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Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Avaliação mecânica de tração e flexão dos compósitos com fibras curtas de juta e vidro(2018-12-06) SANTOS, Wynara Sandy Teixeira dos; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087Nos últimos anos, observa-se um aumento de estudos que focam na substituição de fibras sintéticas por naturais em compósitos poliméricos, por conta dos autos custos de fabricação das fibras sintéticas e pelo grande número de rejeitos gerados poluindo o meio ambiente. Este trabalho consiste na substituição parcial da fibra sintética de vidro pela fibra natural de juta, avaliando mecanicamente tração e flexão, fazendo análises físicas e análises das fraturas dos compósitos com fibras naturais de juta e fibras sintéticas de vidro. As fibras foram adquiridas do comércio local de Belém-PA e utilizadas nos comprimentos de 15 mm, 30 mm e 45 mm. O processo de fabricação dos compósitos foi o hand lay up. A matriz polimérica foi constituída por resina poliéster isoftálica insaturada em conjunto com catalisador (1 %) e acelerador de cobalto (1,5 %) em v/v. As proporções de fibra de juta e vidro inseridos nos compósitos foram de 2,5 % e 5 % em massa. As caracterizações mecânicas dos compósitos foram avaliadas por ensaios de resistência a tração e a flexão segundo as normas ASTM 3039 e ASTM 790, respectivamente. As propriedades físicas (porosidade aparente, absorção de água e massa específica aparente) seguindo a norma NBR 12766. As fraturas dos compósitos foram analisadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Os resultados dos compósitos com fibras de juta e fibras de vidro para o ensaio de tração foram superiores em relação a matriz plena. O módulo de elasticidade dos compósitos com fibras de juta e das fibras de vidro comparadas a matriz plena tiveram um aumento. Os ensaios de flexão dos compósitos com fibras de juta e das fibras de vidro tiveram um valor inferior comparado a matriz plenas e o módulo de elasticidade dos compósitos com fibras de juta e o com fibras de vidro apresentaram resultados inferiores comparados a matriz plena. Por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV) foi possível a identificação e as características das fraturas dos compósitos fabricados.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Caracterização mecânica e morfológica de compositos com fibras de vidro e palha da costa (Raphia Taedigera Mart)(2018-12-06) TAVARES, Arthur Ruan Dias; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087Neste trabalho foram produzidos materiais compósitos de matriz poliéster isoftálica com inserção de fibra de vidro e fibras de palha da costa nos comprimentos de 15, 30 e 45 mm. Os compósitos foram confeccionados de acordo com o método hand lay-up. Para cada ensaio foram produzidos 7 (sete) corpos de prova para cada composição. A matriz utilizada foi a resina poliéster isoftálica, utilizando iniciador (1,0 % v/v) e acelerador de cobalto (1,5 % v/v). As fibras inseridas tiveram valores de fração mássica de 2,5 e 5 %. Foram realizados ensaios físicos de absorção de água, porosidade aparente e massa especifica aparente adotando a NBR 12766, ensaios de tração dos compósitos segundo a ASTM D 3039, ensaios de flexão segundo a norma ASTM D 790 e análises da superfície de fratura através da microscopia eletrônica de varredura – MEV. Os resultados mostraram que houve aumento no limite de resistência a tração dos compósitos com fibra de vidro em relação à matriz plena. Os melhores resultados de limite de resistência a tração foi de 21,25 MPa para fibras de vidro; 9,20 MPa para fibras de palha da costa; a resistência a flexão para compósitos com fibras de vidro foi de 85,83 MPa, e para compósitos de palha da costa foi de 45,65 MPa. As análises morfológicas das superfícies de fraturas foram eficientes para a determinação dos mecanismos de falhas e características presentes nos materiais, onde os fenômenos de fibras dispostas transversalmente na direção do carregamento e fibras rompidas foram observados. Os materiais produzidos e caracterizados apresentaram propriedades mecânicas similares com a literatura consulta.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Compósito de matriz polimérica com resíduos industriais reforçado com fibras de aço(2019-11-26) QUEIROZ, Diogo Pontes de; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087A região amazônica apresenta alto potencial mineralógico a ser explorado, no entanto, quanto maior a frequência dessas atividades, maior será o quantitativo de rejeitos gerados por mineradoras. Com isso, a probabilidade de o espaço físico saturar é grande, dessa forma, possíveis acidentes ou até mesmo descartes impróprios são cogitados. Visando principalmente a questão ambiental e aplicabilidade para esse material, neste trabalho foram produzidos materiais compósitos de matriz poliéster isoftálica com resíduos industriais (lama vermelha, caulim e cobre) com granulometria inferior a 100 mesh e com finalidade de aumentar a resistência mecânica inseriu-se 5 % de fibra metálica em forma de manta. Os compósitos foram confeccionados de acordo com o método hand lay-up. A matriz utilizada foi a resina poliéster isoftálica, utilizando ativador (1,5 % v/v) e iniciador (1,0 % v/v). Foram realizadas as caracterizações dos resíduos através de Difração de raios-X e as fibras metálicas através da Espectroscopia de Energia Dispersiva - EDS. Os corpos de prova foram submetidos aos ensaios físicos de Absorção de Água, Massa Específica Aparente e Porosidade Aparente (NBR 12766), de flamabilidade (ASTM D 635), ensaios mecânicos de flexão (ASTM D 790) e tração (ASTM D 3039), analisou-se a superfície fraturada de algumas amostras provenientes do ensaio de tração através da microscopia eletrônica de varredura – MEV. Os resultados apresentaram aumento nas propriedades físicas de acordo com aumento de resíduo. Os compósitos apresentaram capacidade de retardo à chama, o compósito de LV 20 % FM 5 % apresentou melhor desempenho com taxa de propagação de 14,99 mm/min. O compósito de FM 5 % apresentou maior resistência a flexão (115,92 MPa) seguido do compósito hibrido CO 5 % FM 5 % (106,53 MPa). O compósito LV 5 % FM 5 % atingiu maior resistência média a tração (38,5 MPa). Os resultados mostraram que houve aumento no limite de resistência a tração dos compósitos com fibra metálica em relação à matriz plena. As análises morfológicas das superfícies de fraturas foram eficientes para a determinação dos mecanismos de falhas e características presentes nos materiais, onde os fenômenos de fibras dispostas transversalmente na direção do carregamento, fibras rompidas e distribuição da fibra e resíduos foram observados. Dessa forma, a partir das caracterizações dos compósitos realizadas, demonstraram viável a confecção desses para futuras aplicações como divisórias de parede, por exemplo, no entanto, há a necessidade de outros tipos de caracterizações para que assim seja realizada uma aferição maior das propriedades do compósito.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Compósitos de matriz polimérica com Resíduos da Construção e Demolição (RCD) e fibras de sisal(2022-05-30) ALENCAR, Krishana Carvalho de; BARBOSA, Karla Suellen Lino; http://lattes.cnpq.br/0362422563990739; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087; https://orcid.org/0000-0002-5421-5256Com os impactos gerados por resíduos industriais no meio ambiente e pela necessidade de fontes naturais e renováveis, pesquisas têm sido realizadas para a produção de novos materiais com o uso de resíduos e fibras vegetais, como os materiais compósitos. Neste trabalho, foram produzidos materiais compósitos poliméricos com Resíduo da Construção e Demolição (RCD), com granulometria de 100 mesh, e adição de fibras de sisal, no comprimento de 15 mm. Foram confeccionados compósitos híbridos, pelo método manual (hand lay-up) associado à compressão, com frações mássicas de resíduo variando de 5 % a 25 % e com frações de 3 % de fibras de sisal. A matriz utilizada foi a resina poliéster isoftálica junto com materiais catalíticos. Foi realizada caracterização mineralógica no resíduo e caracterização morfológica no resíduo e na fibra. Realizou-se ensaios físicos, mecânico de tração e de flamabilidade horizontal nos compósitos produzidos. A análise mineralógica do resíduo apresentou os principais picos de Quartzo e Calcita. A análise morfológica do resíduo identificou diferentes formatos de partículas, e a da fibra indicou a presença de superfície rugosa. Observou-se que as propriedades físicas aumentaram conforme elevou-se as proporções. A análise de resistência à tração indicou resultados superiores à matriz plena para os compósitos produzidos, sendo a composição com 20 % de RCD e 3 % de Fibras de Sisal a que obteve o melhor desempenho de tração (16,92 MPa). Em relação a flamabilidade, houve uma redução da taxa de queima à medida que foi inserido resíduo e fibras na matriz polimérica, onde a composição com 25 % de RCD e 3 % de Fibras de Sisal obteve o melhor resultado em relação à matriz plena (51,44 %) e com redução de 87,04 % e 82,72 % para as normas CONTRAN nº 498 e ASTM D 635, respectivamente. Com base no estudo, o reaproveitamento do resíduo de construção e demolição e a utilização fibras de sisal é uma alternativa viável para a produção de novos materiais que substituam os convencionais, para a aplicação em forros, painéis, paredes divisórias, pois apresentam boas propriedades e são sustentáveis.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) A influência do tratamento alcalino nas fibras do bagaço de cana-de-açúcar nas propriedades físicas e mecânicas dos compósitos de matriz poliéster ortoftálica(2023-12-13) SANTOS, Deborah Júlia Costa dos; BRANDÃO, Luis Felipe Alencar; http://lattes.cnpq.br/1087177611634286; https://orcid.org/0000-0002-5421-5256; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087; https://orcid.org/0000-0002-2165-2628As fibras do bagaço de cana-de-açúcar são uma matéria-prima renovável e de baixo custo que pode ser utilizada para a produção de compósitos poliméricos, com uma série de benefícios ambientais e econômicos. Este trabalho tem como objetivo determinar as propriedades físicas e mecânicas dos compósitos fabricados com diferentes proporções de fibras de bagaço de cana-de-açúcar tratadas com hidróxido de sódio (NaOH) em 2% e 5%, e fibras sem tratamento. As fibras foram submetidas a análise de determinação dos Sólidos Solúveis Totais (SST), massa específica e análise morfológica. Os compósitos foram fabricados manualmente, em moldes de silicone. Realizaram-se ensaios físicos e ensaio mecânico de tração. A análise dos SST mostrou que após 48 horas de lavagem e imersão o °Brix atingiu 0, evidenciando a ausência de SST na solução. O pH também diminuiu durante esse período, sugerindo que o processo foi eficaz na remoção de sólidos solúveis. A fibra de bagaço de cana-de-açúcar não tratada possui uma massa específica de 0,658 g/cm³, já as tratadas 0,919 g/cm³. A análise morfológica das fibras in natura do bagaço de cana-de-açúcar apresentou uma estrutura fibrosa com material residual e poros. O tratamento com 2% de NaOH resultou em fibras alinhadas, poros e redução do material residual, enquanto o tratamento com 5% de NaOH produziu fibras mais limpas e rugosas. Os compósitos sem tratamento exibiram menor massa específica, maior porosidade e absorção de água em comparação com a matriz plena, enquanto os compósitos com tratamento alcalino mostraram maior massa específica, porosidade e absorção de água em relação a matriz plena. O ensaio de tração realizado nos compósitos com e sem tratamento alcalino, não apresentou corpos de prova com limite de resistência a tração superior à matriz plena. Os compósitos tratados com 5% de NaOH demonstraram os melhores resultados de limite de resistência a tração revelando que o tratamento alcalino foi eficaz para melhorar as propriedades mecânicas. Os compósitos de bagaço de cana-de-açúcar foram considerados como carga, pois não contribuíram efetivamente para melhorar as propriedades mecânicas do compósito. Isso se deve ao fato de que as propriedades mecânicas do compósito não excederam as da matriz plena.