Faculdade de Engenharia de Materiais - FEMAT/CANAN

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Acesso aberto (Open Access)
Avaliação da adição do pó de aciaria em formulações com argila do Acará-Pa, visando a produção de cerâmica vermelha
(2026-05-20) SILVA, Adailton Borges da; HILDEBRANDO, Edemarino Araújo; http://lattes.cnpq.br/4710292620846375; https://orcid.org/0000-0002-4915-3492
A região norte do Brasil se destaca pelo seu potencial de crescimento industrial no que se refere à produção de bens manufaturados. Nesse sentido, a indústria paraense de cerâmica é evidenciada pois, além de promover o crescimento econômico regional, também gera emprego e renda para as comunidades do estado. Adicionalmente, considerando as altas taxas de produção de ferro e aço na referida região, verifica-se que há geração de resíduos oriundos de tais processos de fabricação como o pó de aciaria elétrica (PAE), o qual tem origem na fabricação de aço em fornos elétricos a arco a partir de ferro gusa fundido e sucatas. Desse modo, este trabalho objetiva investigar a incorporação do resíduo siderúrgico pó de aciaria, em formulações com argila caulinítica do município do Acará-PA, visando a sua utilização como insumo na produção de materiais com características adequadas à aplicação tecnológica de cerâmica vermelha. Para tanto, foram investigadas três formulações distintas, com diferentes concentrações de pó de aciaria e argila do Acará. Os corpos de prova constituídos pelos materiais em questão, após o processo de prensagem sob uma carga de 250 kgf/cm2, foram submetidos ao processo de queima a 900°C sob diferentes tempos de sinterização — 60 min, 120 min e 180 min — em seguida, as propriedades cerâmicas foram avaliadas. Finalmente, a comparação entre os resultados apresentados pelas amostras com diferentes formulações mostrou que as formulações com 10% e 20% de pó de aciaria têm potencial viabilidade para serem incorporados à cerâmica vermelha, ao atenderem parâmetros de propriedades cerâmicas de perda ao fogo, porosidade aparente, retração linear, massa específica, absorção de água e resistência mecânica, estabelecidos pelas normas ABNT NBR 15270/2023 e ASTM C674-13/2018. Além disso, verifica-se, ainda, que a variação no tempo de sinterização dos corpos de prova foi fundamental para estabelecer as propriedades desejadas, quais sejam: absorção de água, perda ao fogo, massa específica aparente, porosidade aparente, retração linear e resistência à flexão. Finalmente, é possível concluir que os resultados apresentados podem ser considerados promissores para a aplicação em questão.
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.

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