Engenharia de Materiais (UACSA)
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TCC - Trabalho de Conclusão de Curso
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Item Análise das propriedades térmicas, mecânicas e microestrutura das blendas poliméricas de polipropileno e polietileno de alta densidade(2025-08-14T03:00:00Z) Pereira, Ana Luiza da Silva; Freitas, Jucleiton José Rufino de; http://lattes.cnpq.br/5437959745507297; http://lattes.cnpq.br/6623682137320335A blenda é uma mistura física de dois ou mais polímeros, sem forte ligação química, e atualmente vem ganhando destaque no setor produtivo, devido às suas diversas aplicações, tais como: embalagens, tubos, componentes automotivos entre outros. Dois polímeros amplamente utilizados na indústria de plásticos são o Polipropileno (PP) e Polietileno de Alta Densidade (PEAD), devido ao seu baixo custo, reciclabilidade e reprocessamento. Assim, conhecer as propriedades desses dois polímeros torna-se importante. Portanto, este trabalho tem como objetivo o estudo do comportamento mecânico, térmico e análise da microestrutura de blendas poliméricas a partir de resíduos extrudados da indústria polimérica. Os pellets foram utilizados como matéria-prima para a confecção das blendas por extrusão, nas quais foram analisadas as propriedades mecânicas através do ensaio de tração, e as propriedades térmicas através da Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) e a microestrutura por MEV (Microscópio Eletrônico de Varredura).Item Propriedades estruturais, morfológicas e ópticas do composto zn1-x-yerxcryo sintetizado por coprecipitação(2025-05-26T03:00:00Z) Souza, Luan Vinícius Neves de; Peña Garcia, Ramón Raudel; http://lattes.cnpq.br/2997448735629942; http://lattes.cnpq.br/4904299523236750Este estudo avaliou o efeito de cátions dopantes sobre propriedades estruturais, ópticas e morfológicas do composto Zn1-x-yErxCryO, o qual [(x, y) = (0,00; 0,00), (0,02; 0,01), (0,02; 0,02), (0,02; 0,05) e (0,02; 0,07)] sintetizado pelo método de coprecipitação. A análise estrutural do composto indicou a existência da estrutura hexagonal Wurtzita, polimorfismo característico do ZnO. Os parâmetros de rede (a e c), tamanho de cristalito (D) e distorção de rede (ε) foram calculados a partir do padrão de DRX. O espectro Raman a temperatura ambiente indicou regiões associadas a defeitos estruturais. O espectro de refletância difusa dos compostos mostrou duas bandas bem definidas em 520 e 652 nm, que certificam a substituição dos cátions Zn2+ por cátions Er3+ na estrutura cristalina do ZnO. Usando o modelo de Kubelka-Munk e o gráfico de Tauc, foi estimado a banda de energia dos compostos. Os valores calculados estão de acordo com o ZnO sintetizado por coprecipitação encontrado na literatura. A energia de Urbach calculada para cada material evidenciou que o grau de desordem e defeitos encontrados na rede cristalina aumenta conforme eleva-se o percentual de Cr. Os compostos apresentaram propriedades interessantes com as modificações propostas, instigando estudos futuros a respeito da aplicabilidade em diversos âmbitos industriais e tecnológicos.Item Redução da emissão de CO2: influência na microestrutura e propriedades mecânicas dos materiais cimentícios(2025-03-18T03:00:00Z) Aragão, Caio César Feitosa; Nascimento, Renalle Cristina Alves De Medeiros; http://lattes.cnpq.br/6167163214175615; http://lattes.cnpq.br/4328816936256791Os materiais cimentícios, amplamente utilizados na indústria da construção civil, desempenham um papel fundamental não apenas na infraestrutura moderna, mas também são responsáveis por significativa emissão de CO2 ao longo de seu ciclo produtivo. A redução da emissão de CO2 tem sido amplamente estudada como uma estratégia para melhorar a sustentabilidade e a eficiência dos materiais cimentícios e à base de cal. O objetivo deste estudo foi analisar os impactos da carbonatação acelerada e do uso de materiais modificados na micro e macroestrutura dos materiais cimentícios e à base de cal. A metodologia baseou-se em uma revisão integrativa da literatura, considerando estudos publicados entre 2019 e 2024 em bases científicas reconhecidas. Foram analisadas pesquisas que abordam a influência da carbonatação, da pressão de CO2 e do uso de resíduos industriais na resistência mecânica e durabilidade dos materiais. Os resultados indicaram que: i) a carbonatação acelerada melhora a densidade e a resistência à compressão dos materiais, reduzindo a porosidade e aumentando a sua estabilidade química, ii)a utilização de agregados reciclados e resíduos de carbeto de cálcio também se mostrou eficaz na captura de CO2, contribuindo para a sustentabilidade do setor e iii) a redução de CO2 nos materiais cimentícios é uma abordagem promissora para a indústria da construção, promovendo materiais mais sustentáveis e de alto desempenho. No entanto, desafios como a padronização do processo e a viabilidade econômica ainda precisam ser superados.Item Estudo eletroquímico de corrosão da liga Ni-w obtida pelo processo de eletrodeposição em aços API 5L X70(2025-03-19T03:00:00Z) Silva, José Webson da; Santos, Aureliano Xavier dos; http://lattes.cnpq.br/0810494477757052; http://lattes.cnpq.br/5836699779911871Os aços API 5L X70 são utilizados em malhas dutoviárias que são responsáveis pelo transporte de petróleo e seus derivados. No entanto, sua susceptibilidade à corrosão é uma preocupação, especialmente em ambientes agressivos, como solos úmidos, água do mar e meios ácidos contendo H2S. Assim, pesquisas vem sendo desenvolvidas a partir de depósitos da liga metálica níquel-tungstênio (Ni-W) por eletrodepositados para melhorar a resistência à corrosão dessas tubulações, a qual oferece uma alternativa particularmente promissora devido às suas melhores propriedades mecânicas e de resistência à corrosão e a possibilidade de deposição em geometrias mais complexas. Estudou-se o processo de eletrodeposição de liga Ni-W sobre um cátodo, utilizando um banho eletrolítico contendo sulfato de níquel e tungstato de sódio. Neste trabalho, foram analisados os efeitos dos parâmetros operacionais: pH , temperatura e densidade de corrente do banho eletrolítico, sobre a composição química da liga binária de Ni-W. Os revestimentos de níquel-tungstênio (Ni-W) foram fabricados por eletrodeposição usando um planejamento fatorial composto central de 23 com três pontos centrais e dois axiais, totalizando dezesseis experimentos. O planejamento Composto Central Rotacional foi associado à metodologia de superfície de resposta (MSR). Os depósitos da liga Ni-W foram caracterizados inicialmente quanto à sua composição química, e foi realizado a através da técnica de DRX, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e resistência à corrosão para estudos morfológicos. Os resultados indicam que os revestimentos apresentaram características parcialmente amorfo, com a variável pH tendo a maior influência em comparação às variáveis densidade de corrente (mA/cm2) e temperatura (°C) do banho sobre a composição química dos revestimentos. Foi observado um favorecimento na deposição de W em níveis intermediários (0) do planejamento experimental para pH = 6,5, os melhores parâmetros obtidos para o potencial de corrosão, resistência a polarização e taxa de corrosão foram nas condições operacionais de 55 mA/cm2, pH 6,5 e 55° C, com um valor de Rp igual a 12,91 (KΩ.cm2), Ecoor de -0,558 (V) e icorr 8,35 (μA/cm2).Item Avaliação da eficiência fotocatalítica do compósito la2o3@cinza de castanha de caju na degradação de metronidazol(2025-02-24T03:00:00Z) Neres Filho, Adilson José Felipe; Peña Garcia, Ramón Raudel; http://lattes.cnpq.br/2997448735629942; http://lattes.cnpq.br/6641062285736503Este estudo avaliou a eficiência fotocatalítica das razões estequiométricas 1:1, 1:2 e 1:3 do compósito La2O3@Cinza de castanha de caju, sintetizado por ultrasonicação, na degradação do metronidazol (MTZ). Os compósitos sintetizados apresentaram uma morfologia de aglomerados do semicondutor distribuídos de forma irregular sobre as camadas da cinza de castanha de caju. A análise do padrão de difração de raios X indicou que o material base La2O3 sofreu hidratação antes da síntese, enquanto a cinza de castanha de caju não alterou a estrutura química do La(OH)3. A análise do bandgap do compósito revelou uma alta energia de banda proibida, indicando a necessidade de uma fonte de luz UV para os testes de fotocatálise. Os experimentos fotocatalíticos demonstraram que o compósito com razão 1:2 apresentou a maior eficiência na degradação do metronidazol (54,56%) após 180 minutos. Os testes com supressores indicaram que tanto os buracos (h+) quanto os radicais hidroxila (•OH) desempenham um papel fundamental no processo de degradação do metronidazol. Os testes de reuso mostraram uma redução de 12,96% na eficiência no primeiro ciclo, seguida por um aumento de 24,76% no segundo ciclo. Além disso, experimentos complementares após calcinação a 400°C revelaram a formação de uma nova fase de La2O2CO3 no compósito. Testes fotocatalíticos subsequentes indicaram um aumento significativo na eficiência de degradação do metronidazol pelo compósito de razão 1:2 calcinado, atingindo 71,87%.Item Análise e otimização dos processos de aplicação de gelcoat na produção de pás eólicas(2024-09-16T03:00:00Z) Ramalho, Maria Júlia Dias; Diniz, Verônica Cristhina de Souza; http://lattes.cnpq.br/9239037374332331; http://lattes.cnpq.br/9654826211690773A crescente demanda por fontes de energia renovável tem impulsionado o desenvolvimento e a otimização de tecnologias eólicas. Nesse contexto, a durabilidade e a eficiência das pás eólicas são essenciais para assegurar a viabilidade econômica e operacional dos parques eólicos. Este trabalho tem como objetivo analisar e otimizar a aplicação de gelcoat nas pás eólicas, investigando as formas mais eficientes de aplicação para reduzir defeitos de superfície e, consequentemente, diminuir o retrabalho, aumentando a durabilidade e a eficiência no processo de produção. A avaliação do desempenho foi realizada por meio de testes e análises na área produtiva, considerando aspectos como tempo de cura, aderência, defeitos e capacidade de proteção contra os elementos naturais, a fim de identificar as melhores práticas e materiais. Os resultados indicam que a escolha adequada dos parâmetros de aplicação de gelcoat pode prolongar a vida útil das pás eólicas, reduzindo a necessidade de manutenção e substituição, além de melhorar a eficiência aerodinâmica das pás ao manter uma superfície lisa e uniforme. A pesquisa também ressaltou os desafios na utilização de gelcoat, como espessura irregular, tempo de cura inadequado, adesão insuficiente, aplicação inadequada e defeitos de superfície, sugerindo soluções que incluem treinamentos operacionais e ajustes nos parâmetros das máquinas. Os resultados demonstraram que a adoção de melhores práticas na aplicação de gelcoat melhora a uniformidade da superfície, reduzindo defeitos como rachaduras, porosidade e espessura irregular. Além disso, a implementação de treinamentos operacionais e ajustes nos parâmetros de aplicação levou a uma redução significativa na necessidade de retrabalho, contribuindo para maior eficiência produtiva e aumento da vida útil das pás.Item Estudo comparativo das propriedades térmicas, morfológicas e mecânicas de PA e PLA na impressão 3D(2024-11-30T03:00:00Z) Silva, Rafael Aldreem Alves da; Ghislandi, Marcos Gomes; http://lattes.cnpq.br/3409757365313853; http://lattes.cnpq.br/1915012203419619Este estudo realizou uma caracterização abrangente das propriedades térmicas, morfológicas e mecânicas de filamentos de poli(ácido lático) (PLA) e poliamida (PA) utilizados em impressão 3D, incluindo suas variantes reforçadas com fibras de carbono (CF) e vidro (GF), bem como versões especializadas para aplicações de alta resistência (PRO) e temperatura (PAHT). Através de técnicas de Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC), ensaios de tração e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), investigou-se o comportamento térmico, a resistência mecânica e a morfologia interna dos filamentos. Os resultados indicam que o PAHT CF15, reforçado com 15% de fibra de carbono, apresenta a melhor resistência térmica e mecânica, sendo adequado para aplicações de alta temperatura. O PA6 GF30, com 30% de fibra de vidro, oferece um bom equilíbrio entre rigidez e resistência. Em contrapartida, os materiais PLA White e PLA Pro são mais indicados para aplicações em temperaturas moderadas. A análise dos diferentes padrões de preenchimento (40% e 100%) revela que a escolha da configuração depende do custo-benefício, considerando a aplicação específica e a resistência desejada. O estudo sugere que melhorias na adesão matriz-fibra podem otimizar o desempenho dos compósitos, especialmente para o PAHT CF15.Item Protótipo para reaproveitamento da água rejeitada no processo de destilação(2025-01-30T03:00:00Z) Lopes, Vinicius Bernard Ramos; Ghislandi, Marcos Gomes; http://lattes.cnpq.br/3409757365313853; http://lattes.cnpq.br/3152723257481776A água é um recurso natural indispensável para a vida no planeta Terra. Possui um enorme valor ambiental, social e econômico, fundamental para a sobrevivência do ser humano e dos ecossistemas no nosso planeta. A boa gestão dos recursos hídricos de uma sociedade deve considerar o reuso, pois assim além de gerar economia, evita a escassez hídrica. No Brasil, a água é utilizada principalmente para irrigação de lavouras, abastecimento público, atividades industriais, geração de energia, extração mineral, aquicultura, navegação, turismo e lazer. O presente trabalho leva em conta o problema de desperdício de recurso hídrico no processo de destilação da água, esse trabalho se dedica a criar um sistema para reutilização da água de rejeito gerada durante o processo, a fim de, gerar economia e evitar o desperdício. Fazendo um comparativo entre os dois métodos de produção da água destilada (modo usual versus modo proposto), podemos notar que, enquanto o modo de produção usual utiliza-se cerca de 8580 (destilada + rejeito) litros de água ao longo de 12 meses, o modo de produção proposto nesse trabalho utiliza apenas 627 litros de água já que toda água rejeitada no processo será reaproveitada para novas destilações. Os resultados obtidos nesse trabalho mostraram que devido a grande economia gerada pelo sistema proposto no projeto e em comparação com o modelo atual, o projeto se mostra viável e com possibilidade de ser replicado para os outros laboratórios da universidade. Tais resultados também evidenciaram que esse sistema de reutilização da água é uma ótima alternativa sustentável do uso dos recursos hídricos.Item Estudo da resistência à corrosão do revestimento a base da liga Zn-Ni obtido por eletrodeposição em aço SAE 1020(2023-09-18T03:00:00Z) Gomes, Anyelle Maria Torres; Santos, Aureliano Xavier dos; http://lattes.cnpq.br/0810494477757052; http://lattes.cnpq.br/9310446438519382A preocupação com o meio ambiente e as leis ambientais aumentam cada vez mais a necessidade de diminuir os custos com o descarte de resíduos, pensando nisso uma boa alternativa é o uso de biodigestores metálicos. Entretanto, o material orgânico e o produto do processo bioquímico promovem a redução da vida útil desse equipamento. Visando uma boa durabilidade e eficiência desse equipamento, estudos vêm sendo realizados para aplicação de revestimentos com materiais de alta resistência a corrosão por processo de eletrodeposição. Objetivou-se neste estudo avaliar a resistência a corrosão dos revestimentos a base da liga de Zn-Ni obtida por eletrodeposição sobre chapa do aço SAE 1020. Os parâmetros de processo, temperatura do banho e densidade da corrente usados para obtenção dos revestimentos com a liga Zn-Ni foram otimizados utilizando o planejamento experimental fatorial e os resultados analisados pela Metodologia de Superfície de Resposta (MSR). Os revestimentos da liga de Ni-Zn foram caracterizados usando difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e medidas eletroquímicas de corrosão por Polarização Potenciodinâmica Linear (PPL) e Espectrometria de Impedância Eletroquímica (EIE). O revestimento com a liga Zn68,9Ni31,1 at.%, depositado com densidade de corrente 25 A/cm2 e temperatura do banho 60oC, apresentou os melhores resultados frente a corrosão, pois apresentou os menores valores de corrente de corrosão, indicando assim uma menor dissolução do revestimento.Item Gesso de revestimento destinado à construção civil reforçado com nanopartículas de óxido de grafeno: análise da resistência mecânica(2024-03-01T03:00:00Z) Firmino, Daniel Ardiles; Ghislandi, Marcos Gomes; http://lattes.cnpq.br/3409757365313853; http://lattes.cnpq.br/3378137503705619O gesso é um material amplamente utilizado na construção civil, tanto para estruturas quanto para revestimentos em geral. O óxido de grafeno (OG), muito utilizado como reforço em diversas áreas da engenharia civil, pode proporcionar um reforço adicional à estrutura do gesso quando incorporado a ele. Este estudo abordou o reforço do gesso de revestimento com óxido de grafeno em concentração de 0,01% em massa, com o objetivo de otimizar a massa e verificar suas propriedades mecânicas. Foi realizado um estudo comparativo entre amostras com adição de óxido e sem adição. O óxido de grafeno foi obtido pelo método de Hummers modificado. Para a análise morfológica e estrutural, foram empregadas duas técnicas de caracterização: Difração de Raio-X (DRX) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). A preparação das amostras seguiu parâmetros de acordo com as normas NBR 12128 (ABNT, 2019) e NBR 12129 (ABNT, 2017). Os resultados revelaram que o gesso com adição de óxido de grafeno apresentou uma redução de mais da metade em relação à resistência à compressão quando comparado ao gesso sem a carga adicional. Medições mostraram uma densidade aparente muito menor do gesso reforçado, fator que somado a uma possível falta de interação na interface gesso/OG, podem ter contribuído para a diminuição dessa resistência mecânica.