Compósitos híbridos de fibra de vidro e lama vermelha: propriedades físicas, mecânicas e flamabilidade
| dc.contributor.advisor-co1 | BARBOSA, karla Suellen Lino | |
| dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0362422563990739 | pt_BR |
| dc.contributor.advisor1 | COSTA, Deibson Silva da | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/1521124351431087 | pt_BR |
| dc.contributor.advisor1ORCID | http://lattes.cnpq.br/1521124351431087 | pt_BR |
| dc.creator | NUNES, Jean Anthony Cavalcante | |
| dc.date.accessioned | 2023-07-19T00:46:16Z | |
| dc.date.available | 2023-07-19T00:46:16Z | |
| dc.date.issued | 2023-07-07 | |
| dc.description.abstract | The interest of researchers in new technologies that enable environmental preservation and reuse of waste has grown exponentially in the last century. The study with composite materials shows a huge potential to combine fibers with industrial waste to produce a new sustainable material. Thus, this work aimed to evaluate the influence of fiberglass length in a hybrid composite (glass fiber and red mud). The method used to manufacture the composites consisted of the hand lay up manual lamination process. The polymeric matrix used was the isophthalic polyester resin together with the cobalt accelerator (1.5% v/v) and the MEK-P catalyst (1% v/v), where composites were made with glass fibers in lengths of 15 , 30 and 45 mm and in the fixed mass proportion of 5%. The red mud residue was manually sieved in the Tyler series 100 mesh (0.149 mm) granulometry. The residue was submitted to morphological characterization by Scanning Electron Microscopy and X-ray Diffraction. Hybrid composites were made in the mass fractions of 5% glass fiber with a length of 45 mm (fiber length used after carrying out the mechanical tests where the FV 45 showed a better result, in relation to the other compositions) and the red mud with a mass fraction of 10%. After making the composite boards, they were subjected to physical characterization tests of Apparent Specific Mass, Apparent Porosity and Water Absorption; mechanical test of tensile strength and flexural strength and horizontal flammability test. The results showed that the red mud has a great diversity of particles of different shapes and sizes, according to the morphological characterization. The X-ray Diffraction showed the main minerals present, such as Hematite and Sodalite. The physical properties showed that the hybrid composite had an increase in Water Absorption, Apparent Porosity and Apparent Density. In the mechanical results, an increase in tensile strength is observed according to the size of the glass fiber, and with the addition of the red mud residue there was a significant improvement, being up to 96.45% superior to the 15 mm glass fiber. In the bending test, there was a tension increase of 19.82% of the hybrid composite in relation to the 15 mm glass fiber. As for the flammability test, the hybrid composite showed a useful flame retardancy, classifying the material as SI (no ignition), thus showing that the material performs well in this regard. | en |
| dc.description.resumo | O 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. | pt_BR |
| dc.identifier.citation | NUNES, Jean Anthony Cavalcante. Compósitos híbridos de fibra de vidro e lama vermelha: propriedades físicas, mecânicas e flamabilidade. Orientador: Deibson Silva da Costa. 2023. 58 f. Trabalho de Curso (Bacharelado em Ciência e Tecnologia) – Campus Universitário de Ananindeua, Universidade Federal do Pará, Ananindeua, 2023. Disponível em: https://bdm.ufpa.br:8443/jspui/handle/prefix/5876. Acesso em:. | pt_BR |
| dc.identifier.uri | https://bdm.ufpa.br/handle/prefix/5876 | |
| dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
| dc.source | Disponivel na internet via Sagitta | pt_BR |
| dc.subject | Fibra | pt_BR |
| dc.subject | Resina Poliéster | pt_BR |
| dc.subject | Propriedades mecânicas | pt_BR |
| dc.subject | Compósito | pt_BR |
| dc.subject | Fiber | en |
| dc.subject | Polyester resin | en |
| dc.subject | Mechanical properties | en |
| dc.subject | Composite | en |
| dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA | pt_BR |
| dc.title | Compósitos híbridos de fibra de vidro e lama vermelha: propriedades físicas, mecânicas e flamabilidade | pt_BR |
| dc.type | Trabalho de Curso - Graduação - Monografia | pt_BR |