • Data: 13/Dez/2017
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  • Adesivos verdes têm despertado grande interesse científico e tecnológico como alternativa aos produtos comerciais convencionais,, que em geral, liberam substâncias tóxicas e levam um longo tempo para degradar. Entretanto, as propriedades mecânicas limitadas e a rápida degradação de alguns polímeros biodegradáveis limitam seu uso na maioria das aplicações práticas.  No presente trabalho, compósitos biodegradáveis foram preparados usando polímeros biodegradáveis e nanowhiskers de celulose (NWC) visando sua utilização como adesivos para madeira. O objetivo da pesquisa foi estudar o efeito da adição dos nanowhiskers de celulose (NWC) nas propriedades mecânicas e degradação dos polímeros.  Os polímeros biodegradáveis sintetizados por policondensação à base de glicerol e ácidos foram poli (adipato de glicerol) - PGA, poli (maleato de glicerol) - PGM, poli (citrato de glicerol) - PGC, poli (ftalato de glicerol) - PGPh, poli (succinato de glicerol) PGSu e poli (sebacato de glicerol) - PGS. Além disso, copolímeros poli (glicerol succinato-co-maleato) - PGMSu, poli (glicerol succinato-co-adipato) - PGASu e poli (glicerol adipato-co-maleato) - PGMA foram também sintetizados.  Nanowhiskers de celulose (NWC) foram adicionados aos polímeros para avaliação dos seus efeitos na melhoria das propriedades mecânicas e no controle da taxa de degradação. Os compósitos foram produzidos com a adição de 0, 5, 10 e 20% em peso de NWC. Os polímeros puros e os compósitos foram analisados por Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC), Análise Thermogravimétrica (TGA), Difração de Raios X (DRX) e Espectroscopia Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). Juntas adesivas foram produzidas em corpos de prova de pinus (Pinus elliottii) e angelim (Vatairea heteroptera Ducke) e testados em cisalhamento sob tração e submetidos a degradação por envelhecimento acelerado. Juntas coladas produzidas com adesivos à base de acetato de polivinila - PVAc e cianoacrilato foram também testadas, nas mesmas condições, para fins de comparação. As análises térmicas indicaram que a maioria dos polímeros biodegradáveis à base de glicerol testados são estáveis até cerca de 260°C e a adição de NWC aumentou a estabilidade térmica (Tonset) de alguns polímeros em 26°C até 48°C, enquanto outros não foram afetados. As análises de superfície de fratura após os testes de cisalhamento por microscopia eletrônica de varredura (MEV) sugerem redução de ductilidade com a incorporação de NWC ao adesivo. As medidas de adesão indicaram que os adesivos verdes desenvolvidos a partir de polímeros de glicerol com 10 e 20% de adição de NWC apresentaram resistência ao cisalhamento superior ao adesivo comercial à base de PVAc e os melhores resultados foram obtidos para PGASu 20% em peso de NWC (2,57 ± 0,36 MPa) e PGM 20% em peso de NWC (2,33 ± 0,43), enquanto que a resistência ao cisalhamento do acetato de polivinila - PVAc é de 1,58 ± 0,18 MPa. O envelhecimento resultou em maior resistência ao cisalhamento de alguns adesivos. A melhoria mais significativa foi obtida para PGMA 20% em peso de NWC, que atingiu (3,89 ± 0,74 MPa) após 250 h de envelhecimento, portanto maior que a resistência ao cisalhamento do cianoacrilato (3,12 ± 0,53). Em última análise, os resultados apresentados neste trabalho sugerem que a adição de nanowhiskers de celulose (NWC) é uma abordagem viável para ajustar as propriedades mecânicas e a taxa de degradação dos polímeros biodegradáveis.

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  • JULIANA ELIONARA BEZERRA COSTA
  • ZEÓLITAS HZSM-5 SINTETIZADAS A PARTIR DE FONTES ALTERNATIVAS DE SÍLICA E ALUMÍNIO PARA DESOXIGENAÇÃO DOS PRODUTOS DA PIRÓLISE DA FIBRA DO COCO.

  • Orientador : MARCUS ANTONIO DE FREITAS MELO
  • Data: 18/Dez/2017
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  • Alguns resíduos, provenientes das mais variadas atividades, podem ser reaproveitados, diminuindo o efeito dos impactos ambientais ocasionados pela má disposição dos mesmos no meio ambiente. Os resíduos classificados com biomassa lignocelulósica, podem ser convertidos em produtos químicos e combustíveis a partir da pirólise rápida convencional, gerando como produto principal o bio-óleo com características diretamente ligadas as características da biomassa de origem que podem ser melhoradas a partir do uso de catalisadores. Neste trabalho foram sintetizados catalisadores do tipo ZSM-5 e HZSM-5, utilizando resíduos de pó de granito, pó de vidro, diatomita e cinza da casca do arroz como fontes alternativas e também um catalisador utilizando fonte convencional de Sílica e Alumínio. O objetivo da síntese desses materiais é utilizá-los como catalisador na pirólise da fibra do coco visando à obtenção de produtos com maior valor agregado, reduzindo a produção de compostos oxigenados. A biomassa utilizada foi caracterizada por análise imediata, densidade, análise elementar, teor de celulose, hemicelulose e lignina, Poder calorífico, TG/DTG, DRX, FT-IR e FRX a fim de analisar o potencial energético da mesma. Os precursores de Sílica e Alumínio foram submetidos a análises de FRX, DRX, e os catalisadores foram caracterizados por TG/DTG, DRX, FT-IR, MEV e BET. Nos resultados de pirólise convencional da fibra do coco observou a grande produção de produtos oxigenados, a maior parte deles fenóis e nos resultados das pirólise catalítica foi possível observar a diminuição desses produtos, provando a eficiência dos catalisadores utilizados.

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  • HERCULANA TORRES DOS SANTOS
  • EFEITO DA ADIÇÃO DE POLIURETANA NA PERMEABILIDADE DE PASTAS LEVES COM INCORPORADOR DE AR

  • Orientador : ANTONIO EDUARDO MARTINELLI
  • Data: 20/Dez/2017
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  • A cimentação é uma das operações mais importantes realizadas durante a fase de construção de um poço de petróleo, pois tem o objetivo de vedar zonas permeáveis e fornecer suporte para a coluna de revestimento. Zonas de interesse depletadas ou com baixa pressão de fratura requerem pastas cimentantes de baixa densidade. Métodos tradicionais para produzir pastas leves incluem a formação de espumas, o uso de microesferas ocas de vidro ou de aditivos leves. O objetivo geral desta tese é avaliar se o uso da  poliuretana auxilia na redução da permeabilidade de pasta de cimento com incorporador  de arA poliuretana  pode  apresentar excelentes resultados de controle de filtrado, água livre, permeabilidade e porosidade, contribuindo para a redução da migração de gás através da bainha de cimento. As concentrações do incorporador escolhidas partiram da sugestão dos fabricantes. A partir de uma densidade calculada de 1,87 g/cm3 (15,6 lb/gal) para uma pasta padrão, pastas com incorporador de ar e poliuretana foram preparadas. Um planejamento experimental foi previamente realizado para melhor avaliação dos efeitos dos aditivos usados. Ensaios de densidade, estabilidade, resistência mecânica e permeabilidade foram realizados e atenderam as exigências do American Petroleum Institute (API) e da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) . Foi observada uma redução da densidade com o aumento da concentração de incorporador de ar.A resistência à compressão diminuiu com a incorporação de ar, fato que já era esperado devido à formação de bolhas mas os valores são compatíveis com pastas leves. Os ensaios de permeabilidade foram satisfatórios apresentando baixos valores o que é visto de forma positiva abaixo de 0,1 mD para 28 dias de cura. Concluiu-se que é viável o uso de incorporador de ar juntamente com a poliuretana em pastas leves de cimento para poço de petróleo e que é possível obter resultados coerentes com baixa perneabilidade e boa resistência à compressão para as condições de formações com baixo gradiente de fratura.

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  • MARIA VERONILDA MACÊDO SOUTO
  • Estudo de métodos de dopagem para obtenção e caracterização de óxido de nióbio e carbeto de nióbio com cobre e sua Aplicação em Compósitos Sinterizados (Cu-NbC).

  • Orientador : CARLSON PEREIRA DE SOUZA
  • Data: 22/Dez/2017
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  • O estudo dos métodos de dopagem via úmida e via sólida para a obtenção de óxidos de nióbio e carbetos de nióbio com cobre (5% e 10% Cu mol/mol), a partir do precursor trioxalato oxiniobato de amônio hidratado, assim como, uma avaliação das propriedades do compósito de carbeto de nióbio dopado com cobre (Cu-NbC) sinterizado via SPS (Spark Plasma Sintering) foram realizados neste trabalho. O óxido de nióbio e cobre (CuNb2O6) foi obtido por reação sólido-sólido a 1000°C e duração de 120min. O carbeto de nióbio foi sintetizado a baixa temperatura (980ºC) e em curto tempo de reação (60min), em forno tubular, e em atmosfera gasosa de metano (CH4) e hidrogênio (H2). Para a sinterização por fase líquida do compósito Cu-NbC, adotou-se os seguintes parâmetros: temperatura iqual a 1200°C, pressão de compactação iqual a 30Mpa, tempo reacional de 10min. Os pós foram caracterizados por difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, fluorescência de raios X (FRX), análise de tamanho de partículas e adsorção de nitrogênio pela técnica do BET, além de medidas de tamanho de cristalito. O tamanho de cristalito foi calculado pelo método de Scherrer, utilizando-se dos dados dos difratogramas de raios X. Os pós reacionais foram obtidos com tamanhos de partículas nanométricas, variando entre, aproximadamente, 20nm e 28nm, e nas proporções pretendidas com a pureza desejada. A área superficial específica variou entre, aproximadamente, 38,0 m²/g e 48,0 m²/g. A moforlogia de ambos apresentaram partículas aglomeradas de tamanhos e formas variadas, predominando, entretanto, o formato esférico. Os menores desvios composicionais dos pós foram obtidos pelo método via sólida, porém por via úmida as propriedades foram melhoradas, apresentando menores tamanhos de partículas e maiores áreas superficiais específicas. O compósito sinterizado foi avaliado por DRX, dureza Vickers e densidade. Também, foram realizadas medidas de dureza Vickers, densidade por Arquimedes, MEV, e EDS com mapeamento, no qual se identificou uma boa dispersão e homogeneização das fases. Os pós dopados por via úmida e com 10%Cu, após sinterizados, apresentaram os melhores resultados, apresentando dureza Vickers (84,1 HV) e densidade (79,3 %).

2016
Dissertações
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  • HEYTOR VITOR SOUZA BEZERRA DE AZEVEDO
  • Efeito da adição de WC e Co na sinterização e propriedades mecânicas da alumina.

  • Orientador : UILAME UMBELINO GOMES
  • Data: 29/Jan/2016
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  • Compósitos à base de alumina (Al2O3), carbeto de tungstênio (WC) e cobalto (Co) apresentam propriedades específicas como baixa densidade, alta resistência à oxidação, alto ponto de fusão e elevada inércia química. Esse compósito revela ser um material promissor para ser aplicado em diversos campos da engenharia. Este trabalho tem como objetivo avaliar algumas propriedades mecânicas durante a confecção e, após a sinterização do compósito (Al2O– WC – Co). Pós compósitos com a composição de 80%.p de Al2O3, 18%.p de WC e 2%.p de Co foram processados pela rota de moagem de alta energia (MAE), em moinho planetário por 50 horas, bem como por mistura manual em um recipiente de vidro, seguindo a mesma proporção em peso. Amostras foram coletadas (2, 10, 20, 30, 40 e 50 horas) durante o processo de moagem. Em seguida, os pós foram prensados no formato de amostra circular com diâmetro de 5 mm em uma prensa uniaxial com pressões de 200 e 400 MPa. A sinterização ocorreu de duas maneiras: a primeira sinterização via fase sólida foi realizada à 1300 °C e à 1126 °C durante 1h com taxa de aquecimento de 10°C/min em forno resistivo sob atmosfera de argônio as pressões de compactação utilizadas foram de 200 e 400 MPa, a segunda sinterização foi realizada em dilatômetro via fase sólida à 1300 °C com pressão de compactação de 200 MPa, também foi realizada em dilatômetro outra sinterização, desta vez por fase líquida à 1550 °C com pressões de compactação de 200 e 400 MPa, obedecendo os mesmos parâmetros utilizados no forno resistivo. As matérias-primas foram caracterizadas por difração de raios X – (DRX), fluorescência de raios X – (FRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia por dispersão de energia (EDS) e particulometria a laser. As amostras sinterizadas foram submetidas a ensaios de microdureza. Os resultados mostraram que a moagem de alta energia atingiu os objetivos quanto ao tamanho de partícula e a densificação do compósito. Entretanto, a microdureza não alcançou resultados significativos, isso é um indício que o compósito possui baixa tenacidade à fratura.

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  • KARINE FONSECA SOARES DE OLIVEIRA
  • INCORPORAÇÃO DO RESÍDUO PROVENIENTE DA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE EFLUENTE DA INDUSTRIA TÊXTIL EM MASSA CERÂMICA

  • Orientador : MARCUS ANTONIO DE FREITAS MELO
  • Data: 29/Jan/2016
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  • A indústria de processamento têxtil desde 1949, agregou benefícios econômicos e sociais ao estado do Rio Grande do Norte. Entretanto, ao logo da cadeia produtiva deste segmento diversas operações levam a geração de resíduos sólidos, líquidos e gasosos, os quais apresentam grande potencial poluidor. Ao final dos processos de tratamento dos efluentes têxteis é obtido um resíduo sólidos denominado lodo, que é constituído basicamente por matéria orgânica e metais pesados. Nas últimas décadas, a preocupação acerca do destino final, tratamento e reciclagem desse resíduo tem instigado as empresas geradoras a contribuir para a diminuição do impacto que este material bem provocando ao meio ambiente. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo estudar uma alternativa viável para a reciclagem do lodo gerado na estação de tratamento de efluentes de uma indústria têxtil por meio da incorporação à argila para a fabricação de tijolos utilizados na construção civil. As matérias primas, lodo e argila, foram caracterizadas por fluorescência de raios X (FRX), difratometria de raios X (DRX), termogravimetria (TG) e análise térmica diferencial (ATD). Posteriormente, o lodo foi incorporado à argila para a fabricação de blocos cerâmicos, barras e tijolos em escala reduzida, em percentuais de 0%, 10%, 20% e 30% em peso úmido. Os corpos de prova foram sinterizados nas seguintes temperaturas: 850, 900 e 950 °C. A barras cerâmicas foram avaliadas por meio de ensaios de resistência à flexão, absorção de água e retração linear de queima, constatou-se que poderão ter aplicação na indústria, sem causar danos ao meio ambiente, aqueles com limite máximo de incorporação de 20% do lodo em temperaturas de queima 850 e 900°C.  Para os tijolos em escala reduzida foram realizados os testes de resistência mecânica à compressão, absorção de água, retração linear de queima e cor, assim como para as barras, a incorporação de lodo no tijolo pode ser no máximo 20% sem comprometer as propriedades técnicas do produto. Em seguida, foi realizado uma análise estatística das propriedades técnicas obtidas para identificar qual parâmetro operacional contribuiu significativamente para o processo. A porcentagem de lodo contribui para o aumento da absorção de água e resistência mecânica à flexão nos corpos de prova produzidos, a temperatura também influencia porém com uma intensidade menor. Diante do exposto, pode-se concluir que é possível o reaproveitamento do lodo gerado na estação de tratamento da indústria têxtil para a produção de tijolos utilizados na construção civil.

     
     
3
  • JORGE DANIEL ARAUJO PINTO
  • Formulação e caracterização de misturas cimentícias secas para poços de petróleo onshore

     
     

     

  • Orientador : ANTONIO EDUARDO MARTINELLI
  • Data: 12/Fev/2016
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  • Misturas secas para cimentação de poços de petróleo têm gerado bastante interesse pelo simples fato de colaborar com as operações de cimentação, já que é adicionado somente água na mistura para obtenção da pasta de cimento. Com o intuito de verificar se as propriedades da mistura seca atendem de forma efetiva as necessidades as quais são requeridas em campo, esse trabalho tem como objetivo simular o transporte e possíveis manuseios a que sejam submetidos a mistura seca. Para isso foi projetada uma coluna em formato cilíndrico com canos de PVC à qual a mistura seca foi acondicionada, sendo posteriormente vibrada em tempos de 30, 60 e 120 minutos. Em seguida a coluna foi dividida em 3 seções, e submetida aos testes API (American Petrolleum Institute) como reologia, perda de filtrado, tempo de espessamento, balança de lama e resistência à compressão pelo método ultra-sônico (UCA)para constatar se houve diferença nas propriedades da pasta cimentante após vibração. Foram formuladas pastas que atendessem as profundidades de 400, 800 e 1200 metros para poços onshore. Os resultados demonstraram que a mistura seca teve uma reprodutibilidade satisfatória, visto que não houve migração significativa de aditivos entre as seções da coluna após vibração. Essa possível migração foi medida através dos testes API que comprovaram semelhanças de propriedades entre a pasta otimizada e as provenientes da coluna. Os resultados da análise granulométrica também reforçam o exposto acima, já que todos os componentes introduzidos na mistura seca apresentaram valores médios de tamanho de partícula entre duas e onze vezes maior que o cimento. Fator este que colaborou para obtenção de uma mistura homogênea após vibração, pois o maior tamanho de partícula dificultou uma possível migração de aditivos para seções inferiores da coluna sob vibração.

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  • IANE MAIARA SOARES DE SOUZA
  • DESENVOLVIMENTO DE CARREADORES AMBIENTALMENTE AMIGÁVEIS COM PROPRIEDADES DE LIBERAÇÃO LENTA DA UREIA FERTILIZANTE.

  • Orientador : MAURICIO ROBERTO BOMIO DELMONTE
  • Data: 9/Mar/2016
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  • O nitrogênio é um macronutriente fundamental para o crescimento vegetal. Atualmente, devido os desgastes ao longo dos anos e a elevada demanda na produção de alimentos, o solo não consegue fornecer às plantas o nitrogênio necessário para seu crescimento. Por isso, o uso de fertilizantes nitrogenados é amplamente aplicado na agricultura, onde a ureia, por possuir elevado teor de nitrogênio, é o mais usado. Contudo, suas elevadas perdas acarretadas principalmente por volatilização de amônia e lixiviação de nitrato fazem com que seja necessário o desenvolvimento de sistemas que reduzam a velocidade de hidrólise da ureia. Neste trabalho foram desenvolvidos dois tipos de fertilizante a base de ureia e carreadores, um em que a ureia foi misturada com bentonita e outro onde a ureia foi misturada com a clinoptilolta, onde para cada argilomineral foram formulados três tipos de fertilizantes, variando as proporções carreador:ureia na forma: 1:4, 1:8 e 1:16. Ainda foi formulado um terceiro fertilizante constituído somente de ureia triturada e misturada com os aditivos utilizados nas formulações como talco e solução de PVP. Todas as composições propostas foram compactadas em cilindros com diâmetro de 7mm e altura de 4mm. Os fertilizantes foram caraterizados quanto a sua morfologia, análise química e mineralogia pelas técnicas de FRX, DRX, FTIR, TG/DSC e MEV. A eficiência agronômica foi avaliada quanto as perdas de  volatilizado, atingindo uma redução de 53% para Z1U16.

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  • ANDREY JOSÉ MORAES DE LIMA
  • SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE ELETRÓLITOS COMPÓSITOS À BASE DE CÉRIA E SAIS FUNDIDOS

  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • Data: 31/Mar/2016
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  • RESUMO

     

    Eletrólitos compósitos constituídos por uma matriz cerâmica de céria (CeO2) ou céria-gadolínia (Ce0,9Gd0,1O2-δ, CGO) e misturas eutéticas de Na2CO3/Li2CO3 ou LiCl/KCl permitem reduzir a temperatura de funcionamento de células a combustível de 600 – 800 °C para a faixa entre 400 e 600 °C. Neste trabalho, eletrólitos compósitos à base de céria e sais fundidos (misturas eutéticas de carbonatos ou cloretos) foram obtidos pelo método citrato. A rota química adotada possibilitou a síntese em simultâneo das duas fases dos compósitos, com um controle preciso de composição e microestrutura, promovendo uma substancial interação química entre fases. O estudo avaliou os efeitos da composição (teor de carbonato ou cloreto em matriz de céria ou CGO) e do processamento (temperatura de sinterização) na microestrutura e propriedades de transporte dos compósitos. A caracterização estrutural por difração de raios X revelou que os carbonatos e cloretos existem como fases amorfas. Apesar das baixas densidades relativas (entre 52 e 75%), decorrentes das reduzidas temperaturas de sinterização (céria/carbonatos a 690 °C e céria/cloretos entre 400 e 600 °C), observou-se que a fusão das fases amorfas atua como um selo que pode evitar o fluxo de gases através das amostras. A correlação entre a composição e o comportamento elétrico, recorrendo às técnicas de espectroscopia de infravermelho, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de impedância, permitiu ampliar o conhecimento existente sobre as novas características destes materiais relativamente aos eletrólitos convencionais.

     

    Palavras-chave: Eletrólitos compósitos, Céria, Carbonatos, Cloretos.

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  • JOAMIR HENRIQUE DA SILVA
  • INFLUÊNCIA DA ADIÇÃO DE SÍLICA ATIVA SOBRE A RESISTÊNCIA MECÂNICA E A TENACIDADE À FRATURA DE CONCRETOS DE CIMENTO PORTLAND PARA UTILIZAÇÃO EM PAVIMENTOS RÍGIDOS RODOVIÁRIOS

  • Orientador : WANDERSON SANTANA DA SILVA
  • Data: 31/Mar/2016
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  • O concreto é um material compósito de matriz cerâmica e reforço também cerâmico, que se caracteriza por apresentar o chamado comportamento mecânico quase frágil. Suas propriedades são determinadas pela sua microestrutura, que pode ser controlada pela relação água/cimento, tamanhos dos agregados, pela adição de modificadores, como a sílica ativa, entre outros. Do ponto de vista do comportamento mecânico, o concreto é relativamente pouco estudado em relação à tenacidade à fratura. Neste trabalho é estudada a relação entre a adição de diferentes teores de sílica ativa e o comportamento mecânico (resistência à compressão axial e resistência à tração na flexão) e a tenacidade à fratura - utilizando corpos de prova do tipo “short-rod”, com entalhe Chevron (KICV) - de concreto aplicado em pavimentos rodoviários rígidos. Para tanto, foi produzido um total de 150 corpos de prova, sendo 45 cilindros de 15 x 30 cm, nos ensaios de compressão axial; 45 prismas de 15 x 15 x 50 cm, nos ensaios de tração na flexão; 45  do  tipo “short-rod” para  a determinação do KICV, a partir de um traço base (0%) e adições de 3, 6, 9 e 12% de adição de sílica ativa, em relção à massa de cimento. Os ensaios mecânicos foram realizados aos 7 e aos 28 dias de idade. Além disso, as diferentes composições foram avaliadas do ponto de vista das respectivas massas específicas, índice de absorção e índice de vazios, sendo, para tanto, moldados 15 cilindros de 15 x 30cm para os ensaios de massa específica, absorção e índice de vazios. Em relação à preparação das amostras, verifica-se que a adição de sílica ativa provocou uma queda no abatimento do concreto, revelando uma redução na  consistência  do  material, o que requereu um aumento na relação água/cimento, para manter este abatimento constante. Em relação à estrutrura do concreto, verifica-se um aumento na massa específica, seguida de uma redução no índice de absorção e no índice de vazios, com o incremento dos percentuais de sílica ativa. Em relação ao comportamento mecânico, verifica-se  que a resistência à compressão axial e a resistência à tração na flexão apresentaram tendência de crescimento com o aumento do percental de sílica ativa, tanto para as amostras com 7 e 28 dias de idade. No caso das amostras ensaiadas com  28 dias de idade, em ambas as situações, todos os resultados mínimos obtidos atenderam às especificações técnicas mínimas exigidas para a aplicação em pavimentos rígidos. Em relação à tenacidade à fratura, verifica-se valores coerentes com aqueles mostrados pela literatura e, a exemplo da resistência mecânica, verifica-se também uma tendência de crescimento dos valores obtidos, à medida que se aumenta os teores de sílica. A melhoria incremental do comportamento mecânioc, tenacidade à fratura e das propriedades físicas do concreto está associados aos efeitos físicos e químicos da sílica ativa, responsável pela redução de poros e pelo aumento da resistência na interface argamassa/aglomerado.

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  • EDSON SILVA DO NASCIMENTO
  • Estudo da sinterização e oxidação anódica na produção de um capacitor eletrolítico de nióbio

  • Orientador : UILAME UMBELINO GOMES
  • Data: 8/Abr/2016
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  • Este trabalho tem como objetivo encontrar um material alternativo para os atuais capacitores de tântalo usados na indústria. O nióbio é um substituto em potencial por ser mais leve e barato que o tântalo. Eles pertencem ao mesmo grupo da tabela periódica e, desta forma, apresentam várias propriedades físicas e químicas semelhantes. O nióbio é usado em diversas aplicações tecnologicamente importantes, e o Brasil possui as maiores reservas mundiais, em torno de 96%. Esses capacitores eletrolíticos possuem alta capacitância especifica, ou seja, podem armazenar altas energias em volumes pequenos comparados a outros tipos de capacitores. A rota de produção do capacitor de nióbio foi realizada através das etapas de processamento da metalurgia do pó. Inicialmente, o pó de nióbio foi caracterizado através de DRX, MEV, granulometria a laser; e depois peneirado para apresentar uma granulometria de 400mesh. Posteriormente o pó foi compactado com uma matriz especial e então sinterizado em diferentes temperaturas e tempos de isoterma. Após a sinterização as amostras passaram por processo de oxidação anódica em diferentes tensões para a obtenção de uma camada óxida, a qual desempenha o papel do dielétrico do capacitor. Os resultados foram obtidos através de uma ponte de capacitância, mostrando a forte influência da sinterização e do processo de oxidação anódica na produção dos capacitores. Os melhores resultados foram obtidos para o pó sinterizado a 1400°C durante 60 minutos e anodizados a uma tensão de 10V. O processo apresentou valores significativos e com mais estudos pode-se melhorar ainda mais esses valores para competirem com o tântalo.

     


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  • RAMIRO GOMES DE FREITAS NETO
  • Estudo da Recristalização do Aço Inoxidável Lean Duplex LDX2101 submetido a diferentes graus de redução por laminação a frio

  • Orientador : WANDERSON SANTANA DA SILVA
  • Data: 29/Abr/2016
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  • Os aços inoxidáveis duplex são aços altamente ligados caracterizados por uma estrutura bifásica de ferrita-austenita obtida através de processos de conformação a quente ou tratamentos térmicos adequados após os processos de conformação a frio. A presença de frações volumétricas próximas de ferrita e austenita na estrutura dos aços duplex promove uma boa combinação entre as propriedades de resistência mecânica e resistência a corrosão. Uma das classes dos aços duplex que vem se desenvolvendo nos últimos anos é o Lean duplex, que apresentam teores mais baixos de Cr, Ni e Mo, o que os torna mais baratos em comparação com os austeníticos. Para compensar a redução de Ni e Mo, elementos como Mn e N são adicionados em maior quantidade para proporcionar uma boa resistência à corrosão e conferir a estabilidade da austenita no aço. Nos últimos anos o número de trabalhos relacionados ao aço Lean duplex cresceu bastante devido ao interesse em se conhecer, desenvolver e aplicar cada vez mais essa classe de aços. Uma das aplicações que está em alta é a soldagem por difusão no estado superplástico, e os aços inox duplex possuem o comportamento superplástico, que exige microestruturas com grãos pequenos e baixas taxas de deformação.  Sendo assim, um estudo de recristalização do aço inoxidável Lean duplex 2101 como método de refino de grão é proposto para este trabalho. Diferentes laminações a frio, sendo elas 70, 80 e 90% de redução, foram empregadas no material para fornecer potencial termodinâmico para a recristalização nos tratamentos térmicos em três temperaturas, 900°C, 1000°C e 1100°C por tempos de 20 minutos, 1 e 2 horas. Técnicas de microscopia óptica, eletrônica de varredura, EDS, medidas magnéticas, difração de raios-X, EBSD e microdureza foram empregadas para a caracterização. Os resultados de medidas magnéticas e microscopia ótica indicam que há acentuada ocorrência de transformação induzida por deformação da austenita para martensita CCC, além de indícios da ocorrência de outros mecanismos de deformação como maclação mecânica e deslizamento de discordâncias, bem como indícios de zonas de austenita não transformada, aparentemente isenta de encruamento, conforme indicado pelos valores de microdureza, mesmo para reduções de 90% na laminação a frio; aparentemente houve precipitações de fases indesejadas tanto na ferrita quanto na austenita durante os tratamentos térmicos e aparente recristalização total das amostras laminadas pós tratamento térmico mesmo para os tempos mais curtos. Nas amostras analisadas por EBSD foram observados indícios de refino do grão austenítico e uma tendência de crescimento secundário da ferrita. Nas amostras recristalizadas identificou-se que para temperaturas e tempos de tratamento mais baixo as frações de ferrita se mostraram levemente maiores, enquanto que para temperaturas e tempos de tratamentos maiores as frações de austenita foram maiores. 

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  • FELIPE FERNANDES CAVALCANTE
  • Comportamento Mecânico e Tenacidade à Fratura de Ligas de Alumínio 2024 e 7075 submetidas a diferentes tempos de envelhecimento

  • Orientador : WANDERSON SANTANA DA SILVA
  • Data: 6/Mai/2016
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  • Sabe-se que a grande parte das ligas de alumínio pode sofrer variações significativas em suas propriedades mecânicas dependendo do tratamento de envelhecimento realizado. Porém, poucos trabalhos apontam as características dessas ligas em condições subenvelhecidas e superenvelhecidas, principalmente em relação à tenacidade à fratura. Além disso, estudos recentes apontam que algumas ligas de alumínio subenvelhecidas podem sofrer uma espécie de auto cura, ou seja, esses materiais podem, quando solicitados devido a algum esforço externo, tender a um fechamento de algum defeito como uma trinca devido à precipitação dinâmica, o que aumentaria sua capacidade de resistir às solicitações. Neste contexto, neste trabalho é avaliada a relação entre a tenacidade à fratura e a resistência à tração e as condições de tratamentos térmicos de duas ligas de alumínio (2024-T351 e 7075-T651), tanto na condição de entrega quanto submetidas a tratamentos térmicos de solubilização (a 480 0C por 2,5 h) e envelhecimento artificial (145 0C por 8, 10, 16 e 24 h para a 7075, e 190 0C por 1, 3, 5, 8 e 12 h para a 2024), portanto, em condições de subenvelhecimento (abaixo do máximo de dureza), envelhecida (no ponto de máxima dureza) e superenvelhecimento (além do ponto de máxima dureza). Os materiais, nestas diferentes condições de processamento foram caracterizados do ponto de vista mecânico - através dos ensaios de tenacidade à fratura, utilizando a metodologia de entalhe chevron - KICVM (ASTM 1304), de tração uniaxial (ASTM E8M) e dureza HRB (ASTM E18) – e do ponto de vista estrutural, através da microscopia óptica, MEV e EDS. As microestruturas obtidas nas diferentes condições são avaliadas por MEV e DR-X. Os micromecanismos de fratura das amostras de tração e tenacidade à fratura são avaliados por MEV. Em relação à dureza verificou-se, para ambas as ligas, que ouve apenas um pequena tendência de redução dos valores obtidos para a amostras envelhecidas em relação ao estado de entrega. Os resultados dos ensaios de tração indicam também uma pequena redução da resistência das amostras envelhecidas, em relação ao estado de entrega. Estes resultados de dureza e tração indicam que a máxima resistência pode ser obtida para tratamentos de envelhecimento por 5 h (2024) e entre 10 e 12 h (7075). Os resultados de tenacidade à fratura mostram que não houve influência significativa dos tempos de envelhecimento de 8h, 10h, 16h e 24h sobre os valores de KICV para a liga 7075, apesar dos tratamentos de envelhecimento terem aumentado a tenacidade à fratura em relação ao estado de entrega. Em relação à liga 2024, nem todos os resultados de tenacidade à fratura puderam ser validados em função da trajetória de crescimento de trinca fora do regime de abertura (modo I), mesmo para corpos de prova de maiores dimensões. Este resultado indica que os diferentes tratamentos de envelhecimento da liga 2024 atuaram no sentido de aumentar a tenacidade do material, elevando a amplitude dos eventos inelásticos à frente da trinca. 

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  • ANDERSON PARODIA
  • Beneficiamento, caracterização e pilarização de argilas naturais brasileiras.
  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 22/Jul/2016
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  • Quatro argilas provenientes de jazidas localizadas no norte do estado da Paraíba, Brasil, foram beneficiadas com o intuito de diminuir a concentração de impurezas presentes naturalmente nestes materiais. Posteriormente estes materiais foram caracterizados juntamente com uma amostra de argila natural comercial e submetidas ao procedimento de pilarização. Através da difração de raios X observou-se que as amostras beneficiadas (CN Clara, CN Cinza, Bofe e FCN) apresentaram um espaçamento basal de aproximadamente 1,5 nm, enquanto a amostra natural comercial apresentou um valor aproximado de 1,3 nm, após a pilarização estes valores foram de ~1,7 nm para amostras beneficiadas e de ~1,8 nm para a amostra comercial. A amostra Bofe aprestou um valor de 126 m2/g de área específica, sendo este o maior valor encontrado entre as amostras naturais, a amostra natural comercial apresentou um valor de 27 m2/g sendo este o menor valor. Após a pilarização a amostra que apresentou o maior valor de área específica foi a amostra AP01 (pilarizada a partir da amostra natural comercial), com um valor de 248 m2/g enquanto a amostra AP05 (pilarizada a partir da amostra FCN) apresentou o menor valor sendo este de 177 m2/g. Dessa maneira vê-se que a determinação das características das argilas naturais e sua origem influenciam os resultados obtidos através do procedimento de pilarização. 
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  • GERLÂNEA SILVA DE OLIVEIRA
  • Estudo e Caracterização dos Sinterizados de Metal Duro com Adição de Ni Através da Moagem de Alta Energia.

  • Orientador : UILAME UMBELINO GOMES
  • Data: 29/Jul/2016
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  • O metal duro é um material compósito utilizado em diversas áreas de usinagem, mineração e construção civil, podendo ser aplicado diretamente em componentes de equipamentos de perfuração de petróleo e gás. É constituído por uma parte cerâmica, os carbetos de metais refratários, que é a fase dura, e a fase dúctil que pode ser cobalto, níquel ou ferro. A fase dúctil é a matriz metálica ou a fase ligante do compósito, a qual confere a sua tenacidade. As propriedades dos compósitos, particularmente o metal duro W-Co, que é o mais comumente usado, podem ser facilmente modificadas ou melhoradas para uma aplicação específica através da variação dessas fases, ou a adição de outros elementos. O níquel tem recebido maior atenção no desenvolvimento das pesquisas científicas, devido aos aspectos econômico e as propriedades mecânicas, a novas alternativas para o cobalto. Neste trabalho, foram estudados os efeitos da variação percentual de Ni e dos parâmetros de sinterização (temperaturas de sinterização e isotermas) nas propriedades do sinterizado WC-Ni. Os produtos sinterizados foram obtidos através das etapas de processamento da metalurgia do pó, no qual pós de carbeto de tungstênio – WC com adição de 5 e 15%p. de Níquel – Ni foram moídos em um moinho planetário de alta energia durante 8 horas. Em seguida, os pós particulados foram compactados em uma prensa uniaxial sob carga de 300 Mpa numa matriz cilíndrica de 5 mm de diâmetro e altura. A sinterização dos compactados a verde foi realizada nas temperaturas de 1350 ºC e 1450ºC, com isotermas de 30 e 90 minutos, no dilatômetro, e, na temperatura de 1350º C, com isotermas de 30 e 90 minutos, no forno á vácuo. Os pós de partida (WC e Ni) e os moídos foram caracterizados por difração de Raios – X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS); e as amostras sinterizadas foram caracterizadas por MEV, EDS, microscopia ótica (MO), e medidas de microdureza. O resultado de microdureza foi maior para a amotra de WC-5%pNi sinterizada a 1450°C com isoterma de 90 minutos no dilatômetro. No forno a vácuo o melhor resutado de microdureza foi para a amostras (WC-15%p.Ni) sinterizadas a 1350ºC com isoterma de 90 minutos. 

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  • PEDRO PAULO LINHARES FERREIRA
  • PIRÓLISE RÁPIDA DE BORRACHA RESIDUAL DE PNEUS INSERVÍVEIS (BRPI) UTILIZANDO CATALISADORES DE FE 

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • Data: 29/Jul/2016
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  • A borracha residual de pneus inservíveis (BRPI), depositada em aterros de maneira irregular, torna-se um resíduo industrial preocupante. No Brasil, estima-se que anualmente são gerados 20 milhões da BRPI e 289 milhões do resíduo só na Europa. Logo, através da legislação vigente (CONAMA nº 416/2009), viu-se a necessidade de diminuir os impactos ambientais gerados pela BRPI. Tecnologias limpas foram incrementadas na destinação deste resíduo, dentre elas o processo de pirólise que, combinado com o uso de catalisadores, aparece como tecnologia promissora para converter a BRPI em produtos que podem ser usados, não só para energia, bem como para geração de produtos químicos valiosos. O presente trabalho tem como objetivo um estudo na eficiência de catalisadores de Fe para geração de compostos químicos usados na indústria, através da pirólise da BRPI. Para tanto, o resíduo e os catalisadores foram caracterizados por difração de raios X (DRX), fluorescência de raios X (FRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), área específica (BET) e análise termogravimétrica (TG), além de análise imediata. Os catalisadores Fe/MCM-41 e Fe/CCA foram aplicados no processo de pirólise rápida da BRPI a 400°C, para obtenção de produtos químicos em um pirolisador 5200 HP-R da CDS Analytical e os gases condensados da pirólise analisados em um cromatógrafo 3900 da VARIAN. A partir dos resultados, foi possível observar que houve um desfavorecimento na produção de compostos químicos, com surgimento de um novo composto denominado pcimeno. O catalisador Fe/CCA obteve menor efeito negativo na geração dos produtos químicos, em razão do suporte.

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  • ROBERTA ARAUJO CAVALCANTE DE MENEZES
  • ESTUDO DO EFEITO DA ADIÇÃO DE ZIRCÔNIA NA MICROESTRUTURA E PROPRIEDADES DO AÇO EUROFER SINTERIZADO

  • Orientador : UILAME UMBELINO GOMES
  • Data: 5/Ago/2016
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  • O aço EUROFE é uma liga que foi desenvolvida para aplicação em reatores nuclear e apresenta propriedades mecânicas compatíveis com essa utilização, desde que, a temperatura de serviço não ultrapasse 550°C, devido a sua baixa resistência a fluência. Visando melhorar as propriedades mecânicas do EUROFER estudos estão sendo desenvolvidos adicionando ítria e o com isso tem-se um compósito com uma maior temperatura de serviço, de aproximadamente 650°C. Dentro desse contexto, o objetivo desde trabalho é estudar o efeito da adição de zircônia e da atmosfera de sinterização na microestrutura e propriedades mecânicas do aço EUROFER processado através da metalurgia do pó. Foram adicionados 5% em peso de zircônia ao aço, através da moagem de alta energia em um moinho planetário por 5 horas na velocidade de 400rpm. Em seguida os pós particulados foram recozidos em forno resistivo a vácuo a temperatura de 950°C por 30 minutos para uma melhor compactação. Cada tipo de amostra particulada resultante do processo de moagem foi compactada a frio sob uma pressão uniaxial de ação dupla com carga de 700 MPa, em uma matriz metálica de cavidade cilíndrica de 5 mm de diâmetro. Os compactados foram sinterizados em forno resistivo a vácuo e em forno resistivo com fluxo de argônio a temperatura de 1300°C por 60 minutos e taxa de aquecimento de 10°C/min. Os pós de partidas e os pós misturados foram caracterizados por: distribuição do tamanho de partículas, fluorescência de raio-X (FRX), difração de raio-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de energia dispersiva (EDS). E as amostras siterizadas foram caracterizadas por difração de raio-X (DRX), microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de energia dispersiva (EDS), e analisadas por ensaios de densidade, dilatometria e microdureza. Foi observado que a microestrutura inicial do EUROFER não foi conservada durante o processamento do material, e com isso tem-se que suas propriedades mecânicas também não foram. Dessa forma, os resultados das análises de microdurezas das amostras com adição de zircônia (fluxo de argônio 253,4HV e vácuo 119,35HV) obtiveram um resultado superior ao dos sinterizados de aço puro (fluxo de argônio 119,25HV e vácuo 84,65HV), como se observa, o mesmo aconteceu para as amostras sinterizadas no forno resistivo com fluxo de argônio, que tiveram um resultado de microdureza maiores que àquelas sinterizadas em forno resistivo a vácuo.


     
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  • SLOANY GUEDES MEDEIROS
  • Processamento de compósitos Ni-NbC e Ni-WC pelas técnicas de moagem de alta energia e granulação em tambor

  • Orientador : ANTONIO EDUARDO MARTINELLI
  • Data: 25/Ago/2016
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  • Compósitos de matriz metálica de níquel reforçados por dispersão de partículas de NbC e WC são materiais promissores por apresentarem elevados níveis de resistência mecânica e de resistência ao desgaste. O objetivo principal deste trabalho foi avaliar a microdureza, microestrutura e o comportamento dilatométrico dos compósitos Ni-NbC e dos Ni-WC. Os compósitos foram obtidos através da técnica de metalurgia do pó utilizando a moagem de alta energia para proporcionar a dispersão da fase dura de NbC e WC na matriz de níquel. O moinho utilizado foi do tipo attritor, com velocidade de 850 rpm durante 2 horas, via úmido. Os pós dos compósitos foram preparados nas composições de 5%, 10%, 15% em massa de NbC e mesmas composições para o reforçado com WC, posteriormente granulados utilizando a técnica de granulação em tambor. Pós granulados e não-granulados foram compactados a frio utilizando pressão de 600 MPa em matriz uniaxial. A densidade dos compactados à verde e dos sinterizados foi calculada pelo método geométrico. Testes de microdureza e análise microestrutural foram realizados nas amostras sinterizadas. Durante os ensaios em dilatômetro foram utilizadas as seguintes condições: (i) 25°C a 1200°C; (ii) 25°C a 1300°C, ambos os parâmetros com patamar isotérmico de 1 h e taxa de aquecimento de 10°C/min; (iii) 25°C a 1200°C com patamar isotérmico de 2 h e a mesma taxa de aquecimento. Os resultados mostraram que as amostras sinterizadas de níquel sem adição de reforços apresentaram maior densificação e maiores valores de retração quando preparadas a partir da granulação em tambor. As imagens por MEV das misturas moídas de Ni-NbC comprovaram certa homogeneização dos pós, assim como a incorporação mecânica do reforço cerâmico na matriz de níquel. As amostras sinterizadas de Ni-NbC para todas as composições apresentaram maiores valores de densidade na condição de sinterização (iii). Além disso, os compósitos com 5% de NbC como reforço obtiveram os maiores valores de densidade. Observou-se também que os maiores valores de retração linear foram obtidos na composição de 15% de NbC com 8,4% de retração na condição (iii). Portanto, verificou-se a eficácia da granulação em tambor na matriz de níquel através do aumento nos valores de densidade, a moagem de alta energia obteve homogeneização e a incorporação esperada, e observou-se também que a condição de sinterização (iii) apresentou melhores resultados de densificação para todas as composições.

     

     


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  • EVERTON HENRIQUE ANDRADE DE ARAÚJO
  • ESTUDO DA AMORFIZAÇÃO DO CAULIM PARA APLICAÇÃO COMO MATERIAL POZOLÂNICO
  • Orientador : MARCUS ANTONIO DE FREITAS MELO
  • Data: 2/Set/2016
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  • Dentre os argilominerais largamente estudados e aplicados na grande área dos materiais cerâmicos e outras áreas, possui destaque a caulinita, devido as suas características e desempenho tecnológico. Em virtude de suas aplicações como matéria-prima, realizou-se um estudo sobre as potencialidades do caulim da Região Pegmatítica do Seridó. O Estado do Rio Grande do Norte, possui um grande potencial na exploração deste mineral, onde a principal forma de extração é a lavra. O caulim desta região, caracteriza-se como de origem primária interperizada, devido a sua formação e características locais, diferenciando-o dos caulins de outras regiões. Neste trabalho o caulim obtido foi submetido a um tratamento térmico, onde constatou-se uma gradativa amorfização da estrutura cristalina característica do material. A obtenção da forma amorfa em laboratório, também denominada metacaulinita, possibilitou uma investigação sobre as características pozolanicas frente a outro material já consolidado no mercado. Contudo, este trabalho tem por objetivo investigar a amorfização do caulim industrial, oriundo da região pegmatítica do Seridó, e comparar a sua atividade pozolânica com um metacaulim comercial amplamente utilizado. Para isto, foram usadas as técnicas de Fluorescência de Raios-X (FRX); Difração de Raios-X (DRX); Análise Termogravimétrica (TG); Análise Térmica Diferencial (DTA); Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV); Granulometria a Laser; Massa Específica e Índice de Atividade Pozolânica com a Cal. Após as caracterizações observou-se que o metacaulim oriundo da região em estudo  possui boas características químicas e mineralógicas, com a obtenção de um bom grau de amorfização em baixas temperaturas e distribuição granulométrica próxima do material comercial analisado. A partir do resultado da atividade pozolânica o metacaulim obtido em laboratório apresentou um grande potencial na formação das fases hidratadas, sendo de grande importância na área de cimentação, dentre outros.

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  • PATRÍCIA ALVES SOBRINHO RODRIGUES
  • QUITOSANA COMO ADSORVENTE PARA REMOÇÃO DE COR EM SOLUÇÃO AQUOSA DE CORANTE REATIVO

  • Orientador : MARCUS ANTONIO DE FREITAS MELO
  • Data: 9/Set/2016
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  • A poluição causada pelas indústrias no geral é um tema cada dia mais preocupante. A indústria têxtil é uma das grandes causadoras de danos ao meio ambiente. Os efluentes oriundos dessa indústria trazem consigo uma quantidade enorme de carga poluidora, entre elas estão os corantes, que adere cor aos substratos têxteis. Com isso a preocupação que se tem com o meio ambiente é cada vez mais notória acarretada pela falta de cuidado com o mesmo, gerando danos irreversíveis.  Neste contexto, este trabalho tem como objetivo principal estudar e analisar a capacidade de adsorção da quitosana frente a uma solução aquosa de corante reativo utilizado na indústria têxtil, buscando verificar a relação de adsorção mediante ao pH do sistema, bem como a dependência da quantidade de massa do adsorvente em relação a adsorção. Portanto tanto o adsorvente quanto o adsorvato foram analisados por fluorescência de raios X (FRX), para verificar a composição química do material; difração de raios X (DRX), para verificar as fases formadas; espectroscopia de infravermelho, para determinar os grupos funcionais; análises térmicas, para verificar a estabilidade térmica dos materiais; e microscopia de varredura (MEV), para verificar a morfologia do material; bem como analisou-se o tempo de saturação da quitosana em relação ao corante. Como resultado, observou-se que a quitosana é bastante eficiente para a adsorção do corante em estudo. Em apenas 90 minutos, a um pH 6, a quitosana saturou e adsorveu 97,73% do corante contido na solução. A adsorção é mais eficiente valores de pH mais ácidos e para o tempo de saturação obtido, a massa de adsorvente desejável é acima de 0,1g.

    Palavras Chave: Corante, quitosana, adsorção.

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  • WENDEL ANDERSON DANTAS TEIXEIRA
  • Estudo da brasagem do Cermet/aço H13 utilizando metalização mecânica.


  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • Data: 30/Nov/2016
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  • Interfaces Metal-Cermet estão presentes em operações de perfuração de poços de petróleo, onde se utilizam brocas tricônicas de insertos cerâmicos duros. A ação combinada de corte, esmagamento e desagregação de rochas causa a degradação das brocas de perfuração. A degradação está relacionada com o desgaste, fratura total ou parcial do corpo da broca ou dos insertos, choque térmico e corrosão. Também o deficiente encaixe mecânico dos insertos cerâmicos nos cones da broca pode originar o seu destacamento provocando uma série de danos à broca. O aprimoramento no processo de produção de interfaces metal-cerâmica pode eliminar ou minimizar algumas das falhas acima mencionadas nas brocas tricônicas, otimizando o seu tempo de vida útil, e portanto, reduzindo o custo métrico de perfuração. A brasagem é uma técnica extensivamente utilizada para união de metais e cerâmicos, podendo ser uma excelente alternativa ao processo comum de encaixe mecânico de “pressfitting” dos insertos cerâmicos no corpo de aço da broca. A metalização das superfícies cermets é utilizada para melhorar a molhabilidade e adesão de sistemas M/C. Neste trabalho, pretendeu-se avaliar o efeito da temperatura de brasagem em uniões de insertos WC-6Co com aço H13 utilizando ligas de adição com base no eutético 72Ag28Cu, em um forno com uma condição de alto vácuo. A caracterização mecânica, microestrutural e morfológica das uniões geradas foi avaliada em ensaios de flexão de 3 pontos, MEV-EDS e DRX. Os melhores resultados de resistência mecânica foram encontrados para os sistemas brasados a 880ºC com liga de adição eutética AgCu.  

Teses
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  • RAFAELA LUIZ PEREIRA SANTOS
  • Estudo dos compósitos porcelana-zircônia para aplicações odontológicas

  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • Data: 22/Jan/2016
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  • Materiais compósitos restauradores representam um dos mais bem sucedidos biomateriais na pesquisa moderna, na substituição do tecido biológico em aparência e função. Nesta linha, a porcelana feldspática tem sido largamente usada em odontologia devido suas interessantes qualidades como estabilidade de cor, propriedades estéticas, elevada durabilidade mecânica, biocompatibilidade, baixa condutividade térmica e elevada resistência ao desgaste. Entretanto, este material é frágil e pode falhar em ambiente oral devido ao micro-vazamento, baixa resistência à tração, descolagem ou fratura. Assim, para melhorar as propriedades mecânicas da porcelana, a zircônia parcialmente estabilizada com Ítria (Y-TZP) pode ser uma boa alternativa para fortalecer e produzir infraestruturas totalmente cerâmicas (coroas e próteses parciais fixas). Portanto, este estudo tem por objetivo avaliar as propriedades mecânicas e características microestruturais da porcelana reforçada com zircônia (3Y-TZP) em diferentes conteúdos e as variáveis que afetam as propriedades mecânicas destes materiais. O estudo de caracterização revelou que a zircônia comercial apresenta melhores resultados quando comparada com a zircônia sintetizada pelo CPM. Assim, os estudos seguintes utilizaram a zircônia comercial para todos os testes requeridos. As partículas de zircônia apresentam elevadas propriedades mecânicas quando comparadas a zircônia aglomerada. Os diferentes conteúdos revelam que as propriedades mecânicas dos compósitos aumentam com o aumento do conteúdo volumétrico até 30% vol.% (198,5Mpa), ou seja, maior resistência à flexão quando comparada com os outros compósitos. Do mesmo modo, a resistência ao desgaste para os compósitos com (30%, vol.% de zircônia) apresenta valores superiores quando comparado aos demais compósitos. Na adesão cerâmico-cerâmico a porcelana exibe elevada adesão para a superfície de zircônia porosa quando comparada a superfície rugosa. Os furos superficiais (PZ) e aplicação de compósitos com camada intermediária (RZI) na zircônia causam separadamente uma melhoria da resistência ao cisalhamento da zircônia-porcelana quando comparados as amostras convencionais de zircônia-porcelana (RZ), embora não sejam estatisticamente significativas (p>0.05). A presença de uma camada intermediaria produz um aumento significativo na força de ligação (~55%) em relação as amostras convencionais (RZ). Portanto, a correta a correta configuração e tratamento superficial podem produzir subestruturas com qualidade e força de ligação adequadas aos requisitos odontológicos.

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  • ALEXANDRE FONTES MELO DE CARVALHO
  • DESENVOLVIMENTO DE CATALISADORES DE Ni E Co SUPORTADOS EM LaAlO3 PARA REFORMA A SECO DE METANO: ESTUDO DA INFLUÊNCIA DO Co NA ESTABILIDADE E FORMAÇÃO DO COQUE

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • Data: 26/Fev/2016
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  • Os graves problemas ambientais associados aos combustíveis fósseis ricos em carbono, como petróleo, carvão e gás natural, têm impulsionado diversas investigações na busca de alternativas para produção de fontes energéticas limpas e que possam reduzir os gases de efeito estufa como o CO2. Por isso, a reforma a seco de metano tem sido amplamente estudada para produção de hidrogênio. Em geral, essa reação ocorre à temperaturas acima de 600oC e é necessário o emprego de catalisadores à base de metais de transição do grupo 8. Um dos catalisadores mais usados é o Ni suportado em materiais, tais como óxidos de silício, aluminatos de magnésio e outros materiais naturais como diatomita, etc. O Ni vem sendo estudado em combinação com outros metais de transição e também com metais de terras raras, com o objetivo principal de diminuir os problemas de desativação por deposição de coque em sua superfície. Neste contexto, é importante que se trabalhe com suportes que sejam estáveis termicamente e quimicamente e, que não reajam com a fase ativa. Para tanto, o OBJETIVO GERAL deste trabalho foi estudar a influência do cobalto sobre o desempenho catalítico do níquel, quando estes estão suportados no LaAlO3 de estrutura tipo perovsquita. As fases ativas dos catalisadores foram impregnadas ao suporte por via úmida e o suporte catalítico foi previamente sintetizado via reação de combustão assistida por micro-ondas. Os materiais catalíticos obtidos foram caracterizados pelas técnicas de difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e redução à temperatura programada (RTP). A técnica de análise termogravimétrica (TG) foi utilizada para estimar a quantidade coque formado após a reação de reforma a seco. A substituição parcial do níquel por cobalto não afetou à atividade catalítica, apresentando conversão de metano e CO2 independente do teor de Co utilizado. Já os resultados dos testes de estabilidade, a presença do Co influenciou significativamente na razão H2/CO, associada a formação de coque e a mudança da dinâmica das reações paralelas, como a reações de troca gás – água. O aumento da concentração de Co diminui o teor de coque. Em uma análise global o catalisador de níquel e cobalto desenvolvido nesse trabalho apresenta as melhores propriedades catalíticas para reação de reforma a seco de metano com baixa formação de coque, quando comparada com o catalisador de níquel apenas.

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  • EDNALDO SILVA FERNANDES
  • Estudo da sinterização de Ce(1-x)Gdx02-(x/2) (x= 0 ;0,1;0,2) pela técnica de campo elétrico assistido

  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • Data: 30/Mar/2016
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  • No presente trabalho, pó de  céria dopada com gadolínia na proporção de 0%; 10 % e 20 % foi sintetizado via método Pechini, logo após foi moído/peneirado e caracterizado por DRX, BET, TG e DTG. Pastilhas utilizando-se dos pós, moído/peneirado e como sintetizado, foram prensadas uniaxialmente com 170 Mpa, e sinterizadas até 1400 ºC com taxa de 5 ºC/min em dilatômetro sob a ação de campo elétrico DC de valores variáveis iguais 0; 10; 30 e 50 Vcm-1, registrando-se os valores da corrente elétrica e da diferença de potencial elétricos. As densidades a verde e sinterizadas das pastilhas foram calculadas por método geométrico. As superfícies das pastilhas sinterizadas foram lixadas e atacadas termicamente a temperatura de 1350 ºC, taxa de 5 ºC/min, por 10 min. Foram caracterizadas por MEV e o tamanho dos grãos foram medidos utilizando-se do software ImageJ com distribuição levantada pelo software Origin. A densidade alcançada pelas pastilhas prensadas com pó sem moer variou de 71,8% a 81,2%, enquanto as pastilhas com pó moído/peneirado variaram de 82,2% a 91,2% sugerindo que a moagem proporcionou maior taxa de sinterização. A ação da dopagem retardou o crescimento de grãos juntamente com a ação do campo elé cujos grãos foram cada vez menores quanto maior foi a dopagem e o valor do campo elétrico. Ao retardo ocorrido no crescimento de grão foi atribuído ao fenômeno “drag solute” proporcionado pela dopagem, e, a ação do campo elétrico foi atribuído a maior temperatura nos contornos de grão que reduz a energia livre de difusão de contorno de grão. Sugere-se, que a 1ª. fase da sinterização se conclua com um aumento de 9% de denidade em relação à densidade a verde. A sinterização de pastilhas com pó moído/peneirado, sob a ação de campo elétrico DC mostrou-se bastante eficiente pelo tamanho de grão e densidades alcançadas em temperatura de 1400 C sem patamar.

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  • MICHELINE DOS REIS ARAÚJO
  • ESTUDO DE FITAS NANOCERÂMICAS OBTIDAS POR TAPE CASTING

  • Orientador : WILSON ACCHAR
  • Data: 29/Abr/2016
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  • Neste trabalho foram conformados substratos cerâmicos de zircônia nanoparticulada estabilizada com 3 mol% de ítria pelo processo de colagem de fitas (“tape casting”) em meio aquoso em uma faixa de espessura de 100 e 150 µm, os quais apresentam grande interesse tecnológico para aplicações eletroeletrônicas. Suspensões para a colagem de fitas foram preparadas em duas diferentes composições: 20% ligante – 22% solvente e 25% ligante - 17% solvente (em peso). Uma emulsão acrílica comercial serviu como ligante. A estabilidade da suspensão de zircônia estabilizada com ítria foi analisada por medida de reologia, através de curvas de viscosidade. Ambas as suspensões apresentaram comportamento pseudoplástico, o que é desejável para a técnica de colagem de fitas. Após o processo de colagem realizou-se prensagem uniaxial em diferentes temperaturas (40°C e 60°C) e tempos (5 e 10 minutos) nas fitas cerâmicas, para a conformação dos laminados. Análise Térmica Diferencial (ATD) e Termogravimétrica (ATG) foram realizadas para se definir os parâmetros para a sinterização dos laminados. Após a sinterização à 1500°C foram realizados ensaios de Difração de Raios X, densidade e porosidade, resistência mecânica à flexão, microdureza Vickers e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) para se avaliar as propriedades dos laminados obtidos além de analisar o tamanho e crescimento do grão. As amostras laminadas em menores temperaturas de prensagem apresentaram delaminação entre as interfaces das fitas cerâmicas, porém sem influência significativa no comportamento mecânico destes materiais. A composição com maior teor de ligante apresentou maiores valores de resistência mecânica devido à maior quantidade deste componente propiciar melhorias no processo de conformação dos laminados.

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  • LAURENIA MARTINS PEREIRA GARCIA
  • ESTUDO DA ATIVIDADE FOTOCATALÍTICA  DOS FILMES FINOS DE TiO2/In2O3OBTIDOS POR SPIN COATING

  • Orientador : FABIANA VILLELA DA MOTTA
  • Data: 5/Mai/2016
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  • Nas últimas décadas tem se observado um enorme interesse no estudo de materiais cerâmicos nanoestruturados com propriedades fotocatalíticas e fotoluminescentes. Um dos precursores é o dióxido de titânio (TiO2) que possui propriedades ópticas, porém apresenta alto valor de band gap (3.2 eV), combinando-o com  outros óxidos como o óxido de índio (In2O3) intensificará suas propriedades, já que o In2O possui menor band gap (2,8 eV), além de apresentar  absorção no visível sendo eficaz para aumentar a absorção do TiO2. Neste trabalho o método de spin-coating foi utilizado na deposição de filmes finos multicamadas de TiO2/In2O3. Na preparação dos filmes, foram utilizadas resinas obtidas pelo método de polimerização de complexos (MCP), as quais tiveram sua viscosidade ajustada em 20cps. As resinas foram depositadas sobre o substrato de silício (Si) variando em 4, 8 e 16 camadas, logo após, foram cristalizadas em diferentes temperaturas 300°C, 500°C e 700°C. A caracterização dos filmes foi feita por meio de difração de Raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (MEV-FEG), microscopia de força atômica (AFM), espectroscopia na região do UV-Vísivel (UV-Vis) e medidas de fotoluminescência (FL). Os resultados de difração de Raios-X confirmaram a formação do TiO2 com  fase anatase e do In2O3, não havendo interação química entre os óxidos dos filmes. As imagens obtidas por microscopia de força atômica mostraram filmes bem densificados com tamanho médio de grão variando de 15 a 35 nm. As imagens da seção transversal dos filmes de TiO2/In2Ocristalizados a 700°C indicam espessuras  bem uniformes variando de 262 a 708nm entre amostras. A atividade fotocatalítica dos filmes foi avaliada através da degadação do corante azul de metileno, os resultados indicaram que os filmes conferiram boa atividade fotocatalítica na decomposição do azul de metileno. Os espectros de fotoluminescência apresentaram emissões correspondentes na região do azul, resultado confirmado através do diagrama de cromaticidade.

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  • CASSIO FREIRE CAMARA
  • Estudos sobre o comportamento do Bloco Cerâmico “HÍBRIDO” para Edificações em Alvenarias Estruturais

  • Orientador : UILAME UMBELINO GOMES
  • Data: 20/Mai/2016
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  • A alvenaria estrutural é um método construtivo muito antigo, onde as alvenarias das edificações têm a funcionalidade estrutural além de vedação, e foi o primeiro método utilizado pelo homem para construção de abrigos permanentes. Esta modalidade executiva possibilita uma maior economia nos custos das edificações, entretanto exige um maior controle na confecção e aplicação dos blocos. Outro parâmetro importante diz respeito ao pó de brita, resíduos dos britadores, pois não possuem utilidade em qualquer cadeia produtiva e assim são depositados em aterros ou na natureza, degradando a qualidade do meio ambiente. Baseado neste ensejo, o reaproveitamento deste resíduo, aliado a indústria ceramista, possibilita mútuos benefícios, pois diminui o estoque do rejeito dos britadores, elimina o impacto ambiental, reduz os custos de confecção dos blocos e eleva a resistência das alvenarias. Dentro deste contexto, este trabalho tem como objetivo estudar o comportamento do “bloco cerâmico híbrido”, verificando os efeitos da incorporação do pó de brita na massa argilosa do bloco cerâmico sob a luz das exigências da Norma NBR-15270. As matérias primas foram coletadas em Caicó/RN, no caso do pó de brita e em Assu/RN, no caso da argila, tem sido formulada incorporando os percentuais de 0%, 5%, 10% e 15% de resíduo. As amostras foram sinterizadas à temperatura de 990ºC, à taxa de aquecimento de 5ºC/min com isoterma de uma hora e submetidas a ensaios tecnológicos, como retração linear, absorção de água, porosidade aparente e resistência à compressão. O melhor resultado obtido na pesquisa foi 10% de resíduo incorporado que elevou a resistência à compressão dos blocos em média de 26,41% e até 58%.

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  • JOSÉ KAIO MAX ALVES DO RÊGO
  • Efeito da incorporação de corantes fotocromáticos em matriz de poli (metacrilato de metila)

  • Orientador : EDSON NORIYUKI ITO
  • Data: 20/Mai/2016
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  • Com o avanço das novas tecnologias surgem necessidades por materiais com propriedades e características especificas para atender a uma demanda ainda em crescimento. Os polímeros como uma das principais fontes para atender a essa demanda, possibilitam a combinação com outros polímeros e/ou aditivos, o que permitem ampliar e diversificar suas aplicações. O objetivo deste trabalho foi estudar as influências secundárias dos corantes azoaromáticos (Vermelho Disperso 1 (DR1), Vermelho Disperso 73 (DR73), Azul Disperso 79 (DB79) e Preto Disperso 3 (DBL3)) e antraquinônicos (Violeta Disperso 31 (DV31)), quando misturados ao poli(metacrilato de metila) (PMMA). Esses materiais foram processados em extrusora de rosca dupla e, posteriormente, conformados em uma extrusora de rosca simples com matriz de fita plana ou moldados por injeção. Foram realizadas as caracterizações química (FTIR), física (colorimetria, UV-Vis e densidade), térmica (TG e DSC), reológica (índice de fluidez, reometria de torque e reometria de placas a baixas taxas) e mecânica (tração e impacto) dessas misturas. A colorimetria e a espectroscopia de UV-Vis permitiram correlacionar os comprimentos de onda absorvidos e a cor aparente apresentada pelos corantes, quando incorporados ao polímero, além dos comprimentos de onda favoráveis ao processo de hibridização do corante. O espectrômetro no infravermelho e os estudos reológicos das misturas apresentaram indícios de reações do PMMA com os corantes que contenham na sua composição hidroxila e amina. Verificou-se também a importância das técnicas de análise térmicas para os corantes, na detecção das temperaturas transição vítrea (Tg), fusão (Tm), evaporCom o avanço das novas tecnologias surgem necessidades por materiais com propriedades e características especificas para atender a uma demanda ainda em crescimento. Os polímeros como uma das principais fontes para atender a essa demanda, possibilitam a combinação com outros polímeros e/ou aditivos, o que permitem ampliar e diversificar suas aplicações. O objetivo deste trabalho foi estudar as influências secundárias dos corantes azoaromáticos (Vermelho Disperso 1 (DR1), Vermelho Disperso 73 (DR73), Azul Disperso 79 (DB79) e Preto Disperso 3 (DBL3)) e antraquinônicos (Violeta Disperso 31 (DV31)), quando misturados ao poli(metacrilato de metila) (PMMA). Esses materiais foram processados em extrusora de rosca dupla e, posteriormente, conformados em uma extrusora de rosca simples com matriz de fita plana ou moldados por injeção. Foram realizadas as caracterizações química (FTIR), física (colorimetria, UV-Vis e densidade), térmica (TG e DSC), reológica (índice de fluidez, reometria de torque e reometria de placas a baixas taxas) e mecânica (tração e impacto) dessas misturas. A colorimetria e a espectroscopia de UV-Vis permitiram correlacionar os comprimentos de onda absorvidos e a cor aparente apresentada pelos corantes, quando incorporados ao polímero, além dos comprimentos de onda favoráveis ao processo de hibridização do corante. O espectrômetro no infravermelho e os estudos reológicos das misturas apresentaram indícios de reações do PMMA com os corantes que contenham na sua composição hidroxila e amina. Verificou-se também a importância das técnicas de análise térmicas para os corantes, na detecção das temperaturas transição vítrea (Tg), fusão (Tm), evaporação de umidade molecular (Te) e da massa real dos corantes. Os corantes apresentaram grande influência na viscosidade do polímero, provocando mudanças na viscosidade máxima e final com o aumento da concentração de corante no PMMA, mesmo a baixas concentrações, apresentaram indicio de reações intermoleculares do tipo polímero-corante (PMMA/DR1, PMMA/DB79 e PMMA/DBL3) sem influência significativa nas propriedades mecânicas e polímero-corante-polímero (PMMA/DV31) com a diminuição da resistência ao impacto Izod. O uso de corantes azoaromáticos e antraquinônicos apresentaram influencia não só nas propriedades ópticas do polímero, como também na sua estabilidade e comportamento reológico quando misturados ao PMMA.ação de umidade molecular (Te) e da massa real dos corantes. Os corantes apresentaram grande influência na viscosidade do polímero, provocando mudanças na viscosidade máxima e final com o aumento da concentração de corante no PMMA, mesmo a baixas concentrações, apresentaram indicio de reações intermoleculares do tipo polímero-corante (PMMA/DR1, PMMA/DB79 e PMMA/DBL3) sem influência significativa nas propriedades mecânicas e polímero-corante-polímero (PMMA/DV31) com a diminuição da resistência ao impacto Izod. O uso de corantes azoaromáticos e antraquinônicos apresentaram influencia não só nas propriedades ópticas do polímero, como também na sua estabilidade e comportamento reológico quando misturados ao PMMA.

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  • LINDIANE BIESEKI
  • Síntese de silicogermanatos zeolíticos empregando compostos amônio quaternários como direcionadores de estrutura

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 17/Jun/2016
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  • As zeólitas são uma classe de peneiras moleculares de estrutura cristalina e podem apresentar diferentes composições pela substituição de Si por outro elemento. No caso dos silicogermanatos, átomos de Si são substituídos por Ge na rede estrutural, e estes materiais são caracterizados como zeotipos. Neste estudo são apresentados resultados referentes a síntese de silicogermanatos zeolíticos utilizando diferentes estratégias. Uma é a utilização de compostos orgânicos que possam atuar como direcionadores de estrutura. No presente estudo foram utilizados 3 compostos diferentes com relação C/N+ de 6, 15 e 13, sendo dois destes compostos de uso inédito em síntese de zeólitas. Os compostos foram avaliados em relação a resistência a troca iônica e em síntese de zeólitas utilizando diferentes composições que incluem principalmente o uso de Silício e Germânio e alguns testes com Boro. As sínteses forma realizadas em meio básico e fluorídrico. Para caracterização dos compostos orgânicos foram usadas as técnicas de Ressonância Magnética Nuclear (RMN), Infravermelho (IV) e Análise quimica por CHN.  Também foram realizados alguns experimentos com o uso combinado de um direcionador orgânico e um inorgânico, neste caso LiOH.   No caso dos produtos de síntese de zeólitas, as técnicas de caracterização empregadas foram: Difração de raios-X (DRX), Análise Termogravimétrica (TG), análise quimica por CHN, analise quimica por Espectroscopia de emissão por plasma (ICP), Infravermelho (IV) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Analise Quimica por Espectroscopia por dispersão de energia (EDS).  Com o uso do composto Iodeto de trimetil ladamantan-2-amíinio, já utilizado em síntese de zeólitas, foi possível sintetizar um silicogermanato com estrutura do tipo STT. 

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  • RAQUEL GUILHERME DE CARVALHO
  • Propriedades fotocatalíticas ZnO:Smx obtidos a partir das sínteses hidrotermal por micro - ondas e precursores poliméricos 

  • Orientador : FABIANA VILLELA DA MOTTA
  • Data: 27/Jun/2016
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  • Neste trabalho, foram investigadas as propriedades fotocatalíticas do óxido de zinco obtidas pela síntese hidrotermal por micro-ondas (HM) e precursores poliméricos e o efeito do samário como dopante. Essa pesquisa foi dividida em duas etapas, primeiro micropartículas de ZnO:Smx (X= 0, 1, 2, 4 e 8 mol%) foram obtidos pela síntese hidrotermal por micro-ondas (HM) e precursores poliméricos. Na segunda etapa do trabalho a resina obtida pela síntese dos precursores poliméricos foi utilizada para produzir filmes finos obtidos pelo método spin coating. As técnicas de caracterização, análises térmicas (TG / DSC), difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de varredura com efeito de campo (MEV-FEG), Microscopia de força atômica (AFM), espectroscopia na região do UV-Visível (UV-Vis), medidas de fotoluminescência (FL) e análise de área superficial específica pelo método de BET.  foram utilizadas na caracterização dos pós e dos filmes. Pela análise de difração de raios X (DRX), as amostras obtidas pelo método hidrotermal por micro- ondas apresenta fase de ZnO com estrutura tipo wurtizita hexagonais sem nenhuma fase secundária. As amostras obtidas pela síntese dos precursores poliméricos apresentaram fases secundárias com a presença do Sm2O3, quando dopadas com 4 e 8 mol% de Samário. As imagens por microscopia eletrônica de varredura das amostras obtidas pela síntese hidrotermal por micro-ondas mostram a morfologia em forma de bastões com as extremidades hexagonais. O desempenho fotocatalítico das amostras dos pós e filmes finos foram testados utilizando o corante azul de metileno, e caracterizado por espectroscopia na região do UV-vis. As medidas do espectro de azul de metileno após os testes de fotodegradação exibiu melhor atividade fotocatalítica das micropartículas de ZnO dopado com 8 mol% de Sm3+. O desempenho fotocatalítico dos filmes finos indicam que o ZnO dopado com 1 mol% Sm3+ apresenta melhor atividade na fotodegradação do corante azul de metileno. As amostras foram também recicladas e reutilizadas para três ciclos fotodegradação. Os resultados foram significativos, pois demonstrou a viabilidade da reutilização tanto dos pós como dos filmes finos na fotodegradação do corante.

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  • EDMILSON PEDREIRA DOS REIS
  • Estudo de cerâmica vermelha com adição de pó de pedra da região sul da Bahia para produção de blocos furados e tijolos maciços utilizados em alvenaria de vedação

  • Orientador : UILAME UMBELINO GOMES
  • Data: 28/Jun/2016
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  • O pó de pedra é um resíduo resultante do beneficiamento de rochas para obtenção de britas utilizadas na construção civil, tendo estas o seu uso mais comum em concretos. A sua geração é na ordem de 10% a 15% do volume total de pedra beneficiada e, normalmente são depositadas na área da empresa de mineração. O objetivo desta pesquisa foi desenvolver blocos e tijolos cerâmicos, com matérias-primas provenientes da região de Eunápolis, no sul da Bahia, com adição deste resíduo na argila vermelha. Com isso, pretende-se dar destino adequado ao resíduo e, ao mesmo tempo, preservar as jazidas de argila da região reduzindo o impacto ambiental causado por sua exploração. As massas cerâmicas foram formuladas com a técnica de planejamento de misturas, utilizando, para isso, o software Statistic. As porcentagens do resíduo na massa foram de 0, 15 e 30%, em massa, definidas pelo software em função do limite máximo de 30% de resíduo que foi utilizada na massa cerâmica. Foram confeccionados corpos de provas nas dimensões de 60x20x5 mm3 em matriz metálica, e prensados uniaxialmente com uma pressão de 25 MPa. A queima ocorreu nas temperaturas de 825ºC, 925ºC e 1025ºC, com taxa de aquecimento de 1ºC/min, 8ºC/min e 15ºC/min e patamar de 180 minutos na temperatura máxima. A caracterização das matérias-primas e das massas formuladas foi realizada através de ensaios de granulometria, limites de Atterberg, fluorescência de raios X (FRX), difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia ótica (MO), análise termogravimétrica (TG) e calorimetria exploratória diferencial (DSC). As propriedades físicas determinadas foram a absorção de água, retração linear, porosidade, resistência à flexão e massa específica aparente. Foi analisado, também, o comportamento da massa cerâmica no que diz respeito à extrusão dos blocos cerâmicos em extrusora de laboratório, determinada a sua resistência à compressão (Rc). A eficácia do planejamento de misturas foi confirmada, realizando os mesmos ensaios mecânicos e físicos, em uma nova formulação feita com percentual diferente das utilizadas para obtenção do modelo de regressão, mas ainda, dentro da região de interesse. A análise dos resultados permitiu demonstrar a viabilidade da incorporação do resíduo em até 30% nas argilas, para fabricação de blocos cerâmicos e tijolos maciços utilizados em alvenaria de vedação.

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  • MARA TATIANE DE SOUZA TAVARES
  • Síntese de hidróxido de índio (III) substituído parcialmente por Zn+2 e Ag+ com propriedades fotocatalíticas e bactericidas

  • Orientador : FABIANA VILLELA DA MOTTA
  • Data: 26/Jul/2016
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  • Atualmente vem sendo investigado uma nova classe de materiais inorgânicos que surgem como uma opção promissora com alto desempenho em diferentes aplicações, tais como fotocatalíticas e bactericidas. O Hidróxido de Índio (III) é um semicondutor que apresenta bom desempenho em propriedades óticas e têm gerado intensas investigações para compreensão de novas aplicações. A dopagem de semicondutores com diferentes elementos é conhecida por afetar grandemente muitas das suas propriedades básicas. Para obter as propriedades desejadas, atualmente muitos pesquisadores estudam síntese de semicondutores puros e dopados, numa grande variedade de materiais. Neste trabalho, estruturas cristalinas de hidróxido de índio puro e dopado com íons de zinco e íons de prata foram sintetizadas pelo método hidrotérmico assistido por micro-ondas (HM). As amostras foram caracterizadas por difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (MEV-FEG), fotoluminescência (FL) e espectroscopia UV-visível (UV-vis). Para verificar a aplicabilidade foram realizados nas amostras de In1-x(OH)3Znx teste fotocatalítico e nas amostras de In1-x(OH)3Agx teste bactericida. Os resultados de difração de raios X confirmaram a formação da fase cúbica de In(OH)3, mesmo com o teor máximo de dopantes (4mol% Zn+2 e 4mol% Ag+). Imagens de MEV mostraram que as amostras de In(OH)3 puro exibe morfologia na forma de cubos com diferentes tamanhos de partículas, já as amostras dopadas com íons de Zn+2 e Ag+ houve alterações significativa na morfologia apresentando compostos agregadas com diferentes tamanhos de partículas. Os espectros de fotoluminescência apresentam diminuição na intensidade com o aumento da concentração de íons de Zn+2 na matriz hospedeira, já as amostras dopadas com 2mol% e 4mol% de íons de Ag+apresentam um desvio para o vermelho. Os espectros de reflectância de UV-vis indicaram que a dopagem com íons de Zn+2 e Ag+ causaram uma diminuição na banda de gap com o aumento da dopagem de 0mol% para 4mol% de Zn+2/Ag+. No teste fotocatalítico das amostras de In1-x(OH)3Znx (x=4mol%) o corante rodamina B (RhB) degradou em apenas 16 minutos sob irradiação UV. As amostras do In(OH)3 puro degradou o corante após 30 minutos sob irradiação UV. Estes resultados indicaram que, mesmo sem qualquer dopagem, a eficiência desse semicondutor na fotodegradação do rodamina B (RhB) é alta. A atividade bactericida das amostra de In1-x(OH)3Agx foi avaliada utilizando bactérias Gram negativa (Escherichia coli) e bactérias Gram positivas (Staphylococcus aureus). A presença de uma zona de inibição indica claramente o efeito antibacteriano das amostras dopadas com Ag+ para ambos os tipos de bactérias (E. coli e S. aureus), enquanto as amostras de In(OH)3 puro não apresentam qualquer efeito antibacteriano.


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  • RENATA PRISCILLA DE ARAÚJO SOUZA
  • ESTUDO DA PROPRIEDADE SELF-CLEANING EM SUBSTRATO TÊXTIL E MAGNÉTICA DO ZnO:Ag NANOESTRUTURADO SINTETIZADO

  • Orientador : CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • Data: 5/Ago/2016
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  • Foram  sintetizadas  nanoestruturas de ZnO:Ag com nanopartícula de prata  a 100 °C através de energia micro-ondas com o objetivo de obter um material com propriedades fotocatalizadoras em baixo níveis de energia, este efeito é de grande importância uma vez que a região mais intensa do espectro solar encontra-se em aproximadamente 2,6 eV.  Também foram sintetizadas ZnONPs com o objetivo  de obter a propriedade magnética em temperatura ambiente. As aplicações práticas do nanomagnetísmo são diversas que vão da geologia, da gravação magnética, até a medicina. Desse modo, o material foi obtido a  partir  dos precursores:  acetato de zinco di-hidratado e nitrato de prata em diferentes  concentrações tais como ZnO:Agx (x= 0, 1 e 3 mol%). Adicionando a síntese polivinilpirrolidona (como agente surfactante) e Hexametilenotetramina como agente redutor/agente de precipitação. Para sua caracterização foram realizadas difrações de Raios-X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura e por Efeito de Campo (MEV/FEG), análises de área de superfície por isortermas Brunauer, Emmett e Taller (BET), fotoluminescência (PL) e espectrofotometria. Foi utilizado um fotoreator para avaliar sua efetividade na degradação do corante Alaranjado de Metila. Os resultados de DRX apontaram principalmente fases cristalinas de Wurtzita para o ZnO e cúbica de face centrada para nanopartículas de prata metálica. Através da espectrofotometria foi possível confirmar por absorbância no comprimento de onda do corante alaranjado de metila a fotocatálise do ZnO dopado com 1 mol% de prata sintetizada em 10 min no tempo médio de 2 horas e 30 min. Por trasmitância foi obtido o gap direto e indireto das composições estudadas. Todos os pós obtidos apresentaram a propriedade de fotoluminescência  gerada por defeitos estruturais. A dopagem ocasionou para o material puro um deslocamento do verde para o amarelo e o vermelho que são comprimentos de ondas de menor energia, confirmando assim alterações nas propriedades elétricas do mesmo em consequência a diminuição do gap e apresentou também pico referente as nanopartículas  metálicas de prata em torno de 390 nm. Nessas condições a dopagem melhorou a propriedade fotocatalítica do ZnO em nano escala. A propriedade magnética encontrada foi investigada por (MAV) magnetometria de amostra vibrante. Sob estas condições a dopagem melhorada a propriedade fotocatalítica de ZnO. Com estes resultados foi realizada etapa de impregnação das partículas em poliamida 6 pelo método de deposição de imersão (dip coating), para isso foi utilizado um estireno e acrilato de butila. Para sua caracterização foram realizadas análises das amostras em diferentes concentrações de, DRX, MEV/EDS, análise térmica (TG/DSC), Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), microscopia de força atômica (AFM) e ângulo de contato que representa a molhabilidade de uma superfície sólida por um líquido. Avaliação da propriedade de auto-limpeza foi baseada na alteração da cor (ΔE) usando o espectrofotômetro por reflectância


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  • TIAGO ROBERTO DA COSTA
  • TRANSPORTADORES DE OXIGÊNIO A BASE DEMANGANÊS PARA UTILIZAÇÃO EM PROCESOS DE COMBUSTÃO COM RECIRCULAÇÃO QUÍMICA 

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • Data: 5/Ago/2016
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  • A matriz energética mundial é essencialmente constituída a base de combustíveis fósseis, sendo que diferentes estudos indicam que nas próximas décadas não haverá mudanças significativas nesse cenário e isso impacta de modo significativo no meio ambiente, pois a queima desses combustíveis para geração de energia produz bastante CO2. Sendo o dióxido de carbono o principal gás de origem antropogênica, responsável pela intensificação do efeito estufa. Devido a isso, cientistas e políticos de todo mundo tem sugerido diversas medidas e tecnologias que objetivam a diminuição das emissões de CO2 na atmosfera para as próximas décadas. Entre as tecnologias, a Captura e Armazenamento de CO2 (CAC) tem tido um destaque especial nos últimos anos.Estudos realizados pela Agência Internacional de Energia (International Energy Agency-IEA) quanto o Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC), sugerindo diversos cenários de crescimento econômicos e de demanda energética, indicam que na maioria dos casos as tecnologias de captura e armazenamento do CO2 contribuem entre 10-55% do esforço mundial para reduzir as concentrações de CO2 na atmosfera até 2100. Nesse contexto, a combustão indireta com transportadores sólidos de oxigênio (processo Chemical-Looping Combustion-CLC), é considerada uma das melhores alternativas para reduzir os custos da captura do CO2, principalmente quando comparadas aos processos convencionais, pois não necessita da separação do CO2 do N2, pois o combustível não é misturado diretamente com ar ou oxigênio. Também não ocorre a formação de NOx e a energia envolvida no processo é a mesma que uma combustão convencional. Esta tese de doutorado está focada no desenvolvimento de cinco transportadores de oxigênio à base de manganês, os quais foram primeiramente caracterizados com objetivo de determinar quais deles são mais promissores para serem avaliados em processos de CLC. As técnicas e metodologias de caracterizações utilizadas durante a primeira etapa foram: porosimetria por injeção de mercúrio, resistência à fratura, difração de raios X (DRX), redução e oxidação à temperatura programada (TPR e TPO), capacidade de transporte de oxigênio (Roc), composição química, reatividade por termogravimetria e índice de velocidade. Concluída essas etapas, verificou-se que os transportadores Mn-ZrMF e Mn-ZrSG apresentaram propriedades apropriadas para serem avaliados em um reator de leito fluidizado descontínuo, onde os experimentos se assemelham às condições de CLC. Ao fim dos testes no reator, os transportadores de oxigênio foram submetidos a algumas técnicas de caracterização: DRX, TPR e MEV (Microscopia Eletrônica de Varredura). O transportador Mn-ZrMF apresentou problemas de aglomeração durante os testes no reator, sendo considerado inapropriado para prosseguir com os experimentos. Por outro lado, o Mn-ZrSG apresentou elevada reatividade com os combustíveis utilizados (CO > H2> CH4), não sendo verificado o problema da aglomeração, tendo baixa perda por atrito, com vida média útil superior a 11.000 horas. Esse material é bastante promissor para seu uso em CLC de combustíveis sólidos.

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  • ISMAR PAULO SIQUEIRA DE ANDRADE
  • DESENVOLVIMENTO DE COMPÓSITOS CERÂMICOS COM DIATOMITA, α-Al2O3 E ZrO2 COM 3%Y2O3, PARCIALMENTE ESTABILIZADA(3%Y-TZP)

  • Orientador : CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • Data: 26/Set/2016
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  • No Brasil os maiores produtores de diatomita são a Bahia e Rio Grande do Norte, correspondendo respectivamente a 45% e 35%, e é formada principalmente por sílica hidratada. Nesta pesquisa foi avaliado a viabilidade técnica e científica da utilização da diatomita cominuida em um compósito cerâmico. A diatomita, após cominuição por 20 horas em moinho de bolas, atingiu D90 igual a 11,40μm, e foi agregada ao compósito cerâmico com uma matriz contendo α-Al2O3 e ZrO2 parcialmente estabilizada com 3%Y2O3, adquirida comercialmente e com granulometria D90 2,86μm e 7,68μm respectivamente. Os corpos de prova foram conformados em uma prensa uniaxial com aplicação de pressão de compactação de 270MPA. Foram desenvolvidos duas séries experimentais: D1A e D2A, com respectivamente 10% e 25% de diatomita e 5% e 10% de ZrO2em suas formulações e sinterizados de forma convencional, com patamares compreendidos entre 1350 oC a 1600 oC e, em sua maioria, com um tempo de permanência em 120min. Foram realizados ensaios tecnológicos para caracterização das matérias primas e dos sinterizados por: granulometria, FRX, DRX, MEV, dilatometria, TG, DSC, μv, Rlq, μapa, μreal, PA, AA, microdureza Vickers, σmx e tenacidade a fratura KIC. Em diversas formulações foram encontrados principalmente, a formação das fases: mulita, corundum, silimanite, zircônia tetragonal e monoclínica. Os corpos de prova da formulação R6D1A, ciclo térmico com um patamar de 1600 oC, taxa de aquecimento de 5 oC/min, tempo de permanência de 120 min, obtiveram o melhor resultado geral de microdureza 1662HV. O melhor resultado para a σmx, foi na amostra da formulação R6 D1AZ10, com um valor de 115 MPA. A amostra R1 D2A, atingiu o melhor resultado de KIC com 7,0 MPA.m1/2. A partir do processo empregado de sinterização nesta pesquisa, do ponto de vista técnico científico, é viável a utilização de diatomita particulada em compósitos com α-Al2O3 e ZrO2 parcialmente estabilizada com 3%Y2O3, para aplicações com exigências de propriedades mecânicas de microdureza até 1662HV, σmx com valores de até 115MPA e KIC até7,0 MPA.m1/2.

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  • ANDERSON JOEL SCHWANKE
  • Zeólitas Hierárquicas MWW por soft e hard templates - Inserção de nióbio e atividade catalítica

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 5/Dez/2016
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  • A síntese das zeólitas hierárquicas de estrutura MWW foram realizadas empregando estratégias de soft e hard templates. Os materiais foram caracterizados por diversas técnicas como DRX, TG, ICP, Isotermas de adsorção de N2, MEV, MET e, UV-Vis e FTIR com piridina adsorvida. A estratégia por soft template foi realizada empregando surfactantes com diferentes tamanhos de cadeia em diferentes tratamentos (suave e agressivo). Foi observado que o tamanho do surfactante em sinergia de tratamento (suave ou agressivo) influencia na arquitetura final gerando materiais pilarizados, desorganizados e desilicados. De uma forma geral, foi observado que o tratamento agressivo danifica a estrutura, porém cria regiões de acessibilidade devido à quebra de algumas lâminas MWW, resultando em uma atividade catalítica para conversão de frutose a 5-hidroximetilfurfural (5-HMF) semelhante aos materiais com tratamento suave. Para as zeólitas com pilares mistos de Si/Nb, a inserção do metal aumenta a acidez de Lewis devido a incorporação de nióbio. O nióbio se encontra como espécies mononucleares tetraédricamente coordenado com o silício nos pilares e o seu aumento gradual da quantidade de nióbio nos pilares acaba por diminuir a mesoporosidade interlamelar. O uso de partículas de carbono tipo BP 2000 como hard templates em zeólitas tipo MCM-22 foi efetivo e no controle de morfologia microesférica. Isto se deve ao procedimento de síntese utilizado, em modo dinâmico, e particularmente, a forma tortuosa das dos aglomerados de partículas primárias do carbono BP 2000 que interage com os núcleos zeolíticos. O crescimento dos cristais se dá em orientações aleatórias, na forma de castelo de cartas com regiões de meso e macroporos acessíveis em toda a microesfera as quais possuem tamanhos entre 6-10 µm. O controle da morfologia na forma de microesferas não afeta a atividade catalítica comparado à síntese tradicional da MCM-22. As microesferas na forma acidificadas foram impregnadas com nióbio e demonstraram sinergia entre a acidez da zeólita e o metal apresentando atividade catalítica superior para a conversão de frutose a 5-HMF à sua forma acidificada nos primeiros 45 minutos de reação. Foi demonstrado que as estratégias por soft e hard template são atrativas e potencias para a criação de porosidade hierárquica em zeólitas de estrutura MWW.

     


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  • ANA LUCIA GURGEL
  • Síntese e caracterização de ferrita de cobalto nanoestruturada pelo método hidrotermal assistido por micro-ondas

  • Orientador : ANTONIO EDUARDO MARTINELLI
  • Data: 19/Dez/2016
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  • A ferrita de cobalto apresenta duas características bastante importantes para as mais variadas aplicações tecnológicas, são elas: bom momento magnético de saturação e considerável coercividade. Por esses motivos, muitos são os métodos empregados na produção de CoFe2O4, de preferência que possam obter controle nos tamanhos das partículas. Este trabalho de tese consiste em preparar e caracterizar estrutural e magneticamente nanopartículas de CoFe2O4 e de CoFe2O4-CoFe2. O método de síntese escolhido foi o hidrotermal via micro-ondas assistida, por apresentar pouca aglomeração, bom controle de tamanho e forma das partículas. A ferrita de CoFe2O4  foi produzida e, posteriormente reduzida em forno de fluxo em atmosfera de hidrogênio para a formação do sistema CoFe2O4-CoFe2. A caracterização estrutural das amostras foi feita por meio de difração de raios-X auxiliada pelo refinamento Rietveld e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Transmissão (MET). Na pesquisa foram produzidas quatro séries (A1, A2, A3 e A4). Mas, somente A1 e A2 apresentaram a ferrita de cobalto mediante os DRXs, que apontaram diâmetro médio de partícula que envolve a faixa de 5,2 a 21,3  nm. O hidróxido de potássio diluído na série A2 resultou em nanopartículas maiores em comparação com o hidróxido de Amônia na série A1. O hidrotermal assistido por micro-ondas apresentou baixo tempo de preparo. Tendo como melhor resultado a amostra A2-0,5 h, com tempo de síntese totalizando 9 h. Para as amostras de A3 e A4 os DRXs apontaram a fase hematita com tamanho médio de partícula de 40  nm e 16,1 nm, respectivamente. As amostras também foram caracterizadas magneticamente por magnetometria por amostra vibrante (VSM), em baixas temperaturas pelo Physical Property Measurement System (PPMS), e espectroscopia Mössbauer. Medidas que revelaram comportamento magnético característico de partículas bloqueadas magneticamente e também superparamagnéticas para nanopartículas de menor tamanho. As medidas estruturais e magnéticas se relacionam, por exemplo, apresentando comportamentos que se completam entre os DRXs e as respectivas histereses.


2015
Dissertações
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  • ARMANDO MONTE MENDES
  • ESTUDO DA DEPOSIÇÃO DE FILMES FINOS DE BaTi(1-X)Zr(X)O3 POR MEIO DE PLANEJAMENTO BOX-BEHNKEN

  • Orientador : MAURICIO ROBERTO BOMIO DELMONTE
  • Data: 28/Jan/2015
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  • Materiais cerâmicos ferroelétricos com estrutura perovskita (ABO3) são largamente utilizados em componentes de memória no estado sólido (FeRAM’s e DRAM’s) bem como em capacitores de múltiplas camadas, especialmente na forma de filmes finos. Quando dopados com íons de zircônio, materiais à base de BaTiO3 formam uma solução sólida conhecida como titanato zirconato de bário (BaTi1-xZrxO3). Também chamado de BZT, esse material pode sofrer significativas mudanças em suas propriedades elétricas diante de pequenas variações do teor de zircônio na rede cristalina. O presente trabalho consiste no estudo dos efeitos dos parâmetros de deposição de filmes finos de BaTi0,75Zr0,25O3 pelo método de spin-coating sobre sua morfologia e propriedades físicas, utilizando um planejamento experimental do tipo Box-Behnken. A resina utilizada no processo de deposição foi sintetizada pelo método dos precursores poliméricos (Pechini) e foi subsequentemente dividida em três parcelas cada qual teve sua viscosidade ajustada para 10, 20 e 30 mPa∙s por meio de um viscosímetro rotativo. As resinas foram depositadas em substratos de Pt/Ti/SiO2/Si pelo método de spin-coating em 15 diferentes combinações de viscosidade, velocidade de rotação (3000, 5500 e 8000 rpm) e número de camadas depositadas (5, 8 e 11 camadas) previstas no planejamento e então calcinadas a 800ºC por 1h. A fase cristalina dos filmes foi determinada por difração de Raios-X (DRX) e indexada com a carta JCPDS 36-0019. Morfologia da superfície e tamanho de grão foram observados por meio de microscopia de força atômica (AFM) indicando filmes bem densificados e tamanho médio de grão em torno de 50nm. Imagens da seção transversal dos filmes foram obtidas por intermédio de microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (MEV-FEG), indicando espessuras bem uniformes variando de 140-700 nm entre amostras. Medidas de capacitância foram realizadas à temperatura ambiente com a ajuda de um analisador de impedância. Os filmes apresentaram valores de constante dielétrica de 49-277 a 100KHz e baixa perda dielétrica. O planejamento indicou efeitos não significativos das interações entre os parâmetros de deposição sobre a espessura dos filmes. A metodologia de superfícies de resposta possibilitou uma melhor observação dos efeitos das variáveis.

2
  • ANGELICA BELCHIOR VITAL
  • Síntese e Caracterização de Rutenato de Bário.

  • Orientador : CARLSON PEREIRA DE SOUZA
  • Data: 29/Jan/2015
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  • Compostos contendo rutênio encontram larga utilização em processos catalíticos. Muitas vezes esse metal é suportado em óxidos poros com alta estabilidade térmica. Os óxidos mistos do tipo perovskita (ABO3) apresentam boa dispersão metálica e propriedades catalítica, magnética e condutividade elétrica. Em vista disso, este trabalho teve como objetivo principal sintetizar e caracterizar o óxido rutenato de bário (BaRuO3) com estrutura do tipo perovskita, material cerâmico para fins catalíticos. Para isso, foram utilizadas duas metodologias de síntese de BaRuO3, complexação combinada EDTA-Citrato e a coprecipitação em meio oxalato. O BaRuO3 produzido foi submetido a tratamentos térmicos na temperatura de 950°C durante 5, 10 e 15 horas.  Os pós cerâmicos obtidos foram caracterizados por: análise termogravimétrica (TG) para determinar a decomposição térmica do precursor assim como a perda de massa associada aos eventos endotérmicos e exotérmicos; espectroscopia de florescência de raios X (FRX) para estimar a composição química; difração de raios X (DRX) para identificação da fases formadas, refinamento pelo método de Rietveld para análise estrutural; microscopia eletrônica de varredura (MEV) para observação da morfologia; espectroscopia de energia dispersiva (EDS) para determinação da composição química pontual; análise textural (BET) para estimar distribuição de poros. Observou-se que pela metodologia EDTA-Citrato o BaRuO3 apresentou estrutura romboédrica com o grupo espacial R-3mH (ICSD:10253) com morfologia heterogenia e com diferente tamanho de cristais. Por outro lado, o óxido sintetizado pela método coprecipitação apresentou dois polimorfos com estrutura hexagonal com o grupo espacial P63/mmc (ICSD:84652) e romboédrica (ICSD:10253), com morfologia homogênea e maior controle de distribuição de cristais.

3
  • FILIPE JOHNATAN MARTINS DANTAS COSTA
  • Desenvolvimento de compósitos cimentícios para cimentação de poços direcionais 

  • Orientador : ANTONIO EDUARDO MARTINELLI
  • Data: 20/Fev/2015
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  • A capacidade produtiva de poços de petróleo esta diretamente relacionada à qualidade da cimentação. A cimentação tem como objetivo isolar as zonas indesejáveis, da zona produtora. Em alguns casos, cada vez mais frequente e usual, para atingir a zona desejada durante a perfuração, são necessários desvios de alto ângulo e com grandes extensões horizontais, submetendo o poço à elevada variação de gradiente geotérmico. A operação de cimentação de poços direcionais e horizontais requer condições de pastas de cimento especificas, com maior fluidez e estabilidade e tempos de pega específicos. Outra grande preocupação é o comportamento mecânico da região cimentada submetida a altas pressões e altas temperaturas (HPHT). Compósitos cimentantes contendo polímeros vem sendo estudados para garantir uma melhor qualidade de cimentação de poços HPHT, garantindo um maior coeficiente de dilatação térmica ao cimento e maior adesão ao revestimento. Nesse contexto foram desenvolvidos compósitos cimentantes contendo polímeros para operações de cimentação de poços direcionais com grandes extensões horizontais, sujeitos a condições HPHT. Foram estudadas as influências da adição Poliuretana e Quitosana, nas pastas de cimento, no estado fresco e no estado endurecido, por meio de testes laboratoriais normatizados.



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  • EDIANA PAULA REBITSKI
  • MATERIAIS BIONANOCOMPÓSITOS A BASE DE ARGILOMINERAIS E HIDRÓXIDOS DUPLOS LAMELARES COMO SISTEMAS DISPENSADORES DE FÁRMACOS

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 22/Mai/2015
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  • Bionanocompósitos são materiais nanoestruturados híbridos orgânico-inorgânico que envolvem uma contrapartida orgânica de origem biológica, por exemplo, um biopolímero, associado a um sólido inorgânico em nanoescala. Materiais biohíbridos a base de argilominerais (montmorillonita, sepiolita) e sólidos inorgânicos (hidróxidos duplos lamelares) são uma boa opção para diversas aplicações (tais como biomédicas) devido ao seu baixo custo, biodegradabilidade e biocompatibilidade. Devido a capacidade de troca iônica, área específica elevada e a capacidade de adsorção que esses materiais possuem, é possível combinar uma grande variedade de espécies orgânicas, tais como drogas, na qualidade de transportadoras. Neste contexto, este trabalho apresenta a preparação de novos bionanocompósitos com base na combinação dos biopolímeros carboximetilcelulose e zeína como revestimento do híbrido, argilomineral – antibiótico e hidróxidos duplos lamelares-antibiótico. Para a síntese dos materiais biohíbridos foi utilizado o antibiótico neomicina de uso tópico e amoxicilina de uso oral como fármacos modelos, o qual, foram incorporados nos argilominerais e hidróxidos duplos lamelares por processo de intercalação por troca iônica e por adsorção.

     
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  • TARCÍSIO SANTIAGO GOMES FILHO
  • FORMULAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE COMPÓSITOS CIMENTÍCIOS LEVES APLICADOS A SILOS PREFABRICADOS

  • Orientador : ANTONIO EDUARDO MARTINELLI
  • Data: 29/Mai/2015
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  • Resumo: A crescente demanda por gêneros alimentícios vem fazendo com o que haja a necessidade de se manter uma quantidade mínima sempre a disposição para consumo. Uma das maneiras de se garantir esta disponibilidade de alimentos é fazendo o armazenamento dos mesmos, muito embora a necessidade do armazenamento de alimentos seja empírica aos seres humanos, deve-se sempre observar as condições às quais eles estarão expostos, uma vez que sob condições inadequadas, grãos e outros alimentos podem apresentar degradação acelerada. Uma das diversas formas conhecidas de armazenamento é através de silos. Os silos podem ser fabricados com materiais diversos como madeira, aço ou mesmo o concreto leve. O concreto leve difere do concreto convencional pela reduzida massa específica aparente e bom isolamento térmico, propriedade que tende a causar melhoria nas condições de armazenamento de grãos, quando utilizado para esta destinação. Com o objetivo de se chegar a sistemas construtivos que minimizem as perdas em decorrência de armazenamento deficiente, ao longo do desenvolvimento deste trabalho estudou-se a influencie da adição de fibras de polipropileno e fibras de aço à massa de concreto leve, como agregados graúdos, foram utilizadas duas graduações de argila expandida. Ao longo da pesquisa pode-se perceber que os compósitos fabricados com a combinação das duas fibras, sendo FP em seu teor mínimo (0,1 %) e FA em seu teor máximo (0,9 %), apresentaram os maiores de valores de suas propriedades mecânicas, enquanto a combinação com teor máximo de FP (0,4 %) e teor mínimo de FA (0,6 %), apresentou redução de suas propriedades mecânicas, mas em compensação houve redução dos valores obtidos nos testes de absorção, índice de vazios e porosidade total dos corpos de prova, que resulta em aumento na durabilidade do concreto.

     

     

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  • YURI MIGUEL VARIANI
  • SÍNTESE DE ZEÓLITAS UTILIZANDO CÁTIONS ORGÂNICOS BASEADOS EM ANÉIS IMIDAZÓLIO COMO AGENTES DIRECIONADORES DE ESTRUTURAS EM MEIO FLUORÍDRIC

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 10/Jun/2015
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  • Os estudos realizados neste trabalho contribuem com um melhor entendimento na contribuição dos fatores direcionadores de estruturas na síntese de zeólitas puramente silícicas em meio fluorídrico, empregando 3 novos cátions orgânicos baseados em um anel imidazólio, 1,2,3-trietilimidazólio(123TEI), 2-etil-1,3-dimetilimidazólio (2E13DMI) e 1,2,3-trietil-4-metilimidazólio (123TE4MI) caracterizados pela variação de diferentes subtituintes, avaliando seu caráter como direcionadores de estrutura (do inglês, Structure-Directing Agents - SDAs), variando as composições do gel de síntese como a sua relação H2O/SiO2, com isso, resultando na cristalização de diferentes fases zeolíticas, como MFI e STF. Os cátions orgânicos foram análisados mediante ressonância magnética nuclear (RMN de 13C), comprovando a obtenção dos compostos orgânicos. Todos os materiais sólidos obtidos foram caracterizados por difração de raios-X, análise termogravimétrica (TG/DTA), análise químico elementar CNH, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e também adsorção-dessorção de N2 e no caso do cátion foi realizado RMN de 13C, comprovando a obtenção dos compostos orgânicos, também foi realizado uma análise teórica computacional de dinâmica molecular, avaliando e comparando as energias de interação entre os cátions 123TEI e 2E13DMI com a estrutura zeolítica MFI.

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  • ARTHUR GABRIEL FERREIRA DE OLIVEIRA
  • Estudo da influência da adição de Níquel em Alumina pela Rota da Metalurgia do Pó

  • Orientador : UILAME UMBELINO GOMES
  • Data: 15/Jun/2015
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  • >Os materiais cerâmicos a base de alumina têm sido bastante utilizados em componentes estruturais principalmente pelo fato de possuir propriedades como alta dureza, inércia química e boa resistência ao desgaste, entretanto, sua baixa tenacidade é um fator que compromete seu uso em diversas outras aplicações, tendo a adição de níquel como uma possível solução para este problema, nesse contexto, esse trabalho tem como objetivo estudar a adição de níquel em alumina utilizando a rota da metalurgia do pó. O percentual de níquel adicionado variou em 2, 4 e 6% p e para cada composição foi realizada moagem de alta energia em moinho planetário por 2, 4, 9 e 16h. Posteriormente as amostras foram compactadas a 300 MPa e sinterizadas em forno à vácuo a 1400⁰C por 2h. As amostras foram caracterizadas quanto as propriedades físicas e mecânicas observando-se no geral uma melhora na sinterabilidade com o aumento do tempo de moagem e teor de níquel, com diminuição e homogeneização da porosidade e aumento da dureza, além de densidades acima de 80% da teórica, observou-se também uma disparidade no tempo de moagem de 4 horas, onde se alcançou os maiores valores de dureza (2% de níquel), de 1068,7 +/- 32,6 HV e densidade cerca de 99% da teórica

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  • SUELEN MENDONÇA CAMARGO
  • Avaliação da adição de vermiculita expandida em diferentes granulometrias em concretos leves produzido com argila expandida

  • Orientador : ANTONIO EDUARDO MARTINELLI
  • Data: 23/Jun/2015
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  • O estudo e aplicação de materiais alternativos de baixa massa especifica é considerada uma grande tendência na construção civil. O concreto leve tem sido alvo de trabalhos e pesquisas devido características que conferem facilidade de manuseio, aplicação em estruturas de concreto armado, representando um grande desafio na formulação e conhecimento do desempenho de concretos estruturais leves. O uso de concreto com poder de isolamento térmico é considerado um fator que contribui para ganhos em eficiência energética nas edificações. Tendo em vista esta tendência, neste trabalho foi estudado concretos leves elaborados com argilas expandidas como traço de referência e traços de concreto elaborados com argilas expandidas associadas à adição de duas granulometrias distintas de vermiculita em teores de 1, 2 e 3% em relação ao peso do cimento. Tem-se como objeto de estudo a avaliação de consistência, resistência mecânica, módulo de elasticidade, absorção, índice de vazios, massa especifica e propriedades térmicas como condutividade, difusividade e capacidade térmica.  A adição da vermiculita reduziu a consistência, massa específica do concreto, além de também reduzir, de maneira geral, absorção e índices de vazios. Em contrapartida teve influências variadas nas datas de moldagem definidas para o ensaio de resistência à compressão, e não alterou de forma significativa o módulo de elasticidade. A adição de vermiculita também influenciou nas propriedades térmicas do concreto havendo de maneira geral, redução das mesmas. O uso de concreto com argila expandida e vermiculita pode ser uma alternativa para a produção de concreto leve estrutural com funções de isolamento térmico.

     

     

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  • CAROLINE GOMES MOURA
  • SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE PSFC (Pr0.5Sr0.5Fe1-xCuxO3-δ, sendo x=0,2 e x=0,4) PARA APLICAÇÃO COMO CATODO DE CÉLULAS A COMBUSTÍVEL DE ÓXIDO SÓLIDO


  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • Data: 25/Jun/2015
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  • O PSFC (Pr0.5Sr0.5Fe1-xCuxO3-δ) é um novo óxido misto com estrutura perovskita que vem sendo estudado para aplicação como catodo de células a combustível de óxido sólido de temperatura intermediária (600-750ºC), principalmente devido a sua elevada condutividade iônica e eletrônica abaixo de 800ºC. Neste trabalho, pós de PSFC com duas composições diferentes (Pr0,5Sr0,5Fe0,8Cu0,2O3-PSFC5582 e Pr0,5Sr0,5Fe0,6Cu0,4O3-PSFC5564) foram sintetizados pelo método dos citratos utilizando uma nova rota. Os pós obtidos foram caracterizados por análise térmica (Termogravimetria e Calorimetria Diferencial Exploratória), e os materiais calcinados a 800, 900 e 1000 ºC por 5h foram analisados por difratometria de raios X (DRX), com refinamento Rietveld dos dados de difração e dilatometria. Filmes de composição PSFC5582 foram obtidos por serigrafia do pó calcinado a 1000°C. Os filmes foram depositados em substrato de céria dopada com gadolínia (CGO) e sinterizados a 1050 °C por 2h. O desempenho eletroquímico dos eletrodos foi avaliado por espectroscopia de impedância e a interface eletrodo/eletrólito foi observada por microscopia eletrônica de varredura (MEV). A resistência específica por área (ASR) foi 0,44 Ω.cm² a 800°C, um valor pouco inferior aos reportados na literatura para catodos contendo cobalto. Os coeficientes de expansão térmica (CET) do PSFC de ambas as composições variaram entre 13 e 15 x 10-6 ºC-1, numa faixa de temperatura de 200 a 650°C, demonstrando a boa compatibilidade térmica destes catodos com eletrólitos de CGO (CET = 12 x 10-6 °C).

     

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  • JOÃO PAULO DE FREITAS GRILO
  • COMPÓSITOS NIO-CGO OBTIDOS PELO MÉTODO DE SÍNTESE EM UMA ETAPA

  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • Data: 25/Jun/2015
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  • Compósitos NiO-C0.9Gd0.1O1.95 (NiO-CGO) estão entre os materiais mais promissores para aplicação como anodos de células a combustível de óxido sólido (CCOS) de temperaturas intermediárias (600 – 750 °C). O desempenho destes materiais depende das características dos pós de partida, das condições de processamento e do percentual relativo de cada fase (composição de fase). A combinação destes fatores determina o número de contornos de tripla fase, área superficial e a percolação das fases NiO e CGO no compósito. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos da composição de fase e da temperatura de sinterização nas propriedades de compósitos NiO-CGO. Os materiais particulados, nanocompósitos com o percentual mássico da fase NiO variando entre 0 e 100%, foram obtidos por uma rota química de síntese em uma etapa que consiste na mistura das resinas precursoras das fases NiO e CGO previamente obtidas pelo método Pechini. Os nanopós como obtidos foram caracterizados por técnicas de análise térmica (termogravimetria e Calorimetria Diferencial Exploratória) e os materiais calcinados foram estudados por difratometria de raios X (DRX). Amostras sinterizadas entre 1400 e 1500 ºC por 4 h foram caracterizadas pelo método de imersão de Arquimedes. Os efeitos da composição relativa na microestrutura e propriedades elétricas (condutividade e energia de ativação) de compósitos sinterizados a 1500 °C foram investigados por microscopia eletrônica e espectroscopia de impedância (entre 300 e 650 °C em ar). O refinamento dos dados de DRX indicaram que os pós são ultrafinos e que o tamanho do cristalito da fase CGO tende a diminuir com o aumento de teor de NiO. De maneira semelhante, o cristalito da fase NiO tende a diminuir com o aumento da concentração de CGO, principalmente acima de 50% em massa de CGO. A análise por Arquimedes evidencia uma variação na densidade relativa em função do teor de NiO. Densidades relativas acima de 95% foram obtidas em compósitos contendo a partir de 50% em massa de NiO e sinterizados entre 1450 e 1500ºC. Os resultados de microscopia e espectroscopia de impedância indicam que a partir de 30-40% de NiO há aumento do número de contatos NiO-NiO, ativando o mecanismo de condução eletrônica que governa o processo de condução a baixas temperaturas (300-500 °C). Por outro lado, com o aumento da temperatura de medida a mobilidade das vacâncias de oxigênio torna-se maior que a dos buracos eletrônicos do NiO, como resultado, a condutividade de alta temperatura (500-650 °C) em compósitos contendo até 30-40% de NiO é inferior à do CGO. Variações na energia de ativação confirmam mudança do mecanismo de condução com o aumento do teor de NiO. O compósito contendo 50% em massa de cada fase apresenta condutividade de 19 mS/cm a 650 °C (pouco superior a 13 mS/cm encontrada para o CGO) e energia de ativação de 0,49 eV.

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  • FRANCISCO MARCELO SILVA
  • Obtenção do Gesso Alfa (α) a partir do rejeito da Indústria salineira

  • Orientador : MARCUS ANTONIO DE FREITAS MELO
  • Data: 17/Ago/2015
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  • O estado do Rio Grande do Norte figura como o maior produtor de sal do Brasil. Este produto é obtido a partir da evaporação de águas marinhas em reservatórios denominados cristalizadores. Porém além do cloreto de sódio, outros sais se depositam no fundo dos tanques, gerando uma grande quantidade de resíduos (Carago), com elevado percentual de gipsita. Esta por sua vez é constituída de sulfato de cálcio di-hidratado (CaSO4.2H2O), matéria-prima para obtenção do gesso (CaSO4.0,5H2O), a partir da evaporação de moléculas de água. Esta desidratação pode ser sob pressão atmosférica obtendo-se o gesso beta, e à alta pressão produzindo assim o gesso alfa. O hemidrato alfa apresenta características mais nobres tais como baixa porosidade e alta resistência mecânica quando hidratado. Com foco no desenvolvimento sustentável, este trabalho tem como objetivo obter gesso alfa a partir da autoclavagem do Carago,aplicando-se um delineamento fatorial 2n com 3 variáveis independentes (n = 3) e 3 pontos centrais. As variáveis independentes estudadas foram: massa de rejeito (0,94 Kg, 1,15 Kg e 1,36 Kg), temperatura (115°C, 122°C e 129°C) e tempo de calcinação (120 min, 210 min e 300 min). A variável resposta analisada foi resistência à compressão (RC). Tanto o rejeito como o produto final, foram caracterizados por difração de raios X (DRX), fluorescência de raios X, análise termogravimétrica (TG/DTG) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Observou-se que as amostras processadas em temperaturas acima de 122°C (1,3bar) apresentaram resistência à compressão superior a 25 MPa, entretanto o melhor resultado foi obtido no ensaio 7 com 32 MPa a temperatura de 129°C (1,8bar), com tempo de processamento de 120 min. Estes valores estão acima dos 20,5 MPa exigido para gessos especiais. Portanto, o resíduo da indústria salineira mostrou-se viável, como matéria-prima, no processo de obtenção do gesso alfa excelentes propriedades mecânicas.


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  • SUEILA NAYALA XAVIER ARAÚJO
  • Sintese de carbeto de molibdênio com adiçao de niquel, visando aplicações em reações cataliticas

  • Orientador : CARLSON PEREIRA DE SOUZA
  • Data: 23/Dez/2015
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  • Com a crescente procura por combustíveis fosseis como gerador de energia, os ambientalistas estão cada vez mais preocupados em controlar as emissões de poluentes na atmosfera e obedecer as legislações vigentes. De modo, que os impactos ambientais e danos a saúde humana sejam reduzidos. Entre os contaminantes emitidos com a queima dos produtos originados do petróleo, que colaboram com os desastres ambientais, o enxofre ainda é o mais preocupante. Os compostos sulfurados (contem enxofre) são os principais causadores de fenômenos ambientais e degradação de equipamentos, devido ao seu alto índice de corrosão, que afeta diretamente a vida útil das maquinas. O enxofre também prejudica na qualidade dos produtos finais, alterando o cheiro, cor e estabilidade dos mesmos. A industria petroquímica, está investindo fortemente no campo para retirada desses contaminantes, desenvolvendo materiais capazes de agir diretamente no refino do petróleo. Essas reações de remoção do enxofre são chamadas de processos de hidrotratamento (HDT), são reações catalisadas geralmente por sólidos (óxidos ou sulfetos) suportados em alumina. Os materiais responsáveis pela retirada dos compostos sulfurados são os catalisadores, e os mais utilizados industrialmente são aqueles a base de Co(Ni)-Mo(W)/Al2O3. Os catalisadores convencionais são a base de metais nobres, porem materiais a base de carbetos de metais de transição estao sendo desenvolvidos e identificados como possíveis substitutos aos de metais nobres, para aplicação nas reações de HDT. O presente trabalho, desenvolveu um carbeto de molibdênio com adição de Níquel, utilizando como precursores o heptamolibdato de amônio [(NH4)6[Mo7O24].4H2O] e nitrato de Níquel [Ni(NO₃)₂.6H₂O]. Os dois reagentes foram misturados manualmente obedecendo as proporções estequiométricas calculadas anteriormente. Os precursores foram caracterizados pelas seguintes técnicas: TG/DTA, FRX. MEV/EDS, DRX. Os carbetos de molibênio com impregnação de Níquel foram obtidos através da reação gás-sólido em atmosfera de metano (CH4) e hidrogênio (H2). A vazão total da mistura gasosa utilizada na reação foi de 15L/h, com uma taxa de aquecimento de 5ºC/min e temperatura final de 750ºC, o tempo de isoterma nessa temperatura foi de 180 min. Para impregnação do Níquel foram utilizados dois percentuais de nitrato, 7 e 10% de Níquel. Nos precursores calcinados foi percebida as fases oxidas MoO3 e Ni, não sendo notada a presença de uma fase mista. Os carbetos apresentaram a fase Mo2C e a fase de níquel metálico, não apresentando fase oxida, o que favorece na atividade catalítica do material. Os produtos finais foram caracterizados por FRX, DRX, MEV/EDS, BET.

Teses
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  • SHEYLA KAROLINA JUSTINO MARQUES
  • PRODUÇÃO DE TIJOLOS RESÍDUO-CIMENTO USANDO CASCALHO DE PERFURAÇÃO E CINZA DO BAGAÇO DE CANA-DE-AÇÚCAR

  • Orientador : WILSON ACCHAR
  • Data: 22/Jan/2015
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  • O presente trabalho consiste no estudo das características e propriedades tecnológicas de tijolos resíduo-cimento maciços e vazados, formulados a partir de misturas binárias e ternárias de cimento Portland, cascalho proveniente da perfuração de poços de petróleo, com e sem adição de cinza do bagaço de cana-de-açucar que poderão ser utilizados pela indústria, com o objetivo de melhorar seu desempenho, diminuir seu custo e aumentar sua vida útil. Os tijolos de solo-cimento constituem uma das alternativas para a construção em alvenaria. Esses elementos, após pequeno período de cura, garantem resistência à compressão simples similar à dos tijolos maciços e blocos cerâmicos, sendo a resistência tanto mais elevada quanto maior for à quantidade de cimento empregada. Foi utilizado cimento CPIIZ-32, resíduo de cascalho de perfuração de poços de petróleo proveniente da perfuração de poços Onshore, no município de Mossoró/RN, fornecido pela Petrobras e cinzas do bagaço de cana-de-açúcar. Para a determinação da mistura ótima, estudou-se a inclusão de teores de CBC (2%; 4%; 6%; e 8%) onde foram confeccionados 18 corpos-de-prova. A avaliação dos tijolos confeccionados foi feita a partir de ensaios de compressão simples, perda de massa por imersão e absorção de água. Os resultados experimentais comprovaram a eficiência e o elevado potencial de utilização do resíduo proveniente da perfuração de poços de petróleo e cinza do bagaço de cana-de-açúcar, tornando o tijolo resíduo-cimento com uma maior resistência mecânica e menor absorção de água.
     

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  • ALDEMIRO JOSÉ ROCHA PALMA
  • SÍNTESE DA  BETA ALUMINA SÓDICA (Na-b-Alumina) A PARTIR DO CHAMOTE DO ISOLADOR CERÂMICO DE VELAS DE IGNIÇÃO INSERVÍVEIS E RESÍDUOS DO PÓ DE EXTINTORES

  • Orientador : CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • Data: 30/Jan/2015
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  • A produção de materiais cerâmicos de alumina encontra grandes aplicações industriais. São requeridos para esses produtos, níveis elevados de desempenhos tecnológicos obtidos pelos altos padrões no processo de fabricação. Contudo, após vida útil, esses são geralmente descartados de forma elementar, nem sempre reaproveitados por um processo adequado de gerenciamento de resíduos. No contexto ceramista são crescentes as pesquisas direcionadas para a utilização de resíduos na formulação de massas cerâmicas com a finalidade de reduzir quantidades de matérias primas convencionais. Objetivando gerar contribuições científica, tecnológica e ambiental, o presente trabalho consistiu na síntese da cerâmica beta alumina sódica (Na-b-Alumina), tendo como materiais de partida o chamote do isolador cerâmico de velas de ignição inservíveis, fonte de alfa alumina (a-Al2O3) e o bicarbonato de sódio (NaHCO3), fonte de óxido de sódio (Na2O), obtido do resíduo gerado pelo processo de manutenção de extintores de incêndio do tipo pó químico. A beta alumina sódica foi obtida a partir de mistura convencional dos óxidos de alumínio e sódio em proporções molares adequadas. Foi realizada a coleta das velas inservíveis e tratamentos físicos através de choques mecânicos, moagem, purificação magnética, lavagem, secagem e nova moagem a alta energia para a produção do pó de chamote, o qual, por evidência, apresentou alto teor de a-alumina (84,34%) constatado por análise química FRX e das fases presentes por DRX. De forma semelhante, análises de FRX e DRX constataram elevados teores de óxido de sódio (86,62%) no resíduo de pó químico utilizado nos extintores. As etapas do procedimento experimental se seguiram com a definição e formulação química em base molar dos materiais de partida (1:9; 1:10 e 1:11 Na2O/Al2O3), inclusão de aditivos, parâmetros de moagem, análise granulométrica, dilatometria, conformação dos corpos de prova, sinterização e caracterização do produto final através de análises física de absorção de água, porosidade aparente, retração linear, DRX e MEV. Os produtos cerâmicos obtidos na temperatura de queima a 1.200 oC e base molar de 1:10 (Na2O/Al2O3), evidenciaram maior presença da fase beta alumina sódica, em presença de uma segunda fase (a-alumina), com propriedades dentro dos parâmetros técnicos exigidos.   A partir dos resultados obtidos, foram propostos novos estudos e aplicações na confecção cerâmicas utilizadas em equipamentos laboratórios, sensores de gases e componentes elétricos, dentro outros.

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  • RAIMUNDO JORGE SANTOS PARANHOS
  • USO DAS CINZAS DO BAGAÇO DA CANA-DE-AÇÚCAR COMO MATÉRIA-PRIMA NA SUBSTITUIÇÃO DOS FUNDENTES PARA PORCELANATO.

  • Orientador : WILSON ACCHAR
  • Data: 23/Fev/2015
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  • O presente estudo tem como objetivo avaliar a potencialidade da utilização das cinzas do bagaço da cana-de-açúcar (CBC) como fundente, em substituição ao filito e/ou ao feldspato na massa padrão para produção industrial de porcelanato esmaltado, verificando a possibilidade de as CBC contribuírem para a redução do coeficiente de expansão térmica global da massa cerâmica. Para isso, como um resultado da pesquisa, foram caracterizadas as matérias-primas componentes da massa padrão (argila, filito, caulim, feldspato, quartzo e talco) e o resíduo das CBC, por meio de ensaios por FRX, DRX, AG, ATD e ATG. Foram confeccionados corpos de prova (CDP) nas dimensõede 100 mm x 50 mm x 8 mm em matriz uniaxial, sob pressãde compactação de 33 MPa,reunidos em lotes de 3 unidades, posteriormente sinterizados nas temperaturas de 1150 ºC à 1210 ºC variando a escala de avaliação em 10 ºC, rampa de aquecimento e resfriamento de 50 ºC/min e 25 ºC/min, com patamaresde 1 min, 3 min, 5 min, 8 min, 10 min, 15 min, 30 min e 60 min., analisando os resultados das propriedades físicas de absorção de água (AA), retração linear de queima (RLq), análise dilatométrica (ADT), tensão de resistência à flexão (TRF) e MEV dos corpos sinterizados, a fim de verificar a adequação dos CDP às normas ISO 13006, ISO 10545, NBR 13816; NBR 13817 e NBR 13818. O estudo mostrou que as formulações que mais atendem aos requisitos das normas são: a G4 – na qual se aplicou 10% de CBC em substituição ao filito, temperatura de sinterização de 1210 ºC e patamar de 10 min., e F3 – com aplicação de 7,5% de CBC em substituição ao feldspato, nas temperaturas de sinterização de 1190 ºC, 1200 ºC e 1210 ºC e patamar de 10 min. Essas formulações apresentaram melhor desempenho quanto à formação de de cristais de mulita, com redução considerável de trincas e poros, atendendo aos pré-requisitos das normas para porcelanato esmaltado. A análise dos resultados comprova que a utilização da CBC como fundente na preparação de massa para porcelanatoatende aos pametronormalizadopara fabricação desse produto, e, com isso, pode-se reduzir o impacto ambiental e o custo de produção. Portanto, é recomendada a utilização desse resíduo na indústria ceramista, por conta de sua viabilidade industrial, comercial e colaborativa para a sustentabilidade.

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  • JOEL NOGUEIRA GONCALVES
  • USO DE RESÍDUOS DE QUEIMA DE CASCA DE CAFÉ E ARGILA DA REGIÃO SUL DA BAHIA NA OBTENÇÃO DE ISOLADOR ELÉTRICO CERÂMICO

  • Orientador : WILSON ACCHAR
  • Data: 24/Fev/2015
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  • A indústria isoladores elétricos cerâmicos utiliza matérias primas nobres como argilas de queima branca silicosas e ou aluminosas, com a finalidade de oferecer plasticidade a massa  e contribuir nas propriedades elétricas e mecânicas requeridas ao produto, e o feldspato com a função de fundente. Na composição das massas a literatura indica que a argila participa com percentuais entre 20 e 32, e o feldspato de 8 a 35, sendo materiais de custos significativos. Nesta pesquisa foi realizada a substituição total da argila comercial, pela argila de queima branca da região de Santa Luzia no sul da Bahia e substituição parcial do feldspato pelo resíduo de cinza de queima de casca de café conilon, da região extremo sul da Bahia. O objetivo das substituições destes materiais é comprovar sua viabilidade técnica, bem como focar atenção da indústria cerâmica para o embrião de pólo cerâmico existente na região sul e extremo sul da Bahia, que possui reservas significativas de materiais nobres como a argila de queima branca de Santa Luzia, caulins, quartzos e feldspatos, além de gerar volume significativo do fundente alternativo resíduo cinza de queima de casca de café conilon. A argila Santa Luzia é matéria prima nobre cuja atual aplicação comercial é na produção de telhas brancas. O fundente resíduo de cinza de casca de café é descartado nos locais de produção e danoso ao ambiente. Foram utilizados diagramas de fase e delineamento de misturas para otimização e redução de custos na pesquisa. Os resultados comprovaram as expectativas de obtenção de isoladores cerâmicos elétricos com a argila de queima branca de Santa Luzia e substituição parcial até 35,4 % do feldspato, por resíduo tratado de cinza de queima de casca de café conilon. O delineamento de misturas que apresentou os melhores resultados foi com percentuais de: argila de 26,4 a 30,4; caulim 14,85 a 17,1; feldspato de 12,92 a 16,96; resíduo R2 de 7,08 a 9,2 e quartzo de 32,5 a 38,75, percentuais em relação a massa total da mistura. Os melhores resultados indicados pelo modelo do delineamento de misturas foram; porosidade aparente 0,2 a 1,4%, absorção de água de 0,1 a 0,7%, resistência mecânica à flexão de 35 a 45 MPa, rigidez dielétrica de 35 a 41 kV/cm, resistividade transversal de 8x109 a 2,5x1010  Ω.cm e a constante dielétrica ε /εde 7 a 10,4, atendendo aos parâmetros para fabricação de isoladores elétricos cerâmicos de baixa e média tensão.

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  • Antonio Carlos Silva da Costa
  • Estudo das propriedades estruturais e magnéticas das nanoferritas de magnésio dopadas com níquel e cobre

  • Orientador : WILSON ACCHAR
  • Data: 27/Fev/2015
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  • Ferritas de estrutura espinélio (MFe2O4; M= metal alcalino terroso ou metal de transição) desempenham um papel importante na ciência fundamental e na tecnologia moderna. A ferrita de magnésio (MgFe2O4) e seus compostos dopados tem recebido especial atenção devido a sua vasta área de atuação, que inclui aplicações em mídia de alta gravação, catálise heterogênea, adsorção, sensores e tecnologias magnéticas, de um modo geral. Suas propriedades estruturais, elétricas e magnéticas dependem da composição química, estrutura, tamanho de partículas, além da substituição de cátions nos sítios A e/ou B que são diretamente influenciados pelo método de síntese, as condições empregadas no processamento desses materiais (temperatura, taxa de aquecimento e tempo). Neste trabalho, ferritas do tipo Mg1-xBxFe2O4 (B= Ni; Cu; x= 0; 0,25; 0,50; 0,75 e 1) foram preparadas pelo método de combustão assistido por micro-ondas com a finalidade de avaliar tanto o efeito da substituição parcial do magnésio por níquel e cobre quanto o tratamento térmico sobre as propriedades magnéticas. Os pós precursores foram tratados termicamente a 600°C, 800°C e 1000°C/2h e caracterizados por Análise Termogravimétrica (ATG), Difração de Raios X (DRX) em conjunto com o Refinamento pelo método Rietveld, Microscopia eletrônica de varredura (MEV) e Medidas de histerese magnéticas realizadas à temperatura ambiente. De acordo com as curvas termogravimétricas dos pós precursores, um comportamento semelhante foi observado para ambos os sistemas de amostras, onde o processo de perda total de massa aconteceu basicamente em duas etapas e na faixa de temperatura entre 30 e 500°C para o sistema Mg1-xNixFe2O4 e entre 30 e 400°C para o sistema Mg1-xCuxFe2O4. Os difratogramas de raios X revelaram a formação da fase espinélio MgFe2O4 (ICSD 76176) de estrutura cúbica, e de fases secundárias como Fe2O3 (ICSD 88418), NiO (ICSD 9866) e CuO (ICSD 87125) para os sistemas estudados. Em relação às curvas de histerese, verificou-se uma dependência da magnetização em função do teor de dopante e da temperatura de tratamento térmico adotada.   

     


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  • VILMA ARAUJO DA COSTA
  • Avaliação de novos materiais e processos para a remoção de nitratos em água

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 27/Fev/2015
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  • A necessidade de preservar o meio ambiente tem levado a busca de novos métodos para a eliminação eficiente de compostos químicos que alteram a estabilidade dos nossos recursos naturais. Entre estes recursos, se destaca em primeiro lugar a água, como um bem precioso e escasso, o que conduz a seu uso adequado e sua reciclagem. Em virtude disso, a Organização Mundial da Saúde estabeleceu valores máximos admissíveis em águas potáveis, tais como: 50 mg/L, 0,1mg/L e 0,5mg/L para NO-3,  NO-2, NH+4, respectivamente. Por estas razões, avalia-se a implementação de novas tecnologias de tratamento de águas objetivando a remoção desses compostos. Nos últimos anos, vários processos tem sido alvo da nossa atenção, a exemplo dos estudos de adsorção de aluminas, tanto em pó como suporte para um sistema catalítico utilizando membranas inorgânicas capazes de suportar condições mais severas de temperatura e pressão abrindo novas possibilidades de aplicações dos reatores de membrana; como também, tratamentos eletroquímicos com ânodo de DDB e diferentes cátodos. Para tal intento, foi realizado o estudo da adsorção de nitratos em diferentes tempos para avaliar o tempo necessário para alcançar o equilíbrio empregando três aluminas comerciais denominadas aluminas ácida, básica e neutra, com posterior tratamento na alumina ácida impregnando-se metais (Pd-Cu/Al2O3) para a reação catalítica. Os materiais foram previamente caracterizados pelas técnicas de DRX, MEV e ABET. Os testes de adsorção mostraram que a simples adsorção de nitratos em alumina (pó), não foi muito eficiente mostrando uma capacidade adsortiva considerável de nitrato nos primeiros trinta minutos, equivalente a 50% de remoção alcançando equilíbrio nesse tempo. Para a reação realizada em reator utilizando o catalisador em pó, os resultados foram favoráveis totalizando uma diminuição nas concentrações de nitrato de 64% ao final de 3 horas, o que não ocorreu utilizando o suporte Pd-Cu/TiO2 noreator de membrana, necessitando-se, dessa forma, aprimorar as condições do sistema catalítico para otimizar o processo. Já, para os testes eletroquímicos, houve uma remoção bastante considerável, totalizando uma redução na concentração de nitrato de 80% em custos aplicáveis viáveis.

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  • NATÁLIA DE FREITAS DAUDT
  • Processing of highly porous titanium parts by Metal Injection Moulding in combination with innovative Plasma Treatment.(Tratamento a plasma de peças altamente porosas produzidas por moldagem por injeção).

  • Orientador : CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • Data: 3/Mar/2015
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  • A combinação da Moldagem por Injeção de pós Metálicos (Metal Injection Moulding MIM) e o Método do Retentor Espacial (Space Holder Method - SHM) é uma técnica promissora para fabricação de peças porosas de titânio com porosidade bem definida como implantes biomédicos, uma vez que permite um alto grau de automatização e redução dos custos de produção em larga escala quando comparado a técnica tradicional (SHM e usinagem a verde). Contudo a aplicação desta técnica é limitada pelo fato que há o fechamento parcial da porosidade na superfície das amostras, levando ao deterioramento da fixação do implante ao osso. E além disso, até o presente momento não foi possível atingir condições de processamento estáveis quando a quantidade de retentor espacial excede 50 vol. %. Entretanto, a literatura descreve que a melhor faixa de porosidade para implantes de titânio para coluna vertebral está entre 60 – 65 vol. %. Portanto, no presente estudo, duas abordagens foram conduzidas visando a produção de amostras altamente porosas através da combinação de MIM e SHM com o valor constante de retentor espacial de 70 vol. % e uma porosidade aberta na superfície. Na primeira abordagem, a quantidade ótima de retentor espacial foi investigada, para tal foram melhorados a homogeneização do feedstock e os parâmetros de processo com o propósito de permitir a injeção do feedstock. Na segunda abordagem, tratamento por plasma foi aplicado nas amostras antes da etapa final de sinterização. Ambas rotas resultaram na melhoria da estabilidade dimensional das amostras durante a extração térmica do ligante e sinterização, permitindo a sinterização de amostras de titânio altamente porosas sem deformação da estrutura.

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  • GILBERTO MELCHIORS
  • ESTUDO DE DUAS PSEUDOLIGAS DE Nb-Cu OBTIDAS PELA ROTA DA METALURGIA DO PÓ
  • Orientador : UILAME UMBELINO GOMES
  • Data: 26/Mar/2015
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  • As pseudoligas Nb-Cu deste trabalho, apresentam-se como potenciais substitutas às ligas de um sistema conhecido e já aplicado comercialmente, como as de W-Cu, usadas em aplicações como dissipadores de calor, contatos elétricos e bobinas para geração de altos campos magnéticos. Por tratar-se de um sistema imiscível, onde há insolubilidade mútua e baixa molhabilidade do Cu líquido na superfície do Nb, a rota de processamento empregada neste trabalho foi a da Metalurgia do Pó. Foram utilizadas duas composições de Nb, com adições de 10% e 20% em peso de Cu, e tempos de 20, 30 e 40 horas para a moagem de alta energia dos pós de partida. A evolução da moagem dos pós é apresentada através de diversas técnicas de caracterização, como a particulometria por difração a LASER, DRX, MEV, EDS, DSC, dilatometria, MET e análise química. Após a moagem, partes das cargas de pós foram submetidas ao tratamento térmico de recozimento. O processo empregado para a consolidação das amostras foi a compactação a quente, a qual foi aplicada tanto em algumas amostras de pós moídos, quanto nos pós recozidos. Foram realizados tratamentos térmicos posteriores nas amostras, às temperaturas de 1000ºC (em fase sólida) e 1100ºC (em fase líquida do Cu). Todos os conjuntos de amostras consolidadas, e também os dois das tratadas termicamente, foram analisados por DRX, MEV, EDS, densidade e microdureza Vickers. Paralelamente, outras amostras de pós de Nb com 10% e 20% em peso de Cu obtidas por simples mistura mecânica, foram consolidadas, tratadas termicamente e caracterizadas com as mesmas técnicas aplicadas nas demais, e os resultados foram comparados entre eles. Apesar da dificuldade de consolidação e densificação das duas pseudoligas do sistema Nb-Cu deste estudo, na rota que passa pela MAE, foram obtidas amostras com densidades em torno de 90% da densidade teórica, e na rota das que foram apenas misturadas, os valores chegaram até 97%. Por isso, nesse trabalho também são enfatizados os processos que tornaram possíveis os resultados encontrados.

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  • VALTER BEZERRA DANTAS
  • DESENVOLVIMENTO DE UM BLOCO UTILIZANDO ARGISSOLO COM INCORPORAÇÃO DE MATERIAL ARMAZENADOR DE CALOR POR MUDANÇA DE FASE (MMFs)

  • Orientador : UILAME UMBELINO GOMES
  • Data: 10/Abr/2015
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  • Neste trabalho, foi desenvolvido um bloco solo-cimento com material de mudança de fase (MMF), denominado “material inteligente” por se adequar a temperaturas definidas. Inicialmente, as propriedades físicas e químicas, e a morfologia do solo argiloso do semi-árido do estado do RN, sem adição de areia e com adição de 10% de areia, foram analisadas; como também as de um outro solo argiloso da região do Alentejo, em Portugal, ao qual foi adicionado 30% de areia 04 para adequá-lo as normas da ABNT e ter as mesmas características do solo local. Para estudar o desempenho da argamassa para fabricação do bloco solo-cimento, e as suas propriedades térmicas, porcentagens de 0%, 3% e 5%, em peso, de parafina n-eicosano, com ponto de fusão de 37°C; e de parafina 120/130F, com ponto de fusão de 50.3ºC, foram adicionadas ao solo argiloso do RN. Para o solo argiloso de Portugal, foram adicionadas apenas 5%, em peso, de parafina sasolwas e n-eicosano. Após a mistura dos constituintes em massa (cimento, água, MMFs, e os solos argilosos), a argamassa foi prensada numa prensa manual sob pressão de 2MPa, a fim de estabilizar e dar forma ao bloco. Ao término da cura, foram realizados os ensaios de resistência mecânica por compressão simples, absorção de água, DSC e TG. A condutividade térmica foi medida por um equipamento modelo KD2Pro que inclui uma fonte de calor linear e uma temperatura elementar de medição com uma resolução de 0,001oC. Para os ensaios de perdas de massa em função do tempo e da temperatura, os blocos solo-cimento foram colocados no interior de uma câmara quente instrumentada com 10 termopares, sendo 4 inseridos no bloco solo-cimento de referência e no bloco solo-cimento com 5% de MMFs, ligados a um data logger modelo Agilent 34970a com aquisição de dados de 20 canais de medição de tensão AC, DC, resistência, frequência, período e temperatura direta com termopar programado para fazer uma leitura a cada 30 segundos. Os blocos solo-cimento com MMFs produzidos apresentaram resistência mecânica  os valores obtido, superiores aos normativos pela  ABNT, taxa de porosidade em torno de 10% e boas propriedades térmicas. Até aproximadamente 100ºC, não foram verificadas perdas de massa nos blocos com MMFs.

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  • ROBSON GUIMARÃES SANABIO
  • ESTUDO DOS EFEITOS DANOSOS DA QUEIMA DE HIDROGÊNIO GASOSO EM CONJUNTO COM GASOLINA EM PISTÕES DE LIGA ALUMÍNIO-SILÍCIO

  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • Data: 22/Mai/2015
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  • A adição de hidrogênio gasoso como fonte alternativa de combustível vem sendo largamente utilizada. Hoje em dia, várias experiências estão em andamento para a utilização de geradores de hidrogênio (eletrolisadores) por demanda em veículos automotores. Em todos os anúncios desses produtos seus fabricantes afirmam que este procedimento fornece uma redução de consumo de combustível, reduz os níveis de emissão de gases tóxicos pela descarga e melhora a vida útil do motor. A presente pesquisa faz uma análise da estrutura física de peças de motores que utilizam eletrolisadores por demanda. Para isto, foi montado um sistema estacionário com um motogerador de energia elétrica, monocilíndrico, e adaptados dois eletrolisadores um de célula seca e outro de célula molhada. Nas etapas de observação, foram feitas análises de consumo em quatro faixas de carga de trabalhos e observado o pistão do motor, que foi cortado e analisado por microscopia ótica (MO), Microscopia Eletrônica de Varredura e de Energia Dispersiva (MEV-EDS), Microscopia Confocal e Difração de Raios - X (DRX), no sistema estacionário, em cada etapa. Os resultados mostraram uma redução considerável no consumo de combustível e uma corrosão acentuada no pistão original de fábrica, feito de liga alumínio-silício. Como barreira à corrosão foi feita uma nitretação por plasma na cabeça do pistão, que se mostrou resistente ao ataque pelo hidrogênio, embora tenha apresentado evidências de também ter sido atacada. Concluiu-se que os eletrolisadores automotivos podem ser uma boa opção em termos de consumo, porém o material das câmaras de combustão dos veículos devem ser preparados para este fim.




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  • EVANS PAIVA DA COSTA FERREIRA
  • Tratamento de argila montmorilonítica para a produção de nanocompósitos poliméricos com propriedade de retardo de propagação de chama

  • Orientador : JOSE DANIEL DINIZ MELO
  • Data: 3/Jul/2015
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  • Comparados aos compósitos convencionais, os nanocompósitos de matriz polimérica apresentam tipicamente ganhos de propriedades com uma fração de volume de fase dispersa significativamente menor. Estudos publicados na literatura indicam que a adição de nanosilicatos pode aumentar a resistência à propagação de chamas de polímeros. Neste trabalho, um processo de tratamento de argila nanométrica do tipo montmorilonita (MMT) e o efeito da sua adição na propagação de chamas da resina estervinílica foram estudados. A pesquisa foi desenvolvida em duas etapas. A primeira consistiu na purificação e ativação da argila coletada de uma jazida natural para permitir a sua compatibilização com a resina polimérica. Uma modificação da argila com acetato de sódio foi também estudada para melhorar a dispersão do particulado no polímero. A etapa seguinte focou no estudo do efeito da adição da argila tratada nas propriedades dos nanocompósitos. Nanocompósitos com percentuais de argila de 1%, 2%, 4% em massa foram processados. Na caracterização da argila utilizaram-se as técnicas de fluorescência de raios X (FRX), difração de raios X (DRX), termogravimetria (TG), calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise de área superficial (BET) e espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). Na caracterização dos nanocompósitos foram utilizadas as técnicas de termogravimetria (TG), calorimetria exploratória diferencial (DSC), espectroscopia de infravermelho (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de transmissão (MET), além da determinação da resistência à tração, módulo de elasticidade e resistência à propagação de chamas. De acordo com os resultados obtidos, o tratamento de purificação e ativação da montmorilonita desenvolvido neste trabalho com secagem da argila por liofilização mostrou-se eficiente para promover sua compatibilização e dispersão na matriz polimérica como comprovado pela caracterização dos nanocompósitos. Observou-se ainda que a modificação da argila por meio de acetato de sódio não produziu impacto significativo como compatibilizante da argila com o polímero. A adição da MMT tratada resultou em uma redução de até 53% na velocidade de propagação de chama do polímero e não produziu alteração na resistência mecânica à tração e módulo de elasticidade do polímero, o que indica compatibilização entre argila e polímero. A eficiência na redução de velocidade de propagação de chamas atingiu um pico para os nanocompósitos com 2% de argila, indicando ser este o valor ótimo de concentração de argila para esta propriedade. Em resumo, o tratamento de argila montmorilonítica desenvolvido neste trabalho permite a produção de nanocompósitos de matriz estervinílica com propriedade de retardo de propagação de chamas sem comprometimento de suas propriedades mecânicas

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  • LAURA CAMILA DINIZ DOS SANTOS
  • Produção de filmes DLC-Ag através de técnicas assistidas por plasma

  • Orientador : UILAME UMBELINO GOMES
  • Data: 9/Jul/2015
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  • O grande interesse no uso de filmes de carbono tipo diamante (DLC) é justificado por suas notáveis propriedades mecânicas e tribológicas, como alta dureza, elevada resistência ao desgaste, inércia química, e baixíssimo coeficiente de atrito. Essa combinação de propriedades únicas confere ao revestimento aplicações nas mais diversas áreas. No entanto, o elevado nível de tensões compressivas, que se originam durante o crescimento do filme, dificulta a obtenção de alta aderência. Além disso, a elevada dureza do filme aliada à diferença no coeficiente de expansão térmica em relação ao substrato faz com que o DLC não acompanhe facilmente a deformação do substrato, o que pode provocar a delaminação e falha total do revestimento, especialmente em aços. O principal objetivo deste trabalho é o estudo e desenvolvimento do processo de deposição de filmes finos de DLC com a inserção de nanopartículas de prata, através da técnica de gaiola catódica, seguido da avaliação de sua aderência ao substrato e seu comportamento tribológico. Neste trabalho, filmes de DLC dopados com prata (DLC-Ag) foram depositados sobre o aço AISI 301, utilizando a técnica de deposição química na fase vapor assistida por plasma (PECVD). A parte inovadora desse trabalho refere-se a deposição do filme de DLC, onde a prata é introduzida utilizando uma gaiola catódica de prata (GCP) durante o processo de deposição. Testes tribológicos foram realizados para se analisar a aderência entre filme e substrato, o coeficiente de atrito, e a resistência ao desgaste. A técnica de espectroscopia Raman foi utilizada para verificar o arranjo estrutural dos átomos de carbono e obter parâmetros importantes. Os filmes foram adicionalmente caracterizados por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados mostraram que a utilização da GCP foi bastante eficaz, pois produziu um filme com maior homogeneidade e dependendo se a gaiola foi utilizada durante todo o processo ou não, há uma proporção maior ou menor de prata no filme de DLC. 


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  • JOÂO DANTAS PAIVA VIEIRA
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    Metalização Mecânica com Ti de placas de Al2O3 utilizando máquina ferramenta computadorizada para Brasagem Metal/Cerâmica


  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • Data: 22/Ago/2015
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    Neste trabalho empregou-se a técnica de metalização mecânica para produzir um revestimento de metal ativo, no caso o titânio (Ti), no substrato cerâmico de alumina (Al2O3), a fim de favorecer o molhamento com ligas de adição convencionais. Utilizou-se um processo automático com o emprego de uma máquina ferramenta de controle numérico computadorizado (CNC) sem a intervenção do operador. Posteriormente, a cerâmica metalizada foi brasada, com tubo metálico de inox 304, por técnica indireta em forno de alto vácuo, utilizando liga de adição convencional Ag-28Cu. A interface resultante foi caracterizada por técnica de análise micro estrutural em microscópio eletrônico de varredura (MEV) acoplado com sistema de microanálise química por energia dispersiva (EDS) e o desempenho mecânico, por ensaio de cisalhamento, realizado em uma máquina universal de ensaios mecânicos, que apresentou baixos valores da tensão de cisalhamento. A metalização com titânio mostrou resultado satisfatório com pode ser observado pelas análises microscópicas, enquanto a brasagem apresentou diferenças significativas, a menor, nos resultados de resistência das amostras analisadas, quando comparadas a outros trabalhos, na mesma área.

     

     


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  • PAULO ANTÔNIO MACEDO SILVA
  • Síntese de ferritas de Cobalto e Níquel Dopadas com Zinco e Caracterização de suas Propriedades Eletromagnéticas

  • Orientador : CARLSON PEREIRA DE SOUZA
  • Data: 26/Out/2015
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  • O presente trabalho mostra que a síntese por combustão, destaca-se como uma técnica alternativa para obtenção dos pós-cerâmicos de óxidos superiores, nanoestrutrurados e de alta pureza, como as ferritas de fórmulas Co(1-x)Zn(x)Fe2O4 e Ni(1-x)Zn(x)Fe2O4 com x variando de 0,2 mols, num intervalo de 0,2 ≤ x ≥ 1,0 mol, que apresentam propriedades, magnéticas, em que ocorre à coexistência de estado ferroelétrico e ferrimagnético, as quais podem ser utilizadas em antenas de micro fitas e superfícies seletivas de frequências em faixas de micro-ondas miniaturizadas, sem perda de desempenho. A obtenção ocorreu eu através do processo de combustão, seguidos de processos físicos adequados e sequencialmente a utilização de processos de sinterização do substrato, nos forneceu um material cerâmico, de elevado grau de pureza em escala nanométrica. Análises no Magnetômetro de Amostra Vibrante (MAV) mostraram que estes materiais ferriticos apresentam parâmetros como histereses de materiais que possuem comportamento próprio dos materiais magnéticos de boa qualidade, em que os estados de magnetização podem ser mudados bruscamente com uma variação relativamente pequena da intensidade do campo, tendo assim grandes aplicações no campo de eletroeletrônicos. A Difração de Raios-X (DRX) dos pós-cerâmicos sinterizados a 900°C, caracterizaram suas propriedades estruturais, geométricas, tamanho do cristalito e distância Interplanar. Outras análises foram desenvolvidas, como a da Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Fluorescência de Raios-X (FRX), permissividade elétrica e a tangente de perda, em altas frequências, através do aparelho ZVB - 14 Vector Network Analyzer 10 MHz-14 GHz, da ROHDE & SCHWART.

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  • WALQUÍRIA JOSEANE DA SILVA
  • Produção de filtrantes ativados a partir de aproveitamento de resíduos: Uma Proposta para a Proteção Respiratória Ocupacional

  • Orientador : MAURICIO ROBERTO BOMIO DELMONTE
  • Data: 26/Out/2015
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  • A Proteção Respiratória Ocupacional é atualmente uma exigência legal do Ministério do Trabalho e Emprego para garantia da saúde e segurança de milhares de trabalhadores que labutam com exposição habitual a substâncias nocivas que possam ocasionar doenças ocupacionais por inalação de ar contaminado no local de trabalho, cuja principal via de penetração no organismo humano é o Sistema Respiratório. Carvões ativados são materiais obtidos a partir de fontes carbonáceas e utilizados como elemento tecnológico filtrante nos equipamentos destinados a proteção respiratória individual. Fomentada por esse contexto, e visando potencializar conceitos de eco-eficiência e sustentabilidade em produção de materiais, este trabalho destina-se a produção de carvão ativado com potencial filtrante a partir de um rejeito agrícola abundante na região Nordeste do Brasil através de uma rota que favorece carbonização e ativação simultâneas, seguido de neutralização térmica. A biomassa precursora foi caracterizada por Ensaios padrões para determinação do teor de umidade e cinzas, Análise Química Elementar, Análises Térmicas (TG e DSC) e Distribuição Granulométrica por difração a laser. As amostras de carvões ativos sintetizadas foram caracterizadas por Difração de Raios X (DRX), Medidas de área específica por BET, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Análise assistida com ultravioleta visível e Redução à Temperatura Programada (TPR) por Amônia. A rota empregada favorece uma tecnologia alternativa para o aproveitamento de resíduos e aplicável para a Proteção Respiratória Ocupacional. A atmosfera de queima influencia diretamente na produção. A temperatura de carbonização variou conforme a estabilidade térmica da amostra. A cristalinidade, morfologia, teor mineralógico, área superficial específica e a adsorção em fase líquida e gasosa variaram em função da interação do resíduo precursor com o tipo e concentração de ácido utilizado. Os ensaios de adsorção demonstraram a efetividade da ativação segundo a rota experimental proposta. O potencial catalítico dos materiais produzidos para uso em máscaras respiratórias foi evidenciado pelo ensaio de TPR. O processo de produção estudado se mostrou eficaz para obtenção dos carvões promovendo processamentos e aplicações mais nobres para materiais cujo uso tem sido restrito a meras aplicações primárias ou descarte, mas cujo potencial tecnológico é amplo, empreendedor, sustentável, viável em escala industrial e de baixo custo.

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  • HUGO MOZER BARROS EUSTAQUIO
  • Materiais a base de estruturas carbonáceas para a remoção de ácidos húmicos em soluções aquosas através dos processos de adsorção e oxidação.

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 19/Nov/2015
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  • O presente estudo aborda a utilização de carvão ativado comercial na remoção de ácidos húmicos em meio aquoso. O objetivo principal é desenvolver e caracterizar materiais carbonáceos visando aplicações de remoção de ácidos húmicos em meio aquoso por processos de adsorção e oxidação. Testes de remoção do poluente foram desenvolvidos com a utilização do carvão comercial, carvão modificado a partir de tratamentos ácidos e compósito confeccionado com a impregnação de ferro no carvão. Espumas de carbono com dispersões de carvão ativado e óxidos de ferro também foram desenvolvidas buscando aplicações de remoção do poluente através de processos eletroquímicos. Os resultados das caracterizações demonstraram ganho de área superficial a partir do tratamento ácido, a presença dispersa de ferro em todo carvão na forma de fase maghemita com a introdução do metal, e ganho de estabilidade eletroquímica na espuma, com a presença de dispersões de carvão ativados impregnados com ferro. O processo oxidativo Fenton, foto assistido por radiação UV, demonstrou maior eficiência para remoção do ácido húmico em água.

2014
Dissertações
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  • CARLOS ALBERTO SOARES DA COSTA
  • Síntese e caracterização de materiais cerâmicos à base de -Al2O3 eLaAlO3 preparados por reação de combustão assistida por micro-ondas e ZrO2/AlO3 por mistura mecânica

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • Data: 30/Jan/2014
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  • O presente trabalho tem como objetivo sintetizar e caracterizar a alfa alumina e um compósito de lantânio e alumina pelo método de combustão assistida por micro-ondas, além da obtenção do óxido de zircônia e alumina (ZrO2/Al2O3) através de uma mistura mecânica utilizando um moinho de bolas. A preparação do compósito cerâmico composto de alumina dopada com teores de 1 a 5 mol% de lantânio foi realizada utilizando-se o método de combustão assistida por micro-ondas usando a uréia como agente redutor. Já a mistura de alumina com zircônia foi preparada por moagem de alta energia (MAE) com um percentual de zircônia de15 wt.%. Posteriormente, com a finalidade de reestruturar o material, este foi calcinado a 900 oC/2h com taxa de aquecimento de 10 °C/min em um forno tipo mufla. Os pós-obtidos foram caracterizados pelas técnicas de difração de raios X (DRX), fluorescência de raios X (FRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise termogravimétrica (TG), distribuição de poros (BJH) e área superficial específica pelo método de Brunauer-Emmet-Teller (BET). Os difratogramas obtidos demonstram que a cristalinidade do material cresce com a calcinação a 900 oC/2h e as micrografias eletrônicas de varredura demonstram que o material apresenta uma porosidade significativa e que o óxido de zircônio se deposita uniformemente nas paredes da alumina. As curvas termogravimétricas comprovam a estabilidade térmica do material devido à perda de massa ser insignificante até a temperatura máxima de calcinação realizada no trabalho.

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  • RODOLFO LUIZ BEZERRA DE ARAUJO MEDEIROS
  • DESENVOLVIMENTO DE CATALISADORES DE NI E FE SUPORTADOS EM ESPINÉLIO MgAl2O4 PARA PRODUÇÃO DE HIDROGÊNIO ATRAVÉS DA REFORMA A SECO DO METANO E ESTUDO DA REATIVIDADE PARA PROCESSOS COM RECIRCULAÇÃO QUÍMICA

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • Data: 18/Fev/2014
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  • Energia é um pré-requisito essencial para o desenvolvimento da sociedade moderna. Apesar do crescente avanço no desenvolvimento da produção de energia a partir de fontes renováveis como a solar e eólica, os combustíveis fósseis ainda representam uma grande fonte de energia. Em paralelo, cresce também, a busca por combustíveis menos agressivos ao meio ambiente. Neste contexto, nos últimos anos o hidrogênio (H2) vem sendo cada vez mais reconhecido como um potencial combustível do futuro próximo. Isso porque o H2 pode ser obtido por diversas rotas e tem uma vasta área de aplicação. Além disso, possui queima limpa e a maior densidade de energia por unidade de massa. Hoje, 96% do H2 produzido mundialmente são derivados de combustíveis fósseis e cerca de 4% são originados da eletrólise. O processo de reforma do metano usando o CO2 (reforma a seco) é de grande interesse, pois apresenta uma série de vantagens como a captura do CO2 e a conversão do gás natural e do CO2 em gás de síntese (H2 + CO). O processo de reforma com recirculação química (RRQ) vem sendo bastante investigado nos últimos anos. Nesse processo, é possível regenerar o catalisador por meio da aplicação de ciclos de redução e oxidação. Este trabalho tem como objetivo geral desenvolver catalisadores a base de níquel (Ni) e ferro (Fe) para a reforma a seco e estudar a reatividade em processo de reforma com recirculação química. Os catalisadores foram preparados via impregnação úmida e o suporte MgAl2O4 preparado por síntese via reação de combustão assistida por micro-ondas. Foram usadas as técnicas de difração de raios-x (DRX), área específica (BET), redução à temperatura programada (RTP) e microscopia eletrônica de varredura (MEV – EDS) para caracterizar os catalisadores.  Nos testes catalíticos de reforma a seco, foi aplicado o planejamento estatístico 2³ para avaliar os resultados. Nesse planejamento foi estudado a influência da temperatura e das concentrações de Ni e Fe nas respostas de (1) conversão de CH4, (2) conversão de CO2 e (3) rendimento de H2. Em geral, verificou-se que a temperatura e a adição de ferro melhoraram o desempenho catalítico. A técnica de análise termogravimétrica (TG) foi utilizada para estimar a quantidade de carbono (coque) formado após o teste de reforma a seco. Os resultados mostram que a temperatura exerce forte influência na formação de carbono, conforme relatado na literatura. Por fim, os catalisadores foram submetidos a um teste de reatividade para o processo de reforma com recirculação química. Novamente, os resultados mostram que a adição de ferro melhora significativamente o desempenho tanto na conversão de metano quanto na produção de gás de síntese.

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  • ANTONIO CALMON DE ARAUJO MARINHO
  • Efeito da adição de grafite expandido por microondas nas propriedades térmicas, elétricas e mecânicas de nanocompósitos de matriz epóxi.

  • Orientador : JOSE DANIEL DINIZ MELO
  • Data: 26/Fev/2014
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  • Nanocompósitos a base de resina epóxi e nanografita foram fabricados por mistura de alto cisalhamento, com concentrações de 1% e 2% p/p de reforço. A nanografita foi obtido através de tratamentos: químico (intercalação ácida), térmico (expansão por microondas) e físico (esfoliação por ultrassom). O comportamento mecânico e térmico dos materiais obtidos foi analisado em função da porcentagem de reforço. Com base nos ensaios mecânicos observou-se que os nanocompósitos a base de grafita apresentaram resistência à tração e um alongamento final maiores do que o polímero puro. A adição de nanografita causou uma diminuição da densidade relativa do polímero. A partir dos resultados da análise térmica mostrou-se que o aumento da concentração de nanografita no material aumentou os valores médios de condutividade e difusividade térmica, além disso, os valores médios de resistência e capacidade térmica diminuíram. A combinação dessas propriedades resultou na redução da capacidade de isolação térmica do epóxi. Apesar do incremento dos valores obtidos para as propriedades térmicas, o mesmo não foi observado para o comportamento elétrico do material, visto que não foi registrada nenhuma alteração das características V x I das amostras. Os valores obtidos das temperaturas de transição vítrea (Tg) dos materiais compósitos foram inferiores ao do polímero puro e não houve variação significativa desse valor com o aumento da concentração de reforço.

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  • LAURENICE MARTINS PEREIRA
  • Efeito da adição do poli(etileno-acrilato de metila) (EMA) e da fibra de linter de algodão nas propriedades do poli(tereftalato de etileno) reciclado (PETrec)

  • Orientador : EDSON NORIYUKI ITO
  • Data: 28/Fev/2014
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  • O desenvolvimento de novos materiais para atender as necessidades dos avanços tecnológicos é um desafio enfrentado por pesquisadores de todo o mundo.  No tocante aos materiais poliméricos, estratégias como a confecção de blendas e compósitos são alternativas promissoras para atender a demanda por materiais com propriedades diferentes das encontradas nos polímeros convencionais. O objetivo deste trabalho é avaliar o efeito da adição do copolímero poli(etileno-acrilato de metila) (EMA) e da fibra de linter de algodão (LB) nas propriedades do poli(tereftalato de etileno) reciclado (PETrec). Para isto, foram desenvolvidas a blenda PETrec/EMA e o compósito da blenda PETrec/EMA/LB. Com o intuito de melhorar as propriedades destes materiais foram adicionados agentes compatibilizantes: terpolímero de etileno-acrilato de metila-metacrilato de glicidila (EMA-GMA) e o polietileno enxertado com anidrido maléico (PE-g-MA). As misturas foram produzidos por meio de uma extrusora monorosca e, em seguida, moldados por injeção. As caracterizações realizadas foram termogravimetria (TG), medida de índice de fluidez (MFI), reometria de torque, determinação da densidade por picnometria, ensaio de tração uniaxial e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados reológicos mostraram que a adição do copolímero EMA aumentou a viscosidade da mistura e o LB reduziu a viscosidade da blenda PETrec/EMA. A análise por MEV da blenda binária mostrou baixa adesão interfacial entre a matriz de PETrec e a fase dispersa de EMA, assim como no compósito da blenda PETrec/EMA/LB, também observou-se uma baixa adesão com a fibra de LB. Os ensaios de tração mostraram que o aumento da porcentagem de EMA diminuiu a resistência máxima e o módulo de elasticidade, e, para as formulações com menor porcentagem de EMA verificou-se um aumento do alongamento na ruptura. O compósito da blenda apresentou um aumento na resistência máxima e no módulo de elasticidade, e uma redução no alongamento de ruptura. As blendas com menores porcentagens de EMA apresentaram propriedades mecânicas melhores, que corrobora com as análises de tamanho de partícula que mostraram que estas blendas apresentaram menor diâmetro médio de fase dispersa. Os resultados de ensaios mecânicos do compósito da blenda mostrou que essa mistura resultou em um material com maior resistência mecânica e rigidez do que a blenda PETrec/EMA, cuja a blenda teve essas propriedades reduzidas em função da fase borrachosa EMA. O uso do EMA-GMA foi eficiente na redução do tamanho de partículas da fase dispersa do EMA na blenda PETrec/EMA e o PE-g-MA apresentou indício da reação com o LB e mistura física com o EMA.

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  • RAMON FERNANDES FAGUNDES
  • AVALIAÇÃO DAS TÉCNICAS DE SOLDAGEM MIG-P CA E MIG-P CC+ APLICADAS AO PASSE DE ENCHIMENTO EM LIGA DE ALUMÍNIO AA5083

  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • Data: 9/Mai/2014
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  • Por conter propriedades particulares, as ligas de alumínio vem ganhando
    cada vez mais espaço em diferentes áreas industriais, se tornando alvo de
    estudo nos mais diversos campos acadêmicos. Quando relacionadas a
    soldagem, estas ligas apresentam algumas peculiaridades que podem vir a
    dificultar a união, como por exemplo a camada microscópica de óxido presente
    na superfície do metal. O processo de soldagem MIG, também conhecido como
    GMAW, possui versões desenvolvidas que podem ser eficazes para soldagem
    do alumínio. Sabendo disto, para este trabalho foram escolhidas duas versões
    do processo MIG pulsado (CC+ e CA) para avaliar qual a que melhor se adequa
    aplicadas a passe de enchimento de chanfro em chapas de alumínio AA5083
    com 8 e 12 mm de espessura respectivamente. Além disso, foram avaliados dois
    tipos de arames, ER5087 e ER5183, no que diz respeito ao desempenho de
    ambos na soldagem. Para avaliar as versões de soldagem e os arames, foram
    utilizadas as câmeras de alta velocidade e térmica a fim de aferir a transferência
    metálica e o comportamento térmico respectivamente, além da análise
    metalográfica para visualização macrográfica dos cordões de solda e o ensaio
    não destrutivo por radiografia para observação de possíveis descontinuidades.
    Foi constatado que a técnica de soldagem MIG-P CA apresentou melhores
    resultados à frente da outra técnica em ambas as condições de soldagem
    impostas. Quando relacionado aos arames, estes apresentaram resultados
    semelhantes, com cordões uniformes e sem descontinuidades.

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  • PEDRO LUCAS SERAFIM FERNANDES
  • INFLUÊNCIA DA SEQUÊNCIA DE EMPILHAMENTO NAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DE LAMINADOS COMPÓSITOS SUBMETIDOS A TRAÇÃO
  • Orientador : JOSE DANIEL DINIZ MELO
  • Data: 21/Jul/2014
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  • Laminados formados por lâminas com diferentes orientações, finamente dispersas, são classificados como homogeneizados. Os benefícios esperados da homogeneização incluem aumento de resistência mecânica, tenacidade e da resistência à delaminação. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da sequência de empilhamento na resistência à tração de laminados quase-isotrópicos. Placas de compósitos foram fabricadas com lâminas unidirecionais de epóxi/carbono com configurações [903/303/-303]S e [90/30/-30]3S. Corpos de prova foram submetidos a ensaios de tração e open hole tension (OHT). De acordo com os resultados experimentais, os valores médios de resistência para os laminados mais homogeneizados [90/30/-30]3S foram aumentadas em 140% e 120% nos ensaios de resistência à tração e OHT, respectivamente, em relação aos laminados com configuração [903/303/-303]S. O aumento de resistência à tração para laminados mais homogeneizados foi relacionado com o maior número de interfaces interlaminares, que aumenta a quantidade de energia necessária para produzir delaminação, e a maior dificuldade de propagação de trincas através de lâminas com orientações diferentes. A resistência medida nos ensaios OHT não foi afetada pela presença do furo devido à predominância da influência da tensão de cisalhamento interlaminar em relação ao efeito de concentração de tensão provocado pelo furo.
7
  • HELOISA PIMENTA DE MACEDO
  • Transportadores de Oxigênio à base de níquel, ferro e cobalto suportados em  olivina para tecnologia de recirculação química

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • Data: 25/Jul/2014
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  • Óxidos de metais de transição como níquel, ferro e cobalto têm sido bastante utilizados como transportadores de oxigênio em reações de reforma do metano para produção de gás de síntese (H2 + CO). Uma nova tecnologia que têm recebido bastante atenção nos últimos anos são os processos de recirculação química (Combustão com Recirculação Química e Reforma com Recirculação Química), em que um transportador sólido de oxigênio (TSO) é utilizado para converter um combustível. A aplicação em larga escala dessa tecnologia está diretamente ligada ao desenvolvimento de transportadores de oxigênio adequados, que possuam altacapacidade detransferência de oxigênio, alta reatividade com o combustível e, baixa tendência à deposição de carbono.Assim, novos materiais têm sido estudados com a intenção de melhorar essas propriedades e aumentar a eficiência do processo. A olivina (Mg2SiO4) vem sendo estudada como suporte, pois apresenta boas características como resistência mecânica, densidade, basicidade e alto ponto de fusão, o que as tornam materiais promissores para utilização como suportes catalíticos. Outra questão importante é o método de síntese desses transportadores. Nesse contexto, a combustão assistida por micro-ondas destaca-se como uma técnica promissora, pois permite a obtenção de materiais com facilidade, rapidez, baixo custo e homogeneidade química. Assim, este trabalho teve como objetivo sintetizar TSO’s para aplicação em processos de recirculação química utilizando a olivina como suporte.  A reação de combustão assistida em micro-ondas foi o método utilizado para a síntese do suporte. Em seguida, soluções precursoras de níquel, ferro e cobalto foram impregnadas sobre a olivina. Foram preparados três TSO’scom as seguintes concentrações: 20%Ni, 15%Ni-5%Fe e 15%Ni-5%Co. OsTSO’s foram caracterizados por DRX, MEV, RTP, Area Específica pelo método BET, WDS etestados para avaliação de reatividade em sistemas de recirculação química. Os resultados revelam que o TSO contendo 20% de Ni apresentou melhores conversões de CH4 e produção de gás de síntese entre os TSO’s. A adição de uma segunda fase ativa (Co e Fe) não promoveu melhorias significativas nos resultados do teste de reatividade.

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  • JACIANE MORAISA CARNEIRO
  • Estudo da influência da temperatura de brasagem nas uniões zircônia/aço inox 304 utilizando metalização mecânica

  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • Data: 30/Jul/2014
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  • Interfaces metal/cerâmicas zircônia/aço inox processadas via brasagem vêm sendo utilizadas devido a sua combinação de propriedades como a sua estabilidade em altas temperaturas, elevada resistência à corrosão e boas propriedades mecânica. Contudo, alguns pares apresentam problemas a nivel da interface, como trincas, fissuras e porosidades, contribuindo assim para a deterioração do par metal/cerâmica, podendo até conduzir à rotura total da interface. Esses defeitos na interface podem estar associados a uma seleção menos criteriosa dos parametros de brasagem para cada sistema. No presente trabalho utilizou-se a união entre ZrO2 Y-TZP e ZrO2 Mg - PSZ com um aço inox 304. Essas junções foram metalizadas mecanicamente com Ti e brasadas em diferentes ciclos térmicos utilizando liga de adição Ag-Cu. Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) com microanálise por Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS) e flexão em 3 pontos foram empregadas para investigar as propriedades da união zircônia/aço. Os resultados revelaram que para menores temperaturas de brasagem houve uma melhor resistência a flexão e camadas de reação mais homogeneas entre a liga de adição e os pares metal/cerâmica. Ficou também comprovado a ativação “in situ” da liga de adição AgCu.

9
  • YANA LUCK NUNES
  • Desenvolvimento de bioblendas poliméricas a partir de gelatina bovina e de tilápia com amido de milho

  • Orientador : EDSON NORIYUKI ITO
  • Data: 15/Ago/2014
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  • Com a necessidade da utilização de fontes alternativas ao petróleo, as matérias-primas naturais, de origem vegetal ou animal, adquiriram uma importância especial ao lado das matérias-primas minerais. Essas matérias-primas naturais podem dar origem a biopolímeros, que podem ser elaborados com materiais como lipídios, proteínas, carboidratos, plastificantes, surfactantes, outros aditivos e solventes. Um exemplo do aproveitamento de matérias-primas naturais na produção de biopolímeros é a gelatina, produzida a partir da desnaturação do colágeno de variadas fontes animais. Seu conteúdo de proteínas varia entre 85 a 92%, e trata-se de um produto que possui diversas aplicações tecnológicas, sobretudo, na produção de filmes. O objetivo deste trabalho é produzir bioblendas poliméricas de gelatina e amido de milho utilizando dois tipos de gelatina: gelatina bovina comercial e gelatina obtida a partir de resíduos de carne mecanicamente separada de tilápia (Oreochromis niloticus). Para a extração da gelatina de tilápia foram realizados 3 pré-tratamentos distintos, seguidos da extração em água destilada sob aquecimento. As propriedades da gelatina extraída foram semelhantes às da gelatina bovina estudada, e as diferenças observadas podem ser justificadas pela diferença de processos de extração e de fontes de obtenção. Foram produzidas blendas de gelatina e amido de milho comercial em uma câmara de mistura de um reômetro de torque tipo Haake com o objetivo de avaliar o comportamento de mistura da gelatina com o amido, e também, realizou-se a mistura por extrusão em extrusora dupla rosca destes materiais comerciais. Posteriormente, após ter definido os parâmetros de mistura, realizou-se a extrusão das blendas de gelatina de tilápia e amido de milho. As propriedades físico-químicas e reológicas das blendas de gelatina com amido termoplástico foram estudadas. As bioblendas poliméricas obtidas mostraram um comportamento de aditividade em diversas propriedades em relação aos materiais puros, desta forma, o processo para a obtenção da gelatina de tilápia e o desenvolvimento de bioblendas poliméricas mostraram-se simples e viáveis.

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  • LARISSA BEZERRA DA SILVA
  • ESTUDO DA SINTERIZAÇÃO DE RESÍDUO ODONTOLÓGICO MICROPARTICULADO DO SISTEMA CERÂMICO ZrO2-Y2O3

  • Orientador : WILSON ACCHAR
  • Data: 22/Ago/2014
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  • A efetiva utilização dos recursos naturais diante o acelerado crescimento econômico resulta no aumento contínuo de resíduos industriais, e para suprimir estes resíduos, um processo de reciclagem é de preferência uma solução atraente. Durante a usinagem dos blocos de zircônia para diversos tipos de implantes odontológicos, grande parte do material é desprendida na forma de pó, que posteriormente é descartado. A zircônia tetragonal estabilizada com 3% em mol de ítria (Y-TZP) possui uma variedade de aplicações na área de engenharia e biomédica devido à sua ótima combinação de resistência, tenacidade à fratura, condutividade iônica e baixa condutividade térmica. Além do dano para o meio ambiente, o desperdício deste material resulta em prejuízo financeiro, refletindo em elevado custo final no tratamento para os pacientes. Os materiais de partida utilizados neste trabalho foram dois diferentes pós do sistema cerâmico ZrO3-Y2O3: zircônia comercial nanoparticulada e resíduo de zircônia microparticulado. Os pós foram conformados por prensagem uniaxial e isostática e em seguida sinterizadas a 1500, 1550 e 1600 °C, durante 1 hora. As técnicas de granulometria a laser, difração de raios X (DRX), e dilatometria foram utilizadas para caracterização do pó. Após sinterizados, foram realizados ensaios de densidade e porosidade, difração de raios X (DRX), resistência mecânica à flexão, microdureza Vickers e análise de tenacidade à fratura, e microscopia eletrônica de varredura (MEV). As amostras compactadas via prensagem isostática apresentaram valores de porosidade inferiores a 0,78% e demostraram maior efetividade de compactação comparada à via uniaxial. Foi observado nos difratogramas de raios X, com o aumento da temperatura, a intensidade dos picos da fase monoclínica diminuiu. A temperatura de sinterização influenciou de forma moderada a microdureza das amostras, demostrando pequenos acréscimos da dureza até a temperatura de 1600°C. A resistência à flexão do resíduo de zircônia aumenta com o aumento da temperatura de sinterização, para ambas as vias de compactação, apresentando melhores valores por via isostática.

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  • LÍVIA CRISTINA DE OLIVEIRA FELIPE
  • SÍNTESE DE La0,7Sr0,3Co0,5Fe0,5O3 (LSCF)  PELO MÉTODO SOL-GEL PARA DEPOSIÇÃO EM SUBSTRATO ZrO2-8%Y2O3 POR SPIN-COATING PARA APLICAÇÃO EM CÉLULAS A COMBUSTÍVEL DE ÓXIDO SÓLIDO

  • Orientador : MAURICIO ROBERTO BOMIO DELMONTE
  • Data: 14/Nov/2014
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  • Células a combustível parecem ser hoje uma das soluções mais eficientes e eficazes para os problemas ambientaisque enfrentamos. São dispositivos que convertem eletroquimicamente energia química em eletricidade.Perovskitas a base de Cobaltita Ferrita de Lantânio dopada com Estrôncio (LSCF) tem sido largamente estudadas para aplicação como catodos de células a combustível de óxido sólido (SOFC) por possuírem algumas vantagens como alta estabilidade química e térmica, baixa diferença no coeficiente de expansão térmica e compatibilidade físico-química com os outros componentes da célula e alta condutividade elétrica. O objetivo deste trabalho foi produzir meia célula a combustível, catodo/eletrólito, sintetizando perovskitas do tipo La0,7Sr0,3Co0,5Fe0,5O3  pelo método sol-gel, depositando-as na forma de filmes finos em substrato ZrO2-8%Y2O3 pela técnica de spin-coating, avaliando as condições de deposição, tais como, velocidade de deposição, número de camadas, aderência do filme ao substrato. Os pós de La0,7Sr0,3Co0,5Fe0,5O3  como obtidos, foram calcinados a 500, 700, 900 e 1100ºC/2h e caracterizados por difratometria de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura com canhão de elétrons por emissão de campo (FEG-MEV) e análise térmica (TG-DTA). As pastilhas de ZrO2-8%Y2O3 foram sintetizadas a 1400, 1500 e 1600ºC/6h, e caracterizadas por difratometria de raios X (DRX) e densidade pelo Método de Arquimedes. Os filmes obtidos foram tratados termicamente a 900ºC/2h.  A caracterização microestrutural dos filmes foi feita utilizando a técnica de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). O método de síntese utilizado proporcionou a obtenção de nanopós com estrutura perovskita e morfologias adequadas para aplicação como catodo em células a combustível de óxido sólido. O método de deposição permitiu obter filmes cerâmicos com boa aderência aos substratos e espessuras abaixo de 10 µm.

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  • THIAGO VICTOR RODRIGUES DE MEDEIROS
  • COMPARAÇÃO ENTRE AS TÉCNICAS DE NITRETAÇÃO EM CÁTODO OCO E GAIOLA CATÓDICA PELA DEPOSIÇÃO DE TiN

  • Orientador : WANDERSON SANTANA DA SILVA
  • Data: 20/Nov/2014
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  • A nitretação por plasma vem sendo utilizada nas aplicações industriais e tecnológicas em larga escala por apresentar uma melhora nas propriedades mecânicas, tribológicas, dentre outras. A fim de solucionar problemas decorrentes na nitretação convencional, como por exemplo, os anéis de restrição (efeito de borda), foram desenvolvidos técnicas com catodos diferenciados. No presente trabalho, estudou-se superfícies de titânio comercialmente puro (Grau II), modificadas por tratamento de nitretação a plasma através de diferentes configurações de cátodos (catodo oco, gaiola catódica com uma gaiola e gaiola catódica com duas gaiolas) variando a temperatura em 350, 400 e 430oC, com o objetivo de obter uma otimização da superfície para aplicações tecnológicas, avaliando de forma geral qual o tratamento mostrou melhores resultados sob o substrato. As amostras foram caracterizadas através das técnicas de ensaios de Microscopia de Força Atômica (AFM), Espectroscopia Raman, Microdureza, Difração de Raios-X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), além de uma análise macroscópica. Desta forma, puderam-se avaliar propriedades do tratamento como rugosidade, topografia, presença de elementos intersticiais, dureza, homogeneidade, uniformidade e espessura da camada nitretada. Observou-se que todas as amostras expostas a nitretação foram modificadas em relação à amostra padrão (sem tratamento), logo, apresentando aumento da dureza superficial, presença de TiN constatadas tanto por DRX como por Raman, e uma alteração significativa na rugosidade das amostras tratadas. Constatou-se que o tratamento em cátodo oco, apesar de apresentar o menor valor de microdureza entre as amostras tratadas, foi o que apresentou a menor rugosidade superficial, apesar de nessa configuração as amostras sofrerem uma agressividade física maior do tratamento.



     
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  • HÉRIK DANTAS DE LIMA
  • COMPORTAMENTO DE COMPÓSITOS Nb-15%pCu OBTIDOS POR MOAGEM DE ALTA ENERGIA E SINTERIZADOS POR FASE LÍQUIDA

  • Orientador : UILAME UMBELINO GOMES
  • Data: 19/Dez/2014
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  •             Existe uma grande dificuldade na formação de um compósito do metal refratário de nióbio com o cobre. Isto se deve ao fato de que o sistema Nb-Cu é quase mutuamente imiscível, podendo ser desprezada a solubilidade entre eles. Estas propriedades dificultam ou impedem, por sinterização, a obtenção de estruturas homogêneas e de alta densidade, convencionalmente preparadas. Este trabalho tem por objetivo a utilização do processo de moagem de alta energia (MAE) para transpor as dificuldades naturais e tornar possível a sinterização deste compósito. A MAE e a prensagem, são utilizadas para a preparação dos pós, para que se obtenha uma fina e homogênea distribuição de tamanho de grãos, melhorando assim as condições para a sinterização do material, resultado que pode ser verificado neste trabalho e que também foram avaliados. Quatro cargas de pós de Nb e Cu contendo 15% em massa de Cu foram então moídos por MAE em um moinho de bolas tipo planetário, sob diferentes períodos e velocidades de moagem. Os resultados obtidos pela MAE foram analisados através da microscopia eletrônica de varredura (MEV), de acordo com os parâmetros de tempo e velocidade de moagem. Amostras foram compactadas sob força 200 MPa, em seguida suas densidades verdes foram medidas e finalmente estas amostras foram sinterizadas por fase líquida em um forno à vácuo.  Depois utilizamos a técnica de caracterização de difração de raios-X para a identificação das fases. As microestruturas das amostras sinterizadas, foram observadas e avaliadas através de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Foram feitos ensaios de microdureza Vickers, com suas propriedades analisadas de acordo com os parâmetros de obtenção do compósito. Podemos afirmar que os melhores resultados dos sinterizados se deram para os maiores tempos de moagem e para as maiores velocidades de moagem. Como consequência, verificamos que a sinterização por fase líquida destas amostras que foram processadas por MAE, produziu no final uma estrutura homogênea e densificada.

Teses
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  • MARIA ROSEANE DE PONTES FERNANDES
  • PRODUCTION OF Ni-(TaC,NbC) COMPOSITES BY POWDER METALLURGY

  • Orientador : ANTONIO EDUARDO MARTINELLI
  • Data: 24/Jan/2014
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  • A crescente busca por novos materiais ou melhoria dos materiais tradicionais tem levado pesquisadores à elaboração de materiais de melhor desempenho. Esses avanços frequentemente requerem o desenvolvimento de sistemas compósitos. Ainda, na área da metalurgia do pó, a sinterização com auxílio do plasma é uma nova técnica de sinterização que minimiza perda de calor e fornece um aquecimento uniforme ao compactado. Desta forma, o objetivo do presente trabalho foi avaliar a dureza, resistência à flexão, comportamento dilatométrico e analisar a microestrutura de compósitos de matriz metálica base níquel com adição de carbetos de tântalo e/ou nióbio quando sinterizados em forno tubular convencional e Plasma assisted debinding sintering (PADS). Os carbetos (5%, 10% e 15% em massa) foram misturados ao pó de níquel carbonila via úmido com auxílio do misturador Y adaptado durante 1h. Após secagem, as misturas foram submetidas ao processo denominado de granulação em tambor. Utilizou-se 1,5% de parafina (% massa) diluída em hexano. Os pós granulados foram compactados a frio utilizando pressão de 600 Mpa. Antes da sinterização a uma taxa de 8 ºC/min com patamar 1h na temperatura de 1150ºC tanto em forno tubular quanto em reator PADS, as amostras foram pré-sinterizadas em forno tubular para extração da parafina a uma taxa de 3 ºC/min com patamar 30 min em 500 °C. A dureza avaliada foi a Brinell e a análise microestrutural por MEV. Os resultados mostraram que as amostras sinterizadas assistidas por plasma apresentaram dureza superior àquelas sinterizadas em forno convencional. As imagens de MEV comprovaram esses maiores valores de durezas, uma vez que a matriz apresentou-se mais densificada e com minimização na quantidade de poros. Com relação à adição dos carbetos, a dureza aumentou com o aumento da concentração dos mesmos. A resistência à flexão também aumentou ao adicionar os carbetos. A retração foi maior para a amostra com adição de 5% de TaC e 5% NbC. De maneira geral, as composições com adição de 10% de carbetos apresentaram um aspecto microestrutural menos poroso e com uma distribuição mais uniforme dos mesmos na matriz de níquel. Assim, tanto a adição de carbetos quanto a sinterização com auxílio do plasma melhoraram a dureza e o aspecto microestrutural dos compósitos.

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  • EDUARDO RAIMUNDO DIAS NUNES
  • Influência da vermiculita expandida na formulação de pastas leves para evitar a migração de gás em cimentação de poços petrolíferos
  • Orientador : MARCUS ANTONIO DE FREITAS MELO
  • Data: 10/Fev/2014
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  • A vermiculita é um silicato hidratado de magnésio, alumínio e ferro que apresenta uma estrutura micáceo-lamelar com clivagem basal. O processo utilizado no beneficiamento da vermiculita é simples, constituído por etapas de moagem, separação por peneiras e classificação pneumática. Por apresentar a propriedade de esfoliação, a vermiculita é comercializada na forma crua beneficiada e o processo de expansão ocorre nos locais próximos às industrias fabricantes dos produtos manufaturados. Em seu estado natural, a vermiculita tem poucas aplicações. Entretanto, depois que é expandida, ela se torna um material de baixa densidade com excelentes propriedades para isolamento térmico e acústico. Essas propriedades fazem a vermiculita expandida um produto com larga aplicação, especialmente nas engenharias civil e naval e para uso industrial em geral. O aglomerante hidráulico mais utilizado para cimentação de poços é o cimento Portland. As excepcionais qualidades desse material possibilitaram ao homem moderno promover mudanças expressivas em obras de engenharia, como por exemplo, em cimentação de poços de petróleo. As pastas de cimento são muito utilizadas em operações de cimentação de poços de petróleo. O processo de assentamento de pastas de cimento em poços de petróleo é bastante complexo, pois tem interferência de muitos parâmetros: retração, temperatura, pressão, permeabilidade da pasta, propriedades da formação, dentre outros. A ocorrência de migração de gás após a cimentação de poços pode levar desde consequências brandas, como a ocorrência de uma pressão residual na cabeça do poço, até mais severas, como a erupção do poço. A migração de gás é um processo complexo, influenciado por uma série de fatores: controle da massa específica dos fluidos, remoção do fluido de perfuração, propriedades da pasta de cimento, hidratação do cimento e aderência entre cimento, revestimento e formação. Com a finalidade de evitar a migração de gás o presente trabalho utilizou a concentração 8% de vermiculita expandida mícron na pasta de cimento, ajustou os aditivos e realizou ensaios para verificar se evitaria a migração de gás. Os ensaios realizados mostram que a pasta formulada com vermiculita expandida mícron atendem as especificações para evitar a migração de gás.
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  • JEAN CARLOS SILVA ANDRADE
  • SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE PIGMENTOS NANOMÉTRICOS ENCAPSULADOS PELOS MÉTODOS DOS PRECURSORES POLIMÉRICOS, HIDROTERMAL DE MICROONDAS E CO-PRECIPITAÇÃO ASSOCIADO À QUÍMICA SOL-GEL CONVENCIONAL.

  • Orientador : CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • Data: 10/Fev/2014
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  • A demanda por materiais com alta homogeneidade obtidos a temperaturas relativamente baixas vem alavancando a busca por processos químicos substituintes do método cerâmico convencional. Esse trabalho tem como objetivo a obtenção de pigmentos nanométricos encapsulados (core-shell) a base de TiO2, dopados com íons de metais de transição (Fe, Co, Ni, Al) através de 3 (três) métodos de síntese: precursores poliméricos (Pechini); hidrotermal de microondas; e co-precipitação associado à química sol-gel. O estudo foi motivado pela simplicidade, rapidez e baixo consumo de energia característicos desses métodos. Os sistemas de custos são acessíveis, pois que permitem atingir um bom controle da microestrutura, aliada a elevada pureza, com controle estequiométrico e de fases permitindo obter partículas de tamanho nanométrico. As propriedades físicas, químicas, morfológicas, ópticas e estruturais dos materiais obtidos foram analisadas através de técnicas de caracterização: difração de raios-x (DRX); termogravimetria/análise térmica diferencial (TG/DTA); espectroscopia na região do infravermelho (IV); microscopia eletrônica de varredura com energia dispersiva (MEV/EDS) e com emissão de campo (FE-MEV); espectroscopia ótica nas regiões ultravioletas porreflectância difusa (UV-Vis); colorimetria e análise superficial específica (BET). Os pós pigmentantes foram testados na descoloração e degradação utilizando um fotoreator, através da solução do corante remazol amarelo ouro (RNL), a partir da filtração destas, resultando na separação da solução filtrante e dos pigmentos, para posterior realização de medidas de UV-Vis. As diferentes temperaturas de calcinação adotadas após a obtenção dos pós, nos diferentes métodos foram: 400 ºC, 500ºC, 600ºC, 700ºC, 800ºC, 900 ºC e 1000 ºC. Utilizando uma concentração fixa de 10% (Fe, Al, Ni, Co) em massa em relação à massa do titânio, viabilizando tecnologicamente e economicamente o estudo.
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  • YANKEL BRUNO FONTES SILVA
  • ESTUDO DA VIABILIDADE DO PROCESSO DE RECICLAGEM DO MATERIAL DESCARTADO DO SISTEMA ZIRKONZAHN® DE PRODUÇÃO DE PRÓTESES DENTÁRIAS.

  • Orientador : WILSON ACCHAR
  • Data: 17/Mar/2014
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  • Na atualidade, o material de escolha para execução de trabalhos protéticos estéticos em odontologia é o cerâmico. Dentre eles, as cerâmicas a base de zircônia estabilizada com 3% de ítria (3Y-TZP) se destacam por apresentarem excelentes propriedades físicas e mecânicas. Durante a usinagem dos blocos de zircônia em laboratório para preparo dos diversos tipos de prótese, grande parte do material é desprendida na forma de pó, que posteriormente é descartado. O desperdício deste material resulta em prejuízo financeiro, refletindo em elevado custo final no tratamento para os pacientes, além de prejuízo para o meio ambiente, graças aos processos envolvidos na fabricação e descarte da cerâmica. Esta pesquisa, pioneira na reciclagem do pó de óxido de zircônia obtido durante a fresagem de coroas e pontes dentárias, destaca-se nos aspectos social e ambiental e tem como objetivo, estabelecer um protocolo de reaproveitamento de resíduos (pó de zircônia do sistema Zirkonzahn®) descartados para a obtenção de um novo bloco de zircônia compactado que mantenha as mesmas propriedades mecânicas e microestruturais do material comercial importado de alto custo. Para comparar com o material comercial, as amostras foram prensadas uniaxialmente (20 MPa) e isostaticamente (100 MPa), e sua caracterização mecânica e microestrutural foi realizada através dos ensaios de densidade, porosidade aparente, dilatometria, difração de raios X (DRX), microdureza, tenacidade a fratura, resistencia a fratura, microscopia eletronica de varredura (MEV) e análise de tamanho de grão. Os resultados constatados nas amostras prensadas isostaticamente foram similiares aqueles obtidos com as amostras do material comercial demostrando a viabilidade do processo.

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  • LEONARDO COUTINHO DE MEDEIROS
  • CASCALHO DE PERFURAÇÃO DA BACIA POTIGUAR COMO MATÉRIA PRIMA NO DESENVOLVIMENTO DE MASSA CERÂMICA PARA REVESTIMENTO

  • Orientador : MARCUS ANTONIO DE FREITAS MELO
  • Data: 21/Mar/2014
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  • Na fabricação de revestimentos cerâmicos porosos as matérias-primas comumente utilizadas são as argilas, carbonatos e o quartzo. Nesse contexto, o cascalho de perfuração, obtido pela perfuração de poços de petróleo nas formações geológicas ricas em rochas calcárias, possui como elementos majoritários os óxidos de cálcio e o quartzo, conferindo-lhe características admissíveis como fonte alternativa de matéria-prima para revestimentos porosos, além de imobilizá-lo em matrizes argilosas visando amenizar o impacto ambiental. Neste trabalho, foi realizado um delineamento de misturas das matérias-primas e, após este, foram obtidas dez formulações, dentre elas, três participaram do processo de otimização através do planejamento fatorial. As Matérias-Primas utilizadas foram caracterizadas pelas seguintes técnicas: Análise Química por Fluorescência de raios X (FRX); Análise Mineralógica por Difração de raios X (DRX); Análise Granulométrica (AG) e Análise Térmica por Termogravimetria (TG) e Termodiferencial (DTA). Após os ciclos térmicos de 1070 à 1160 °C foram analisados os resultados das propriedades tecnológicas de retração linear de queima (RLq), absorção de água (AA), tensão de ruptura à flexão (TRF), DRX e MEV das peças sinterizadas. Os resultados obtidos concluíram que é possível com até 25% em massa do resíduo cascalho de perfuração, confeccionar produtos tecnicamente viáveis que atendam as exigências recomendadas para a produção de revestimento cerâmico.

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  • EDVALDO GONÇALVES SOBRAL
  • ESTUDO DE ELETRÓLITOS POLIMÉRICOS DE BLENDAS ÁGAR-XANTANA E ÁGAR-GELANA: (síntese e caracterização)

     

  • Orientador : CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • Data: 25/Mar/2014
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  • Os eletrólitos poliméricos obtidos de polímeros naturais vem sendo muito utilizados nos últimos tempos devido as suas características de biodegradação, bem como, baixo custo de obtenção e boas propriedades físico-químicas. Neste trabalho é descrito a síntese e caracterização de novos eletrólitos poliméricos de biopolímeros à base de ágar, xantana e gelana. Foram preparadas blendas ágar-xantana com doadores de prótons de ácido acético (CH3COOH), blendas ágar-xantana com íons de perclorato de lítio (LiClO4), também foram preparadas blendas ágar-gelana com doadores de prótons CH3COOH e blendas ágar-gelana com íons de LiClO4. As blendas foram obtidas em filmes e caracterizadas utilizando análises térmicas (TGA, DSC), análises estruturais de difração de raios-x (DRX), espectroscopia de infravermelho (FT-IR), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) e visualização da superfície das amostras através de microscopia eletrônica (MEV). Todas as blendas apresentaram-se com baixa cristalinidade, com estruturas predominantemente amorfa, transparentes, com ótima maleabilidade, boa homogeneidade e aderência ao vidro, características devida à boa plasticidade exibida pelos biopolímeros usados. Obteve-se blendas ágar-xantana com CH3COOH com transição vítrea (Tg), variando de -44,90ºC a -80,13ºC, estas variações de Tg propiciaram o aumento do estado amorfo dos filmes, como também aumentaram os movimentos das cadeias poliméricas resultando diretamente em aumento da condutividade iônica conforme verifica-se nos diagramas de impedância de Nyquist, variando de 1,8580X10-5 S.cm-1 a 3,3353X10-5S.cm-1. As blendas que apresentaram as melhores condutividades iônicas foram as blendas ágar-gelana com LiClO4, com Tg variando de -26,26ºC a -65,62ºC; a grande plasticidade da gelana aliada aos íons lítio levaram á estas blendas um maior movimento das cadeias poliméricas resultando em maiores valores de condutividade iônicas demonstrados através dos diagramas de impedância de Nyquist, com condutividade variando de 3,8719X10-5S.cm-1 a 6,8329X10-5S.cm-1.


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  • SHEILA BERNHARD GALVÃO
  • SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO ESTRUTURAL, TÉRMICA E MAGNÉTICA DE NANOPARTÍCULA DE Mg1-XCaXFe2O4 PARA USO EM HIPERTERMIA

  • Orientador : CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • Data: 26/Mar/2014
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  • Nos últimos anos a síntese de nanopartículas magnéticas tem sido intensivamente investigada devido a seu vasto campo de aplicação nas áreas da biomedicina e biotecnologia, tais como carreadores magnéticos de fármacos, hipertermia magnética no tratamento de tumores, entre outros. No presente trabalho foram sintetizadas amostras de magnesioferrita dopadas com íons de cálcio, MgxCa1-xFe2O(0,2 ≤ x ≤ 0,8), via métodos Pechini e moagem de alta energia com subsequentes tratamentos térmicos (350, 500, 700 e 900°C por 2h). Foram utilizados como precursores, o carbonato de magnésio, o carbonato de cálcio e o nitrato de ferro. Os materiais obtidos foram caracterizados por difratometria de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia Mössbauer (MS), termogravimetria (TG), calorimetria exploratória diferencial (DSC) e magnetometria de amostra vibrante (VSM). Além disso, verificou-se a viabilidade do uso de tais materiais para uso em hipertermia magnética. A análise das medidas de MEV e DRX revelou que as amostras obtidas pelo método Pechini são monofásicas nas temperaturas mais baixas e que as partículas são nanométricas com uma distribuição de tamanho razoavelmente uniforme, maior que 4nm e menor que 18nm, de morfologia bem definida. Essas nanopartículas apresentaram comportamento ferromagnético, no Mössbauer e nas curvas M vs H e uma variação de temperatura com a aplicação de campos magnéticos, nos experimentos de hipertermia. Já para os sistemas preparados pelo método de moagem, verificou-se que as fases secundárias exercem forte influência no comportamento magnético. Observou-se que a síntese da magnesioferrita dopada com cálcio pode ocorrer por diferentes mecanismos, dependendo do tempo de reação e da temperatura do tratamento térmico, conferindo à pesquisa, um caráter inovador, de acordo com as aplicações desejadas, através de modificações dos parâmetros de preparação. Por fim vale ressaltar que as nanopartículas sintetizadas apresentaram grande potencialidade para aplicações em hipertermia magnética.

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  • ILDER BASTOS DOS SANTOS
  • REATOR FOTOCATALÍTICO: CORPOS CERÂMICOS POROSOS REVESTIDOS DE TITÂNIA E NANOPRATA COM AÇÃO BACTERICIDA.

  • Orientador : WILSON ACCHAR
  • Data: 14/Abr/2014
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  • Em virtude da escassez de água doce com qualidade adequada para consumo humano, e por conta do ainda elevado índice de mortalidade infantil por diarreia, principalmente nas populações menos favorecidas, este trabalho tem como objetivo discutir o efeito da deposição de uma solução com PMMA e nano partículas composta de nano titânia (nTiO2) com nanoprata (nAg) sobre uma superfície de um sólido cerâmico, visando a obter uma superfície bactericida. Para tanto, buscou-se apresentar o desenvolvimento de um reator fotocatalítico de baixo consumo de energia, alta permeabilidade, elevada resistência mecânica à compressão, a ser utilizado em ponto final de consumo de água, com qualidade adequada ao consumo humano, além da determinação do tempo de contato entre a água a ser tratada e a superfície bactericida para inativação da bactéria Escherichia coli. Discutem-se as características da camada ativa e as propriedades físicas da superfície para os dois métodos de deposição, tendo sido realizados ensaios mecânicos de compressão com análise de resultados; ensaios laboratoriais de permeabilidade, utilizando-se um equipamento hidrodinâmico no qual foram inseridos os plugs de dois ou três elementos no suporte para amostras com vazão adequada do fluido através do sólido cerâmico para análise de escoamento de fluido. Foi usado um sólido cerâmico com duas quantidades de poros por polegada linear (ppi), 40 e 80, e dois métodos de deposição, dip-coating e spray pirólise, com a devida análise e discussão da influência dessas diferentes morfologias sobre o efeito bactericida. Utilizou-se a bactéria Escherichia coli como elemento de referência para obter melhor eficiência na desativação do referido micro-organismo. Os resultados mais significativos foram encontrados em duas amostras experimentais: (1) Amostra 6 – impregnação pelo método de spray pirólise (formulação F02Bac., 40 ppi); 11W de potência; porosidade média de 73,33%; velocidade média de 7,18mm/min; tempo de contato de 13,93min; (2) Amostra 11 – impregnação dip-coating (formulação F02Bac., 80 ppi), 4W de potência, porosidade média de 65,40%; velocidade média de 8,05mm/min; tempo de contato de 12,42min.

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  • JOSE FERNANDO VALVERDE NORONHA
  • A HIDROGENIZAÇÃO DO SILICIO GRAU METALURGICO (SIGM) COM GRAU DE PUREZA ABAIXO DE 99,9% NA APLICAÇÃO DE CÉLULAS FOTOVOLTAICAS DE BAIXO TEOR DE CONDUÇÃO ELÉTRICA


  • Orientador : CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • Data: 15/Abr/2014
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  • O enfoque deste trabalho demonstra que o Silício Grau Metalúrgico (SIGM) em pó, e
    com grau de pureza abaixo de 99,9%, em relação ao Silício Puro, pode conduzir a
    corrente elétrica na ordem de miliamperes (mA). É sabido que o Silício de 99,9% de
    Grau de Pureza, o Silício grau solar, e mais recentemente o de grau eletrônico, são
    extraídos do Silício Grau Metalúrgico. Para obter-se o Silício com pureza de 99,9%
    onde é utilizado em relógios digitais, calculadoras e aparelhos eletrônicos, é preciso
    extrair-se de seu minério somente os grãos de alta pureza (Processo Czolchralski), o
    que o torna oneroso industrialmente. Este trabalho vem demonstrar que, em uma
    primeira fase, e aplicando-se o Hidrogênio H2 a uma pasta básica de Silício,
    composta de Etanol a 99,5%, (Álcool Etílico) e Etileno Glicol (C2H4) (OH2) e (tendo o
    Etileno como anticoagulante e fixação do semicondutor), do próprio Silício em pó
    com grau de pureza abaixo de 99,9% (SIGM), o Hidrogênio é então introduzido ao
    sistema devido à tendência deste elemento químico, ligar-se a defeitos estruturais
    pré-existentes na estrutura cristalina do Silício (processo denominado de
    hidrogenização ou passivação pelo Hidrogênio), criando uma cristalização
    espontânea em sua fase sólida a partir do calor como condução, desse modo o
    Hidrogênio interferindo na estrutura do Silício provoca também seu encandeamento
    (efeito de luz) facilitando a passagem da corrente elétrica, caso haja uma fonte
    primária (energia solar) para aquecimento do sistema. Tomando-se então como
    base a estrutura de uma célula fotovoltaica (que funciona através do princípio da
    junção PN), o mesmo princípio do diodo eletrônico e do transistor, optou-se então
    pela substituição do silício (processo czolchalski) pelo do silício grau metalúrgico
    (SIGM) com grau de pureza a baixo de 99,9% e acresção do hidrogênio. Foi
    construída então, uma célula fotovoltaica com as mesmas dimensões físicas de uma
    célula fabricada industrialmente, o diferencial é que neste sistema houve uma
    corrente na ordem de mA, comprovando que o silício grau metalúrgico pode
    também fazer uma condução elétrica. Através da aplicação de filmes finos
    condutivos pelo processo de Screen-Printing (serigrafia) com variação de espessura
    de 6,45 µm a 18,16 µm em vidro borossilicato como substrato.

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  • CLAWSIO ROGERIO CRUZ DE SOUSA
  • Estudo termo-mecânico de interconector metálico recoberto com filme deLa0,8 Ca0,2CrO3 e de interconector cerâmico de La0,8Sr0,2Cr0,92Co0,08O3 para PaCOS.

  • Orientador : WILSON ACCHAR
  • Data: 28/Abr/2014
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  • A cromita de lantânio (LaCrO3) tem sido o material mais utilizado como interconector nas pilhas a combustível de óxido sólido de alta temperatura(PaCOS-AT) que possibilita o empilhamento(stack) da PaCOS. Com a redução da temperatura de operação em torno de 800 ºC das pilhas a combustível de óxido sólido em temperatura intermediária (PaCOS-TI), tornou possível o uso de interconectores metálicos como alternativa aos LaCrO3 cerâmicos.Do ponto de vista prático para o material ser forte candidato a interconector deve ter boas propriedades físicas e mecânicas,como resistente ambientes oxidantes e redutores, fácil fabricação e propriedades termo-mecânicas adequadas. Desta forma realizou um estudo sobre as propriedades fisico-mecânicas de interconectores de La0,8Sr0,2Cr0,92Co0,08O3 cerâmico para PaCOS-AT obtido pelo método da combustão,como também as propriedades termo-mecânicas de interconectores metálicos (AISI 444)  recobertos com La0,8Ca0,2CrO3 pela técnica de deposição por spray-pirólise para Pilhas a combustível de temperatura intermediaria (PaCOS-TI).O La0,8Sr0,2Cr0,92Co0,08O3  foi caracterizado por meio de difração de raios-X, densidade e porosidade, dureza Vickers (HV) , resistência mecânica a flexão na temperatura ambiente, a 900ºC e  microscopia eletrônica de varredura (MEV). A difração de raios-X comprovou a formação da fase LaCrO3 e CoCr2O4,dureza na ordem 6 GPa, e resistência mecânica a temperatura ambiente foi de 62 MPa do interconector cerâmico. O interconector metálico recoberto com La0,8Ca0,2CrO3 passou pela identificação por DRX após a deposição do filme fases formadas após o ensaio oxidativo.O comportamento oxidativo evidenciou o aumento da resistência a oxidação do substrato metálico recoberto por La0,8Ca0,2CrO3 .

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  • RODRIGO CÉSAR SANTIAGO
  • Avaliação da Influência de Cinza da Casca de Arroz em Cimentos para Poços de Petróleo Submetidos à Injeção de Vapor

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • Data: 28/Abr/2014
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  • Reservatórios que apresentam óleos muito viscosos necessitam de métodos que auxiliem a recuperação dos mesmos até a superfície. A elevada viscosidade do óleo dificulta o seu fluxo no meio poroso e métodos convencionais de recuperação não têm obtido eficiência significativa. Com isto, a injeção de vapor no reservatório, através de um poço injetor, tem sido o método térmico de recuperação de óleo mais utilizado, por permitir elevados fatores de recuperação, pois reduz a viscosidade do óleo, facilitando sua mobilidade pela rocha e consequente entrada no poço produtor por onde será elevado. Em contrapartida, a injeção do vapor afeta não só os fluidos contidos nos poros das rochas, mas também toda a estrutura que compõe o poço por onde é injetado, devido à alta temperatura empregada no processo. Este incremento de temperatura é sentido pelo cimento responsável pelo isolamento da parede do poço e revestimento metálico alocado no mesmo, devido esta alta temperatura atuar na formação de novas fases ricas em cálcio, ocasionando redução de sua permeabilidade e consequente fenômeno da retrogressão de sua resistência mecânica. Estas alterações geram falhas no cimento, reduzindo o isolamento hidráulico do poço, propiciando a haver insegurança nas operações que o poço venha a ser submetido, bem como redução de sua vida econômica. Como forma de reduzir o efeito da retrogressão, este trabalho teve como objetivo avaliar a incorporação de cinza da casca de arroz como aditivo mineral substituinte da sílica four, comercialmente utilizada, como fonte de sílica para reduzir a razão CaO/SiO2 das pastas de cimento submetidas a altas temperaturas na recuperação térmica. Foram formuladas pastas de cimento apresentando teores de cinza de 20 e 30 %, além de uma pasta padrão (água + cimento) e uma pasta referência (água + cimento + sílica flour) como efeito comparativo. As avaliações foram realizadas através de ensaios de resistência à compressão, técnica de difração de raios-X (DRX), termogravimetria (TG), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise química por fluorescência de raios-X (EDS) nas pastas submetidas à cura a baixa temperatura (45 °C) por 28 dias seguido de cura a 280 °C e uma pressão de 2.000 PSI por 3 dias, simulando injeção de vapor. Os resultados obtidos mostraram que a pasta contendo 30 % de cinza da casca de arroz foram satisfatórios, obtendo resistência mecânica desejável e equivalente à resistência mecânica da pasta contendo 40 % de sílica flour, devido a terem sido obtidos produtos de hidratação com baixa relação Ca/Si, como as fases Tobermorita e Xonotlita, para a aplicação em poços sujeitos à injeção de vapor.

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  • JORGE IVAN DE OLIVEIRA
  • Estudo da adição de fosfogesso na formulação de pastas para revestimento interno de edificações

  • Orientador : ANTONIO EDUARDO MARTINELLI
  • Data: 29/Mai/2014
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  • O objeto da pesquisa é o fosfogesso, um resíduo da indústria de ácido fosfórico, matéria prima para a produção de fertilizantes fosfatados, detergentes, rações animais, aditivos em alimentos, pesticidas e outros produtos químicos, mais comumente aplicados na agricultura para correção do solo. O fosfogesso resulta da lixiviação ácida da rocha fosfatada com ácido sulfúrico concentrado e água. Como produto dessa reação, tem-se o ácido fosfórico e o resíduo, sulfato de cálcio dihidratado (fosfogesso), cujas características químicas e físicas são semelhantes às do gesso natural. Vale destacar que a grande produção de fertilizante tem, por outro lado, gerado grande volume de fosfogesso. Apenas uma pequena quantidade desse material tem sido aproveitada nas indústrias cimentícias e na agricultura. Por conseguinte, esse material tem sido, ao longo de décadas, um grande problema ambiental, no tocante ao seu estoque que, em geral, é depositado a céu aberto em formato de pilhas, em locais próximos às indústrias produtoras, aumentando, com isso, a possibilidade de contaminação das águas subterrâneas, impactando o meio ambiente. Enquanto isso, na construção civil, o uso do gesso oriundo da gipsita ou gesso natural vem sendo, a cada dia, mais utilizado. Essa demanda crescente, juntamente com as condições de produção, têm levado às regiões produtoras, sérios problemas ambientais, como é o exemplo da região do Araripe, interior do estado de Pernambuco. Nesse contexto, surge a possibilidade de uso do resíduo fosfogesso, que possui características químicas e físicas semelhantes ao gesso natural. Atualmente, o gesso natural, entre outras demandas crescentes, vem sendo bastante utilizado nos revestimentos internos de paredes e tetos de habilitações, principalmente em programas de casas populares no Brasil. Enquanto isso, as pesquisas visando ao reaproveitamento do fosfogesso na construção civil, quer seja em substituição ao gesso, quer seja aplicado a outros usos, ainda é bastante incipiente. Nesse sentido, a pesquisa se justifica, na medida em que tem como objetivo analisar as condições técnicas para a aplicação do fosfogesso em substituição, parcial ou total, do gesso natural, nos revestimentos internos das edificações. Como procedimento metodológico, foram realizadas as caracterizações do pós do gesso natural e do fosfogesso e, em seguida, analisadas as características técnicas das pastas puras e compostas do gesso e do fosfogesso, nas formas em pasta e endurecida. Os resultados apontam para a viabilidade do uso do fosfogesso como alternativa ao uso do gesso na construção civil, especificamente, nos revestimentos internos dos elementos divisórios das edificações.

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  • FRANCISCO ALVES DA SILVA JUNIOR
  • Avaliação do efeito da adição de resíduo de borracha de pneu e brita calcária  na formulação de compósitos cimentíceos

  • Orientador : ANTONIO EDUARDO MARTINELLI
  • Data: 30/Mai/2014
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  • Pesquisas têm mostrado que a introdução de borracha no concreto melhoram as características de deformabilidade deste, assim como, contribuem para destinação ambiental de resíduos gerados no processo de recauchutagem de pneus. Somado a isto, existe uma alta disponibilidade de rocha calcária no interior do RN e do CE. O não conhecimento desta pedra, não possibilita sua ampla utilização como agregado, deixando, esta farta oferta ociosa. Um compósito de brita do tipo calcária, com proporções de resíduo de borracha de pneu que pudesse ser utilizado como concreto seria uma alternativa para concretos destinados a baixas solicitações. Logo, este trabalho possui como objetivo a avaliação das caraterísticas de concretos contendo brita calcária e proporções de substituição do agregado miúdo (areia) por resíduo de borracha de pneus. Para tanto, caracterizou-se os materiais componentes do concreto, confeccionou-se corpos de prova de concretos com brita calcária, a partir do traço 1,0: 2,5: 3,5, variando-se o fator a/c, e inserindo-se um plastificante comercial, sem a proporção de resíduo, chamados de referência. A partir deste, foram escolhidos nas mesmas proporções concretos com e sem a presença do aditivo, assim como, estes com a utilização da brita granítica, por ser a mais utilizada. Escolhidas as referências, a estas foram acrescidas substituições de parte do agregado miúdo (areia) por resíduo de borracha de pneu proveniente do processo de recauchutagem, tratados com NaOH 1 M, nas proporções de 5,0 a 20,0 % em massa, curados e expostos ao ambiente semiárido. Os resultados indicam a possibilidade de utilização da brita calcária na composição do concreto com correção da trabalhabilidade utilizando-se plastificante. Observou-se uma diminuição nas propriedades mecânicas dos concretos com incrementos de resíduo de borracha, porém existe uma melhora de tenacidade, e deformabilidade do compósito, o que o torna interessante para a construção de pisos de concretos não estruturais, assim como, o resíduo retardou o processo de endurecimento, continuando o concreto a ganhar resistência, após os 28 dias. 

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  • DANILO CAVALCANTE BRAZ
  • Modificação de superfícies de titânio tratadas por plasma de Ar + N2 + O2 para aplicações biomédicas

  • Orientador : CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • Data: 27/Jun/2014
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  • A utilização de materiais biomédicos tendo como constituinte os nitretos, óxidos e oxinitretos de titânio vem crescendo devido às propriedades biocompatíveis. Sendo assim, superfícies de titânio foram tratadas termoquimicamente em atmosferas de plasma contendo misturas de Ar+N2+O2 e estudada a influência das diferentes superfícies sobre a resposta da adesão e agregação plaquetária. Foi verificado por análises de difração de raios-X com incidência rasante (GIXRD) e espectroscopia micro Raman a presença de nitretos, oxinitretos e óxidos de titânio, obtendo assim, diferentes propriedades em cada superfície. No caso da rugosidade, as amostras tratadas somente com argônio e nitrogênio, foram as que obtiveram maior valor, sendo que o processo de sputtering ocasionado por esses dois gases ocasionou menores valores nos ensaios de nanodureza. Na análise de ângulo de contato com a água, apesar de todas apresentarem caráter hidrofílico, houve uma diminuição no valor do ângulo para amostras tratadas com adição de apenas com nitrogênio ou oxigênio, em comparação com aquelas oxinitretadas. O ensaio de ângulo de contato também foi realizado com o plasma sanguíneo e foi obtida uma tendência ao mesmo comportamento com a água, ou seja, maiores valores para as superfícies oxinitretadas. Com respeito aos ensaios de adesão e agregação plaquetária verificou-se que as atmosferas contendo menor concentração de argônio (menor diluição) a distancia média entre as plaquetas foi menor para amostras nitretadas e oxidadas quando comparadas com as amostras oxinitretadas. Para o grupo com maior concentração de argônio, além de apresentarem menores distancias médias entre as plaquetas, verificou-se maior tamanho de agregrado plaquetário, indicando o inicio da formação de trombos na superfície do material. A morfologia das plaquetas também informa o inicio do processo de agregação, e para as amostra nitretadas, as plaquetas apresentaram formação de psedópodes indicando a uma maior aderência a superfície.

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  • ASENETE FRUTUOSO DA COSTA
  • Pigmentos a base de Cobalto para aplicação em revestimentos cerâmicos

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • Data: 18/Ago/2014
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  • Dentre os principais pigmentos, os materiais cerâmicos que possuem a estrutura espinélio AB2O4 vêm se tornando objeto de grande interesse científico e tecnológico devido à capacidade em acomodar diferentes cátions em sua estrutura, permitindo diferentes tipos dopagens e, consequentemente, a obtenção de diferentes cores. Estudos sobre pigmentos cerâmicos, atualmente, vêm sendo direcionados para o desenvolvimento de pigmentos estáveis e obtidos a baixas temperaturas e com maior reprodutibilidade. O objetivo do seguinte estudo é a utilização de pigmentos inorgânicos para aplicações em revestimentos cerâmicos, tentando compreender quais parâmetros influenciam na coloração do pigmento nos esmaltes cerâmicos. Pigmentos a base de CoCr2O4, CoAl2O4, Co0,8Zn0,2Cr2O4 e Co0,8Zn0,2Al2O4Co/Cr, foram sintetizados por uma rota química usando gelatina como precursor orgânico. Tais pigmentos foram caracterizados por Análise termogravimétrica, Difração de raios X (DRX), Espectroscopia na região do Infravermelho, Microscopia eletrônica de varredura (MEV) Espectroscopia na região do UV-Visível e Colorimetria. Os resultados confirmaram a viabilidade da rota de síntese utilizada; com relação aos pós sintetizados, Os pigmentos mostraram-se cristalinos e as fases desejadas foram obtidas a partir de 500oC, com um aumento da cristalinidade, assim como o tamanho médio de cristalito. Os pigmentos possuem tonalidades que vão do verde ao violeta de acordo com as dopagens e suas temperaturas de calcinação.

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  • PABLO DIEGO PINHEIRO DE SOUZA
  • Desenvolvimento de novos materiais cimentantes resistentes à recuperação de óleo por injeção de dióxido de carbono

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • Data: 20/Ago/2014
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  • Um dos métodos avançados de recuperação (EOR) de óleo consiste em bombear dióxido de carbono no reservatório com o objetivo de se misturar ao petróleo, fazendo com que este flua mais facilmente. A injeção de CO2 em formações geológicas para recuperação é uma tecnologia já comprovada comercialmente e tem sido usada na indústria de petróleo há mais de 40 anos e mais recentemente essa técnica mostrou seu potencial como método de sequestro de carbono. A principal motivação para o sequestro geológico de carbono em campos de petróleo é a possibilidade de aliar a necessidade de redução da emissão de CO2 para a atmosfera com o aumento da produção em tais campos, prolongando a vida útil do projeto. O cimento utilizado na construção do poços para injeção de CO2 necessita de atenção especial, pois o CO2 em contato com água forma compostos que reagem quimicamente com as fases do cimento Portland, fazendo com que este sofra alterações nas propriedades mecânicas, o que permite a formação de fissuras na camada de cimento, as quais servem de caminho preferencial para fuga do gás para a superfície. As pastas de cimento para esse tipo de aplicação devem ser desenvolvidas de forma a neutralizar ou minimizar as reações com o cimento, evitando, assim, o retorno desse tipo de gás para a atmosfera. Dessa forma, esse estudo teve como objetivo avaliar a influência do látex estireno-butadieno (SB) em pastas de cimento utilizadas em operações de poços de petróleo sujeitos a injeção de CO2. Para isso formulou-se pastas com diferentes concentrações desse polímero, as quais foram submetidas a reações de carbonatação acelerada por períodos de 3, 7 e 28 dias. A avaliação das propriedades físicas se deu através dos ensaios de resistência a tração por compressão diametral, determinação de pH, microdureza, porosidade e permeabilidade. Para a caracterização microestrutural utilizou-se das técnicas de difratometria de raios X (DRX), termogravimetria (TG/DTG) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). O resultados mostraram que a presença do látex nas pastas fez com que a carbonatação fosse mais acelerada, porém, não afetou de maneira significativa as propriedades mecânicas, o que levou a conclusão de que o látex SB apresenta grande potencial para utilização em pastas de cimento para poços injetores de CO2.

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  • IVERTON RODRIGO BARBOSA GOMES
  • INCORPORAÇÃO DE RESÍDUOS INDUSTRIAIS PARA PRODUÇÃO MASSA CERÂMICA

  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • Data: 25/Ago/2014
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  • A indústria da extração mineral possui ligação direta com o meio ambiente, devido o grande volume de resíduos que é gerado durante o desenvolvimento da atividade, além do setor consumir recursos naturais e energia e ser um emissor de gases poluidores na atmosfera. Neste contexto o presente trabalho tem como principal objetivo estudar, do ponto de vista científico e tecnológico, a incorporação de resíduos industriais em massa cerâmica triaxial por meio do delineamento estatístico de mistura, no qual foram estudadas dez formulações com proporções distintas dos resíduos e em seguida confeccionados corpos-de-prova submetidos à pressão de compactação de 25 MPa. Os resíduos utilizados foram: a cinza vegetal, resíduo de caulim, o chamote de telha e resíduo de aciaria, incorporados na argila. As matérias-primas foram caracterizadas por difração de raios-x, fluorescência de raios-x, análise granulométrica, térmica diferencial, termogravimétrica, análise dilatométrica e submetidas a dois ciclos térmicos distintos que foram eles: 855°C e 955°C a uma taxa de aquecimento de 10°C/min e um patamar de 30 minutos, para obtenção de produtos da cerâmica estrutural e outro ciclo térmico de 1080°C e 1180°C a uma taxa de aquecimento de 10°C/min e um patamar de 10 minutos, para obtenção de produtos de revestimento cerâmico. Após ensaios térmicos os corpos-de-prova foram submetidos novamente à análise de difração de raios-x e por microscopia eletrônica de varredura. Ao final dos ensaios, as propriedades tecnológicas dos corpos-de-prova obedeceram aos produtos da indústria da cerâmica estrutural e de revestimento, de acordo com os parâmetros das normas NBR 15270-1 e NBR 13818 respectivamente.

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  • ALDO NONATO BORGES
  • DESENVOLVIMENTO DE UM NOVO MATERIAL CERÂMICO COM ADIÇÃO DE RESÍDUO SIDERÚRGICO

  • Orientador : CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • Data: 29/Ago/2014
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  • Neste trabalho é descrito a síntese e caracterização de um novo material cerâmico obtido por meio da incorporação de resíduo sólido, provenientes do setor siderúrgico e conhecido como pó de despoeiramento (resíduo PAE), em formulações cerâmicas à base de argila, feldspatos sódicos e potássicos, caulim, talco. Formulações cerâmicas  foram preparadas com os seguintes teores de resíduo: 0% (massa básica – MB), 2%, 4%, 8%. Sendo todas as composições submetidas à queima nas temperaturas de 1000ºC, 1050ºC, 1100ºC e 1150ºC, durante os períodos de 15 min e 120 min. As propriedades físico-químicas e mecânicas foram determinadas em função da temperatura de queima, tempo de permanência em forno e do percentual de resíduos. Já as propriedades físico-químicas e mecânicas dos materiais sintetizados foram avaliadas através das técnicas de análise química (Fluorescência de Raios-X – FRX), distribuição
     granulométrica, superfície específica, massa específica aparente, análise estrutural por difração de raios-x (DRX), e caracterização de superfície por microscopia eletrônica de varredura (MEV). A partir das análises dos resultados, pode-se concluir que as melhores as condições para obtenção de um material cerâmico com melhores propriedades físicas e mecânicas, ocorrem quando adiciona-se 8% do resíduo PAE à formulação padrão, sob o tempo de queima de 15 min na temperatura de 1150ºC.

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  • PETRUCIA DUARTE DA SILVA MEIRELES
  • ESTUDO DO COMPORTAMENTO DE SISTEMAS DE PASTAS À BASE DE SULFATO DE CÁLCIO HEMIDRATADO PARA APLICAÇÃO EM POÇOS PETROLÍFEROS.

  • Orientador : MARCUS ANTONIO DE FREITAS MELO
  • Data: 29/Ago/2014
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  • A indústria do petróleo tem perfurado poços desde o século passado e tem empregado cimento Portland como material básico na cimentação. O desenvolvimento dessa atividade tem promovido a busca por materiais inovadores que sejam capazes de atender às normas técnicas e ambientais. O sulfato de cálcio hemidratado é um aglomerante de ampla aplicação no setor de construção civil, automobilístico e médico. Algumas de suas propriedades lhe conferem vantagens como: boa trabalhabilidade e alta resistência. Em virtude de ser um aglomerante menos agressivo ao meio ambiente e o seu processo produtivo envolver baixo custo quando comparado ao cimento Portland, seu uso deve ser incentivado e novas aplicações estudadas. O presente trabalho teve como objetivo estudar o comportamento de sistemas de pastas à base de sulfato de cálcio hemidratado-α como aglomerante básico para a cimentação de poços de petróleo. Inicialmente, foram preparadas pastas leves com diferentes fatores água/gesso (FAG), submetidas a diferentes curas e temperaturas (27, 38 e 60 oC).Em seguida, as pastas foram aditivadas, utilizando diferentes concentrações do retardador de pega tetraborato de sódio, do superplastificante policarboxilato e do antiespumante. As propriedades foram avaliadas através de ensaios de peso específico, reologia, resistência à compressão, estabilidade, água livre e teste de espessamento, além do uso de técnicas de caracterização térmica (TG/DTG), difração de raios X (DRX), área específica (BET), fluorescência de raios X (FRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados demonstram que o sistema à base de sulfato de cálcio hemidratado- α apresentou melhores resultados com o fator água/gesso de 0,5, nas temperaturas de 27 oC e 38 oC. Os aditivos empregados apresentaram resultados satisfatórios na otimização das propriedades da pasta, desenvolvendo um sistema aplicável à cimentação primária de poços de petróleo de baixa profundidade. 

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  • Ana Paula da Silva Peres
  • Transportadores sólidos de oxigênio à base de níquel e cobre suportados em aluminatos para combustão do metano pela tecnologia de recirculação química

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • Data: 8/Set/2014
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  • Nos últimos anos, transportadores sólidos de oxigênio (TSO’s) adequados têm sido desenvolvidos para diferentes processos de recirculação química. Entre os possíveis candidatos estão os transportadores baseados em níquel e cobre. Neste trabalho, aluminatos do tipo MAl2O4 (M=Mg e Ca) e M0,9B0,1Al2O4 (B=Ni e Cu) usados como suportes, foram sintetizados pela reação de combustão assistida por micro-ondas e calcinados a 900°C/2h. Em seguida, os suportes foram impregnados com 10% (m/m) da fase ativa (CuO ou NiO) e, posteriormente calcinados a 600°C/2h para obtenção dos transportadores sólidos de oxigênio, que foram caracterizados por Difração de raios X (DRX), Microscopia eletrônica de varredura (MEV) e Redução a temperatura programada (RTP). Reações simulando a recirculação química para combustão foram realizadas através de ciclos de redução/oxidação, com o objetivo de avaliar a reatividade dos transportadores. A análise de DRX mostrou reflexões características indicando a formação das fases MgAl2O4 e CaAl2O4. Nos suportes dopados não foram verificadas a presença de fases secundárias, sugerindo que todo o metal foi incorporado à estrutura do espinélio. Nos transportadores sólidos de oxigênio, as fases NiO e CuO foram observadas após a impregnação das fases ativas. Os resultados das avaliações dos ciclos químicos de redução/oxidação revelaram que os TSO’s impregnados com a fase NiO em diferentes suportes mostraram-se mais ativos, sendo potenciais candidatos para a aplicação na tecnologia de recirculação química.

2013
Dissertações
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  • ELANIA MARIA FERNANDES SILVA
  • Materiais Estruturados à base de Níquel, Cobalto, Cobre e Manganês para combustão por Ciclos Químicos (CLC)

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • Data: 25/Jan/2013
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  • Óxidos de metais de transição, dentre eles, níquel, cobre e manganês vem sendo estudados para aplicação como transportadores de oxigênio em processos de combustão por ciclos químicos. Os óxidos com estrutura tipo perovsquita são amplamente aplicados em reações de reforma por possuírem propriedades catalíticas, estabilidade térmica e química. Devido a estas propriedades são materiais promissores como transportadores de oxigênio em processos de combustão por ciclos químicos. Neste trabalho, óxidos tipo perovsquita ABO3 e A2BO4 foram sintetizados pelo método de combustão assistida por micro-ondas. Os materiais foram tratados termicamente a 300 ºC por 2h e calcinados a 900 ºC por 2h. Após a calcinação todos os óxidos preparados foram impregnados com 20% de níquel e calcinados novamente a 500°C. As amostras foram caracterizadas pelas seguintes técnicas: difração de raios X (DRX); área superficial específica pelo método de BET; redução à temperatura programada (RTP); fluorescência de raios X (FRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) com análise de composição química (EDS). Reações por ciclos químicos foram realizadas com o objetivo de simular o processo CLC para avaliação dos transportadores. O sistema de análise consiste no acoplamento do equipamento Autochem II da Micromeritics com um Espectrômetro de massas HPR20 da Hiden. A programação de pulsos dos reagentes foi preparada no sistema Autochem II e os gases de saída foram analisados pelo Espectrômetro de Massas. De acordo com os difratogramas de raios X, fases secundárias de óxidos de níquel foram formadas após a impregnação do níquel nos pós. As imagens de MEV mostraram que a metodologia de impregnação resultou numa dispersão homogênea das partículas de óxido de níquel na superfície das perovsquitas. Os resultados das reações de ciclos químicos evidenciaram maior eficiência dos transportadores com níquel impregnado em sua superfície.

2
  • AMANDA LUCENA DE MEDEIROS
  •  

    Influência do método de síntese e caracterização microestrutural de pós compósitos de NiO –Ce1-x Eux O2-x para anodos catalíticos de células a combustível


  • Orientador : ANTONIO EDUARDO MARTINELLI
  • Data: 6/Fev/2013
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    Células a combustível são dispositivos eletroquímicos que convertem a energia química em elétrica. O desenvolvimento de novos materiais as tornam dispositivos promissores na geração de energia de forma limpa. Dentre os tipos de células a combustível, classificadas de acordo com o tipo de eletrólito, destacam-se as de óxido sólido (SOFC), por serem as únicas cujos materiais componentes são todos sólidos. Além disso, pela sua temperatura de operação ser relativamente elevada (entre 500 e 1000 ºC), estas células operam com alta eficiência. Outro aspecto que favorece o emprego de SOFCs é a sua habilidade de processar diferentes combustíveis, como fontes de hidrogênio. Os materiais à base de CeO2 dopados com terras raras (TR+3) podem ser utilizados como alternativa aos tradicionais anodos de NiO-YSZ. Além de maior condutividade iônica e menores perdas ôhmicas, elas podem operar a temperaturas mais baixas (500-800°C). Na composição do anodo, a concentração de NiO, atuando como catalisador confere alta condutividade elétrica e alta atividade eletroquímica às reações, proporcionando a reforma interna do combustível na célula. Neste trabalho, compostos de NiO - Ce1-xEuxO2-δ (x = 0,1; 0,2 e 0,3), foram sintetizados pelo método dos precursores poliméricos (Pechini), combustão e, também, pelo método hidrotermal assistido por micro-ondas. Os materiais obtidos foram caracterizados por técnicas de análise microestrutural e Redução à Temperatura Programada (TPR). O refinamento dos dados obtidos por difração de raios X indicou que todos os pós de NiO-Ce1-xEuxO2-δ cristalizaram-se em uma fase cúbica com estrutura fluorita. Também foi constatada a presença de NiO. Todas as rotas de preparação utilizadas mostraram-se eficientes para a produção de pós com características adequadas para aplicação como anodos de SOFC, porém o método hidrotermal assistido por micro-ondas apresentou significativa redução do tamanho médio de grãos e melhor controle das composições das fases.


3
  • GELSONEIDE DA SILVA GOIS
  •  

    SÍNTESE, APLICAÇÃO E AVALIAÇÃO DO EFEITO DO TEOR DE FÓSFORO DA CELULOSE FOSFATADA EM ARGAMASSA DE ALVENARIA COM ADITIVO COMERCIAL A BASE DE HIDROXI-ETIL-METIL CELULOSE (HEMC)

     

  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • Data: 18/Fev/2013
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    éteres de celulose melhoram as propriedades de argamassas, tais como retenção de água, trabalhabilidade e o tempo de pega, juntamente com a adesão ao substrato. No entanto, uma das principais desvantagens da adição dos éteres de celulose nas argamassas é o retardo na hidratação do cimento. Neste trabalho foi sintetizada uma celulose fosfatada (Cp) solúvel em água e foi avaliado o efeito da sua incorporação em argamassa à base de cimento Portland. A celulose fosfatada obtida foi caracterizada por espectrofotometria de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), difração de raios-X (DRX), análise elementar, análise termogravimétrica (TGA) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Argamassas com composições variando o teor de fósforo relativamente à celulose e as concentrações de celulose fosfatada, quando utilizada em substituição parcial ou total do aditivo comercial a base de hidroxietil metil celulose (HEMC). As argamassas formuladas com os aditivos foram preparadas e caracterizadas por: ensaios no estado fresco (índice de consistência, retenção de água, densidade e teor de ar incorporado) e no estado endurecido (absorção por capilaridade, densidade, resistência à flexão e compressão). Nas misturas a proporção de areia, cimento e água foram mantidos constantes. De um modo geral, os resultados mostraram que as celuloses fosfatadas empregadas nas argamassas atuaram significativamente quando adicionados parcialmente em substituição ao aditivo comercial. No que se refere ao índice de consistência, retenção de água e densidade de massa no estado fresco e absorção por capilaridade e densidade de massa aparente no estado endurecido, não demonstraram diferenças apreciáveis comparativamente ao aditivo comercial. O teor de ar incorporado no estado fresco reduziu de forma marcante, mas não influenciou as demais propriedades. As argamassas com celulose fosfatada, substituindo parcialmente o aditivo comercial, mostraram uma melhora das propriedades de resistência à flexão e de resistência à compressão.


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  • MARCUS VINICIUS CAVALCANTI BARROS
  • DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA MISTO DE PASTAS PARA CORREÇÃO DE PERDA DE CIRCULAÇÃO

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • Data: 18/Fev/2013
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    A engenharia de materiais abrange processos e produtos envolvendo várias áreas da engenharia, permitindo que sejam preparados materiais que atendam às várias necessidades de produção de novos processos. Neste caso, este trabalho tem por objetivo estudar um sistema de pasta composto por cimento e geopolímeros, que possam contribuir para a resolução de um problema de engenharia que envolve diretamente a exploração de poços de petróleo sujeitos à perda de circulação. Para corrigi-la, já foi proposto o uso de materiais granulares, fibrosos, redução da densidade do fluido de perfuração ou pasta de cimento e até mesmo sistemas mistos de fluidos misturados na superfície ou no fundo do poço. Neste trabalho, a primeira pasta desenvolvida constitui uma pasta à base de cimento, de baixa massa específica, 12,0 lb/gal (1,438 g/cm³) e com propriedades tixotrópicas. Essas pastas foram aditivadas com nano sílica, em concentrações de 0,5; 1,0 e 1,5 gpc (66,88; 133,76 e 200,64 L/m3) e CaCl2, em concentrações de 0,5; 1,0 e 1,5 %. A segunda pasta se constitui à base de geopolímeros, sendo formulada a partir das razões molares de 3,5 (nSiO2/nAl2O3); 0,27 (nK2O/nSiO2); 1,07 (nK2O/nAl2O3) e 13,99 (nH2O/nK2O). Para caracterizar os precursores foram utilizadas as técnicas de DRX, FRX, FTIR e titulação. Foram realizados os ensaios de caracterização baseados na API RP10B para ambas as pastas puras. Ensaios de resistência à compressão foram realizados após a cura por 24 horas, 7 e 28 dias à 58 ºC, para os sistemas de pasta de cimento e geopolímeros. A partir das misturas, foi realizado o ensaio de misturabilidade e caracterizações microestruturais (DRX, TG e MEV). Os resultados mostraram que a nanosílica, quando combinada ao CaCl2 modificou as propriedades reológicas da pasta de cimento e a partir da concentração de 1,5 gpc (200,64 L/m³) foi possível se obter sistemas estáveis. A mistura dos sistemas ocasionou uma modificação da microestrutura do material, através do favorecimento da reação de geopolimerização em detrimento da hidratação da fase C3S, com isso, a produção da fase Portlandita foi prejudicada e, conseqüentemente, houve retardo da produção de C-S-H. Através dos ensaios de misturabilidade, devido ao reduzido tempo de pega das misturas, pode-se concluir que o sistema, pode ser aplicado para tamponar zonas de perda de circulação quando misturado no fundo do poço.


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  • PATRICIA NEVES DE MEDEIROS
  • Síntese de pgimento cerâmico ferrita de cobalto utilizando planejamento experimental.

  • Orientador : FABIANA VILLELA DA MOTTA
  • Data: 1/Mar/2013
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  • Os pigmentos inorgânicos sintéticos são os mais utilizados em aplicações cerâmicas por apresentarem uma excelente estabilidade química e térmica e também, em geral, uma menor toxicidade para o homem e para o meio ambiente. No presente trabalho, o pigmento cerâmico preto CoFe2O4 foi sintetizado pelo Método de Polimerização de Complexos (MPC) visando a formação de um material com boa homogeneidade química. Com o objetivo de otimizar o processo de obtenção do pigmento através do MPC foi utilizado um planejamento fatorial fracionado 2(5-2). Os fatores estudados na modelagem matemática foram: concentração de ácido cítrico, tempo de pirólise, temperatura, tempo e taxa de calcinação. As superfícies de resposta foram obtidas a partir de ensaios de aplicabilidade do pigmento, utilizando o programa statistica 7.0. Os pós obtidos foram caracterizados através de análises térmicas (TG/DSC), difração de raios-x (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia na região do UV-visível. Com base nos resultados, foi verificado que o MPC é um método eficaz para a produção do pigmento cerâmico preto.

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  • POLIANA ROCHELE FÉLIX DOS SANTOS
  •  Estudo da viabilidade técnica para obtenção de superfície duplex em aço inoxidável martensítico AISI 410 através do processo de deposição a plasma por gaiola catódica
  • Orientador : CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • Data: 1/Mar/2013
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  •  A técnica de nitretação a plasma por gaiola catódica vem se destacando, principalmente, pela sua capacidade de produzir camadas uniformes mesmo em peças com geometria complexa. Neste trabalho, investigou-se a eficiência desta técnica para obtenção de superfície duplex, quando utilizada, simultaneamente, para tratamento de nitretação e deposição de filmes finos em temperaturas inferiores a 500ºC. Para tal, foram utilizadas amostras do aço inoxidável martensítico AISI 410 e realizados tratamentos a plasma, combinando a nitretação e deposição de filmes finos de Ti e/ou TiN, em uma atmosfera contendo N2-H2. Foi utilizada uma gaiola catódica de titânio puro grau II em forma cilíndrica, com 70 mm de diâmetro e 34 mm de altura. As amostras foram tratadas numa temperatura de 420ºC, com duração de 2 e 12 horas e em diferentes pressões de trabalho. Microscopia Óptica (MO), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) com microanálise por Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS), Difração de Raios-X (DRX), Microscopia de Força Atômica (MFA) e ensaio de Microdureza Vickers foram empregados para investigar as propriedades do revestimento, tais como homogeneidade e topografia superficial, composição química, espessura da camada, fases cristalinas, rugosidade e microdureza superficial. Os resultados mostraram existir uma proporcionalidade direta entre a presença de H2 na atmosfera do plasma e a quantidade do elemento químico titânio na composição química superficial. Observou-se, também, que o tratamento a plasma em baixa pressão é mais eficaz na formação do filme fino de nitreto de titânio.
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  • MARA TATIANE DE SOUZA TAVARES
  • Síntese hidrotérmica assistida por micro-ondas de TiO2, e aplicação em nanocompósito de matriz polimérica.

  • Orientador : FABIANA VILLELA DA MOTTA
  • Data: 4/Mar/2013
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  • Nas ultimas décadas tem se observado um crescimento acentuado no estudo da área de nanociência e nanotecnologia e, inclui-se nessa área, o estudo de nanocompósitos com propriedades autolimpantes. Desde que o dióxido de titânio (TiO2) apresenta alta atividade fotocatalítica e também, atividade antimicrobiana, sua aplicação em superfícies autolimpantes tem sido explorada. Neste trabalho foi feito uma comparação entre duas rotas de síntese para obtenção de nanopartículas de TiO2pelo método hidrotermal assistido por micro-ondas. E após analise de DRX E MEV-Feg foi analisado o melhor material para aplicação em nanocompósitos. Foram depositados filmes de nanocompósito de poli(dimetil siloxano) (PDMS) com 0,5, 1, 1,5 e 2% em massa de nanopartículas de dióxido de titânio (TiO2) pelo método de aspersão. O nanocompósito foi diluído em hexano e a suspensão foi depositada sobre lâminas de vidro, seguida de cura em estufa com circulação forçada de ar. A atividade fotocatalítica do nanocompósito impregnado com azul de metileno foi avaliada, a partir da variação da intensidade de absorção do pico principal a 660nm com o tempo de exposição em câmara de UV. Alterações no ângulo de contato e na microdureza foram analisadas antes e após o ensaio de envelhecimento UV. O efeito da radiação ultravioleta na estrutura química da matriz de PDMS foi avaliado por espectrofotometria no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). Os resultados indicaram que a adição das nanopartículas de TiO2 em PDMS conferiram ao revestimento alta atividade fotocatalítica na decomposição do azul de metileno, característica importante para o desenvolvimento de revestimentos autolimpantes.

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  • ERIK DOS SANTOS SILVA
  • Processamento e caracterização de compósitos poli(metacrilaro de metila)/sílica (PMMA/SiO2)

  • Orientador : MARIA CAROLINA BURGOS COSTA DO NASCIMENTO
  • Data: 5/Abr/2013
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  • Atualmente a busca por novos materiais com propriedades adequadas para aplicações específicas vem aumentando o número de pesquisas que visam suprir as necessidades do mercado. O poli(metacrilato de metila) (PMMA) é o polímero mais importante da família dos poliacrilatos e polimetacrilatos, principalmente pelas suas inigualáveis propriedades ópticas e resistência às intempéries, além de excepcional dureza e brilho. O desenvolvimento de compósitos poliméricos por meio da adição de cargas inorgânicas à matriz de PMMA aumenta o potencial de uso deste polímero em diferentes áreas de aplicação. Dentre as cargas inorgânicas mais utilizadas, podem-se destacar as partículas de sílica (SiO2), argilas modificadas, grafite e nanotubos de carbono. O objetivo principal deste trabalho é o desenvolvimento de compósitos PMMA/SiO2, em diferentes concentrações, para novas aplicações como plástico de engenharia.  Os compósitos foram produzidos por meio de extrusão de filme tubular, e obtidos via solução, para aplicação em chapas de PMMA comercial, e também por moldagem por injeção, buscando o aumento da resistência à abrasão e ao risco do PMMA, minimizando a perda de transparência. Os efeitos causados pela adição das partículas de sílica nas propriedades da matriz polimérica foram avaliados, realizando-se análise das seguintes propriedades dos compósitos: resistência máxima à tração, dureza, resistência à abrasão e ao risco, além das caracterizações preliminares por reometria de torque e índice de fluidez. Os resultados indicaram que é possível utilizar partículas de sílica em uma matriz de PMMA, e que uma maior concentração de sílica promoveu um aumento da resistência à abrasão e ao risco, dureza, e reduzindo a resistência à tração

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  • EDUARDO RIGOTI
  • CARACTERIZAÇÃO MICROESTRUTURAL E ELÉTRICA DE La(FexNi1-x)O3 SINTETIZADO PELO MÉTODO DA GELATINA.

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • Data: 26/Abr/2013
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  • O presente trabalho trata da síntese de materiais com estrutura perovsquita com o intuito de utilizá-los como cátodos em células a combustível do tipo SOFC. Os materiais do tipo perovskita foram obtidos pelo método de síntese química, usando a gelatina, como substituinte do ácido cítrico e o etileno glicol, atuando como agente polimerizante e quelante. Os materiais obtidos foram caracterizados por difração de raios-X, análise termogravimétrica, espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourrier, microscopia eletrônica de varredura com EDS, determinação de área superficial pelo método BET e Termo Redução Programada, TPR.  Os compostos também foram caracterizados através da condutividade elétrica, com a finalidade de se observar a possível aplicação desse material como catodo para células à combustível de óxido sólido-SOFC. Os resultados obtidos através das caracterizações demostram que a rota adotada para a obtenção dos materiais foi eficaz. As perovsquitas obtidas possuem estrutura distorcida do tipo ortorrômbica e romboédrica; propriedades estas importantes para catodos de células a combustíveis. As análises de condutividade elétrica mostram que os materiais obtidos possuem potencialidade para atuar como catodo de célula à combustível de oxido solido.

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  • GUDSON NICOLAU DE MELO
  • ENCAPSULAMENTO DE SOLVENTES EM NANOTUBOS DE HALOISITA PARA PROMOÇÃO DE AUTO-REPARO EM POLÍMEROS EPÓXI

  • Orientador : JOSE DANIEL DINIZ MELO
  • Data: 26/Abr/2013
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  • A nucleação de microtrincas durante aplicação de cargas é um problema crítico em estruturas de polímeros e compósitos poliméricos. Materiais com mecanismo de auto-reparo permitem que as microtrincas formadas sejam reparadas, evitando assim que ocorra propagação com falha catastrófica de componentes estruturais. Uma das técnicas que tem sido sugerida na literatura para a promoção de reparo de microtrincas é a aplicação de solventes que reagem com o polímero. Este trabalho tem como objetivo a obtenção de nanotubos de haloisita com agentes encapsulados que possam ser adicionados a polímeros epóxi para promoverem auto-reparo. A propagação de microtrincas no material provoca a ruptura dos nanotubos, liberando o solvente encapsulado.  Dois solventes foram considerados neste estudo: dimetilsulfóxido (DMSO) e nitrobenzeno. Um procedimento de encapsulamento camada-por-camada foi apresentado utilizando os polieletrólitos, de cargas opostas, CTAB (Brometo de Cetil Trimetil Amônio) e poliacrilato de sódio. A verificação do encapsulamento se deu pelas análises de difração de raios-X (DRX), infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), análise térmica via termogravimetria (TG), adsorção e dessorção de nitrogênio e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Foi possível comprovar a introdução do solvente DMSO na cavidade interior dos nanotubos, o que não ocorreu com o nitrobenzeno, onde se verificou apenas a agregação da argila. Os resultados sugerem que o polieletrólito CTAB interagiu com a haloisita formando a camada sobre os nanotubos e, portanto, promoveu o encapsulamento, o que não foi verificado com o poliacrilato de sódio.  

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  • BARBARA TACIANA DE VASCONCELOS CAVALCANTI
  • Comportamento reológico de materiais cimentícios para poços de petróleo contendo naftaleno condensado ou policarboxilato.

  • Orientador : ANTONIO EDUARDO MARTINELLI
  • Data: 27/Mai/2013
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  • Pastas a base de cimento Portland são utilizadas na cimentação de poços de petróleo. Elas consistem de uma mistura de partículas sólidas de cimento dispersas em água e aditivos. Atualmente, diversos materiais alternativos são utilizados como aditivos, objetivando a modificação e a melhoria das propriedades das pastas de cimento, especialmente no aumento da fluidez. Novos aditivos plastificantes são capazes de suportar as diversas condições de poços, promovendo propriedades no estado fluido compatíveis às condições exigidas para cimentação.Dispersantes são os componentes da pasta que garantem fluidez, além de proporcionar controle na água perdida por filtração na formação porosa, garantindo o sucesso da operação de bombeio. Em deter minados campos, além do efeito da profundidade, as condições geológicas das formações promovemvariações do gradiente de pressão e temperatura ao longo da profundidade vertical do poço. Recentemente, diversos aditivos químicos da indústria da construção civil tem sido estudados em condições de cimentação de poços de petróleo. Vários produtos testados tem apresentado desempenho superior aos produtos normalmente empregados pela indústria de petróleo com boa relação custo/benefício em função do volume de mercado da construção civil. Resultados promissores na seleção de aditivos com função dispersante da construção civil para operações de cimentação de poços de petróleo onshore foram obtidos para temperaturas até 80°C. O potencial de uso desses aditivos permite estabelecer novas soluções para problemas encontrados na cimentação de poços de petróleo HPHT, poços sujeitos à injeção de vapor, poços depletados e poços produtores de gás. Na construção civil, os superplastificantes permitem reduzir o fator água/cimento das argamassas proporcionando melhoria de propriedades como resistência mecânica e fluidez. Assim, o objetivo deste trabalho foi o estudo e a caracterização reológica de pastas constituídas de cimento Portland, água e aditivos do tipo plastificante, com função dispersante a base de naftaleno condensado e policarboxilato, na faixa de temperaturas de 58°C e 70ºC. As condições utilizadas para a avaliação dos aditivos alternativos foram baseadas em uma cimentação primária para um poço hipotético de 2200 m de profundidade e gradientes geotérmicos de 1,7°F/100 pés e 2,1°F/100 pés. Os resultados demonstraram a grande eficiência e o poder dispersivo do policarboxilato para as temperaturas estudadas. O aditivo promoveu alta fluidez, sem efeitos de sedimentação da pasta. O dispersante à base de naftaleno reduziutant o a viscosidade plástica como o limite de escoamento acimada concentração a partir de 0,13%. O modelo de Bingham descreveu bem o comportamento reológico das pastas com policarboxilato para todas as concentrações.

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  • MANOEL IVANY DE QUEIROZ JUNIOR
  • Avaliação da adição de Nanosílica e silicato de sódio em pastas de cimento para poços de petróleo com baixo gradiente de fratura.

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • Data: 27/Mai/2013
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  • A cimentação de poços de petróleo é uma das etapas mais criticas durante a fase de perfuração de um poço, pois problemas durante a operação de bombeio da pasta e um preenchimento incompleto do espaço anular, entre o revestimento e a parede do poço, podem causar a perda do mesmo. Portanto, a pasta adotada na cimentação primária de um poço de petróleo deve ser calculada adequadamente para que sejam evitados estes problemas durante seu bombeamento. Atualmente, a diversidade dos materiais empregados na confecção de pastas para cimentação de poços de petróleo tem permitido a produção de misturas que atendam às condições de cada poço a ser cimentado, possibilitando o combate aos problemas encontrados no campo. Desta forma, neste trabalho foram utilizadas pastas com silicato de sódio e nanosílica em concentrações variadas, com a finalidade de se comparar a eficiência dos dois estendedores, como também, se estimar a melhor concentração experimental de cada um deles; além de se verificar através das propriedades das pastas, obtidas a partir dos ensaios, se é possível a aplicação desses aditivos nas pastas de cimentos para o campo, sem trazer prejuízos secundários, como por exemplo, aumento significativo da viscosidade, o que pode resultar no incremento da pressão de bombeio em operações de recimentação.

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  • CLEONILSON MAFRA BARBOSA
  • Síntese e caracterização do carbeto misto de nióbio e tântalo nanoestruturado a partir da columbita [(Fe, Mn) (Nb, Ta)2O6].

     

  • Orientador : CARLSON PEREIRA DE SOUZA
  • Data: 7/Jun/2013
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  • Esse trabalho propôs uma nova rota alternativa de síntese de carbeto misto de nióbio e tântalo nanoestruturado a partir do mineral de base a columbita, um mineral ortorrômbico extraído do município de Currais Novos – RN, através de reações gás-sólido em baixa temperatura. Inicialmente, esse mineral de partida (columbita) passou por um processo de quarteamento, seguida de moagem e peneiramento e a sua caracterização foi realizada através da fluorescência de raios X (FRX) e difração de raios X (DRX), apresentando características satisfatórias para a síntese. Na sequência, foi realizado o tratamento de minério durante o tempo de 3, 5 e 8 horas, sendo que o tratamento de 8 horas apresentou o melhor resultado. Por conseguinte, foi realizada a síntese do precursor, um reagente mais reativo, utilizado na síntese do carbeto pela reação gás-sólido. O precursor sintetizado foi o complexo tris(oxalato)oxiniobio-tantalato de amônio hidratado [(NH4)3(Nb(1-x)Tax)O(C2O4)3.nH2O], este precursor oxalato apresentou alta reatividade, quando utilizados como reagentes sólidos na produção do Nb(1-x)Ta(x)C nanoestruturados, devido a forma e tamanho das partículas (inferior a 2 µm) e porosidade. Foi caracterizado por análise granulométrica (AG), fluorescência de raios X (FRX), difração de raios X (DRX), análise termogravimétrica, termodiferencial e calorimétrica (TG/DTA/DSC), espectroscopia de infravermelho (IV), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de energia dispersiva (EDS). A reação gás-sólido ocorre entre o precursor e uma mistura gasosa de H2/CH4, onde o hidrogênio é o gás redutor e o metano é a fonte de carbono. O Nb(1-x)Ta(x)C nanoestruturado foi produzido a partir de uma nova metodologia em temperaturas e tempo inferiores (entre 930 0C e 980 0C – 2 horas e 2,5 horas) aos utilizados no método convencional, o qual é baseado em reação no estado sólido, controlada pela difusão e transformações de fases. O carbeto misto de nióbio e tântalo nanoestruturado sintetizado foi caracterizado por fluorescência de raios X (FRX), difração de raios X (DRX) com refinamento pelo método de Rietveld, análise da área superficial específica (BET), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de energia dispersiva (EDS). Os resultados obtidos mostraram que a técnica de síntese utilizada possibilita à produção do carbeto.

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  • QUEREM APUQUE FELIX DE ANDRADE
  • Influência de tratamentos térmicos no comportamento mecânico da blenda poli(metacrilato de metila) / poli(tereftalato de etileno) reciclado

  • Orientador : EDSON NORIYUKI ITO
  • Data: 7/Jun/2013
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  • A variação no grau de cristalinidade dos componentes de uma blenda polimérica influencia nas propriedades mecânicas e esta variação de grau de cristalinidade pode ser obtida por tratamentos térmicos, que levam as modificações da estrutura esferulita do polímero semi-cristalino da blenda polimérica. O objetivo deste trabalho foi analisar a influência de diferentes tratamentos térmicos na variação do grau de cristalinidade, nas propriedades mecânicas e no mecanismo de fratura da blenda poli(metacrilato de metila)/poli(tereftalato de etileno) reciclado (PMMA/PETrec) com e sem o uso do agente compatibilizante interfacial poli(metacrilato de metila-co-metacrilato de glicidila-co-acrilato de etila) (MMA-GMA-EA). Todas as composições foram submetidas a dois diferentes tratamentos de recozimento. No tratamento térmico T1 as amostras foram tratadas a 130 °C por 30 min. e resfriadas ao ar.  No tratamento T2 as amostras foram tratadas a 230 °C por 5 mim. e resfriadas a –10 °C. A variação do grau de cristalinidade foi verificada pela relação de proporcionalidade existente entre cristalinidade e densidade, sendo a densidade medida por picnômetria. As propriedades mecânicas foram verificas por ensaios de tração e a tenacidade à fratura verificada pela aplicação do método do trabalho essencial de fratura (EWF) e pelo método da tenacidade à fratura em deformação plástica (KIc). Utilizou-se a microscopia eletrônica de varredura (MEV) para analisar a superfície de fratura das amostras. As composições submetidas ao tratamento térmico apresentaram T1, de uma forma geral, aumento no grau de cristalinidade, nas propriedades mecânicas e na tenacidade à fratura, enquanto que as composições submetidas ao tratamento T2 mostraram uma redução destas propriedades.

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  • MARIA DE FÁTIMA DANTAS E SILVA
  •  Impregnação de metais em xisto retortado para uso como adsorventes.

  • Orientador : MARCUS ANTONIO DE FREITAS MELO
  • Data: 14/Jun/2013
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  • Preocupações ambientais têm levado ao aumento de pesquisas em busca de novas técnicas de adsorção, materiais adsorventes de baixo custo e estarem disponíveis em grande quantidade. Muitos trabalhos buscam desenvolver tecnologias com adsorventes modificados que aumentem a seletividade. O Brasil possui a segunda maior reserva mundial de xisto oleígeno, por esse motivo, o aproveitamento desse rejeito é de grande interesse. Este estudo teve objetivo de analisar e caracterizar o xisto retortado, rejeito proveniente da pirólise do xisto pirobetuminoso, e o xisto retortado modificado através do método de impregnação por via úmida, cujos precursores foram nitratos de metais (ferro, níquel e cobre) para utiliza-los como adsorventes. As amostras foram caracterizadas química, textural e estruturalmente, pelas análises de fluorescência de raios X (FRX), área superficial específica (BET), difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). As amostras impregnadas apresentaram redução na área superficial e no volume de poros quando comparados com o xisto retortado. Além disso, difrações referentes aos metais impregnados, foram observadas nas análises de DRX, sendo os mesmos detectados na análise de FRX e MEV, os materiais mostraram heterogeneidade em sua composição. Os resultados indicaram que os adsorventes apresentavam características adequadas para adsorção.
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  • MARIA JOSÉ SANTOS LIMA
  • Síntese e Caracterização de TaC e Óxido Misto de Tântalo e Cobre Nanoestruturados a Partir do Precursor Oxálico de Tântalo Através de Reações Gás-sólido e sólido-sólido a Baixa Temperatura.

  • Orientador : UILAME UMBELINO GOMES
  • Data: 20/Jun/2013
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  • A pesquisa e o desenvolvimento de Materiais nanoestruturados vêm crescendo significativamente nos últimos anos. Estes materiais apresentam propriedades significativamente modificadas em comparação às dos materiais convencionais, devido às dimensões extremamente reduzidas dos cristalitos. O carbeto de Tântalo (TaC) é um material extremamente duro, apresentando elevada dureza, elevado ponto de fusão, elevada estabilidade química, boa resistência ao ataque químico e choque térmico e excelente resistência à oxidação e corrosão.  Os compostos de Tântalo impregnados com Cobre também possuem excelentes propriedades dielétricas e magnéticas.  Desta forma este trabalho teve como objetivo a obtenção de TaC e do óxido misto de tântalo e cobre nanoestruturado a partir do precursor tris(oxalato)oxitantalato de amônio hidratado, através de reação gás-sólido e sólido-sólido respectivamente a baixa temperatura (1000°C) e  curto tempo de reação. Os materiais obtidos foram caracterizados através de difração de Raios-X (DRX), Refinamento Rietveld, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia por Fluorescência de Raios-X (FRX), Espectroscopia de Infravermelho (espectroscopia IV), Termogravimétrica (TG) e Analise Termodiferencial (DTA) e BET. Através das analises de DRX e do refinamento Reitiveld para o TaC com S= 1,1584 observou-se a formação do carbeto de tântalo puro com estrutura cúbica e tamanho médio de cristalitos na ordem de 12,5 nanômetros.  Para a síntese realizada do óxido misto de tântalo e cobre houve a formação de duas fases distintas: CuTa10O26  e Ta2O5, embora esta última tenha sido formada em menor quantidade.

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  • RAIMISON BEZERRA DE ASSIS
  • SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE FERRITA Ni-Zn PELO MÉTODO DOS PRECURSORES POLIMÉRICOS CALCINADA POR ENERGIA DE MICROONDAS 

  • Orientador : FABIANA VILLELA DA MOTTA
  • Data: 4/Jul/2013
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  • Cerâmicas magnéticas tem sido alvo de diversos estudos, principalmente com relação as características intrínsecas e extrínsecas destes materiais. Dentre os materiais cerâmicos magnéticos de interesse tecnológico, destacam-se as ferritas. O tratamento de materiais cerâmicos por energia de microondas tem oferecido diversas vantagens, tais como: otimização dos processos de obtenção, alto controle de aquecimento, menor consumo de tempo e energia entre outras. Neste trabalho, foram sintetizados pós de ferritas Ni-Zn de composição Ni1-xZnxFe2O4 (0,25 ≤ x ≤ 0,75 mols) pela rota dos precursores poliméricos em duas condições de tratamento térmico, em forno convencional e por energia de microondas a 500, 650, 800 e 950°C, e sua caracterização estrutural, morfológica e magnética. Os materiais obtidos foram caracterizados por análises térmicas (ATG/DSC), difração de raios x (DRX), espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de raios X por dispersão de energia (EDS) e magnetometria de amostra vibrante (VSM). Os resultados da difração de raios X confirmaram a formação da estrutura cúbica de espinélio ferrita. As características extrínsecas dos pós obtidos e a calcinação por microondas influenciaram de forma significativa o comportamento magnéticos das ferritas, apresentando partículas ferrimagnéticas, caracterizadas como materiais magnéticos moles (macias), sendo de grande interesse tecnológico. Os resultados induziram o potencial de aplicação de energia de microondas para a calcinação de pós de ferritas Ni-Zn.

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  • EDNA MARIA SILVA CORDEIRO
  • Biocompósitos poliméricos obtidos a partir da fração lignocelulósica e amilácea do caroço de manga (Mangifera indica), Tommy Atkins.

  • Orientador : EDSON NORIYUKI ITO
  • Data: 19/Jul/2013
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  • Este trabalho apresenta como objetivo utilizar caroços, resíduos gerados do processamento agroindustrial da manga, como fonte de amido para obtenção de biopolímeros e, também, como fonte de fibras e nanocristais de celulose, que serão utilizadas como cargas reforçantes no micro e nanobiocompósitos poliméricos. As fibras in natura removidas do tegumento do caroço de manga foram caracterizadas, bem como as fibras tratadas e nanocristais de celulose extraídos a partir delas. O amido extraído das amêndoas do caroço apresentou um bom rendimento (32%) e elevado grau de pureza. As análises químicas, de cristalinidade e morfológicas das fibras in natura, fibras tratadas e nanocristais de celulose confirmaram a eficácia do tratamento químico realizado em remover os constituintes amorfos (hemicelulose e lignina). Foram utilizados 62,5% de amido; 9,4% de água e 28,1% de glicerol, como plastificantes, em extrusora dupla rosca para produção do amido termoplástico (TPS), obtidas de duas fontes: amido de milho e amido de manga. O amido de manga foi o objetivo principal deste trabalho para produção de materiais biodegradáveis, e o amido de milho foi utilizado a termo de comparação, em função de ser uma fonte convencional de obtenção de amido comercial. Um reprocessamento em extrusora monorosca foi realizado com a finalidade de incorporar as fibras (6% em massa) e nanocristais de celulose (1% em massa) em matriz de TPS para obter compósitos e nanocompósitos, respectivamente. Os biocompósitos e bionanocompósitos poliméricos foram obtidos e os TPS do amido de manga apresentaram melhores resultados de propriedades térmicas e mecânicas quando comparados aos TPS de amido de milho. Concluiu-se que os resíduos gerados do processamento agroindustrial da manga utilizados apresentaram potencial para a produção de materiais biodegradáveis.

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  • JULIANA ELIONARA BEZERRA COSTA
  • ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE AS PROPRIEDADES DO GESSO OBTIDO DE REJEITO DA PRODUÇÃO DE SAL E GESSOS COMERCIAIS

  • Orientador : MARCUS ANTONIO DE FREITAS MELO
  • Data: 16/Ago/2013
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  • Os impactos ambientais, ocasionados pela geração de resíduos sólidos, são uma preocupação bastante citada na atualidade. Alguns desses resíduos, provenientes das mais variadas atividades humanas, podem ser totalmente reaproveitados, diminuindo o efeito desses impactos, geralmente ocasionado pela má disposição, no meio ambiente. Durante o processo de produção do sal, os primeiros cristais formados são descartados como resíduo industrial. Este é constituído basicamente por gipsita, um sulfato de cálcio di-hidratado (CaSO4.2H2O). A gipsita em questão pode passar por um processo de calcinação para a produção do gesso (CaSO4.0,5H2O) e subsequente aplicação na indústria cimenteira. Considerando a necessidade de desenvolvimento e aplicação para estes resíduos industriais, o presente trabalho tem o objetivo de analisar o gesso obtido a partir da gipsita que foi gerada durante o processo de produção do sal, denominado Salgesso, e sua viabilidade de utilização na indústria da construção civil, trazendo benefícios ambientais e econômicos. Para caracterização, foram realizados os experimentos de: Fluorescência de raios X (FRX), Difração de raios X (DRX), análises térmicas (TG/DTG) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) com EDS. Foram realizados também ensaios para a obtenção de características físicas como Módulo de finura, Massa unitária, tempo de pega e resistência à compressão. Três gessos comerciais, utilizados na construção civil, foram usados como material de referência. Todos os ensaios foram realizados seguindo a normatização vigente. Foi observado que, apesar de alguns ensaios apresentarem divergência de resultados entre os gessos salino e comerciais em todas as propriedades estudadas, o Salgesso tem valores dentro dos limites impostos pela norma. Entretanto, há uma possibilidade de melhora por meio de um processo de calcinação mais eficaz.

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  • JUCIKLÉCIA DA SILVA REINALDO
  • Processamento e Caracterização da blenda poli(metacrilato de metila) (PMMA) elastomérico e poli(tereftalato de etileno) (PET) pós-consumo

  • Orientador : EDSON NORIYUKI ITO
  • Data: 23/Ago/2013
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  • Neste trabalho é desenvolvida e estudada a blenda imiscível poli(metacrilato de metila) (PMMA) elastomérico com poli(tereftalato de etileno) (PET) grau garrafa com e sem o uso do agente compatibilizante, poli(metacrilato de metila-co-metacrilato de glicidila-co-acrilato de etila) (MMA-GMA-EA). As caracterizações de medida de índice de fluidez (MFI), reometria de torque, determinação da densidade e do grau de cristalinidade por picnometria, ensaio de tração uniaxial, tenacidade a fratura em estado plano de deformação (KIC), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de transmissão (MET), foram realizadas nos polímeros puros e blendas PMMA/PET. Os resultados reológicos apresentaram indícios de reação entre o MGE com o PET e, também, com o PMMA. O aumento na concentração de PET reduz o torque e a adição do MGE aumenta o torque da blenda. Os ensaios de tração mostraram que o aumento da porcentagem de PET proporcionou um aumento na resistência máxima e no módulo de elasticidade e diminuição no alongamento na ruptura. Entretanto, na inversão de fase, onde a blenda apresenta indícios de morfologia co-contínua e, em composições onde aparentemente ocorreu eficiência de compatibilização, o alongamento na ruptura apresentou valor expressivamente alto em relação ao valor do PMMA. Verificou-se que foi possível a aplicação do método do trabalho essencial de fratura para a maioria das formulações. E observou-se que com o aumento do PMMA na formulações das blendas ocorreu uma melhoria nos valores do trabalho essencial específico de fratura (We) e uma redução nos valores do trabalho não essencial específico de fratura (βWp).

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  • ALESSANDRA AGNA ARAÚJO DOS SANTOS
  • ESTUDO DA SINTERIZAÇÃO DO COMPÓSITO WC-316L

  • Orientador : UILAME UMBELINO GOMES
  • Data: 2/Set/2013
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  • O metal duro é um compósito de matriz metálica composto por uma fase dura, os carbetos, e uma fase dúctil, o metal ligante, podendo ser cobalto, níquel ou ferro, que exerce o papel de ligante da fase dura, conferindo ao material a tenacidade adequada. O metal duro, WC, é produzido por metalurgia do pó, e suas propriedades são dependentes da composição, das características dos pós de partida e da porcentagem do material ligante. O principal ligante utilizado em metal duro a base de WC é o cobalto. No entanto, o cobalto é um material escasso, que possui alto custo de processamento e é tóxico. O presente trabalho teve como objetivo analisar a influência do aço inoxidável 316L na sinterização do WC, avaliando assim a possibilidade de substituição do Cobalto como material ligante pelo aço inoxidável 316L para uma percentagem de ligante de 3%. O aço inox 316L possui características similares ao Cobalto no WC e possui ainda menor custo de processamento e é não tóxico. O compósito WC-316L foi processado via Metalurgia do Pó pelas seguintes etapas: preparação dos pós-iniciais (relação de bolas 7:1), moagem á úmido realizada por 5 horas em Moinho planetário de Alta Energia, compactação de 200 MPa á frio, a sinterização foi realizada em diferentes temperaturas: 1200oC, 1300oC e 1400oC com taxa de 20oC e isoterma de 1hora em atmosfera de vácuo. Os pós de partida WC e 316L foram caracterizados por Difração de Raios-X e ensaio granulométrico. O compósito sinterizado WC-316L foi caracterizado por Difração de Raios-X, Microscopia Eletrônica e ensaio de Microdureza Vickers. As amostras sinterizadas a temperatura de 1400oC apresentaram valor de dureza compatível com o compósito WC-Co, 1890 HV, para a mesma percentagem de ligante. As análises complementares no microscópio eletrônico mostram boa dispersão dos componentes processados, no entanto com heterogeneidade na distribuição de tamanhos, principalmente nas amostras processadas a 1200oC. As amostras processadas as temperaturas de 1200oC e 1300oC apresentaram porosidade considerável, heterogeneidade microestrutural e propriedade mecânica de dureza bem abaixo daquela esperada para compósitos a base de WC, 200 HV e 700 HV, respectivamente. As análises feitas inferem que o aço inoxidável pode ser utilizado em substituição ao cobalto para uma percentagem de ligante de 3% desde que sejam utilizadas temperaturas de sinterização a parti de 1400 oC para uma percentagem de ligante de 3%.
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  • ANA PAULA PEREIRA FULCO
  • Comportamento magnético de compósitos de matriz polimérica com adição de ferritas

  • Orientador : JOSE DANIEL DINIZ MELO
  • Data: 6/Set/2013
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  • Materiais compósitos poliméricos oferecem vantagens para várias aplicações pela combinação de propriedades que inclui baixa densidade, elevada resistência mecânica e módulo de elasticidade específicos e resistência a corrosão.  Entretanto, por não serem magnetizáveis, estes materiais não permitem a utilização de técnicas de avaliação não destrutivas que utilizem sensores magnéticos.  Ferritas são materiais com excelentes propriedades magnéticas, estabilidade química e resistência à corrosão. Devido a essas propriedades estes materiais são promissores para o desenvolvimento de compósitos poliméricos com propriedades magnéticas. Neste trabalho, discos de compósitos de fibra de vidro/epóxi foram produzidos com adição de 10% em massa de partículas de ferrita. Defeitos foram introduzidos nestas amostras em locais pré-determinados e elas foram avaliadas utilizando a técnica de fuga de fluxo magnético. A caracterização estrutural das partículas de ferrita foi também realizada pela técnica de difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV),  a caracterização magnética foi medida através da magnetometria de amostra vibrante (MAV). Os resultados sugerem que a abordagem proposta tem grande potencial para a detecção de falhas em dutos de compósitos poliméricos.

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  • MARIA VERONILDA MACÊDO SOUTO
  • SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE  CuNb2O6 e CuNbC ATRAVÉS DE REAÇÃO SÓLIDO- SÓLIDO E GÁS- SÓLIDO A BAIXA TEMPERATURA.

  • Orientador : CARLSON PEREIRA DE SOUZA
  • Data: 31/Out/2013
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  • Os carbetos de metais refratários têm se revelado importantes no desenvolvimento de materiais de engenharia, devido as suas propriedades, tais como: alta dureza, alto ponto de fusão, alta condutividade térmica e alta estabilidade química. O carbeto de nióbio apresenta essas características. Os compostos de nióbio impregnados com Cobre também possuem excelentes propriedades dielétricas e magnéticas e, além disso, a dopagem com Cu aumenta a atividade catalítica em processos de oxidação de hidrogênio. Este trabalho teve como objetivo a síntese dos materiais CuNbC e óxido de nióbio e cobre nanoestruturados a partir do precursor tris(oxalato)oxiniobato de amônio hidratado, através de reação gás-sólido e sólido-sólido, respectivamente. Para ambos, a reações foram realizadas a baixa temperatura (1000°C) e curto tempo de reação (2 horas). O carbeto de nióbio foi produzido com 5% e 11% de cobre e o óxido de nióbio com 5% de cobre.  Os materiais obtidos foram caracterizados através dos ensaios de Difração de Raios X (DRX), Refinamento Rietveld, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia por Fluorescência de Raios-X (FRX), Espectroscopia de Infravermelho (IV), Termogravimétrica (TG), Analise Termodiferencial (DTA). Através das análises de DRX e do refinamento Reitiveld para o CuNbC com S= 1,23, observou-se a formação do carbeto de nióbio e cobre puro com estrutura cúbica.  Para a síntese realizada do óxido misto de nióbio e cobre correu a formação de duas fases distintas: CuNb2Oe Nb2O5, embora a última tenha sido formada em pequena quantidade.

     


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  • BEATRIZ SIMÃO DE SOUZA NETA MENDES
  • Síntese do Poli (ácido láctico) a partir  do ácido-L-láctico para aplicação em embalagens biodegradáveis.

  • Orientador : MARIA CAROLINA BURGOS COSTA DO NASCIMENTO
  • Data: 1/Nov/2013
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  • Os impactos ambientais causados pelo descarte de embalagens poliméricas não biodegradáveis no meio ambiente, assim como o alto preço e escassez do petróleo, fizeram com que pesquisas crescentes na área de polímeros biodegradáveis provenientes de fontes renováveis fossem desenvolvidas.  O poli (ácido láctico) (PLA) é um polímero promissor, produzido a partir de fonte renovável, que possui propriedades similares às dos polímeros convencionais, tal como o polietileno tereftalato (PET), porém, quando descartado, causa menos impacto no ambiente devido à sua característica de biodegradabilidade. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo utilizar a ferramenta de planejamento fatorial, por meio de um planejamento composto central (DCCR), visando otimizar as condições de síntese por policondensação direta do poli (ácido Láctico) a partir do ácido-L-láctico, para fabricação de embalagens biodegradáveis. O polímero obtido foi caracterizado por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), análise viscosimétrica, calorimetria exploratória diferencial (DSC) e cromatografia de exclusão por tamanho (SEC). Os resultados obtidos confirmaram a formação do poli (ácido láctico) semicristalino em todas as sínteses realizadas, e os corpos de prova fabricados a partir do mesmo comprovaram possuir potencial para serem utilizados em embalagens alimentícias. As análises de SEC, assim como as análises de viscosimetria, confirmaram que, em geral, longos tempos de síntese associados com uma menor quantidade de catalisador resultam em polímeros com maiores Mn, Mv, Mw e Mz.

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  • ANA CLÁUDIA MEDEIROS DE CARVALHO
  • Síntese e Caracterização do Poli(ácido láctico) para potencial uso em Sistemas de Liberação Controlada de Fármacos.

  • Orientador : MARIA CAROLINA BURGOS COSTA DO NASCIMENTO
  • Data: 11/Nov/2013
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  • Com os avanços na medicina, a expectativa de vida da população mundial vem crescendo consideravelmente nas últimas décadas, no entanto, um maior número de doenças e uma redução natural das propriedades e atividades dos tecidos e dos órgãos são consequência deste crescimento. Pesquisas vêm sendo realizadas, visando manter o padrão de vida da população através do desenvolvimento de novas drogas e novos procedimentos cirúrgicos. Os biomateriais são uma das alternativas mais estudadas atualmente, e sua utilização vai desde a reconstrução de tecidos e órgãos afetados por patologias ou outros tipos de falha, à utilização em sistema de liberação de fármacos capazes de prolongar o tempo do medicamento no organismo e aumentar a sua biodisponibilidade. Os biopolímeros são uma classe de biomateriais muito visada pelos pesquisadores, uma vez que apresentam propriedades ideais para tal aplicação, como por exemplo, alta biocompatibilidade e biodegradabilidade. O Poli(ácido láctico) (PLA) é um exemplo de biopolímero usado como biomaterial, e seu monômero, o ácido láctico, é um ácido encontrado naturalmente no organismo, podendo ser produzido a partir de fontes renováveis não-tóxicas, como o milho. Poli(ácido láctico) é comercialmente produzido a partir da policondensação direta do ácido láctico ou da polimerização por abertura de anel do lactídeo, porém, a policondensação direta é a forma de síntese mais barata para produzir PLA devido ao uso de poucas etapas de polimerização. Neste trabalho foi utilizada a ferramenta de planejamento experimental para produzir PLAs com diferentes massas molares, a partir da policondensação direta de ácido láctico, visando otimizar e controlar os principais parâmetros da policondensação, de modo a produzir PLA com características adequadas para a  utilização em sistema de liberação de fármacos (SLFs). Os PLAs produzidos foram caracterizados pelas técnicas de Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC), Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Cromatografia por Exclusão de Tamanho (SEC).

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  • JOAO BATISTA DUARTE
  • ESTUDO DA SUBSTITUIÇÃO DE AGREGADOS MIÚDOS NATURAIS POR PÓ DE PEDRA EM CONCRETO DE CIMENTO PORTLAND.

  • Orientador : WILSON ACCHAR
  • Data: 29/Nov/2013
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  • O acentuado consumo de recursos naturais pela indústria da construção civil tem motivado inúmeros estudos referentes à aplicação de resíduos que substituam parcialmente ou totalmente alguns materiais, como os agregados, reduzindo assim o impacto ambiental causado pela extração da areia e pelo processo de britagem. A aplicação do pó de pedra oriundo do processo de britagem como agregado para a produção de concretos de cimento Portland é uma alternativa viável, tendo em vista o alto custo das areias naturais, além dos danos ambientais que sua exploração ocasiona ao meio ambiente. O pó de pedra possui custo reduzido comparado ao da areia natural pelo fato de ser produzido nos canteiros das próprias pedreiras, que geralmente ficam localizadas próximas aos grandes centros urbanos. A presente pesquisa analisou a viabilidade da utilização do pó de pedra proveniente da britagem de rochas gnaisses no estado da Bahia, em substituição à areia natural quartzosa. No desenvolvimento deste estudo científico foi realizada a caracterização física e química das matérias primas aplicadas e moldados corpos de prova cilíndricos, utilizando-se como referência os valores de Fck 20, Fck 25 e Fck 30 MPa (Resistência característica do concreto aos 28 dias) nas seguintes composições de pó de pedra:10%, 30%, 50%, 100% e 100% com aditivo. Os corpos de prova foram curados e submetidos aos ensaios de resistência à compressão e absorção de água, em seguida as amostras foram submetidas à ensaios de difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura. A análise dos resultados obtidos constatou que a composição com 10% de pó de pedra apresentou os melhores resultados referentes aos ensaios físicos e mecânicos realizados, confirmando a redução da resistência à compressão e o aumento da absorção de água à medida que se aumentou o teor do pó de pedra na composição do concreto.

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  • KEITE ANNY ROCHA AVELINO PEREIRA DA SILVA
  • Estudo da potencialidade da incorporação de resíduo de granito e da queima da casca do café em cerâmica vermelha.

  • Orientador : WILSON ACCHAR
  • Data: 29/Nov/2013
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  • A produção industrial de rochas ornamentais e a queima da casca do café geram resíduos que são descartados no meio ambiente. Porém, com o estudo da incorporação destes resíduos em produtos cerâmicos, poderá ser encontrada uma alternativa para a redução dos impactos ambientais e efeitos danosos à saúde humana causados pelo seu descarte indiscriminado na natureza. Nesse sentido, este trabalho teve como objetivo estudar a adição de cinzas da casca do café e resíduo de granito na argila usada para a produção de cerâmica vermelha. As matérias-primas foram moídas a seco e peneiradas na malha 100 mesh. Para caracterizar as matérias-primas foram realizadas as análises de difração de raios X (DRX), fluorescência de raios X (FRX), análise granulométrica (AG), análise térmica diferencial (DTA) e análise termogravimétrica (TG). Foram preparadas seis formulações onde o teor de argila foi mantido constante (70% em peso) e os teores de cinzas e de resíduo de granito variaram de 10, 15, 20 e 30%. Foram realizadas análises dilatométricas em quatro formulações selecionadas, contendo elas: 100% argila (A100); 70% argila e 30% cinza (A70C30); 70% argila e 30% resíduo de granito (A70G30); e 70% argila, 15% resíduo de granito e 15% cinza (A70G15C15). As amostras foram confeccionadas por compactação uniaxial com pressão de 25 MPa, e queimadas às temperaturas de 800ºC, 850ºC, 900ºC, 950ºC, 1000ºC e 1100ºC. Foram realizados ensaios para determinar a retração linear de queima (RLq), absorção de água (AA), porosidade aparente (PA), massa específica aparente (MEA) e tensão de ruptura a flexão (TRF). Foram realizadas também análises de difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura (MEV) das amostras queimadas. As formulações com incorporação de resíduo de granito e/ou cinza alcançaram os limites exigidos de absorção de água segundo as normas NBR 15270-1 e 15310 e de tensão de ruptura à flexão segundo a literatura clássica (SANTOS, 1989), necessários para a produção de telhas e blocos cerâmicos para alvenaria de vedação.

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  • LAURA XIMENA LOVISA
  • PROPRIEDADE FOTOLUMINESCENTE DA ZrO2: Tb+3, Eu+3, Tm+3 OBTIDA PELO MÉTODO DE POLIMERIZAÇÃO DE COMPLEXOS

  • Orientador : FABIANA VILLELA DA MOTTA
  • Data: 16/Dez/2013
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  • Estudos recentes investigam uma nova classe de materiais inorgânicos que surgem como uma opção promissora em aplicações de alto desempenho no campo da fotoluminescência. Destaque para fósforos dopados como íons de terras raras (TR+3), que possuem uma alta eficiência luminosa, um longo tempo de decaimento e por serem capazes de emitir radiações na faixa do visível, específicas de cada elemento. Neste trabalho, foram sintetizadas nanopartículas de ZrO2:Tb+3, Eu+3, Tm+3 pelo Método de Polimerização dos Complexos (MPC). Foram investigadas as influências causadas pela temperatura de tratamento térmico e pelo teor dos dopantes na zircônia no comportamento fotoluminescente. As partículas foram calcinadas a temperatura de 400, 500 e 600ºC durante duas horas e a concentração dos dopantes variou em 1, 2, 4 e 8% mol TR+3. As amostras foram caracterizadas por difração de raios X, Espectroscopia na região do UV-Visível, Medidas de fotoluminescência (FL) e Análises térmicas (TG/ DSC). Os resultados de difração de raios X confirmaram a formação das fases tetragonal e cúbica. Os espectros de fotoluminescência apresentam emissões simultâneas correspondentes na região do azul (450 nm), do verde (550 nm) e do vermelho (615 nm). De acordo com os resultados obtidos, as partículas de ZrO2 codopadas com íons terras de raras apresentam-se como um material promissor para emissão no branco com um potencial de aplicação no campo da fotoluminescência.


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  • CARLOS RENER DO NASCIMENTO
  • Estudo sobre tratamento térmico e mudança superficial da diatomita de Punaú/RN para o desenvolvimento de um auxiliar de filtração.

  • Orientador : UILAME UMBELINO GOMES
  • Data: 30/Dez/2013
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  •        A diatomita é um material natural, possui grandes variedades e aplicações devido as suas  adequadas propriedades físicas e químicas, atualmente suas principais aplicações são, como isolante acústico, auxiliar de filtração e carga industrial. O material filtrante deve apresentar composição química de material inerte, que conferem á diatomita um valor comercial e desempenho não encontrado em outros materiais particulados para esta aplicação. A diatomita sofre alterações superficiais após tratamento térmico em altas temperaturas, a partir de 800°C, conferindo propriedades que oferecem aplicações nas industrias alimentícias, de bebidas, farmacêuticas, têxtil e cosméticas. Este trabalho apresenta um estudo de tratamento térmico em diatomita natural para adequar suas propriedades, os tratamentos térmicos foram realizados em forno aberto nas temperaturas variando de 800°C a 1200°C, por tempos de 08:00 a 24:00h. As amostras foram caracterizadas por difração de raios-x, fluorescência de raios-x, microscopia eletrônica de varreduras, granulometria a laser, e área superficial especifica. Os resultados demonstraram uma mudança morfológica superficial bem como o incremento da área superficial significativos, tornando este material apto pra ser aplicado como auxiliar filtrante.                                                                                     

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  • MAXDAVID OLIVEIRA CAMPOS
  • ESTUDO COMPARATIVO DE PÁS PARA AEROGERADORES DE GRANDE PORTE FABRICADAS EM MATERIAIS COMPÓSITOS REFORÇADAS COM FIBRA DE CARBONO OU FIBRA DE VIDRO

  • Orientador : JOSE DANIEL DINIZ MELO
  • Data: 30/Dez/2013
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  • A pesquisa e desenvolvimento de pás de aerogeradores são fundamentais para acompanhar o crescimento no setor de energias renováveis em todo mundo. Apesar das pás atualmente serem produzidas tipicamente com materiais compósitos reforçados com fibras de vidro, a tendência de aumento no tamanho das pás, especialmente no setor offshore, aumenta também o interesse por materiais compósitos reforçados com fibras de carbono, devido às suas propriedades, como elevado módulo de elasticidade combinado com baixa densidade.  Nesse trabalho um modelo de pá desenvolvido para geradores de grande porte (5 MW) foi estudado em escala reduzida. Foram realizados estudos numéricos empregando técnicas de Computational Fluid Dynamics(CFD) para determinar o carregamento aerodinâmico na pá. Foram projetadas e fabricadas duas pás com materiais compósitos de matriz epóxi, sendo uma pá com reforço de fibras de vidro e outra com fibras de carbono. Para os cálculos estruturais, foi adotado o critério de falha por tensão máxima. As pás foram fabricadas pelo processo deVacuum Assisted Resin Transfer Molding (VARTM), típico para este tipo de componente. Uma comparação do peso das duas pás foi realizada, e a pá de fibra de carbono apresentou 45% do peso da pá de fibra de vidro. Ensaios estáticos de flexão foram realizados nas pás para vários percentuais do carregamento de projeto e as deflexões medidas foram comparadas com os valores obtidos nas simulações numéricas de elementos finitos. Uma boa concordância foi observada entre os valores de deflexão medidos e calculados. Em resumo, os resultados obtidos neste trabalho confirmam que a baixa densidade combinada com elevadas propriedades mecânicas das fibras de carbono são atrativas para a produção de pás de aerogeradores de grande porte.

Teses
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  • VAMBERTO MONTEIRO DA SILVA
  • ESTUDO DA POTENCIALIDADE DO RESÍDUO CERÂMICO INCORPORADO NA PRODUÇÃO DE TIJOLOS MACIÇOS DE SOLO-AGLOMERANTE(S)

  • Orientador : WILSON ACCHAR
  • Data: 18/Jan/2013
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  • A cadeia produtiva da indústria da construção civil destaca-se como fonte geradora de significativo volume de resíduos sólidos nas áreas urbanas, os denominados resíduos da construção e demolição, que provocam enormes impactos ambientais e transtornos nos sistemas viários e nas redes coletoras da drenagem e do esgoto das cidades. Uma alternativa para minimizar os efeitos da deposição desses rejeitos é a reutilização dos mesmos como matéria-prima para a fabricação de outros produtos. Nesse contexto, a incorporação do resíduo cerâmico, oriundo da quebra do bloco cerâmico aplicado na execução das alvenarias de vedação, para produção dos tijolos maciços de solo-aglomerante(s) é possível devido às propriedades pozolânicas que o resíduo cerâmico apresenta quando submetido a processo de moagem para aumento da superfície específica das suas partículas. Esse estudo científico objetivou avaliar as propriedades físicas, mineralógicas e mecânicas de tijolos maciços produzidos a partir das formulações ternárias de solo-cal-resíduo cerâmico, solo-cimento-resíduo cerâmico e quaternária solo-cimento-cal e resíduo cerâmico. No desenvolvimento da pesquisa foi realizada a caracterização física, química e mineralógica das matérias-primas aplicadas, e moldados corpos-de-prova cilíndricos com a adição de 2% e 4% de resíduo cerâmico nas composições solo-aglomerante(s), nos teores de 8%, 10% e 12% dos mesmos, sendo os corpos de prova em seguida curados e submetidos aos ensaios de resistência à compressão simples, absorção de água e durabilidade modificada. Com os resultados mais significativos obtidos nos experimentos realizados, foram confeccionados tijolos maciços de solo-aglomerante(s) e resíduo cerâmico, nos teores acima citados, os quais foram submetidos à mesma sequência de ensaios realizados nos corpos-de-prova cilíndricos, sendo em seguida amostras enviadas para ensaios de difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados experimentais constataram que em termos de resistência à compressão simples, absorção de água e durabilidade modificada, a composição ternária solo, 12% cimento e 4% resíduo cerâmico apresentou os melhores resultados. Nas misturas quaternárias, a formulação solo, 10% cimento, 2% cal e 2% resíduo cerâmico apresentou melhor desempenho.

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  • THIAGO CHELLAPPA
  • Estudos comparativos do ciclo de regeneração de diferentes tipos de silicoaluminofosfatos

  • Orientador : VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR
  • Data: 22/Mar/2013
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  • Diferentes tipos de catalisadores heterogêneos do tipo silicoaluminofosfático, (SAPO-5, SAPO-11, SAPO-31, SAPO-34 e SAPO-41), peneiras moleculares com estrutura: AFI, AEL, ATO, CHA e AFO, respectivamente, foram sintetizados pelo método hidrotérmico. Utilizando-se de fontes como à alumina hidratada (pseudobohemita), ácido fosfórico, sílica gel, água e diferentes tipos de direcionadores estruturais orgânicos, tais como o: brometo de cetiltrimetilamônio (CTMABr), di-isopropilamina (DIPA), di-n-propilamina (DNPA) e hidróxido de tetraetilamônio (TEOS), nas respectivas amostras. Durante a preparação dos silicoaluminofosfatos o processo de cristalização das amostras ocorreu à temperatura de aproximadamente 200 °C, durante períodos que variaram de 18-72 h, quando foi possível obter as fases puras dos SAPOs. Os materiais obtidos foram lavados com água deionizada, secos e calcinados para a remoção das moléculas dos direcionadores. Posteriormente as amostras foram caracterizadas por difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FT-IR), área de superfície específica e análise térmica via TG/DTG. As propriedades ácidas foram determinadas usando adsorção de n-butilamina seguida de termodessorção programada. Esses métodos revelaram que às amostras dos SAPOs apresentaram uma acidez tipicamente fraca a moderada. Entretanto, uma pequena quantidade de sítios ácidos fortes foi também detectada. A desativação dos catalisadores foi conduzida pelo coqueamento artificial das amostras, seguidas das reações de craqueamento do n-hexano em um microrreator catalítico de leito fixo com fluxo contínuo acoplado em linha com um cromatógrafo a gás. Como principais produtos foram obtidos: etano, propano, isobutano, n-butano,e n-pentano, isopentano. Para determinar a regeneração e a remoção do coque foi aplicado o método cinético Vyazovkin (Model Free Kinetics).

     

     

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  • DANIEL ARAÚJO DE MACEDO
  • Processamento, microestrutura e caracterização eletroquímica de cermets Ni-CGO obtidos por síntese em uma etapa

  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • Data: 25/Mar/2013
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  • Cermets Ni-Ce0,9Gd0,1O1,95 (Ni-CGO) têm sido largamente investigados como materiais de anodo para células a combustível de óxido sólido (SOFCs). O desempenho eletroquímico destes materiais depende fundamentalmente da extensão dos chamados contornos de tripla fase (CTF), sítios eletroquimicamente ativos onde poros, eletrólito sólido (CGO) e metal (Ni) estão em mútuo contato. A otimização microestrutural de anodos Ni-CGO, envolvendo uma etapa inicial de obtenção de pós e etapas adicionais de processamento cerâmico, tem sido a estratégia mais utilizada para aumentar a extensão dos CTFs. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo principal avaliar as propriedades de diferentes pós de NiO-CGO, obtidos por síntese química e por mistura mecânica de óxidos, como materiais de anodo para SOFC. Ênfase é dada ao estudo do nanocompósito NiO-CGO obtido por uma rota química desenvolvida na UFRN, denominada síntese em uma etapa. Na primeira parte deste trabalho é apresentado um estudo microestrutural comparativo entre cermets Ni-CGO preparados a partir do nanocompósito e de uma mistura de óxidos previamente obtidos pelo método dos precursores poliméricos. A microestrutura de compósitos NiO-CGO e cermets Ni-CGO é investigada em função do teor de um agente formador de poros. A percolação elétrica das fases NiO e CGO é analisada por medidas de espectroscopia de impedância. A segunda parte deste trabalho aborda um estudo comparativo da correlação entre a microestrutura e as propriedades elétricas de compósitos NiO-CGO obtidos por síntese em uma etapa e por mistura mecânica de pós comerciais. As amostras foram sinterizadas entre 1350 e 1450 °C e caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de impedância. Observa-se que a condutividade elétrica total dos compósitos obtidos por síntese em uma etapa, medida entre 100 e 500 °C, é mais que uma ordem de magnitude superior que a de amostras preparadas a partir de pós comerciais. Este resultado está associado à presença de uma rede de grãos de NiO bem conectados e homogeneamente distribuídos, o que é responsável pelo melhor comportamento percolativo e menor energia de ativação (0,24 eV a 250 – 650 °C, após sinterização a 1450 °C) das amostras derivadas do nanocompósito. Na terceira parte deste trabalho, os cermets foram obtidos por serigrafia de suspensões cerâmicas de NiO-CGO sobre substratos densos de CGO. Anodos de referência foram preparados por mistura de óxidos comerciais. O desempenho eletroquímico dos cermets foi estudado por medidas de espectroscopia de impedância e polarização dc. As medidas foram realizadas na faixa de temperatura entre 650 e 750 °C, em atmosfera de hidrogênio úmido. Os resultados indicam que a resistência global dos anodos é dominada pela impedância de baixa frequência. O cermet obtido por síntese em uma etapa e sinterizado a 1450 °C apresenta uma resistência específica por área de 0,15 ohm.cm2 a 750 °C e uma polarização de 91 mV (medida a 750 °C e densidade de corrente de 322 mA/cm2), valores muito melhores que os obtidos para os anodos de referência, nas mesmas condições experimentais. O superior desempenho eletroquímico dos cermets obtidos por síntese em uma etapa é atribuído às suas características microestruturais diferenciadas, nomeadamente um reduzido tamanho de grão e distribuição homogênea de fase, que contribuem para aumentar a extensão dos contornos de tripla fase.

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  • GUILLERMO VAN ERVEN CABALA
  • DESENVOLVIMENTO DE FILTROS CERÂMICOS IMPREGNADOS COM NANOPARTÍCULAS DE PRATA PARA DESINFECÇÃO DE ÁGUA PARA CONSUMO HUMANO CONTAMINADA COM BACTÉRIA FECAL.

  • Orientador : WILSON ACCHAR
  • Data: 19/Abr/2013
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  • O Brasil apresenta vastos recursos hídricos cuja qualidade tem deteriorado como consequência do despejo de poluentes. A descarga de resíduos domiciliares é uma das principais fontes de poluição dos mananciais, estimulando a proliferação de bactérias e inserindo outros microrganismos, incluindo aqueles oriundos de matéria fecal. O tratamento ou purificação da água residencial se apresenta como solução, entretanto os métodos tradicionais de desinfecção da água têm sido contestados por conduzirem à formação de substâncias prejudiciais à saúde humana. No presente estudo, com o intuito de desenvolver filtros com ação bactericida para desinfecção de água para consumo humano, nanopartículas de prata foram depositadas em sólidos celulares cerâmicos de alumina através de três rotas distintas: sputtering DC, dip coating e redução químicain loco de nitrato de prata. As deposições foram caracterizadas por difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e mapeamento por espectrometria por dispersão de energia de raios-X (EDS). A influência da deposição sobre as propriedades mecânicas e de permeabilidade do sólido celular cerâmico foi avaliada, sendo posteriormente executada uma análise preliminar de eficiência antibacteriana. Os resultados da caracterização indicam que as rotas via redução química in loco de nitrato de prata foram eficientes na deposição de partículas homogeneamente distribuídas e que a concentração do precursor metálico afeta o tamanho e a morfologia das partículas. A análise de eficiência antibacteriana indica que os filtros confeccionados por redução química apresentam potencial para a desinfecção de água para consumo humano.

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  • THARSIA CRISTIANY DE CARVALHO COSTA
  • SÍNTESE DE NANOPARTÍCULAS DE MAGNETITA VIA DECOMPOSIÇÃO TÉRMICA EM MEIO NÃO-AQUOSO.

  • Orientador : CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • Data: 25/Abr/2013
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  • O objetivo desse trabalho foi à obtenção de nanopartículas de óxidos de ferro, a magnetita (Fe3O4), via síntese por decomposição térmica via poliol, avaliando assim duas rotas: a rota simples decomposição assistida por refluxo e a rota assistida por hidrotérmico, ambas sem atmosfera de ar sintético e usando  a temperatura de síntese de 260°C.        Observou-se nesse trabalho a influência do não uso de surfactantes, comumente utilizados em sínteses de óxidos de ferro, com a finalidade de promover uma melhor dispersão das nanopartículas, diminuindo assim as áreas de aglomerados. Além disso, visou-se: a obtenção de uma fase puramente de magnetita, sem a formação de fases secundárias comumente encontradas nas sínteses dos óxidos de ferro; um melhor controle do tamanho de cristalito; da morfologia; da estrutura cristalina e do comportamento magnético. Por fim, analisou-se a introdução dos grupos hidroxilas na superfície das nanopartículas, e sua empregabilidade na produção de polímeros com radicais (OH). Os materiais obtidos foram caracterizados por análises de DRX, DLS, VSM, TEM, TG e DSC. Os resultados foram satisfatórios quanto à obtenção da magnetita, com tamanho de partícula maior que 5nm e menor que 11nm, de morfologia bem definida e com boas propriedades magnéticas com comportamento superparamagnético. Quanto à deposição dos grupos de hidroxilas na superfície das nanopartículas, a síntese com refluxo mostrou-se mais eficiente.

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  • MIRTANIA ANTUNES LEAO
  •  COMPÓSITOS POLIMÉRICOS A BASE DE FIBRAS DE LICURI: EFEITOS DA HIBRIDIZAÇÃO E DO ENVELHECIMENTO AMBIENTAL ACELERADO.

  • Orientador : EVE MARIA FREIRE DE AQUINO
  • Data: 3/Mai/2013
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  • A substituição gradativa dos materiais ditos convencionais por materiais compósitos, em particular por compósitos poliméricos reforçados por fibras, vem se tornando uma preocupação quanto à resposta destes compósitos frente a condições ambientais adversas, tais como, a presença de radiação ultravioleta, alta temperatura e umidade. Também a busca de novos compósitos que utilizem fibras naturais ou uma mistura de fibras naturais com fibras sintéticas como reforço visando à diminuição do impacto sobre o meio ambiente, além de agregar os valores da fibra natural como custo, leveza e tenacidade tem sido objeto de estudo. Neste sentido, o presente trabalho de pesquisa inicia com um completo estudo de caracterização microestrutural da fibra de licuri, essa como proposta alternativa de reforço aos compósitos poliméricos. O Syagrus Coronata (Martius) Becari conhecido popularmente por Licuri é uma palmeira abundante na flora do estado da Bahia. Em seguida, foi realizado um estudo do desenvolvimento de dois laminados compósitos, um somente a base de fibra de licuri e um laminado híbrido a base de fibra de licuri e fibra de vidro-E, de modo a conhecer o comportamento da fibra frente ao processo de hibridização. Os laminados foram confeccionados na forma de placas e fabricados através do processo de laminação manual (hand lay-up), utilizando a resina poliéster orto-tereftálica como matriz. O laminado compósito só de fibras de licuri teve como reforço duas lâminas de tecido unidirecional e o laminado híbrido teve como reforço duas lâminas desse mesmo tecido unidirecional e três lâminas de manta de fibras curtas de vidro-E. Os dois laminados compósitos foram submetidos ao processo de envelhecimento ambiental acelerado para o estudo da influência da degradação ambiental nas propriedades mecânicas e características da fratura dos mesmos. Quanto às propriedades mecânicas de resistência e rigidez dos laminados compósitos, estas foram determinadas através dos ensaios de tração uniaxial, compressão uniaxial e flexão em três pontos no estado original, e de tração uniaxial e flexão em três pontos após envelhecimento acelerado. Quanto ao estudo da degradação estrutural dos laminados devido ao envelhecimento, o mesmo foi realizado com base nas análises microscópicas da microestrutura e, bem como, da medição de perda de massa. As características da fratura foram realizadas através de análises macroscópicas e microscópicas (ótica e eletrônica de varredura).

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  • LEILIANE ALVES DE OLIVEIRA
  • Desenvolvimento e Caracterização de um Compósito de Matriz Metálica – CMM do Aço EUROFER97 Reforçado com Carbeto de Tântalo – TaC

  • Orientador : UILAME UMBELINO GOMES
  • Data: 17/Mai/2013
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  • O aço EUROFER é uma liga promissora para ser utilizado em reatores nucleares ou aplicações, onde o material é submetido a temperaturas de serviço até 550°C devido sua menor resistência sob fluência. Uma forma de melhorar as propriedades do aço, para que ele trabalhe a temperaturas mais altas com o melhoramento da fluência é necessário impedir o deslizamento de contornos de grão. Fatores que influenciam nesse deslizamento dos contornos são as morfologias dos grãos, o ângulo e a velocidade dos contornos de grão. Esta velocidade pode ser diminuída com a presença de uma fase dispersa no material, desde que seja fina e distribuída de forma homogênea. Neste contexto, este trabalho apresenta o desenvolvimento de um novo material Compósito de Matriz Metálica (CMM), que tem como materiais de partida um aço inoxidável ferrítico/martensítico EUROFER 97 (9Cr – 1W), e dois tipos diferentes de Carbeto de Tântalo – TaC, com tamanhos médios de cristalitos de 13,78 nm sintetizado na UFRN e 40,66 nm fornecido pela Aldrich. Objetivando melhorar as propriedades mecânicas da matriz metálica foi adicionado, através da metalurgia do pó, partículas nanométricas desses dois tipos de TaC. Este trabalho discute o efeito da dispersão dos pós na microestrutura das peças sinterizadas. Três tempos de moagem foram utilizados para pós de aço puro, aço com adição de 3% de TaC UFRN e aço com 3% de TaC comercial: 5 horas, no moinho planetário para todos os pós; 8 horas de moagem moinho planetário somente dos pós de aço com TaC comercial; e 24 horas 5 horas do aço puro moído no moinho planetário, depois adicionado 3% de TaC comercial e moído no moinho convencional de bolas por 24 horas. Cada uma das amostras particuladas resultantes foram compactadas a frio uniaxialmente, em uma matriz cilíndrica de5 mmde diâmetro a 600 MPa. Posteriormente, os compactados foram sinterizadas em forno a vácuo, em temperaturas de 1150 e 1250° C com incremento de 20 °C e 10°C por minuto, sendo mantidas neste patamar por 0, 30, 60 e 120 minutos e resfriadas à temperatura ambiente. A distribuição, tamanho e dispersão das partículas dos pós compósitos foram determinados por difração de raios x, microscopia eletrônica de varredura seguida de uma análise química (EDS). As estruturas dos corpos sinterizados foram observadas por microscopia ótica e eletrônica de varredura acompanhada de EDS além da difração de raios x. O material moído por 5 horas e sinterizado na temperatura de 1250°C/60minutos obteve resultado de dureza de até 700,6HV.

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  • LOURDES APARECIDA RIBEIRO
  • Efeito de argilas organofílicas na estrutura e propriedades de nanocompósitos de poli(metacrilato de metila).

  • Orientador : EDSON NORIYUKI ITO
  • Data: 17/Mai/2013
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  • É crescente o número de pequenas e médias empresas interessadas em desenvolver e usar novos materiais. Muitas vêm buscando soluções tecnológicas e melhorias nos seus processos produtivos para atender as necessidades atuais do mercado, com baixo custo. Nesse grupo encontram-se as empresas que trabalham com a produção do poli(metacrilato de metila), PMMA, comercialmente conhecido como acrílico. Uma opção para essas empresas é o investimento em nanocompósitos de polímeros e silicatos lamelares. Esses materiais têm gerado alto interesse científico e tecnológico por possuírem propriedades mecânicas e de barreira de gás diferenciadas de polímeros e de compósitos convencionais. Com objetivo de atender essa demanda, neste trabalho, foram desenvolvidos nanocompósitos a partir de equipamentos bastante usados pelas indústrias, como a extrusora monorosca e injetora, além de matérias-primas comerciais, com a finalidade de reduzir o custo de produção e investigar a qualidade dos novos materiais desenvolvidos. Foi avaliada a influência do teor e do tipo de argila na estrutura e nas propriedades dos novos materiais.  Foram usados dois tipos de PMMA (Acrigel® LEP100 e Acrigel® ECP800) e seis argilas montmorilonitas (Cloisite® 10A, 11B, 15A, 20A, 25A e 30B). Os nanocompósitos foram caracterizados por difração de raios X (DRX), termogravimetria (TGA), microscopia eletrônica de transmissão (MET), colorimetria, transparência óptica, ensaios de tração uniaxial, flexão, esclerometria e dureza Rocwell. Constatou-se que é possível obter nanocompósitos PMMA/MMT intercalados e esfoliados utilizando extrusora monorosca, com propriedades importantes para indústria, sem modificar o processo produtivo e conseqüentemente sem aumentar os custos de produção.

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  • MARIA DO SOCORRO BRAGA FONTES
  • Preparação e Caracterização de Catalisadores à base de Titânio suportado em MCM-41 para produção de compostos Oxigenados através da Pirólise Catalítica do Capim Elefante

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • Data: 17/Mai/2013
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    O uso de catalisadores combinados ao processo de pirólise rápida é uma alternativa para a produção de compostos oxigenados de alto valor agregado.Nos últimos anos, a área de materiais tem avançado consideravelmente, principalmente quando se trata de materiais para uso industrial, como é o caso de catalisadores estruturados com porosidade adequada para os processos catalíticos.  Com base nesses argumentos neste trabalho foram preparados catalisadores de titânio suportados em MCM-41 para uso em pirolise catalítica da biomassa, denominada de capim elefante. As reações de pirólise da biomassa foram realizadas em um micro pirolisador, Py-5200, acoplado a um cromatógrafo gasoso, marca Shimadzu, munido de um espectrômetro de massa da, da empresa CDS Corporation, sediada nos Estados Unidos. Os catalisadores MCM-41 e TiO2/MCM-41 foram caracterizados pelas técnicas difração de raios X, Espectroscopia na região do Infravermelho , medidas de área superficial específica pelo método BET e Análise Termogravimétrica(TG). Os resultados das caracterizações não demonstram claramente se o Ti (IV) encontra-se na rede do MCM-41 ou fora da rede, uma vez que a difração de raios X não é a técnica mais adequada para essa finalidade.A espectroscopia de absorção na região do UV-Visível foi realizada com o objetivo de se verificar a energia envolvida na transição do metal suportado e não suportado, a fim de se verificar  se o Ti(IV) encontra-se na rede do MCM-41, ou se estar apenas suportado.

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  • EDUARDO JORGE VIDAL DULTRA
  • ADIÇÃO DE SUBPRODUTOS DA CINZA DA CASCA DE CAFÉ EM MASSA CERÂMICA PARA PORCELANATO
  • Orientador : WILSON ACCHAR
  • Data: 23/Mai/2013
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  • Na fabricação de grês porcelanato são utilizados fundentes com a finalidade de obter fase líquida durante a queima, pois esta, por sua vez, preenche os poros diminuindo a porosidade, a absorção de água, e contribui para a densificação do material. Na indústria de grês porcelanato o feldspato é o principal material fundente utilizado, com percentuais que variam entre 35 e 50% em massa. Pesquisas são direcionadas para a descoberta de materiais com características fundentes que possam diminuir o consumo de feldspato. Nesse contexto, a cinza da casca de café, resíduo obtido quando cascas de café são queimadas a fim de produzir calor para os secadores mecânicos durante o beneficiamento do fruto, possuem como principais elementos o potássio, cálcio e magnésio, conferindo-lhe características de material fundente. O Brasil é o maior produtor de café do mundo, responsável por mais de 30% da produção mundial. Nesse trabalho, foi realizado um tratamento físico na cinza de café com a finalidade de eliminar parte da matéria orgânica e, após este, foram obtidos dois subprodutos: resíduo R1 e resíduo R2. Ambos os resíduos foram adicionados, separadamente, como únicos fundentes, e também associados ao feldspato, em massas com matérias primas coletadas em uma fábrica de grês porcelanato localizada no município de Camaçari-Ba. A adição desses resíduos teve o objetivo de verificar a possibilidade de avaliar a redução do consumo de feldspato na produção de grês porcelanato. Foram confeccionados corpos de prova com dimensões de 60 mm x 20 mm x 6 mm em matriz uniaxial, com pressão de compactação de 45 MPa. Os corpos de prova foram sinterizados na temperatura de 1200 °C com patamar de 8 minutos. Foram realizados ensaios para caracterização das matérias-primas por FRX, DRX, AG, ATD e ATG, e analisados os resultados das propriedades físicas de absorção de água, porosidade aparente, retração linear, MEA, análise dilatométrica, resistência à flexão e MEV do corpo sinterizado. A adição de até 8% do resíduo R1 contribuiu para a diminuição da porosidade aparente, porém a resistência mecânica das amostras não foi satisfatória. A adição de 5% de resíduo R2 contribuiu significativamente para diminuir absorção de água e porosidade aparente, e também, para o aumento da resistência mecânica. As amostras com adição do resíduo R2 associado ao feldspato, nas proporções de 6,7% de R2 e 6,7% de feldspato, obtiveram resultados de absorção de água de 0,12% e resistência mecânica de 46 MPa, atendendo aos parâmetros normatizados para fabricação de grês porcelanatos.
    
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  • CESAR ROGERIO MENEZES SILVA
  • ESTUDO DA SÍNTESE E PROPRIEDADE MAGNÉTICA DE FERRITAS DE MANGANÊS/COBALTO DOPADAS COM NÍQUEL
  • Orientador : FABIANA VILLELA DA MOTTA
  • Data: 18/Jun/2013
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  • Pelo método químico da síntese da co-precipitação foram produzidos pós de
    ferritas de manganês-cobalto com fórmula estequiométrica igual a
    Mn(1-x)Co(x)Fe2O4, para 0 < x <1, primeiramente utilizando como elemento
    reagente o hidróxido de amônio, e em segundo momento utilizando hidróxido
    de sódio. Os pós obtidos foram calcinados nas temperaturas de 400°C,
    650°C, 900°C e 1150°C, em forno elétrico com atmosfera de ar pelo período
    de 240 minutos. Outras amostras foram calcinadas na temperatura de 900°C
    em atmosfera controlada de argônio para possibilitar avaliar a influência
    da atmosfera nos resultados finais de estrutura, morfologia e resposta
    magnética. As amostras foram também calcinadas em forno de microondas nas
    temperaturas de 400°C e 650°C durante período de 45 minutos,
    possibilitando avaliar o desempenho do tratamento térmico neste tipo de
    forno. Fora testado a capacidade de inclusão isomórfica deste grupo de
    ferrita com a inclusão de cátions de níquel, permitindo avaliar ocorrência
    de distúrbio nas estruturas cristalinas e respectivas alterações das
    características magnéticas. Para identificar as características
    estruturais, morfológicas, de composição química e proporções, bem como
    suas características magnéticas foram realizados ensaios de caracterização
    de difração de raio X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV),
    espectroscopia de energia dispersiva (EDX), termogravimetria (TG),
    magnetometria de amostra vibrante (MAV) e espectroscopia Mössbauer. Estes
    ensaios revelaram ocorrência de distorções na rede cristalina, alterações
    de resposta magnética, ocorrência de partículas nanométricas e
    superparamagnetismo.
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  • KESIA KARINA DE OLIVEIRA SOUTO SILVA
  • Desenvolvimento de Membranas Porosas de Alumina para fins de Tratamento de Efluente Industrial Têxtil

  • Orientador : CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • Data: 1/Jul/2013
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  • A produção têxtil tem sido considerada uma atividade de alto impacto ambiental, devido à geração de grandes volumes de rejeitos com alta carga de compostos orgânicos e efluente fortemente colorido, tóxico e difícil biodegradabilidade. O presente trabalho trata da obtenção de membranas cerâmicas porosas de alumina para utilização em filtração de efluente industrial têxtil para a remoção de contaminantes, em especial, cor e turbidez. Utilizou-se dois tipos de alumina com granulometrias diferentes, como base para o preparo de formulações de massas cerâmicas para a produção dos corpos de prova e membranas. As propriedades tecnológicas dos corpos de prova foram avaliadas após suas sinterizações nas condições de: 1350°C – 2H, 1450°C – 30M, 1450°C – 2H, 1475°C – 30 M e 1475°C – 2H. Foram caracterizadas por DRX, FRX, AG, TG, DSC, DL, AA, MEA, RL, MRF-3P e MEV.  O efluente têxtil industrial foi fornecido por uma Indústria têxtil do RN, e caracterizando nos pontos de entrada e saída da ETE, utilizou-se um tratamento estatístico dos resultados analisados no efluente através dos seguintes parâmetros: pH, temperatura, SS, SD, óleos e graxas, turbidez, DQO, OD, fósforo total, cloretos, fenóis, metais e coliformes termotolerantes. O permeado, resultante dos ensaios de filtrabilidade através das membranas cerâmicas, será avaliado pelos mesmos parâmetros.  Através da caracterização dos corpos de prova, definiu-se uma formulação padrão, com a sua respectiva condição de sinterização, para os ensaios de filtrabilidade. Os resultados parciais obtidos mostram a viabilidade no uso de membranas cerâmicas porosas de alumina para a remoção de contaminantes de efluente industrial têxtil.

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  • OSVALDO CRUZ SANTOS
  • Formulação de blocos intertravados cerâmicos com adição de resíduos Urbanos e Industriais

  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • Data: 19/Jul/2013
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  • A produção de resíduos provenientes das atividades industriais é um dos fatores de contaminação ambiental e tem despertado atenção da comunidade cientifica, no sentido do seu reaproveitamento. Dentre as indústrias produtoras de resíduos, a de cerâmica estrutural e a de manganês têm dado ao Brasil o reconhecimento no ranking mundial de grande produtor de cerâmica vermelha e de liga de manganês. Por outro lado, a cidade do Salvador, capital do estado da Bahia, com aproximadamente 262 canais, responsáveis pelo escoamento de águas pluviais, produz todo ano, pela necessidade de intervenção de limpeza e desobstrução de canais, um volume significativo de sedimentos (lama dragada), impondo dessa forma uma metodologia adequada para sua destinação final. Este trabalho tem como objetivo avaliar a influência da incorporação desses rejeitos em matrizes de argila para produção de paver cerâmico. Todas as matérias primas oriundas da Região Metropolitana de Salvador (RMS) foram caracterizadas por FRX, DRX, TG, TDA, AG e dilatometria. Com a utilização da técnica estatística de planejamento experimental, foi definida em diagrama ternário a região de estudo e as formulações a serem analisadas. Foram preparados os corpos de prova com dimensões de 60x20x5mm, por prensagem uniaxial de 30MPa e, após sinterização nas temperaturas de 900º, 1000º e 1100ºC, as propriedades tecnológicas avaliadas foram: retração linear, absorção de água, porosidade aparente, massa especifica aparente, módulo de resistência à flexão e para a resistência à compressão uniaxial utilizou-se corpo de prova cilíndrico com Ø de 50mm. Os resultados mostraram viabilidade na utilização dos resíduos SCP, RCB e PFM em massa argilosa, em temperaturas acima de 900ºC, para produção de paver cerâmico, de acordo com as especificações das normas técnicas.

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  • SILVIA BECHER BREITENBACH
  • Desenvolvimento de argamassa para restauração utilizando resíduo do polimento do porcelanato
  • Orientador : ANTONIO EDUARDO MARTINELLI
  • Data: 22/Jul/2013
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  • Os revestimentos argamassados são elementos fundamentais de estruturas edificadas, pois desempenham um papel importante na proteção de alvenarias e encontram-se particularmente expostos a ações agressivas responsáveis pela sua degradação ao longo do tempo. A importância dos revestimentos de parede vem sendo alvo de discussão e análise no âmbito da conservação e reabilitação de prédios antigos. Por vezes, são removidos e substituídos por soluções inadequadas, do ponto de vista construtivo ou arquitetônico. Os revestimentos mais utilizados em paredes de edifícios antigos baseiam-se em argamassas tradicionais de cal aérea. O presente estudo tem como objetivo a formulação de novas argamassas à base de cal aérea e agregado fino, com vistas a contribuir para o melhor domínio da conservação e restauro de argamassa de revestimento de edifícios antigos. Foi utilizado resíduo do polimento de porcelanato em substituição ao agregado fino, em porcentagens de 05 a30%. Foi feita uma completa avaliação das propriedades das argamassas no estado fresco e no estado endurecido comparando o desempenho das mesmas com uma argamassa de referência. O resíduo utilizado foi caracterizado quanto à massa específica, massa unitária, granulometria a laser, microscopia eletrônica de varredura, difratometria de raios-X e fluorescência de raios-X. Foram produzidas 7 formulações, sendo 6 com resíduo e 1 formulação comumente usada, que serviu de referência. Nas formulações das argamassas de cal aérea (cal hidratada em pó CH-I) adotou-se um traço volumétrico (1;3), com o ligante constante, e se fez variar a relação água/ligante, bem como agregado e resíduo. Para avaliação das argamassas no estado fresco, procedeu-se a análise da consistência, densidade de massa aparente, retenção de água e teor de ar incorporado. Já no estado endurecido foram  realizados os ensaios de densidade de massa aparente, retenção de água, módulo de elasticidade, resistência à tração na flexão, resistência à compressão, absorção de água por capilaridade, aderência à tração, retração e resistência a sais, por meio de ensaios de cristalização com recursos de solução de cloreto, nitrato e sulfato todos de sódio, em corpos de prova prismáticos aos 90 dias de idade, além das análises micro estruturais das argamassas. Com base nos resultados é possível verificar que a argamassa formulada com 15% de resíduo obteve melhor densidade aparente, menor teor de ar incorporado e alta capacidade de retenção de água desenvolvendo boa trabalhabilidade. A substituição de 20% de resíduo gera um aproveitamento satisfatório quanto à resistência à compressão, tração na flexão e maior aderência à base. A argamassa com teor de 10% de resíduo apresenta retração livre mais estável, mais próxima da neutralidade em relação a de referência e melhor comportamento  face à ação da cristalização de sais desenvolvendo, portanto, um material com melhor desempenho para reparar ou substituir argamassas existentes em edifícios antigos.

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  • ELENISE BARRETO BARBOSA ANUNCIACAO
  • Formulação de massas cerâmicas para porcelanas elétricas utilizando resíduos oriundos de corpos de fusíveis
  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • Data: 23/Jul/2013
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  • Em virtude da ação do mundo produtivo e das demandas da população, a geração de resíduos vem crescendo nos países industrializados e a destinação dos resíduos industriais, é um grave problema ambiental, além do esgotamento das reservas de recursos naturais. Uma forma de preservação ambiental é o reaproveitamento de materiais, por exemplo , o material cerâmico do corpo dos fusíveis pode ser utilizado em massas cerâmicas para a aplicação em porcelanas elétricas. Para a realização do reaproveitamento foi necessário um estudo quanto às características e propriedades do material com preparação de amostras e caracterização da mesma. Os corpos dos fusíveis tipo D, foram quebrados e colocados num moinho de bolas para realizar a moagem, depois foi passado em uma peneira a 200 Mesh. A massa cerâmica foi desenvolvida com as seguintes matérias primas: argila caulinítica (argilominerais), feldspato e o resíduo+quartzo. Todas as matérias primas foram colocadas em 200 Mesh e depois se realizou a mistura e nova moagem a úmido para a obtenção da massa cerâmica passante em 325 Mesh. As variáveis estudadas foram as formulações e temperaturas do processo de sinterização, para isso foram confeccionados corpos de prova com 4 formulações diferentes e queimados com as seguintes temperaturas: 1100°C, 1150°C, 1200°C, 1225°C e 1250°C. Realizados os ensaios de retração linear, porosidade, absorção de água, resistência a flexão a três pontos, medição de resistência de isolação elétrica e as análises de Difração de raio X e Fluorescência de raio X se determinou os melhores resultados para as formulações propostas e temperaturas de sinterização.

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  • MARINA DE OLIVEIRA CARDOSO MACEDO
  • EFEITO DO TRATAMENTO POR PLASMA NA PROLIFERAÇÃO DE FIBROBLASTOS E ESTERILIZAÇÃO DE MEMBRANAS DE QUITOSANA

  • Orientador : CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • Data: 8/Ago/2013
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  • A quitosana vem sendo estudada para utilização como curativo devido suas propriedades biológicas. Com o intuito de ampliar o uso em aplicações biomédicas, membranas de quitosana foram modificadas por plasma, utilizando os seguintes gases: nitrogênio (N2), metano (CH4), argônio (Ar), oxigênio (O2) e hidrogênio (H2). As amostras foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV); microscopia de força atômica (MFA); ângulo de contato; energia de superfície; ensaio de absorção. Testes biológicos também foram realizados, como: teste de esterilização e proliferação de fibroblastos (linhagem 3T3). Através do MEV foi possível observar as modificações ocorridas durante o tratamento por plasma, como a formação de vales micro e nanométricos. Através da MFA foram explorados os diferentes parâmetros de rugosidade. Além disso, observou-se a topografia da superfície. Verificou-se que as amostras tratadas tiveram aumento na rugosidade e uma superfície com picos pontiagudos. O tratamento por plasma de metano diminuiu a hidrofilicidade das membranas e também a taxa de absorção, enquanto os outros tratamentos tornaram as membranas mais hidrofílicas. O tratamento por plasma foi eficaz na esterilização das membranas e também melhorou a proliferação celular dos fibroblastos sobre as membranas tratadas, tendo aumento da proliferação celular entre 150 % a 250% em relação a não tratada. Destacou-se os tratamentos realizados por plasma de hidrogênio. Neste tratamento as amostras tiveram uma porosidade uniforme e regular, houve uma boa proliferação celular e ocorreu a esterilização das amostras em todos os tempos de tratamento. Observando os resultados das análises realizadas neste trabalho, verifica-se que não existe um parâmetro único que influência a proliferação celular, mas sim um conjunto de condições ideais que favorecem uma boa proliferação celular.

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  • WILSON JOSE OHL
  • Efeito da Galia como aditivo de sinterização em eletrólitos cerâmicos a base de céria sintetizados pelo método de complexação de cátions

  • Orientador : RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO
  • Data: 21/Out/2013
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  •        No segmento de pesquisas sobre eletrólitos sólidos para célula combustível de óxido sólido (SOFC), reconhecido no Programa Brasileiro para Células a Combustível (PBCC) do ministério C&T como de importância estratégica [01], este trabalho investiga o efeito do gálio como aditivo de sinterização “sintering aids” em eletrólitos cerâmicos a base de céria dopada com európio, efeito já investigado em eletrólitos a base de céria dopada com Gd, Sm e Y. Em geral, a meta almejada com a utilização de “sintering aids” é reduzir a temperatura de sinterização para a produção de cerâmicas com densidades próximas da teórica, a principal propriedade micro estrutural para eletrólitos das SOFC.

           Neste trabalho investigou-se o efeito na densificação e na micro estrutura, causado por diferentes  frações molares do dopante európio (10, 15 e 20%) e do co-dopante gálio (0.3, 0.6 e 0.9%), de amostras sinterizadas a 1300, 1350 e 14500C. A céria co-dopada com 10 e 20% de Sm e 0.3, 0.6 e 0.9% de Ga também foi investigada, por sua vez, como parâmetro de referência experimental, haja visto que, nesta pesquisa, adotou-se sínteses por via orgânica enquanto que os trabalhos encontrados na literatura utilizaram o método de reação em estado sólido.

           Os pós cerâmicos, sintetizados pelo método de complexação de cátions e calcinados a 5500C por 2hs, foram caracterizados por FRX, DRX e MEV. As densidades das cerâmicas sinterizadas foram determinadas pelo método hidrostático, suas microestruturas caracterizada por MEV e suas conduções iônicas por espectroscopia de impedância.

           O gálio atua como um excelente aditivo de sinterização na céria dopada com Eu, promovendo densificações cada vez maiores à medida que seu teor aumenta até 0.6%. Para teores entre 0.6 e 0.9% a adição do Ga não promove significativos aumentos na densidade da cerâmica. Nas amostras livres do Ga, as maiores densificações foram alcançadas com 15% de Eu. Densidades relativas superiores à 95% da densidade teórica pose ser obtidas com temperaturas entre 1300 e 13500C, contra as usuais 1500 a 16000C.

           A investigação da utilização de aditivos de sinterização conjunta com a concentração do dopante em eletrólito sólido a base de céria, como realizada neste trabalho, possibilita relativo controle da microestrutura (opções de tamanhos de grãos) e, conseqüentemente, das propriedades mecânicas da cerâmica final, o que viabiliza, por exemplo, adequar a temperatura de sinterização do eletrólito denso às condições necessárias para a sinterização simultânea de camadas de eletrólitos e anodos, uma das metas da ciência dos materiais no âmbito da pesquisa para SOFCs.

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  • CARLOS ALBERTO PEREIRA DE QUEIROZ LION FILHO
  • DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE COMPÓSITO A PARTIR DA BORRA DA PIAÇAVA PARA CONSTRUÇÃO DA PARÁBOLA DE UM FOGÃO SOLAR A CONCENTRAÇÃO

     


  • Orientador : WILSON ACCHAR
  • Data: 2/Dez/2013
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  • Este trabalho apresenta um modelo de fogão solar à concentração composto de uma parábola obtida através da utilização de fibra de borra de piaçava, reforço natural alternativo aos compostos poliméricos usualmente utilizados como a fibra de vidro, aplicada sobre um molde cerâmico, destinado ao cozimento de alimentos para fins residenciais, urbanos e rurais. Assim, o trabalho é iniciado com a caracterização da microestrutura da fibra da borra da piaçava seguido da caracterização do compósito utilizando como matriz resina ortoftálica reforçada com fibras de casca de piaçava. O Estado da Bahia, na região do baixo-sul, é o único produtor de fibras de piaçava da espécie Attalea funifera Martius,  sendo a fibra da borra de piaçava muito utilizada na cobertura de quiosques em áreas de lazer como sítios, clubes e praças, diferentemente da fibra propriamente dita utilizada na confecção de vassouras. O compósito, que tem em sua estrutura resina poliéster ortoftálica reforçada somente com fibras da borra da piaçava, foi desenvolvido usando o processo de molde fechado por compressão. As amostras com diferentes percentuais de fibras,5%, 10% e 15%, sendo metade delas tratadas com NaOH a 3%, e dimensões de 150x25x3 mm, foram cortadas a laser na placa do compósito obtido para os ensaios mecânicos e posterior análise microestrutural e finalizando com a construção da parábola. Serão apresentados detalhes técnicos dos processos de caracterização das fibras da borra de piaçava, caracterização do compósito, fabricação e montagem do fogão, uma análise das viabilidades, térmica, econômica e de materiais de tal protótipo, que tem uma conotação social importante e um aspecto primordial, que é o combate a danos ecológicos proporcionados pela utilização, ainda em larga escala, da lenha para o cozimento dos alimentos.


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  • JORGE FERNANDO DE SOUSA OLIVEIRA
  • PLÁSTICOS REFORÇADOS A BASE DE TECIDOS HÍBRIDOS: EFEITOS DA ANISOTROPIA E GEOMETRIA NORMATIVA NA CARACTERIZAÇÃO MECÂNICA E DA FRATURA

  • Orientador : EVE MARIA FREIRE DE AQUINO
  • Data: 9/Dez/2013
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  • Conforme estudos mais atuais, os plásticos reforçados vêm sendo, nos últimos anos, uma alternativa viável na construção de elementos estruturais de médio e grande porte, desde que a leveza acompanhada de alto desempenho seja possível. A concepção de compósitos poliméricos híbridos (combinação entre tipos diferentes de reforços) pode possibilitar aplicações estruturais dos mesmos, frente às mais adversas condições de serviços. Dentro dessa classe de materiais compósitos, os reforçados a base de tecidos híbridos de alto desempenho vêm tomando espaço quando a sua aplicação requer alto suporte de carga e alta rigidez. O objetivo desse trabalho de investigação é estudar os desafios que esses tecidos trazem na concepção desses materiais quanto a sua caracterização mecânica e mecanismos de fratura envolvidos. Alguns parâmetros associados ao processo e/ou forma de hibridização se destacam como fatores influenciadores no desempenho final do material tais como a presença de anisotropia, forma da trama tecido, processo de confecção dos mesmos, geometria normativa dos corpos de prova, entre outros. Neste sentido, quatro laminados compósitos foram desenvolvidos à base de tecidos de reforços híbridos envolvendo fibras de carbono AS4, kevlar 49 e vidro-E e como matriz a resina epóxi éster vinílica (DERAKANE 411-350).Todos os laminados compósitos foram constituídos cada um deles com quatro camadas de reforços. Dependendo do tipo de tecido híbrido, todos os fatores influenciadores acima mencionados foram estudados para os laminados. Todos os laminados foram fabricados industrialmente sendo empregado o processo de laminação manual (hand-lay-up). Todo o estudo da caracterização mecânica e do mecanismo de fratura (fratura mecânica) foi desenvolvido para os laminados submetidos aos ensaios mecânicos de tração uniaxial, flexão em três e compressão uniaxial. As análises dos mecanismos de fratura foram realizadas envolvendo a macroscopia, microscopia ótica e eletrônica de varredura. 

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  • ELVIO ANTONINO GUIMARAES
  • Efeito da adição de fibras da palma do licuri (syagrus coronata) no comportamento físico e mecânico de compósitos de matriz cimentícia

  • Orientador : ANTONIO EDUARDO MARTINELLI
  • Data: 20/Dez/2013
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  • A exigência da substituição do amianto em sistemas construtivos em conjunto com a necessidade de geração de renda no sertão da Bahia fez nascer o projeto do aproveitamento da fibra da palma do licuri (syagrus coronata), palmeira abundante na região, na produção de compósitos para a fabricação de telhas e placas de vedação de maneira sustentável, em pequenas unidades fabris. Os compósitos foram produzidos em laboratório utilizando cimento Portland CP II-F32, areia, água, metacaulinita e fibra da palma do licuri. Esta em teores de 1,0, 1,5 e 2,0% em massa de aglomerante e com dois comprimentos de fibra diferentes. A metacaulinta foi selecionada como aglomerante suplementar pela sua eficiência na redução da alcalinidade da matriz cimentícia de forma a reduzir ou até mesmo eliminar a degradação das fibras vegetais em meio alcalino. Foram realizados ensaios de caracterização dos component es do compósito, incluindo granulometria, análise térmica, fluorescência e difratometria de raios-X. A verificação do desempenho dos compósitos foi feita com ensaios de flexão em três pontos, resistência à compressão axial, módulo de elasticidade por ultrassom, retração livre e restringida, absorção de água por capilaridade e massa específica aparente. Verificou-se que a presença das fibras de licuri aumentou a tenacidade do material acima de 46% para fibras de tamanho médio com teores de 1,5 e 2,0%. Também foi observada a redução da retração linear em torno de 12% para ambos os tamanhos de fibras, redução na absorção capilar entre 30 e 50%, quando comparados com os materiais sem fibras. Observou-se também que, com relação à resistência a flexão, compressão axial e massa específica aparente, a adição de fibras não afeta o desempenho dos materiais, apresentando resultados similares para materiais com e sem fibras. De uma maneira geral pode-se afirmar que os compósitos reforçados com fibras da palma do licuri apresentam características físicas e mecânicas que viabilizam sua aplicação dentro das condições estabelecidas neste trabalho.

2012
Dissertações
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  • MICHELINE DOS REIS ARAÚJO
  • Obtenção e Caracterização de Dióxido de Estanho Nanoestruturado pelo Método de Síntese Contínua por Combustão em Solução

  • Orientador : WILSON ACCHAR
  • Data: 7/Fev/2012
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  • A Síntese Contínua por Combustão em Solução (SCCS) foi empregada na obtenção de pós de dióxido de estanho nanoestruturados. Basicamente, uma solução precursora é preparada, sendo posteriormente atomizada e aspergida na chama, onde ocorre a combustão, levando à formação das partículas. A técnica apresenta um grande potencial na produção de nanopartículas, principalmente pelo baixo custo de insumos e equipamentos. O dióxido de estanho (SnO2) nanoestruturado tem sido amplamente utilizado em diversas aplicações, principalmente como sensores de gás e varistores. No caso dos sensores à base de cerâmicas semicondutoras, em que as reações de superfícies são responsáveis pela detecção dos gases, a importância da área superficial e do tamanho de partículas é ainda maior. A preferência por um material nanoestruturado deve-se ao fato de que essas entidades apresentam alguns pontos fundamentais tais como, o aumento significativo da área superficial comparados aos pós microcristalinos convencionais e o reduzido tamanho de partícula, que pode beneficiar certas propriedades como alta condutividade elétrica, alta estabilidade térmica, mecânica e química.  Neste trabalho, foram empregados como solução precursora cloreto de estanho dihidratado diluídos em álcool etílico anidro. Foi utilizada a razão molar de Ca/P de 0,75 no intuito de investigar sua influência na microestrutura do material obtido. O fluxo da solução precursora foi de 3 mL/min. A análise por difração de raios X da solução precursora de razão molar Ca/P de 0,75 indicou a obtenção de um pó cristalino e monofásico e todos os picos são atribuídos a fase SnO2. Parâmetros de síntese como distância da chama com o atomizador, distância do sistema de captação com a chama piloto, razão molar e fluxo da solução precursora não afetaram a fase dióxido de estanho no material obtido. Na caracterização do pó obtido, foram utilizadas técnicas como análises termogravimétricas (ATG) e termodiferenciais (ATD), granulometria por difração de laser (GDL), análise cristalográfica por difração de raios X (DRX), morfologia por microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de transmissão (MET), medida de área superficial específica (BET) e ensaio de condutividade elétrica. O conjunto de técnicas revelaram que o SnO2 apresenta comportamento de um material semicondutor, sendo um material potencialmente promissor à aplicação como varistor e em sistemas de sensores à gases.

2
  • CASSIO FREIRE CAMARA
  • Estudos e Propriedades Mecânicas de um novo tipo de Bloco
    Cerâmico "HIBRIDO" para Edificações em Alvenarias Estruturais.

  • Orientador : UILAME UMBELINO GOMES
  • Data: 9/Fev/2012
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  • Esta dissertação apresenta um bloco cerâmico híbrido cuja utilização reside nas edificações executadas com alvenarias estruturais. Inicialmente, foi realizada uma pesquisa a cerca das exigências e/ou normatizações vigentes no Brasil a cerca de blocos cerâmicos estruturais, fazendo uso das experiências nos outros países. Este trabalho busca novos materiais e/ou produtos com a finalidade de manter ou elevar a resistência à compressão dos blocos cerâmicos, sem desprezar as demais propriedades. Em seguida, foi realizada coleta dos materiais (argila e pó de brita) e uma abordagem acerca da tipologia, através da Fluorescência, Mineralogia, Granulometria e caracterização destes materiais utilizados na confecção dos blocos, através da Difração de Raio “X” e MEV. Posteriormente, foram confeccionados, numerados e medidos as dimensões de aproximadamente 150 corpos-de-prova (blocos cerâmicos híbridos em tamanhos reduzidos) com percentuais que variam de 0%, 5%, 10% e 15% de substituição de pó de brita a argila. Após a sinterização dos corpos-de-prova a temperaturas de 900oC, 1000oC e 1100oC com taxa de aquecimento de 5oC/minuto e patamar de 1 hora, as amostras foram encaminhadas para a realização dos ensaios (resistência a compressão e absorção de água) e calculado as respectivas retrações, que posteriormente foram realizados as analises dos resultados de acordo com os critérios e parâmetros exigidos pelas Normas e Legislação brasileira vigente.

3
  • JOSÉ KAIO MAX ALVES DO RÊGO
  • Efeito da adição dos azocorantes DR73 e DB79 nas propriedades do poli(metacrilato de metila) (PMMA).

  • Orientador : EDSON NORIYUKI ITO
  • Data: 10/Fev/2012
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  • Atualmente novos materiais poliméricos vem sendo desenvolvidos, visando substituir outras classes de materiais tradicionalmente empregados. O uso de corantes possibilita ampliar e diversificar as possibilidades de aplicações no desenvolvimento de materiais poliméricos. Neste trabalho foi estudado o comportamento e a capacidade de tingimento dos azocorantes: Azul Disperso 79 (DB79) e o Vermelho Disperso 73 (DR73), em uma matriz de poli(metacrilato de metila) (PMMA). Duas formas de misturas foram utilizadas na produção dos concentrados: na primeira, em reômetro de torque e na segunda, em solução. O processamento por extrusão-sopro do PMMA foi realizado neste trabalho com intuito de avaliar suas aplicações na forma de filmes poliméricos. Análises térmicas foram realizadas por termogravimetria para avaliar a estabilidade térmica dos polímeros e dos azocorantes. Análises por colorimetria foram obtidas por meio do acompanhamento das mudanças espectrais associadas ao processo de isomerização cis/trans/anti dos azocorantes. Os dados de colorimetria foram tratados e avaliados segundo o sistema de cores RGB e CIEL*ab, por meio do acompanhamento da mudança de coloração em função do tempo. As propriedades mecânicas, caracterizadas por meio de ensaios de tração uniaxial, foram avaliadas e correlacionadas com a presença e quantidade de azocorantes na constituição das amostras. Análises por microscopia eletrônica de varredura (MEV) foram realizadas nas superfícies das amostras para verificar a dispersão dos corantes no final do processo de mistura. Verificou-se que a produção de PMMA/azocorantes é possível e viável e as misturas produzidas apresentaram sinergia de propriedades para utilização em diversas aplicações.

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  • DIEGO BRASIL RIBEIRO
  • INFLUÊNCIA DA ADIÇÃO DE CÁLCIO NAS PROPRIEDADES DE PASTAS GEOPOLIMÉRICAS DESTINADAS A CIMENTAÇÃO DE POÇOS DE PETRÓLEO 

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • Data: 16/Fev/2012
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  • Nos dias atuais a busca por novas tecnologias que possam acompanhar os desafios que surgem dia a dia na indústria do petróleo são constantes, sempre tentando melhoras as propriedades dos materiais que são utilizados, buscando o melhor desempenho e maior vida útil. Alem de busca por tecnologias que apresentem uma melhora de desempenho a procura por materiais que sejam ambientalmente corretos em todo o seu processo de produção. No ramo da cimentação de poços essa procura por novas tecnologias passa pelo desenvolvimento de sistemas de pastas que suportem as solicitações e que também sejam ecologicamente corretos. Nesse contexto que as pastas geopoliméricas apresentam-se como uma boa alternativa para a cimentação de poços de petróleo, pois alem de possuir boas propriedades, comparáveis as pastas de cimento Portland, esse material libera muito menos CO2 na produção das suas meterias primas quando comparados a produção do cimento Portland. Com o intuído de melhorar as propriedades das pastas geopoliméricas foi adicionado o óxido de cálcio, pois foi observado em outros trabalhos que pastas onde o cálcio esta presente os valores de resistência a compressão são maiores. A adição foi realizada baseada na razão molar CaO/SiO2 de 0,05, 0,10 e 0,15, foram realizados ensaios de resistência a compressão, tempo de espessamento, reologia e filtrado das pastas seguindo a API RP 10B, bem como as caracterizações físico químicas de DRX, MEV, TG, das pastas curadas. Foi observado que na maioria dos ensaios as pastas seguem uma tendência ate a razão de 0,10 que se inverte na razão de 0,15. Esse comportamento pode ser explicado por dois fenômenos que ocorrem simultaneamente, o primeiro é a quebra das cadeias poliméricas e um conseqüente aumento de mobilidade das moléculas, que prevalece ate a razão de 0,1, e o segundo é a possível aproximação das cadeias devido a capacidade do íon cálcio estabilizar as cargas de dois alumínios diferentes. Foi observado apenas a linearidade no comportamento mecânico, onde a resistência aumenta com o aumento da razão molar CaO/SiO2, que pode ser atribuído ao aparecimento da fase C-S-H. Com base nisso pode se concluir que o fenômeno de quebra das cadeias poliméricas predomina até a razão de 0,1, provocando o aumento no volume de filtrado, diminuição dos parâmetros reológicos e aumento do tempo de espessamento. A partir da razão 0,15 a aproximação das cadeias predomina e assim o comportamento se inverte.


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  • NATÁLIA DE FREITAS DAUDT
  •  Influência dos parâmetros de processo durante a deposição de nitreto de titânio por descarga em gaiola catódica 

  • Orientador : CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • Data: 27/Fev/2012
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  • Filmes finos de nitreto de titânio foram crescidos sobre vidro a fim de averiguar a influência das variáveis de processo durante a deposição por descarga em gaiola catódica. Como atmosfera do plasma foi utilizada a mistura Ar, N2 e H2, fixando o fluxo de Ar e N2 em 4 e 3 sccm, respectivamente, e usando fluxos de 0, 1 e 2 sccm de H2. O processo de deposição foi monitorado por Espectroscopia de Emissão Óptica (OES) para investigação da influência das espécies ativas no plasma. Observou-se que com o aumento fluxo de H2 as intensidades das espécies luminescentes no plasma sofrem alterações e que a espécie N2  (391,4 nm) não teve um crescimento proporcional ao  fluxo de H2. Outros parâmetros investigados foram diâmetro e número de furos da gaiola. As análises de difração de raios X com ângulo de incidência rasante (GIXRD) comprovaram que os filmes obtidos são compostos por TiN, podendo ter variações quanto a quantidade de nitrogênio na rede e o tamanho de cristalito; a microscopia óptica forneceu dados sobre a homogeneidade, a partir da microscopia de força atômica (AFM) observou-se algumas características microestruturais do filme e a rugosidade. A espessura foi quantificada através das análises de elipsometria. As propriedades ópticas como refletância e transmitância (medidas por espectrofotometria) são bastante sensíveis a alterações na rede cristalina do material, composição química e espessura, sendo, portanto, uma boa ferramenta para verificação do controle do processo. De maneira geral, os filmes obtidos com fluxo de 0 sccm de H2 possuem uma maior transmitância atribuída ao menor cristalinidade decorrente da maior quantidade de nitrogênio na rede cristalina do TiN. Os filmes obtidos nos fluxos de 1 e 2 sccm de H2 obtiveram um aspecto dourado e o difratograma apresentou picos característicos do TiN com maior intensidade e menor largura a meia altura, sugerindo que com a presença de hidrogênio na atmosfera do plasma os filmes são mais estequiométricos e com maior cristalinidade. Quanto à configuração da gaiola observou-se que com maior quantidade de furos na tampa, maior a proximidade da tampa com a amostra e menor o diâmetro do furo, maior é a espessura do filme obtido, o que é justificado pela maior probabilidade das espécies do plasma atingirem efetivamente a amostra e promoverem o crescimento do filme.

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  • RICARDO CÉSAR DA SILVA ROCHA
  • MODIFICAÇÃO DAS PROPRIEDADES TRIBOMECÂNICAS DE SUPERFÍCIES DE TITÂNIO CARBONITRETADAS POR PLASMA

  • Orientador : CLODOMIRO ALVES JUNIOR
  • Data: 2/Mar/2012
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  • Compostos intersticiais de titânio têm sido extensivamente estudados devido à larga faixa de propriedades adquiridas quando átomos de C, N, O e H são adicionados. Neste trabalho, superfícies de TiCxNy foram produzidas por tratamento termoquímico auxiliado por plasma de diferentes misturas de N2 + Ar + CH4. Foi fixado o fluxo de Ar em 4 sccm variando-se os fluxos de N2 e CH4. Durante o tratamento termoquímico, o plasma foi monitorado por OES para investigação da influência das espécies ativas. Após o tratamento, as superfícies das amostras foram analisadas quanto ao perfil de concentração de C e N, fases cristalinas e fases amorfas. Também foram analisadas suas propriedades tribomecânicas através da medida de nanodureza e da determinação do coeficiente de atrito. As áreas desgastadas foram avaliadas por perfilometria e microscopia eletrônica de varredura (MEV) com o intuito de verificar os mecanismos de desgastes presentes em cada material.  Verificou-se que propriedades como dureza e coeficiente de atrito variavam com a intensidade das espécies, sugerindo o uso da mesma como parâmetro de processos a plasma.

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  • SAMARA MELO VALCACER
  • ESTUDO DA VIABILIDADE DO SISTEMA LZSA PARA USO COMO SELANTE DE PaCOS

  • Orientador : UILAME UMBELINO GOMES
  • Data: 23/Mar/2012
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  • Pilhas a combustível de óxido sólido são sistemas capazes de converter energia de uma reação química diretamente em energia elétrica de maneira limpa, silenciosa e se diferenciam das demais técnicas por ter todos os seus componentes no estado sólido. Suas configurações geométricas mais comuns são: a tubular e a planar. A geometria planar além dos componentes usuais (anodo, catodo e eletrólito) necessita de interconectores e selantes. E a busca por materiais adequados para esses componentes é atualmente o maior desafio encontrado para a produção das pilhas. Os selantes precisam apresentar estabilidade química em altas temperaturas, provocar isolamento elétrico, ter coeficiente de expansão térmica compatível com os demais componentes. Por apresentarem essas características os materiais vitrocerâmicos são os mais recomendados para a aplicação. Neste trabalho o fez-se o estudo da substituição parcial da Al203 pela Zr02 no sistema LZS visando a formação do sistema LZSA, isso com a adição de espodumênio natural com 10, 20 e 30% em massa. As composições foram fundidas a uma temperatura de 1500°C e depois resfriadas rapidamente com o objetivo de continuarem amorfas. Cada composição foi moída para obtenção de um pó com diâmetro médio de aproximadamente 3µm e caracterizada pelas técnicas de DRX, FRX, MEV, dilatometria e granulometria. Posteriormente as amostras foram conformadas e tratadas termicamente com temperaturas no intervalo entre 700-1000 °C, com patamar de 10 minutos e 1 hora. As análises para as amostras tratadas foram: dilatometria, DRX, FRX, condutividade elétrica e aderência. Os resultados apontam para a viabilidade do uso do sistema LZSA para uso como selante uma vez que apresentaram bons resultados como isolantes elétricos, aderiram a um material com CET semelhante a dos componentes de uma PaCOS e apresentaram fases cristalinas estáveis.

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  • GUSTAVO HENRIQUE DE ALMEIDA BARBALHO
  • Incorporação de montmorilonita organofílica em termoplásticos para a produção de nanocompósitos.

  • Orientador : ANTONIO EDUARDO MARTINELLI
  • Data: 30/Mar/2012
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  • A incorporação de argilas com partículas nanométricas em polímeros termoplásticos permite a produção de compósitos com melhores propriedades físicas e mecânicas em relação às de polímeros puros como polietileno e polipropileno. O objetivo deste trabalho é avaliar o emprego de polietileno e polipropileno na formulação de compósitos nanoestruturados contendo montmorilonita pelo método da intercalação por fusão. A argila foi organofilizada com sal quaternário de amônio, brometo de hexa-decil-trimetil amônio (HDTMA-Br). As caracterizações da argila pura foram feitas por análise granulométrica a laser e determinação da área superficial (BET). As caracterizações da argila organofílica foram feitas por fluorescência de raios-X (FRX), difração de raios X(DRX), termogravimetria (TG e DTA) e espectroscopia na região do infravermelho (FTIR). A caracterização dos nanocompósitos foi feito por microscopia eletrônica de transmissão (MET) e propriedades mecânicas de tração. Para a obtenção dos nanocompósitos de polipropileno/argila e polietileno/argila, foram preparados concentrados argila/polímero em um homogeneizador, com o objetivo de favorecer a mistura na extrusora de rosca dupla contrarotacional. Os concentrados obtidos foram adicionados à matriz polimérica em quantidades necessárias para a obtenção de teores nominais de 1% e 2,5% em massa de argila, em extrusora e posteriormente, moldadas por injetadas. Os resultados das caracterizações da argila pura, através da granulometria a laser, mostra uma grande porção de partículas com diâmetros médios ultrafinos. Através da determinação da área específica (BET), o resultado apresentou uma área superficial de 5,1m2g-1 e densidade 2,4g.cm-3 distribuição de tamanhos das partículas apresentou ampla variação, com partículas entre 1 e 100µm. Os resultados das caracterizações da argila, organofílica, através das análises de florescência de raios-X (FRX), apresenta a troca catiônica entre os íons do sódio e cátions dos sal. Os resultados da difração de raios-X (DRX), mostram o aumento da distância interplanar basal, devido à penetração das cadeias carbônicas do sal. As análises de TG e DTA, apresentam duas perdas de massa, relativa à água nas camadas entre as folhas de silicato, somadas à umidade e gases adsorvidos na superfície do material. O resultado da espectroscopia na região do infravermelho (FTIR) pode-se observar uma nova banda característica do sal. As propriedades mecânicas também foram analisadas através dos ensaios de tração. As imagens de MET revelaram as morfologias dos nanocompósitos, apresentando estruturas parcialmente esfoliadas com predominância de aglomerados e com algumas intercalações.

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  • ROBERTO CAVALCANTE DE MENEZES
  • ESTUDO DA SINTERIZAÇÃO DE CAVACOS RECICLADOS DE AÇO FERRITICO

  • Orientador : UILAME UMBELINO GOMES
  • Data: 30/Mar/2012
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  • Neste trabalho foram sinterizados pós metálicos oriundos de cavacos da usinagem de um aço ferrítico. Para atender este objetivo, foram construídos três tipos de matrizes para compactação uniaxial com relação l/D maior que 2,5. A diferença na concepção consiste na direção de aplicação da carga, que no caso cilíndrico foi na direção axial, enquanto que nas matrizes retangulares, na face mais longa. O cavaco foi produzido através de usinagem e caracterizado por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e EDS, e sofreram um processo de moagem em moinho de alta energia para transformação em pó que foram posteriormente recozidos e caracterizados também, através de microscopia eletrônica de varredura e EDS.Foram compactadas amostras com duas geometrias diferentes, uma cilíndrica e outra retangular com a mesma pressão de compactação de 700 MPa. As amostras foram sinterizadas em forno resistivo a vácuo durante 60 minutos, a 1.300ºC e caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura, microscopia óptica e EDS.O corpo de prova compactado na matriz cilíndrica não apresentou uma densidade regular refletindo na microestrutura do sinterizado, revelado pela geometria irregular dos poros e a presença de trincas. Quanto ao corpo de prova compactado na matriz retangular as análises realizadas através de microscopia eletrônica de varredura, microscopia óptica e EDS, indicam uma boa densificação, além de homogeneidade na microestrutura em toda extensão. Portanto, conclui-se que a reciclagem dos cavacos, oriundos da usinagem do aço ferrítico é viável pelo processo da sinterização. Este processo permite também, a racionalização de matéria prima e de energia, a fabricação de componentes com propriedades conhecidas a partir de cavacos gerados pelo processo de usinagem trazendo benefícios para o meio ambiente.

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  • DÁRCIA SÂMIA SANTOS MOURA DE MACEDO
  •  Síntese de Pigmentos Cerâmicos Inorgânicos Nanométricos e Encapsulados com Estrutura CORE-SHELL pela Rota dos Precursores Poliméricos 

  • Orientador : CARLOS ALBERTO PASKOCIMAS
  • Data: 9/Abr/2012
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  •  O presente trabalho tem como objetivo a produção de um pigmento cerâmico a base de óxidos de ferro e cobalto através do método dos precursores poliméricos, bem como o estudo de suas características e propriedades através de métodos de caracterizações que apontem a viabilidade de aplicações industriais. Neste trabalho foi utilizado nitrato de ferro e citrato de cobalto como precursores e sílica nanométrica como matriz. A síntese foi baseada na dissolução do ácido cítrico, como agente complexante; adição dos óxidos metálicos, como íons cromóforos e polimerização com etileno glicol. O Pó obtido passou por pré-calcinação, desagregação e tratamentos térmicos em diferentes temperaturas de calcinação (700 ºC, 800 ºC, 900 ºC, 1000 ºC e 1100 °C). Foram feitas análises térmicas, Termogravimetria e Análise Térmica Diferencial (TG e DTA, respectivamente), a fim de se avaliar a termodecomposição das amostras, além de caracterizações por técnicas como Método Brunauer-Emmett-Teller (BET), onde a área superficial específica das amostras foi determinada pela absorção de nitrogênio; Difração de Raios-X (DRX), revelando-se a formação de fases cristalinas como Ferrita de Cobalto (CoFe2O4) e Cristobalita (SiO2); Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), evidenciando-se formação de aglomerados de partículas ligeiramente arredondadas e Análise de Colorimetria, verificando a variação e o potencial de cromaticidade do pigmento que a temperaturas de 700 °C, 800 °C e 900 °C apresentou a cor marrom e a 1000 °C e 1100 C a cor violeta.

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  • ELISÂNGELA BARROS DANTAS
  • OBTENÇÃO DE LIGAS SINTERIZADAS DE NÍQUEL A PARTIR DA REDUÇÃO DO ÓXIDO DE NÍQUEL

  • Orientador : ANTONIO EDUARDO MARTINELLI
  • Data: 4/Jun/2012
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  • As ligas de níquel são largamente utilizadas na produção de diversos materiais, sobretudo, aqueles que necessitam de resistência mecânica associada à resistência à corrosão. Atualmente, mais da metade de todo níquel consumido no mundo é empregado na fabricação de aço inoxidável. Outro uso do níquel é a produção de ligas sinterizadas a partir de pó de níquel metálico. Uma alternativa promissora à produção de componentes sinterizados de níquel com importante redução de custos do material de partida é o emprego de misturas de pós do tipo Ni-NiO.  Este trabalho teve por objetivo o estudo da obtenção de ligas metálicas de níquel a partir da redução de NiO. As ligas de níquel foram processadas pela técnica de metalurgia do pó e pré-sinterizadas em atmosfera redutora de hidrogênio. As misturas Ni+15%NiO, Ni+25%NiO e Ni+35%NiO foram estudadas e comparadas com amostras sinterizadas apenas a partir de Ni metálico. Foram realizados ensaios dilatométricos para estudo das condições de sinterização das ligas. O material consolidado foi analisado quanto à sua microestrutura e microdureza. As curvas de dilatometria mostraram que a adição de óxido de níquel em todas as composições ativa a sinterização da liga. Os testes de microdureza demonstraram que todas as composições apresentaram valores de microdureza próximos ao do material consolidado a partir de níquel metálico. Contudo, as amostras contendo Ni+35%NiO, apresentaram grande dispersão dos valores nos testes de microdureza realizados em pontos distintos da superfície das amostras.   A análise microestrutural do material mostrou uma maior concentração de vazios e presença de óxidos residuais nas ligas da composição Ni+35%NiO. As amostras contendo Ni+15%NiO apresentaram características microestruturais e propriedades mecânicas semelhantes ao níquel metálico consolidado sob as mesmas condições das composições estudadas neste trabalho e, portanto, apresentaram grande potencial para produção de ligas sinterizadas de níquel.

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  • JULIANA PIVOTTO NICODEMO
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    ESTUDO DA SINTERABILIDADE DE LIGAS DE NÍQUEL OBTIDAS POR MEIO DOS PORTADORES DE LIGA SiC, Si3N4 OU Si METÁLICO COM GRAFITA


  • Orientador : ANTONIO EDUARDO MARTINELLI
  • Data: 5/Jun/2012
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  • O níquel tem sido amplamente utilizado na produção de aços inoxidáveis e ligas especiais, dentre aplicações que requerem resistência mecânica associada à resistência à corrosão e à oxidação. Ligas de níquel também podem ser sinterizadas a partir de pó de níquel metálico com adições de pós de elementos de liga. Uma alternativa promissora à produção de componentes sinterizados de níquel com características de lubrificação sólida e melhor sinterabilidade é o emprego de misturas de pós do tipo Ni-SiC. Este trabalho foi realizado com o objetivo de estudar a obtenção de ligas sinterizadas de níquel utilizando diferentes portadores de liga. Pós de portadores de liga compostos (SiC e Si3N4) ou Si metálico foram misturados com pó de Ni carbonila e sinterizado. As concentrações estudadas para o portador SiC foram 3, 4 e 5% em massa para o tamanho médio de partículas de 30 µm para o Ni carbonila. Também foram avaliadas misturas contendo 3% em massa de SiC em Ni carbonila com tamanho médio de partículas 15 e 50 µm. Para fins de comparação, foram sinterizadas, ainda, ligas com as mesmas proporções de elementos, partindo de silício metálico com grafita ou Si3N4 com grafita. O material de referência adotado foi níquel carbonila sem adição de portadores. A caracterização microestrutural das ligas foi feita por microscopia óptica e eletrônica de varredura com análise química semi-quantitativa. Foram determinadas as densidades das amostras e obtidas medidas de microdureza Vickers. Foi estudada a dissociação do SiC em função da concentração (3, 4 ou 5% em massa) após sinterização em 1200 ºC durante 60 minutos. Para ligas com 3% de SiC variando o tamanho médio de partículas do Ni também foi avaliada a mesma condição de sinterização. Por fim, foram estudadas temperaturas de sinterização de 950, 1080 e 1200 ºC sem patamar e patamares de 30, 60, 120 e 240 minutos para sinterização a 950 ºC. As curvas de dilatometria mostraram que o SiC favorece a sinterização do Ni de forma mais eficaz que os demais portadores de liga analisados. SiC com tamanho médio de partículas de 15 μm ativa a sinterização da liga de forma mais eficaz que os demais SiC utilizados. Com as análises de morfologia e química para todas as ligas, foi possível observar que houve dissociação do SiC, assim como do Si3N4, com a difusão do Si na matriz de Ni e carbono aglomerado e disperso na matriz. Os ensaios de microdureza demonstraram que quanto maior o tamanho médio das partículas de SiC maior é a microdureza das ligas, assim como é maior a microdureza de todas as ligas obtidas sem patamar quando comparadas às com patamar de 60 minutos. As amostras contendo Ni-SiC (com a menor granulometria média das partículas) apresentam, portanto, grande potencial para produção de ligas sinterizadas de níquel com lubrificante sólido (carbono) disperso na matriz.


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  • LINDIANE BIESEKI
  • SÍNTESE DE ZEÓLITAS E ARGILAS ÁCIDAS PILARIZADAS A PARTIR DE MATÉRIAS PRIMAS NATURAIS.

  • Orientador : SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER
  • Data: 20/Jul/2012
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  • Modificações estruturais de resíduos para síntese de zeólitas são tema de muitos estudos desenvolvidos na área de síntese de peneiras moleculares.  Estes materiais são chamados de peneiras moleculares por possuírem tamanho de poros bem definido e por terem a capacidade de selecionar as moléculas pelo tamanho.  Segundo a IUPAC, as peneiras moleculares podem ser classificadas em materiais microporosos (poros <2nm), mesoporosos, (poros >2nm a <50nm) e por fim macroporosos (poros >50nm).  Neste trabalho foram estudados os processos de síntese de dois tipos de peneiras moleculares: argilas ácidas pilarizadas, utilizando como matéria prima natural uma argila montmorillonita, e também a síntese de zeólitas a partir de um resíduo silicoaluminoso ou geradas como subproduto da extração de Lítio do b-espodumênio.  A preparação de argilas ácidas pilarizadas foi realizada em duas etapas: 1° tratamento ácido das amostras de argila (estudos de tempo e temperatura) e 2° pilarização das mesmas com Al13 (íon de keggin).  As variáveis temperatura e concentração do ácido influenciaram na retirada de cátions estruturais e na porosidade do material obtido. Pelas análises de difração de raios-X (DRX) e espectroscopia de infravermelho (IV), observou-se que o aumento da agressividade do tratamento ácido compromete a organização estrutural do material. Também a distribuição no tamanho de poros fica menos uniforme.  Mesmo apresentando uma desorganização estrutural, as amostras foram pilarizadas. Sendo comprovado por DRX o aumento do espaçamento basal, área específica e uniformização dos poros, por adsorção de N2. Com relação às peneiras moleculares microporosas, foram sintetizadas zeólitas A e NaP1 a partir de um resíduo silicoaluminoso, subproduto da extração de Lítio. A temperatura e o tempo de agitação durante o processo de síntese foram os fatores mais importantes para a obtenção da zeólita A. O envelhecimento do gel e o maior tempo de cristalização promoveram a formação da zeólita NaP1,  utilizando uma relação  Si/Al = 3,2.  A obtenção de zeólitas como subproduto da extração de Lítio é possível.  Foi observado que o ajuste da relação Si/Al e uso de NaOH favoreceu o surgimento da zeólita A. Mas dificultou o processo de extração do Lítio (formação de subprodutos indesejáveis).  

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  • DANILO BRASIL RIBEIRO
  • UTILIZAÇÃO DE NANOSÍLICA COMO ADITIVO ESTENDEDOR PARA PASTAS CIMENTANTES DE BAIXA DENSIDADE DESTINADAS À CIMENTAÇÃO DE POÇOS PETROLÍFEROS

  • Orientador : MARCUS ANTONIO DE FREITAS MELO
  • Data: 24/Ago/2012
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  • As operações de cimentação são realizadas em diferentes épocas do ciclo de vida de um poço e são de importância elevada, pois às funções que possuem são fundamentais para uma longa vida do poço,dentre as quais, manter a estabilidade mecânica do poço, promover o isolamento hidráulico, dar sustentação a coluna. Em algumas situações as zonas da formação a serem cimentadas possuem baixas pressões de fratura, sendo assim necessária a utilização de pastas leves para evitar que a pressão hidrostática na formação seja maior do que a pressão de fratura. Existem três maneiras de reduzir a densidade das pastas de cimento: aditivos estendedores de água, microesferas e pasta espumada. O aditivo estendedor de água mais utilizado é a bentonita sódica, que é uma argila com uma boa capacidade de absorção de água e expansão do seu volume, a grande desvantagem desse aditivo é que o aumento de sua concentração implica na redução de resistência mecânica. Atualmente a utilização de partículas em escala nanométrica tem recebido uma atenção especial, principalmente pelo fato de obter novas funcionalidades. Seguindo essa tendência, esse trabalho tem o objetivo de utilizar uma solução coloidal de nano sílica como aditivo estendedor em pastas leves para aplicação em poços de petróleo. Foram desenvolvidas pastas com densidade fixa de 13lb/gal e concentrações de nano sílica de 0,1gpc; 0,4gpc; 0,7gpc e 1gpc, a influência da nano sílica foi estudada para essas concentrações de forma isolada e com concentrações variadas de CaCl2, com o objetivo de avaliar a capacidade de aumento das propriedades também pela formação do gel de silicato de cálcio. Foram realizados ensaios de reologia, estabilidade, permeabilidade, resistência mecânica, tempo de espessamento. Alem dos ensaios API, foram realizadas caracterizações microestruturais das pastas após a cura, difração de Raios X (DRX), análise térmica, área superficial pelo método do BET e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados mostraram que o aumento da concentração de Nano sílica foi eficiente na melhoria das propriedades reológica assim como na resistência mecânica. Como produto final foi proposta uma formulação de uma pasta que pode ser aplicada no campo.

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  • LUANDA GOMES DOMINGOS
  • O EFEITO DO TRATAMENTO DA ATAPULGITA NO DESENVOLVIMENTO DE COMPÓSITO COM O POLIETILENO RECICLADO

  • Orientador : WILSON ACCHAR
  • Data: 24/Ago/2012
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  • O trabalho teve como objetivo o desenvolvimento e a caracterização de nanocompósito de polietileno de baixa densidade reciclado – PEBD_rec reforçado com atapulgita natural – ATP_NAT, peneirada – ATP_PN e com atapulgita tratada com ácido sulfúrico – ATP_TR, em diferentes composições (1, 3 e 5%) e comparado com o PEBD_rec. As atapulgitas, natural, peneirada e tratada, foram caracterizadas por difração de raios X (DRX), fluorescência de raios X (FRX), análise granulométrica, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS), análise termogravimétrica (TG) e determinação da área superficial específica (BET). Foi realizado um estudo preliminar, no reômetro de torque, do comportamento reológico da mistura PEBD/ATP no processamento. Os materiais obtidos no reômetro de torque foram também caracterizados por análise termogravimétrica (TG). Os nanocompósitos de PEBD_rec /ATP (natural, peneirada e tratada) foram produzidos por meio de mistura no estado fundido em uma extrusora monorosca com matriz de fio. Os materiais foram granulados e secos em estufa a vácuo, e posteriormente, reprocessados e conformados em forma de fita. Os materiais produzidos em forma de fita foram caracterizados por difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise termogravimétrica (TG) e por ensaio de tração. Verificou-se que o tratamento da atapulgita reduziu o teor de quartzo e extraiu completamente a dolomita, que atuam, respectivamente, como concentrador de tensão e material acessório que não pertence à sua estrutura. A adição da atapulgita no PEBD_rec atua como antioxidante reduzindo a estabilidade térmica do polímero. Com o aumento da concentração de carga inorgânica, verifica-se um aumento da resistência e redução do alongamento na ruptura do nanocompósito PEBD_rec / atapulgita.

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  • RAYSSA RAFAELLI NUNES MELO DA SILVA
  • Preparação de Óxidos à base de Níquel e Zinco por combustão assistida por microondas com o uso de Combustíveis Alternativos

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • Data: 31/Ago/2012
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    O campo da “Química de Materiais” vem se desenvolvendo nos últimos anos, tendo havido um grande aumento do interesse na síntese e nas propriedades químicas e físicas de novos sólidos inorgânicos. Novas rotas de sínteses e sínteses modificadas tem sido desenvolvidas com o intuito não apenas de  otimizar os processos em escala laboratorial, como também em escala industrial, além de torná-los aceitáveis pela legislação ambiental vigente. A atual fenomelogia da química do estado sólido aliada às propriedades de supercondutividade à alta temperatura, ferromagnetismo, porosidade molecular e cores são evidências afetadas pelo método de síntese, que por sua vez, podem influenciar na aplicação tecnológica desses materiais.  Foi a partir desta compreensão, que óxidos mistos de níquel e zinco nanoparticulados foram sintetizados através da rota combustão por microondas utilizando três tipos específicos de combustíveis e empregando as razões mássicas 1:1 e 1:1/2 de cátions metálicos/combustível, com o intuito de averiguar a influência de tais proporções na obtenção dos sólidos. Os novos combustíveis foram escolhidos em substituição a uréia ou glicina que são mais comumente preferidos nesse tipo de síntese. Os pós sem tratamento térmico foram estudados através da análise termogravimétrica (ATG) e da difração de raios-x (DRX), sendo, em seguida, submetidos ao tratamento térmico à 900ºC. Após as calcinações, foram caracterizados através das análises Difração de raios-x (DRX) e Microscopia eletrônica de varredura (MEV). A rota de síntese modificada foi eficaz para obtenção dos pós. Tanto os combustíveis alternativos escolhidos quanto as diferentes razões mássicas empregadas, influenciaram na morfologia e na obtenção dos óxidos.


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  • BRUNO LEONARDO DE SENA COSTA
  • INFLUÊNCIA DA ADIÇÃO DE DIFERENTES SAIS EM PASTAS DE CIMENTO PORTLAND PARA CIMENTAÇÃO DE POÇOS DE PETRÓLEO.

  • Orientador : DULCE MARIA DE ARAUJO MELO
  • Data: 27/Set/2012
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  • Um dos grandes desafios da atualidade relacionado com a área de materiais diz respeito à produção de produtos e processos para uso na indústria do petróleo, mais precisamente relacionado à área do pré-sal. Avanços foram alcançados nos últimos anos permitindo a perfuração da camada de sal, com a redução do tempo para perfuração dos poços e maior êxito ao final. Para as companhias operadoras dos poços o fator preponderante é a tecnologia, contudo, apesar dos avanços, uma série de desafios ainda é passível de soluções e um deles refere-se à preparação de pastas para a cimentação de poços nessas zonas com camadas evaporíticas. Dentro deste contexto, este estudo teve por objetivo analisar a influência dos sais NaCl, KCl, CaSO4, MgCl2 e MgSO4 em diferentes concentrações e em diferentes idades na matriz de cimento. Como metodologia, foram preparadas e analisadas pastas de cimento com concentrações variadas destes sais que são comumente encontrados nas formações salinas do reservatório do pré-sal. As concentrações dos sais empregadas nas formulações das pastas foram de 5%, 15% e 30%.  As pastas foram formuladas com peso específico de 15,8 lb/gal e o cimento utilizado na preparação das pastas foi o do tipo Portland Classe G. Foram realizados ensaios de resistência à compressão em corpos de prova curados por 24 horas e 28 dias. Também foram realizados ensaios de caracterização cristalográfica (DRX) e morfológica (MEV). De acordo com os resultados apresentados, observa-se que os maiores valores de resistência são atribuídos às pastas com concentração de 15%. Houve redução dos valores de resistência das pastas formuladas com concentração de 30%. Através das análises de caracterização microestrutural foi possível estudar a influência dos sais nos principais produtos hidratados da matriz de cimento.

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  • ELIANO SOARES DA SILVA
  • Simulador radiográfico antropomórfico de mama humana

  • Orientador : JOSE DANIEL DINIZ MELO
  • Data: 28/Set/2012
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  • A mamografia é um método de diagnóstico por imagem, cuja interpretação ao depende do conhecimento dos aspectos radiológicos assim como da clínica e da fisiopatologidas a doenças mamárias. A metodologia deste trabalho permitiu o desenvolvimento de um simulador (phantom) mamário com características similares a textura da pele e do parênquima de uma mama humana feminina, com aplicação voltada para o uso didático na [WINDOWS-1252?]forma¸c˜ao de técnicos, tecnólogos e médicos radiologistas em equipamento mamográfico, qualidade da imagem dos equipamentos mamográficos, auto-exame e treinamento didático de estudantes de medicina para o exame clínico de palpação. O material usado para a produção do simulador foi à base de poliuretano sendo consideradas suas propriedades físicas e químicas, por ser um dos componentes de próteses utilizadas em seres humanos. O poliuretano obtido neste trabalho foi na forma de elastômero, sendo preparado pelo Processo Pré-Polímero (PPP), em que a síntese ocorre em duas etapas. Variando a faixa de flexibilidade do poliuretano foi possível simular mamas com maior e menor quantidade de tecido adiposo, resultados verificados nas imagens dos exames mamográficos. Patologias de necrose da aréola da mama e degenerativas ocasionadas por rejeição de tecido devido à cirurgia de reconstituição após mastectomia parcial, também foram simuladas. Calcificações e nódulos foram simulados utilizando os seguintes ma