Faculdade de Engenharia de Materiais - FEMAT/CANAN

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Acesso aberto (Open Access)
Propriedades tecnológicas de argamassas com resíduo de vidro
(2025-12-19) SOUSA, Paloma Suellen Lima de; NASCIMENTO, Damares da Cruz Barbosa; http://lattes.cnpq.br/3140674919333795; https://orcid.org/0000-0001-7154-5380; CÂNDIDO, Verônica Scarpini; http://lattes.cnpq.br/8274665115727809; https://orcid.org/0000-0002-3926-0403
O crescente volume de resíduos sólidos e a demanda por soluções ambientalmente responsáveis têm incentivado a busca por materiais alternativos capazes de reduzir o consumo de recursos naturais na construção civil. Entre esses materiais, o resíduo de vidro moído destaca-se pela disponibilidade, estabilidade química e elevado teor de sílica amorfa, características que justificam sua investigação como substituto parcial do agregado miúdo em argamassas. O objetivo deste estudo foi avaliar o comportamento físico, mecânico e microestrutural de argamassas nas quais a areia foi parcialmente substituída por resíduo de vidro nos teores de 10%, 20%, 30% e 40% em massa. Inicialmente, procedeu-se à caracterização física das matérias-primas, verificando que o vidro apresenta maior finura e angularidade em relação à areia natural, fatores que influenciam diretamente a compactação e a demanda de água das misturas. A análise granulométrica confirmou a predominância de partículas finas no resíduo, enquanto a determinação da massa específica indicou valores compatíveis com os de agregados miúdos utilizados na construção civil. No estado fresco, observou-se que o aumento do teor de vidro provocou elevação nos tempos de início e fim de pega, consequência da baixa absorção de água e da menor reatividade inicial do material vítreo. Nos ensaios físicos, houve redução da absorção de água e do índice de vazios, além de um discreto aumento da massa específica, indicando maior densificação da matriz cimentícia. A resistência à compressão demonstrou melhora significativa nos teores intermediários, especialmente em 20% e 30%, devido ao efeito de preenchimento das partículas finas de vidro e à contribuição pozolânica tardia da sílica amorfa. O teor de 30% apresentou o melhor desempenho geral, combinando maior resistência mecânica, menor porosidade e microestrutura mais compacta. As imagens de microscopia eletrônica de varredura evidenciaram refinamento da matriz e presença de produtos hidratados associados à interação entre cimento e partículas de vidro. A análise estatística (ANOVA e teste de Tukey) confirmou diferenças significativas entre os grupos, consolidando o teor de 30% como a condição mais eficiente. Os resultados obtidos mostram que a substituição parcial da areia por vidro moído é tecnicamente viável até 30%, proporcionando melhorias relevantes no desempenho do material e contribuindo para práticas mais sustentáveis na construção civil.
Acesso aberto (Open Access)
Comportamento físico-químico das nanoemulsões do óleo essencial da folha do Cravo-da-Índia
(2025-04-09) VAZ, Valéria da Silva; ARAÚJO, Cássio Fernandes de; https://lattes.cnpq.br/2624937515628970; https://orcid.org/0009-0001-6057-4060; PAULA, Marcos Vinicius da Silva; https://lattes.cnpq.br/7538211324097974
A busca por soluções inovadoras tem impulsionado a crescente demanda por nanomateriais, em razão de limitações dos métodos convencionais para resolver problemas como a deterioração de alimentos e a resistência de microrganismos, que acarretam impactos financeiros e sociais significativos. Nesse cenário, avanços científicos têm se concentrado no desenvolvimento de materiais eficientes, sustentáveis e seguros para a saúde humana e o meio ambiente. As emulsões configuram-se como alternativa promissora, especialmente por empregarem matérias-primas de origem natural. Este estudo investigou o efeito do armazenamento, durante trinta dias, nas propriedades físico-químicas de emulsões obtidas por emulsificação espontânea, formuladas com óleo essencial de cravo-da-índia (OEFC) nas proporções 8/2, 7/3 e 10/0 (v/v), utilizando óleo de canola como inibidor do amadurecimento de Ostwald e Tween® 80 como surfactante. Foram realizadas análises visuais, espectroscópicas, de pH e viscosidade. Os resultados indicaram elevada estabilidade ao longo do período avaliado, com baixa variação de pH, manutenção da viscosidade e alterações mínimas nos espectros de absorbância e transmitância. Conclui-se que as emulsões apresentam potencial para aplicações em embalagens ativas, filmes alimentares e curativos, contribuindo para a extensão da vida útil de alimentos e para o desenvolvimento de soluções sustentáveis.
Acesso aberto (Open Access)
Desenvolvimento e caracterização de filmes biodegradáveis de amido de ariá (goeppertia allouia): influência do teor de glicerol nas propriedades mecânicas de tração, morfológicas e suscetibilidade a água
(2026-02-26) NUNES, Natan Gabriel da Silva; PAULA, Marcos Vinicius da Silva; https://lattes.cnpq.br/7538211324097974
Com o crescimento industrial e populacional, o uso de polímeros derivados de fontes fósseis tem se tornado cada vez mais constante, intensificando as consequências do descarte inadequado desses materiais no meio ambiente. Sendo assim, pesquisadores buscam fontes alternativas, como polímeros biodegradáveis, para amenizar os danos causados por polímeros sintéticos. Diante disso, emerge o amido de ariá (Goeppertia allouia), uma Planta Alimentícia Não Convencional (PANC) da região amazônica. Portanto, este trabalho teve como objetivo produzir e caracterizar filmes biodegradáveis de amido de ariá. Os filmes foram fabricados pelo método de casting, utilizando 2 g de amido, água destilada e glicerol como plastificante nas concentrações de 25, 30, 35, 40 e 45% (em relação à massa do amido). As amostras foram caracterizadas quanto às propriedades físico-químicas, de barreira, biodegradabilidade, morfologia (MEV), grupos funcionais (FTIR), cristalinidade (DRX) e propriedades mecânicas. Os filmes apresentaram superfícies lisas, homogêneas e sem a presença de rachaduras. Verificou-se que o aumento do teor de glicerol elevou a solubilidade de 27,6% para 38,06% e a umidade de 17,8% para 28,33%. Enquanto, o grau de intumescimento variou conforme o tempo de imersão e a concentração de plastificante. As análises de FTIR e DRX indicaram que não houve alteração química significativa na matriz, confirmando a cristalinidade tipo C para o amido. Nos ensaios mecânicos, notou-se que o aumento da concentração de glicerol (de 25% para 45%) promoveu a redução da resistência à tração de 3,81 MPa para 0,91 MPa , bem como a diminuição do alongamento na ruptura, que variou de 68,51% para 27,16%. Por fim, os filmes degradaram-se totalmente em 16 dias em solo. Conclui-se que o amido de ariá apresentou características viáveis para o desenvolvimento de filmes poliméricos biodegradáveis.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo das propriedades estruturais, elétricas e mecânicas da liga Al- 0,6%Si-0,5%Fe-0,05%Cu tratada termicamente
(2026-01-22) MEIRELES, Lailson Souza; MARQUES, Luane Luiza Pereira; http://lattes.cnpq.br/9438927804105514; https://orcid.org/0009-0000-5960-6777; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087; https://orcid.org/0000-0002-2165-2628
Devido à tendência no aumento do consumo energético, seguido de deteriorações frequente nos cabos e linhas de transmissão elétrica, tona-se interessante para o setor industrial o aprimoramento na rede de distribuição de energia elétrica, pois devido as grandes extensões territoriais do país e as intempéries climáticas ocorre o sucateamento intenso das linhas de transmissão. Diante deste cenário, foi realizado este estudo com o objetivo de analisar a influência estrutural nas propriedades elétricas e mecânicas da liga Al-0,6%Si-0,5%Fe-0,05%Cu, solidificada em molde de coquilha metálico tipo “U”, tratadas termicamente por recozimento a 280 °C e 400 °C em intervalos de tempo de 1 a 4 horas, respectivamente. A liga foi produzida pelo método de fundição convencional, após a solidificação foram seccionadas amostras para a verificação da composição química, seguido de metalografia, afim de obter as estruturas e realizar a medição de tamanho de grãos, o restante do material foi usinado para a redução do diâmetro de 22,5 para 10 mm, e posteriormente laminados para a produção de fios com diâmetro de 3 mm, após esses processos foram realizados o ensaio resistividade elétrica e tração uniaxial. Os resultados obtidos demonstram que a amostra fundida está dentro do padrão de estequiometria definido anteriormente. As macrografias estudadas apresentaram grãos equiaxiais refinados por toda superfície das amostras, a peça tratada a 400°C/4h, apresentou um crescimento no tamanho dos grãos que influenciou nas suas propriedades mecânicas e ductilidade. Em relação as microestruturas, as amostras sem tratamento térmico e tratada, apresentaram grande densidade de intermetálicos, possivelmente Fe2SiAl8 nas regiões intercelulares, a peça tratada a 400°C/4h os intermetálicos apresentaram características menos acirculares o que indicou que possivelmente ocorreu a dissolução de parte dos intermetálicos na matriz. O ensaio de condutividade revelou um crescimento discreto na condutividade em função do tratamento térmico. O limite de resistência a tração (LRT), apresentou uma redução 8,62% para a amostra tratada a 400°/4h em relação à sem tratamento térmico. Sugerindo que a amostra tratada a 280°C/1h conseguiu conciliar melhor o de LRT e condutividade elétrica, ela é a com maior potencial para uma possível aplicação no setor de transmissão elétrica.
Acesso aberto (Open Access)
Desenvolvimento de ligas de sistema Al-Ni para condutores elétricos: caracterização da liga 1350 modificada com teores de 1%, 2%, 3% e 4% de níquel
(2026-01-23) ARAÚJO, Yan Christian Silva 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/0000-0002-2165-2628
O contínuo crescimento da demanda global por energia elétrica impõe o desafio de desenvolver condutores aéreos que combinem alta eficiência energética e confiabilidade mecânica. A liga de alumínio 1350, embora padrão em condutividade elétrica, apresenta limitações de resistência à tração, enquanto ligas endurecidas por precipitação, como a 6201, penalizam a capacidade de transmissão de corrente. Neste contexto, este trabalho investigou o desenvolvimento e a caracterização de ligas do sistema Al-Ni com teores de 1%, 2%, 3% e 4% em massa de Níquel. As ligas foram fabricadas via fundição direta, em coquilha metálica no formato de “U” e laminadas a frio, visando obter um balanço otimizado de propriedades através dos mecanismos de endurecimento por dispersão e purificação da matriz (efeito scavenging). A metodologia compreendeu a caracterização macroestrutural, ensaios de resistividade elétrica, tração uniaxial, análise química por espectrometria de emissão óptica e fractografia via Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Os resultados demonstraram que a adição de níquel promoveu o refino do grão, alterando a macroestrutura de colunar para equiaxial. A liga com 2% de Ni destacou-se como a composição ótima, atingindo um Limite de Resistência à Tração (LRT) de 264,70 MPa apresentando um incremento de 99,9% em relação à liga 1350, mantendo uma condutividade elétrica de aproximadamente 65,28% IACS. A análise fractográfica confirmou um comportamento dúctil para esta composição, com a presença de dimples equiaxiais nucleados por partículas de Al3Ni. Por outro lado, a liga com 4% de Ni apresentou comportamento frágil e saturação da matriz, inviabilizando seu processamento. Conclui-se que a liga com 2% de Ni destacou-se como a composição ótima, atingindo um Limite de Resistência à Tração (LRT) de 264,70 MPa, apresentando um incremento absoluto de 132,29 MPa (99,9%) em relação à liga 1350, mantendo uma condutividade elétrica por volta de 65,28% IACS, se mostrando competitiva em relação aos cabos condutores que são comercializados.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo comparativo das ligas de al-2%si obtidas pelos métodos tradicional e pó de silício, tratadas termicamente e analisadas por ensaios elétricos e mecânicos
(2025-12-19) ARAÚJO, Juliana da Mascena; 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/0000-0002-2165-2628
O alumínio é um material extremamente versátil e muito utilizado no cotidiano, porém sozinho não apresenta resistência suficiente para a maioria das aplicações, por esse motivo, é necessário adicionar elementos de liga para aprimorar ou introduzir propriedades específicas: dureza, resistência a tração, ductilidade, entre outros. As ligas de alumínio são versáteis e muito utilizadas no meio industrial. Dentre as ligas de Al, destaca-se a liga alumínio-silício que por sua vez são bastante utilizadas no setor automobilístico e aeronáutico e representam mais de 50% da aplicação nas indústrias. Nesse sentido o objetivo do presente trabalho foi avaliar por meio das análises metalográficas, ensaios elétricos e ensaios mecânicos a influência da granulometria do silício ao ser inserido como elemento de liga no alumínio. O teor de silício utilizado foi de 2% e os métodos avaliados foram: manusear o silício em pequenos pedaços e aplicar o silício na forma de pó, com granulometria de 200 mesh. Além da diferença dos tamanhos do elemento ligante, a maneira como foram inseridos ao metal principal (alumínio), também foi distinto. No primeiro método denominado: Método Tradicional (MT), todos os constituintes da liga foram fundidos juntos e depois vazado. No segundo método, Método Adição Pó de Silício (MAPS) o alumínio foi fundido e posteriormente o silício peneirado foi inserido, homogeneizado e vazado no molde. Após a fabricação das ligas, realizou-se análises macroestruturais, ensaios de resistência elétrica, microdureza e tração com e sem tratamento térmico. A liga obtida com o MT (sem tratamento térmico), comparada as demais apresentou macrografia com grãos mais refinados, e dureza 48,52 HV. Para as ligas do MAPS (sem tratamento térmico) os resultados de limite de resistência a tração foi de 228,74 MPa e o percentual de deformação de aproximadamente 5%. Quanto às ligas tratadas (envelhecimento artificial), o MAPS apresentou maior condutividade elétrica (67,38% IACS) e redução no limite de resistência a tração (185,36 MPa). Os resultados segundo os métodos estudados não apresentaram valores discrepantes, exceto as ligas que sofreram tratamento térmico, sugerindo que qualquer método utilizado seria relevante, dependendo da aplicação da liga.
Acesso aberto (Open Access)
Obtenção de celulose a partir de fibras do fruto do Açaí (Euterpe Oleracea Mart)
(2025-12-10) COSTA, Leonardo José Biasi; CUNHA, Edinaldo José de Sousa; http://lattes.cnpq.br/8714515962963079; https://orcid.org/0000-0001-8047-6786
Compósitos com biopolímeros reforçados com fibras naturais são conhecidos como biocompósitos. Tais materiais são grandemente estudados devido serem biodegradáveis e possuir um custo de produção menor em comparação a materiais utilizados em grande quantidade na indústria. O açaí se destaca nos estudos para essa aplicação por ser grandemente descartado a partir da extração do seu suco. Em vista disso, este trabalho busca caracterizar fibras de açaí, extraídas a partir do descarte e tratadas em diversos tipos de tratamento, para avaliar suas possíveis aplicações. Primeiramente, as fibras foram trituradas em micromoinho, localizado no Laboratório Labfilme, e posteriormente peneiradas em peneiras de 200 mesh. Em seguida, nas amostras separadas, foram feitos respectivamente, tratamentos alcalinos, com hidróxido de sódio (NaOH), branqueamentos, com peróxido de hidrogênio (H2O2) e hipoclorito de sódio (NaClO) e ácidos, com ácido sulfúrico (H2SO4), em concentrações diferentes. Ao final, foram obtidas 9 amostras, sendo elas nomeadas de FA1 a FA9, onde FA1 é a fibra sem tratamento, FA2 passou somente por tratamento alcalino, FA3, FA4 e FA5 passaram por tratamento alcalino e branqueamento a concentrações diferentes de peróxido de hidrogênio, FA6, FA7 e FA8 por tratamento alcalino, com concentrações diferentes de hidróxido de sódio e branqueamento com hipoclorito de sódio e a amostra final, FA9, por tratamento alcalino, branqueamento com hipoclorito de sódio e ácido. Após o fim dos tratamentos, as amostras foram analisadas a partir de Espectroscopia de Dispersão de Energia de Raios X (EDS), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Difração de Raios X (DRX). A partir do EDS, foi analisada a amostra FA1, evidenciando a caracterização da composição da fibra, mostrou uma presença significativa de cálcio (Ca), carbono (C), oxigênio (O) e silício (Si). Com o DRX foi possível confirmar o aumento da cristalinidade após o tratamento. Já no MEV, notou-se uma melhor remoção da camada superior das fibras em FA6, FA7 e FA8 e em FA9 houve uma degradação maior das regiões amorfas da fibra, possibilitando a visualização de fibrilas finas e alongadas.
Acesso aberto (Open Access)
Obtenção e caracterização de compósitos de matriz poliéster reforçados com fibras naturais de munguba (pseudobombax munguba)
(2025-12-09) NASCIMENTO, Joelly Vera; NASCIMENTO, Damares da Cruz Barbosa; http://lattes.cnpq.br/3140674919333795; https://orcid.org/0000-0001-7154-5380; CÂNDIDO, Verônica Scarpini; http://lattes.cnpq.br/8274665115727809; https://orcid.org/0000-0002-3926-0403
O crescimento do consumo de recursos naturais, como água e energia, associado ao aumento na geração de resíduos incluindo gases de efeito estufa, efluentes e compostos químicos tem intensificado as preocupações relacionadas à sustentabilidade. Diante disto, as fibras naturais da Amazônia que são provenientes de plantas e resíduos agrícolas, sobressaem por serem renováveis. Dessa forma, o presente trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho das fibras e dos compósitos com fração volumétrica 10,20 e 30% de fibras de munguba (Pseudobombax munguba), que são oriundas da região amazônica, em uma matriz polimérica poliéster, com o intuito de investigar suas propriedades mecânicas e características físicas, químicas, morfológicas, por meio de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e grupos funcionais por Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) e térmicas por meio de Termogravimetria (TGA). O FTIR revelou grupos funcionais típicos de celulose, hemicelulose e lignina, confirmando a composição lignocelulósica. A TGA indicou estabilidade térmica moderada até 200 °C, e o MEV mostrou que fibras mais finas apresentaram superfícies rugosas favoráveis à ancoragem mecânica, enquanto as mais grossas exibiram baixa rugosidade. O ensaio de tração das fibras revelou valores máximos de resistência de 115,96 MPa e módulo de Young de 1,57 GPa, demonstrando relação inversa entre diâmetro e resistência. Nos compósitos, a matriz pura apresentou maior resistência à tração, mais com a adição de 10% de fibra houve redução significativa; já em 20% e 30% ocorreram leve recuperação da resistência e aumento inicial do módulo de Young. Nos ensaios de resistência à flexão em compósitos, observou-se aumento no módulo com 20% de fibra, atingindo 81,92 MPa. A análise de variância (ANOVA) para flexão indicou diferenças significativas no módulo de Young, evidenciando o efeito moderado da fibra no comportamento mecânico. Assim, conclui-se que a fibra de Munguba apresenta potencial promissor como reforço em compósitos poliméricos, contribuindo para o desenvolvimento de materiais sustentáveis e a valorização dos recursos naturais da Amazônia.
Acesso aberto (Open Access)
Óleo essencial do botão do cravo-da-índia (Syzygium Aromaticum) como inibidor natural da corrosão do aço carbono em meio ácido (HCI)
(2025-09-22) CORDEIRO, Roseane Macedo; PAULA, Marcos Vinicius da Silva; http://lattes.cnpq.br/7538211324097974
Controlar processos de corrosão no setor industrial é fundamental na diminuição de custos e garantir a conservação de equipamentos e ferramentas em geral. Diante disso, são feitas várias investigações em materiais visando a busca de inibidores de corrosão cada vez mais eficientes e amigáveis do ponto de vista ambiental. Dessa forma, este trabalho tem o objetivo de investigar a eficiência anticorrosiva do óleo essencial do botão do cravo-da-índia (OEBC), (Syzygium aromaticum) para o aço carbono em meio de ácido clorídrico (HCl 1,0 mol L-1). Para avaliação da ação anticorrosiva do óleo, empregou-se o método gravimétrico de perda de massa, com ensaios realizados em dois períodos de 24 h e outro em 7 dias. Nesses intervalos, foram determinadas a eficiência de inibição (EI) e a taxa de corrosão (TC). As concentrações do óleo essencial do botão do cravo-da-índia investigadas foram 0 g/L (isento ou branco), 0,5 g/L, 1,0 g/L, 2,0 g/L e 4,0 g/L. Assim, constatou-se uma eficiência de inibição de 97% para a corrosão do aço em meio ácido, utilizando 4,0 g/L de (OEBC) em 7 dias. Adicionalmente, observou-se uma redução na taxa de corrosão proporcional à concentração de (OEBC) empregada, tanto em 24 horas quanto em 7 dias. Logo conclui-se que (OEBC) apresenta potencial para aplicação como inibidor de corrosão do aço em meio ácido, minimizando o processo oxidativo nesse ambiente.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo da formulação de tintas para o ambiente amazônico a partir da variação de cargas minerais
(2025-10-24) BARBOSA, Cristina Maria Lobato; LUCAS, Mathaus Moraes; http://lattes.cnpq.br/4205565007630762; https://orcid.org/0009-0002-4401-7165; SILVA, Alisson Clay Rios da; http://lattes.cnpq.br/7389345867032737; https://orcid.org/0000-0001-9186-2287
A investigação de novas formulações de tinta para revestimento de superfícies vai muito além da parte decorativa. Essas formulações são planejadas a fim de proteger contra agentes patológicos e de degradação, ofereça resistência aos intempéries climáticas e que atendam às necessidades do mercado, sem perder a viabilidade econômica. Os estudos dos componentes e características das matérias primas da tinta, juntamente com as patologias decorrentes da ação da umidade e fatores que influenciam na qualidade final da tinta, implicam no entendimento da formulação de tintas com melhor desempenho e aplicabilidade. Considerando que, no Brasil, há poucos produtos desenvolvidos com características seletivas para regiões específicas, este estudo investigou o desempenho de formulações de tinta através da variação de cargas minerais (Caulim, Carbonato de Cálcio Precipitado e Dolomita) para atender às necessidades da Região Norte. Para isso, empregou-se a metodologia de Lucas (2024), Castro (2009) e Hare (1974) para avaliar as propriedades e o desempenho de uma tinta standard fosca formulada com 39% de cargas minerais e 7% de dióxido de titânio (TiO2). As análises incluíram: microscopia eletrônica de varredura para caracterização morfológica; ensaios de viscosidade, potencial hidrogeniônico (pH) e peso específico para as propriedades físico-químicas e ensaios de absorção de água por capilaridade e manchamento para avaliar os efeitos da umidade. Os resultados das análises físico-químicas demonstraram que as tintas apresentam comportamento alcalino, e metade das formulações cumpriu o padrão de viscosidade estabelecido (100 a 120 KU). Apenas a formulação com 39% de Caulim apresentou peso específico abaixo do valor de referência. No teste de absorção de água, a amostra binária de 19,5% de PCC e 19,5% de Dolomita exibiu a menor absorção de água por capilaridade. Outras formulações ternárias também apresentaram absorção próxima à da tinta de referência, e nenhuma amostra, incluindo as de referência, mostrou manchamento visível. Dentre as formulações a amostra binária com 19% de Caulim e 19% de Dolomita se destacou com a menor absorção, sendo indicada para ambientes imobiliários internos e externos, as amostras ternárias com 26% de PCC e com 13% Caulim, 13% PCC e 13% Dolomita são indicadas para diversas aplicações em áreas internas com pouca umidade.
Acesso aberto (Open Access)
Obtenção e caracterização de filmes de amido de milho e carboximetilcelulose reticulados em diferentes concentrações de ácido cítrico
(2025-09-22) SANTOS, Michele Barbosa dos; PAULA, Marcos Vinicius da Silva; http://lattes.cnpq.br/7538211324097974
Os plásticos convencionais, amplamente utilizados em diversos setores devido seu baixo custo e à versatilidade, apresentam sérios impactos ambientais, em razão de sua origem petroquímica e lenta degradação natural. Nesse contexto, a busca por materiais alternativos que visam minimizar tais impactos tem se intensificado, entre as alternativas mais promissora, destacam-se os filmes à base de amido, por serem ambientalmente sustentáveis. Nesse contexto, este estudo abordou a produção e caracterização de filmes de amido de milho/carboximetilcelulose (CMC) reticulados com diferentes concentrações de ácido cítrico. Os filmes foram obtidos por evaporação do solvente (casting solution), com quantidades 5%, 10%, 15% e 20% de ácido cítrico em relação à massa de CMC. Foram avaliados qualitativamente quanto aos aspectos visuais, intumescimento, teor de umidade e solubilidade, além de caracterizados por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), espessura e microscopia eletrônica de varredura (MEV) para avaliar o efeito de reticulação promovido pelo ácido cítrico. Visualmente, todos os filmes apresentaram excelente transparência óptica. A espectroscopia FTIR demonstrou a formação de grupos éster, indicativos da reticulação dos filmes promovido pelo AC. A adição de ácido cítrico reduziu o intumescimento e a absorção de umidade. Esses resultados se devem à reticulação promovida pelo ácido cítrico, que proporciona um material mais coeso e, consequentemente, resultados satisfatórios nos testes de solubilidade. As micrografias de MEV revelaram uma morfologia superficial homogênea, sem porosidade, nos filmes com ácido cítrico. De modo geral, a incorporação de ácido cítrico na matriz polimérica promoveu uma redução significativa na suscetibilidade à água e aumento na espessura dos filmes contribuindo para obtenção de filmes mais estáveis, coesos e com desempenho aprimorado.
Acesso aberto (Open Access)
Influência da cura térmica na resistência compressiva de geopolímeros para a aplicação como agregados sintéticos
(2025-06-13) FRANÇA, Giovana Zagalo de; SILVA, Alisson Clay Rios da; http://lattes.cnpq.br/7389345867032737; https://orcid.org/0000-0001-9186-2287
Os geopolímeros apresentam um grande potencial de uso na indústria da construção civil. Trata-se de uma matriz geopolimérica composta por aluminosilicatos ativados por uma solução alcalina, que podem ser fabricados com qualquer material ou resíduo que apresente uma quantidade adequada de silício (Si) e alumínio (Al) amorfos. Com excelentes propriedades mecânicas, térmicas e de durabilidade, os geopolímeros são uma alternativa ecológica e eficiente, alinhada à sustentabilidade na construção civil. Dessa forma, no presente trabalho, buscou-se desenvolver a produção de pastas geopoliméricas curadas termicamente em temperaturas de 40°C, 60°C e 80°C por 1, 2, 3 e 4 horas com idades de cura de 3 e 7 dias, para determinar o melhor resultado de resistência à compressão. As matérias-primas utilizadas foram: escória de alto forno como fonte de cálcio, metacaulim fonte de silício (Si) e alumínio (Al), e hidróxido de sódio e silicato alcalino como solução ativadora. Foram realizadas caracterizações de Difração de Raio-X (DRX), Fluorescência de Raio-X (FRX) e Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) e teste físico de Perda ao Fogo nas matérias-primas utilizadas. Por fim, foi realizado a análise de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) das amostras rompidas após o ensaio de resistência à compressão. Os resultados mostram que a pasta geopolimérica curada sob temperatura de 40°C por 3 horas com idade de cura de 7 dias, obteve maior resistência à compressão, atingindo 45,5 MPa, sugerindo que nestas condições, a formação de géis N-A-S-H se intensifica e forma uma estrutura tridimensional mais coesa, além da possível formação complementar de gel C-A-S-H, advindo da fonte de cálcio presente na composição química da escória de alto forno. A análise morfológica por MEV, mostrou uma matriz compacta e densa para pastas com 7 dias de cura. Portanto, conclui-se que as matérias-primas utilizadas estão adequadas para a produção de geopolímero, e que as condições ideais de cura foram encontras a 40°C com 3 horas e idade de cura de 7 dias. Tais resultados demonstram a eficácia dessa condição no desempenho mecânico dos geopolímeros. Assim, recomenda-se essa configuração como a mais eficiente para aplicação como agregados sintéticos.
Acesso aberto (Open Access)
Avaliação das propriedades mecânicas de telhas geopoliméricas reforçadas com fibras de poliéster
(2025-06-13) SANTOS, Diego José da Silva; SILVA, Alisson Clay Rios da; http://lattes.cnpq.br/7389345867032737; https://orcid.org/0000-0001-9186-2287
A adoção de tecnologias alternativas nas pesquisas relacionadas à construção civil tem ganhado destaque, priorizando a utilização de materiais e compostos renováveis. Essa abordagem é fundamental para promover a sustentabilidade e mitigar os impactos ambientais, especialmente em um cenário onde a poluição atinge níveis alarmantes. O uso de matérias primas renováveis oferece a vantagem de serem reabastecidas, garantindo sua disponibilidade quando necessário. Para enfrentar os desafios ambientais, este estudo aprese nta uma solução inovadora: a síntese de uma mistura cimentícia geopolimérica baseada em materiais álcali ativados (MAA), que não apenas demonstra desempenho mecânico promissor, mas também contribui para a conservação de recursos naturais. O presente trabal ho propõe a criação de telhas geopoliméricas com percentuais de fibra de poliéster, utilizando um processo de formulação que inclui metacaulim, escória de alto forno, solução alcalina de hidróxido de sódio, silicato e fibra de poliéster. A metodologia da pesquisa foram a criação de quinze telhas em escala reduzida, utilizando um molde de polipropileno de fibrocimento na proporção 1:10, com dimensões de 11 cm x 24 cm x 6 cm de espessura. foram fabricadas com percentuais de 0%, 0,5%,1%,2% e 3 % em massa de fibra de poliéster no cimento sustentável, permitindo avaliar a influência dessa incorporação. Os ensaios realizados foram , resistência à tração e flexão e a caracterização por meio de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Difração de Raios X (DRX) e Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier ( Nos resultados, pode se perceber que o aumento das concentrações de fibra influencia na integridade do corpo de prova. A partir da pasta com 3 % de fibra a concentração do at ivador alcalino não é suficiente o que acarreta no aparecimento de muitas partículas não reagidas e um decaimento de resistência mecânica Pode se concluir que as matérias primas utilizadas estão adequadas para o uso em geopolímeros, com o aumento de fibra de poliéster até 2% a resistência mecânica se mostra adequada ao uso e o material utilizado tem grande potencial na indústria cimentícia.
Acesso aberto (Open Access)
Influência da variação de octoato de cobalto nas propriedades térmicas e mecânicas na resina de poliéster isoftálico
(2025-04-02) SENA, Siandro Sales; LIMA, Vitor Hugo Auzier; http://lattes.cnpq.br/5302791085587462; https://orcid.org/0000-0001-5621-7936; CUNHA, Edinaldo José de Sousa; http://lattes.cnpq.br/8714515962963079; https://orcid.org/0000-0001-8047-6786
A busca por materiais poliméricos de melhor desempenho e custo-benefício tem levado ao estudo da modificação de resinas poliésteres, amplamente usadas nas indústrias automotiva, naval e de construção civil. Entre os fatores que influenciam suas propriedades finais, o processo de cura desempenha um papel crucial, sendo regulado por catalisadores e aceleradores. Este estudo investiga a influência da variação da concentração de octoato de cobalto na produção de resina de poliéster isoftálico, focando no comportamento térmico e nas propriedades mecânicas. A concentração de octoato deve ser ajustada com cuidado, pois pode impactar a resistência, a contração volumétrica e a eficiência produtiva do material.Para isso, foram realizados experimentos que envolveram a produção de resinas de poliéster isoftálico com diferentes concentrações de octoato de cobalto (0,5%, 1,0% e 1,5%), bem como foram monitorados o tempo e a temperatura de cura, além da resistência mecânica dos materiais resultantes. E ainda, foram empreendidas análises estatísticas para avaliar a relação entre essas variáveis. Com base nas análises realizadas, observou-se que aumentar a quantidade de acelerador não se mostrou efetivo em acelerar o processo de cura de forma linear; foi, também, observado que uma temperatura mais elevada durante o processo de cura pode resultar em uma resistência mecânica superior deste material. Assim como foi revelado que concentrações mais elevadas de octoato resultaram em corpos de prova mais finos devido à contração volumétrica durante o processo de cura. E, ainda, percebeu-se que uma maior resistência mecânica foi alcançada com a menor concentração de octoato de cobalto (0,5%) em temperatura mais elevada, demonstrando que a otimização da concentração de octoato de cobalto pode resultar em materiais com melhor desempenho mecânico e menor custo de produção. Esta pesquisa destaca como a quantidade de octoato de cobalto afeta as propriedades térmicas e mecânicas das resinas de poliéster isoftálico, enfatizando a importância de equilibrar a concentração de acelerador, a temperatura de cura e as propriedades finais do material.
Acesso aberto (Open Access)
Óleo essencial de Cinnamomum Cassia: um inibidor natural para a corrosão do aço em meio ácido
(2025-03-27) BAARS, Deise de Fátima Farias; PAULA, Marcos Vinicius da Silva; http://lattes.cnpq.br/7538211324097974
As consequências da corrosão têm grande impacto global, pois, apesar de serem um fenômeno comum no cotidiano, seu impacto é significativo. Esse processo resulta em desperdício de recursos econômicos, redução da eficiência operacional e até mesmo na inutilização de equipamentos, tornando essencial a tomada de medidas eficazes para sua prevenção e controle. Nesse sentido, destacam-se os inibidores naturais, obtidos a partir de óleos essenciais extraídos de diferentes partes das plantas (folhas, galhos, raízes e casca). Além de serem uma fonte renovável, esses inibidores são economicamente viáveis e ambientalmente sustentáveis. A aplicação desses inibidores é um dos principais métodos para reduzir a corrosão em produtos metálicos, precisamente neste trabalho, o aço-carbono. O presente trabalho teve como objetivo, avaliar a eficácia do óleo essencial da folha da canela (Cinnamomum cassia) como inibidor natural da corrosão em aço carbono. O método utilizado para a avaliação da eficiência dos óleos foi o gravimétrico (perda de massa). Os ensaios de corrosão foram realizados em meio corrosivo HCl a 1M. as concentrações utilizadas do óleo essencial foi 0,5g/L; 1g/L; 2g/L e 4g/L, por períodos de tempo como de 24h e 7 dias. No período de 24 horas, a concentração máxima do inibidor utilizada (4 g/L) alcançou uma eficiência de 97,7% em meio HCl. Já no período de 7 dias, a mesma concentração de 4 g/L atingiu uma eficiência de 99,7%. Além disso, foi observada uma relação linear entre o aumento da concentração do inibidor e a eficiência anticorrosiva, indicando que concentrações mais altas podem proporcionar uma proteção ainda mais eficaz contra a corrosão. Portanto, os resultados indicam que o óleo essencial da folha de canela se apresenta como um inibidor natural favorável para a proteção de materiais à base de aço-carbono, demonstrando alta eficácia na prevenção da corrosão.
Acesso aberto (Open Access)
Efeito do tratamento químico da polpa de cana-de-açúcar (saccaharum officinarum) nas propriedades físicas e mecânicas dos compósitos poliméricos
(2025-03-25) FERNANDES, Thamina Iris Rendeiro; BRANDÃO, Luis Felipe Alencar; http://lattes.cnpq.br/1087177611634286; Luis Felipe Alencar; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087; https://orcid.org/0000-0002-2165-2628
As fibras provenientes do resíduo da cana-de-açúcar podem ser utilizadas na fabricação de compósitos poliméricos, apresentando vantagens tanto no âmbito ambiental quanto no econômico. Este trabalho teve como proposta avaliar o efeito do tratamento químico das fibras naturais provenientes do bagaço de cana-de-açúcar nas propriedades de compósitos poliméricos. As fibras foram caracterizadas por análises de sólidos solúveis totais (SST), massa específica e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A fabricação dos compósitos foi realizada manualmente, utilizando moldes de silicone e diferentes proporções de fibras (0%, 1%, 2% e 3%). Os compósitos foram avaliados quanto à massa específica aparente, porosidade, absorção de água e resistência à tração. Os resultados indicaram que o tratamento alcalino removeu impurezas e aumentou a densidade das fibras, além de reduzir a porosidade e a absorção de água nos compósitos. No entanto, o tratamento não resultou em aumento da resistência à tração, sendo que o maior valor obtido (26,246 MPa) ocorreu no compósito com 2% de fibras sem tratamento. Os resultados demonstram que as fibras de bagaço de cana-de-açúcar podem ser utilizadas no desenvolvimento de compósitos mais leves e com menor absorção de água. No entanto, a influência do tratamento alcalino na resistência mecânica deve ser mais investigada para otimizar seu uso como reforço estrutural.
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/0009-0000-6811-1012
A 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.
Acesso aberto (Open Access)
Comparação entre alto-forno e tecnored: redução de emissões de CO2 na produção sustentável de ferro primário – uma análise bibliográfica
(2025-03-28) SILVA, Lilian Deyse Pinto da; FELIPE, Rafaela Farinha; http://lattes.cnpq.br/6726209661702152; https://orcid.org/0009-0001-6132-0919; NEVES, Alacid do Socorro Siqueira; http://lattes.cnpq.br/4480788820987458; https://orcid.org/0000-0001-8013-2211
A indústria siderúrgica é uma das maiores fontes de emissões de CO₂, principalmente devido ao processo tradicional de produção de ferro-gusa no Alto Forno, que depende do carvão mineral. Esse processo contribui significativamente para a emissão de gases de efeito estufa. Com as crescentes demandas por redução de emissões, alternativas sustentáveis, como o Tecnored, têm ganhado destaque. Este estudo comparou o processo tradicional de produção de ferro-gusa via Alto Forno com a tecnologia Tecnored, considerando aspectos ambientais, operacionais e econômicos. Utilizou-se uma revisão bibliográfica da literatura com análise de estudos de bases como Web of Science, Scopus, Science Direct e Acadêmico, focando nas implicações ambientais de cada processo. A análise mostrou que, apesar da eficiência do Alto Forno em produção em grande escala, ele é um grande emissor de CO₂. Já o Tecnored se destaca pela redução de até 50% das emissões, ao utilizar biomassa e resíduos industriais no lugar do coque, sendo também mais flexível e com menor necessidade de infraestrutura, o que o torna acessível para novas instalações. Este estudo reforça a necessidade de adoção de tecnologias de baixo carbono, como o Tecnored, para que a siderurgia atenda às metas globais de descarbonização e sustentabilidade. No entanto, a adoção em larga escala depende de validações industriais e políticas públicas que incentivem a transição para práticas mais sustentáveis.
Acesso aberto (Open Access)
Compósitos poliméricos com fibras de açaí (Euterpe oleracea Mart.): caracterizações físicas, de resistência à chama e mecânicas
(2025-02-25) FERNANDES, Jennifer Ferreira; LIMA, Haianny Beatriz Saraiva; Haianny Beatriz Saraiva Lima; https://orcid.org/0009-0008-6771-7520; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087; https://orcid.org/0000-0002-2165-2628
O açaí é o principal produto florestal não madeireiro consumido no Brasil, além de ter um alto valor nutricional o fruto é utilizado para fabricação de cosméticos. Porém, há preocupação com o descarte irregular dos caroços em rios e ruas. Dessa forma, o trabalho objetivou caracterizar as fibras do caroço do açaí e incorporá-las em matriz polimérica para posterior realização de ensaios físicos, resistência à chama, mecânicos e análise fractográfica dos compósitos. Os caroços foram lavados para remoção de impurezas e as fibras foram extraídas manualmente para determinação da massa específica pelo método do picnômetro, a caracterização morfológica por meio do Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV) e posterior aplicação na fabricação dos compósitos. A fabricação, iniciou-se com uma matriz de resina poliéster ortoftálica, iniciador de cura butanox 1% (v/v) e a fibra de açaí em frações mássicas de 1%, 2% e 3%, a partir do método de fabricação hand lay up em molde de silicone com aplicação de compressão de 47,5 N. Os compósitos produzidos foram submetidos aos ensaios físicos de Absorção de Água (AA), Porosidade Aparente (PA) e Massa Específica Aparente (MEA) que seguiram as normas ASTM D570, ASTM D2734 e ASTM D792, respectivamente. O ensaio de flamabilidade, seguiu os parâmetros da norma ASTM D635. Os ensaios mecânicos foram realizados em conformidade com as normas, sendo a de tração ASTM D638 e flexão ASTM D790. A massa específica foi de 1,109 g/cm³ e obteve resultado semelhante com os estudos pesquisados. Diante a fibra analisada, notou-se uma morfologia irregular, rugosa, com possíveis ceras e contendo canais de pontuação. Nos ensaios físicos dos compósitos houve um aumento da AA e PA após inserção das fibras quando comparado com a matriz plena e a MEA que está de acordo com a regra da mistura. No ensaio de flamabilidade os compósitos obtiveram resultados inferiores ao limite estabelecido pelas normas ASTM D635 e CONTRAN 498, assim os compósitos apresentaram bons resultados. No ensaio mecânico de tração e flexão, as fibras atuaram como carga de enchimento na matriz, porém, quando comparadas com outras literaturas, obtiveram resultados superiores. Na análise fractográfica, observou-se que quanto maior a fração de fibra no compósito, maior a quantidade de defeitos. Desse modo, o desempenho da fibra de açaí possibilita realizar aplicações e aumentar o desenvolvimento econômico e sustentável diante das caracterizações e ensaios abordados.
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/0000-0002-3926-0403
A 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.