Navegando por Assunto "Propriedades mecânicas"
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Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Avaliação das propriedades mecânicas de compósitos de matriz polimérica epóxi reforçados com porcentagens alternadas de Fibras de Envira Preta (Bocageopsis multiflora)(2025-02-27) SOUZA, Sarah Gabrielly Brandão de; CÂNDIDO, Verônica Scarpini; http://lattes.cnpq.br/8274665115727809; https://orcid.org/0000-0002-3926-0403A busca por reforços naturais que sejam alternativas sustentáveis aos reforços sintéticos é de extrema importância para produção de materiais compósitos mais responsáveis ecologicamente. Em vista disso, a Amazônia se tornou foco de estudos devido a sua inexplorada diversidade vegetal. Desta forma, o presente trabalho tem como objetivo avaliar a incorporação volumétrica (5, 15, 25, 35 e 45%) de fibras de envira preta (Bocageopsis multiflora), uma planta pouco explorada na região amazônica, em uma matriz polimérica epóxi, com o intuito de investigar suas propriedades mecânicas e características físicas, químicas, térmicas e morfológicas. Em relação as características físicas, a fibra de envira apresentou massa especifica de 0,25𝑔/𝑐𝑚3, seção transversal circular, relação inversa entre densidade e diâmetro, aspecto rugoso e superfície longitudinal. O FTIR apresentou os grupos funcionais característicos das fibras lignocelulósicas como celulose, hemicelulose e lignina, e o TG/DTG, indicou que a fibra de envira perde cerca de 69% de massa até degradar totalmente a 365,50 °C. Em relação as propriedades mecânicas, além de aumentar a rigidez do material, a adição de fibras de envira proporcionou um aumento significativo na resistência à tração e flexão, especialmente na fração volumétrica de 45%, onde apresentou resultados de 78 e 95 MPa, respectivamente, confirmados pela análise estatística via Análise de Variância (ANOVA) e Teste Tukey. Logo, os resultados obtidos neste estudo evidenciam o grande potencial das fibras de envira preta como reforço em compósitos de matriz polimérica epóxi, tanto por apresentarem características físicas, mecânicas e químicas compatíveis com aplicações estruturais, como pelo seu caráter renovável, sua abundância na região amazônica e pela possibilidade de contribuir significativamente para a redução da dependência de reforços sintéticos e se alinhar as diretrizes da sustentabilidade.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 de compósitos de matriz polimérica com adição de resíduos sólidos industriais(2019-11-26) MORAES, Mario Henrique Moreira de; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087Neste trabalho foram confeccionados compósitos de matriz polimérica, utilizando-se dos resíduos industriais de lama vermelha, caulim, cobre e cinzas volantes, com granulometria padronizada em 100 mesh. A confecção seguiu o método de fabricação manual "hand lay-up", com proporções em massa variando entre 0 %, 5 %, 15 %, 25 % e 35 %. Utilizou-se resina poliéster isoftálica como fase matriz, com iniciador na proporção de 1 % em v/v e ativador na proporção de 1,5 % v/v. A análise mineralógica dos resíduos foi realizada pela técnica de Difração de Raios-X. Após a etapa de confecção dos materiais compósitos e da elaboração dos corpos de prova, realizaram-se ensaios físicos (NBR 12.766) e os ensaios mecânicos de flexão (ASTM D 790) e tração (ASTM D 3039), com a análise da superfície de fratura realizada utilizando o Microscópio Eletrônico de Varredura. A taxa de propagação de chama foi obtida por meio do ensaio de flamabilidade horizontal (ASTM D 635). Verificou-se que propriedades físicas como a absorção de água e a porosidade aparente aumentaram conforme se elevaram as composições, o que já era esperado devido o aumento gradual da fração mássica do particulado. Mecanicamente, obtiveram-se resultados semelhantes ou inferiores ao da matriz plena para o ensaio de flexão, entretanto, notou-se um aumento da resistência para o ensaio de tração, configurando os resíduos como carga de reforço para este ensaio. A análise fractográfica demonstrou uma boa distribuição dos resíduos na matriz, bem como a presença de trincas e marcas de rios, representativos do tipo de fratura frágil característico do compósito estudado. Todos os materiais ensaiados exibiram ótimas propriedades de resistência à chama quando comparados com as diretrizes e recomendações da norma utilizada para o ensaio de flamabilidade, com a diminuição na taxa de propagação de chama favorecida pelas fases minerais e composição química presentes nos resíduos utilizados.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Compósitos híbridos de fibra de vidro e lama vermelha: propriedades físicas, mecânicas e flamabilidade(2023-07-07) NUNES, Jean Anthony Cavalcante; BARBOSA, karla Suellen Lino; http://lattes.cnpq.br/0362422563990739; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087O interesse dos pesquisadores por novas tecnologias que possibilitam a preservação ambiental e o reaproveitamento de resíduos, tem crescido exponencialmente no último século. O estudo com os materiais compósitos mostra um enorme potencial de combinar fibras com resíduos industriais para produzir um novo material sustentável. Desta forma, este trabalho teve como objetivo avaliar a influência do comprimento da fibra de vidro em um compósito híbrido (fibra de vidro e lama vermelha). O método utilizado para fabricação dos compósitos consistiu no processo de laminação manual hand lay up. A matriz polimérica utilizada foi a resina poliéster isoftálica junto com o acelerador de cobalto (1,5 % v/v) e o catalisador MEK-P (1 % v/v), onde foram confeccionados compósitos com fibras de vidro nos comprimentos de 15, 30 e 45 mm e na proporção em massa fixa de 5 %. O resíduo de lama vermelha foi peneirado manualmente na granulometria de 100 mesh (0,149 mm) da série Tyler. O resíduo foi submetido à caracterização morfológica por Microscopia Eletrônica de Varredura e Difração de raios-X. Foram confeccionados compósitos híbridos nas frações mássicas de 5 % de fibra de vidro com o comprimento de 45 mm (comprimento de fibra utilizado após a realização dos ensaios mecânicos onde a FV 45 mostrou um resultado melhor, em relação as demais composições) e a lama vermelha com a fração mássica de 10 %. Após a confecção das placas de compósitos, foram submetidas à realização dos ensaios de caracterizações física de Massa Específica Aparente, Porosidade Aparente e Absorção de Água; ensaio mecânico de resistência à tração e resistência à flexão e ensaio de flamabilidade horizontal. Os resultados mostraram que a lama vermelha possui uma grande diversidade de partículas de diferentes formas e dimensões, conforme a caracterização morfológica. Já a Difração de raios-X mostrou os principais minerais presentes, como Hematita e Sodalita. As propriedades físicas mostraram que o compósito híbrido teve um aumento da Absorção de Água, Porosidade Aparente e Massa Específica Aparente. Já nos resultados mecânicos se observa um aumento na resistência à tração conforme o tamanho da fibra de vidro, e com a adição do resíduo de lama vermelha houve uma melhora significativa, sendo de até 96,45 % superior a fibra de vidro 15 mm. No ensaio de flexão, houve um aumento de tensão de 19,82 % do compósito híbrido em relação a fibra de vidro 15 mm. Quanto ao ensaio de flamabilidade o compósito híbrido mostrou um proveitoso retardo à chamas, classificando o material como SI (sem ignição), mostrando assim que o material tem um bom desempenho nesse quesito.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Efeito do tecimento em Soldagem por Fricção Linear (FSW) aplicado em alumínio naval 5052 f(2018-11-30) OLIVEIRA, Karymme Mayara Barbosa de; LOAYZA, Cristhian Ricardo Loayza; http://lattes.cnpq.br/4162763961640575; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087A Soldagem por Fricção Linear (SFL), ou Friction Stir Welding (FSW), surgiu com o objetivo de melhorar os materiais que comumente são soldados por fusão e que facilmente podem gerar vários defeitos, como falta de fusão por exemplo, que comprometem o seu desempenho mecânico. Além de ser considerada como uma soldagem ecológica, a SFL pode ser aplicável a maioria dos metais, causando uma menor modificação das propriedades originais, pela mistura do material abaixo da temperatura de fusão. O tecimento foi incluso neste tipo de soldagem em chapas de alumínio naval 5052 F para verificar possíveis contribuições nas propriedades das juntas, dando-se pela trajetória triangular, com as amplitudes de 0,5, 1,0 e 2,0 mm, e frequências de 0,116, 0,109 e 0,031 Hz, sendo comparadas ao processo sem tecimento, mantendo igual o restante dos parâmetros, como velocidade de rotação, ângulo de inclinação, entre outros. A partir da macroscopia, microdureza, dobramento, tração e fractografia, no microscópio eletrônico de varredura, realizados nas amostras de cada condição de soldagem, este método apresentou ganho nas propriedades mecânicas com as amplitudes 0,5 mm e 2,0 mm pela melhor densidade dessa mistura indicando uma boa parametrização, principalmente devido pressão aplicada pela ferramenta, o que não ocorreu com o tecimento de amplitude 1,0 mm, obtendo desempenho inferior a solda de sem tecimento.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) O estudo das propriedades mecânicas e elétricas da liga al-1%si com adição de nanotubos de carbono de paredes múltiplas(2023-04-27) ALMEIDA, Anderson Pereira de; PRAZERES, Emerson Rodrigues; http://lattes.cnpq.br/8918189837419936; https://orcid.org/0000-0001-9695-6821; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087; https://orcid.org/0000-0002-2165-2628A classe dos compósitos possibilita uma gama maior de propriedades. Assim, foi feita a soma das singularidades de uma liga de Al–Si eutética e nanotubos de carbono de paredes múltiplas, tratada termicamente, a fim de produzir um novo tipo de material termorresistente. A partir do espectro raman dos nanotubos utilizados, foi visto uma baixa pureza destes, tendo em vista a apresentação de uma razão ID/IG de 0,94. A formulação Al-1%Si+0,05%NTCPM (TT), mostrou um grande refino de grãos em sua macroestrutura. Com isso, a dureza foi impactada, apresentando um ganho próximo a 100% no ensaio de microdureza Vickers. O nanocompósito teve a característica geral de um material dúctil, isso foi comprovado a partir do ensaio de tração e os dados provenientes deste. As fractografias aprovam a característica dúctil, com a presença do mecanismo de fratura por microcavidades (Dimples), uma superfície de fratura com bastante deformação e uma diferença de quase 25% do tamanho da superfície de fratura. O teste de termorresistividade relacionou dados de resistência mecânica e condutividade elétrica, comprovando que o Nanocompósito não é um material termorresistente.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Predição de propriedades mecânicas por ultrassom do aço estrutural ASTM A131 com e sem tratamentos térmicos(2022-06-29) PINHEIRO, Rayane Balieiro; COSTA, Ednelson da Silva; http://lattes.cnpq.br/0045584096510351No panorama contemporâneo, muito se tem discutido sobre o papel que os Ensaios Não Destrutivos (END) exercem nas atuais indústrias. Pode-se destacar o ultrassom, sendo o método que permite avaliar e inspecionar um determinado material ou produto sem prejudicar seu uso posterior. Desta maneira, o presente trabalho busca prever o comportamento das propriedades mecânicas como o limite de escoamento, limite de resistência à tração e alongamento com relação a velocidade da onda ultrassônica cisalhante, e ainda permite comparar como tais propriedades comportam-se no material submetido a tratamento térmico de Normalização, Têmpera, Têmpera seguido de Revenido e Recozimento Pleno. Uma vez que no processo de fabricação é recorrente o uso de ensaios mecânicos destrutivos, a necessidade de reduzir o desperdício do material é alta. Assim, como principais resultados, foi possível constatar que para o material sem tratamento térmico os limites de escoamento e resistência estimados apresentaram um desvio padrão de no máximo, ±4,7 e ±5,2 MPa, respectivamente. Sendo possível afirmar que o método de inspeção não destrutivo pode ser utilizado para garantir que as características mecânicas estejam de acordo com as especificadas pela norma ASTM A131/131M. Foi constatado também que a técnica não se aplica para prever a separação de materiais com diferentes microestruturas, sendo necessário analisar uma quantidade maior de amostras para tal fim.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Revisão sistemática do estudo da aplicação de nanotubos de carbono em matrizes de alumínio para melhorar a eficiência energética(2025-03-28) LALÔR, Julianne Silva; RIBEIRO, Pedro Paulo Guimarães; http://lattes.cnpq.br/2884179586239062; https://orcid.org/0009-0000-6811-1012A nanotecnologia tem desempenhado um papel essencial na Engenharia de Materiais, impulsionando avanços significativos no desenvolvimento de novos compósitos. Dentre os nanomateriais mais promissores, os nanotubos de carbono (NTCs) destacam-se por suas propriedades excepcionais, especialmente no que se refere à condutividade elétrica. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo analisar o impacto da adição de NTCs na matriz de alumínio, visando a melhoria das propriedades elétricas condutoras desses compósitos. Para a condução deste estudo, foi adotada a abordagem de Revisão Bibliográfica Sistemática, uma metodologia que permite identificar, analisar e sintetizar criticamente as evidências disponíveis sobre o tema. A pesquisa foi realizada na base de dados Science Direct (Scopus), utilizando termos em língua inglesa combinados com os conectores booleanos AND e OR. Após a triagem e filtragem realizada no software RStudio®, foram selecionados 24 artigos, dos quais 4 foram considerados altamente relevantes para a investigação. Os estudos analisados forneceram uma base sólida para compreender os desafios e oportunidades na aplicação de NTCs em nanocompósitos de alumínio, destacando fatores como a escolha adequada dos nanotubos, métodos eficientes de dispersão e o uso de aditivos complementares para otimizar a condutividade elétrica sem comprometer outras propriedades do material. Os compósitos de matriz metálica de alumínio vêm despertando crescente interesse na indústria e na pesquisa acadêmica devido ao seu potencial para substituir materiais metálicos convencionais, oferecendo melhorias significativas em resistência mecânica, rigidez, resistência à corrosão, além de propriedades térmicas e elétricas superiores. Os resultados desta revisão ressaltam a importância do desenvolvimento contínuo de técnicas inovadoras para a fabricação desses compósitos, consolidando a viabilidade dos NTCs como elementos estratégicos para a engenharia de materiais avançados.