PPGCEM - Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais

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Adição de subprodutos da cinza da casca de café (coffea canephora) em massa cerâmica para porcelanato
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-05-23) Dultra, Eduardo Jorge Vidal; Acchar, Wilson; ; http://lattes.cnpq.br/5460040602567184; ; http://lattes.cnpq.br/2132307633780425; Gomes, Cynthia Morais; ; http://lattes.cnpq.br/1441106728967011; Silva, Jaquelígia Brito da; ; http://lattes.cnpq.br/5948828937239319; Silva, Vamberto Monteiro da;
Na fabricação de porcelanatos são utilizados fundentes com a finalidade de obter fase líquida durante a queima que, por sua vez, preenche os poros diminuindo a porosidade, a absorção de água, e contribui para a densificação do material. Na indústria de porcelanatos o feldspato é o principal material fundente utilizado, com percentuais que variam entre 35 e 50% em massa. Pesquisas são direcionadas para a descoberta de materiais com características fundentes que possam diminuir o consumo de feldspato. Nesse contexto, a cinza da casca de café, resíduo obtido quando cascas de café são queimadas a fim de produzir calor para os secadores mecânicos durante o beneficiamento do fruto, possuem como principais elementos o potássio, cálcio e magnésio, conferindo-lhe características de material fundente. O Brasil é o maior produtor de café do mundo, responsável por mais de 30% da produção mundial. Nesse trabalho, foi realizado um tratamento físico na cinza de café com a finalidade de eliminar parte do material carbonizado e, após este, foram obtidos dois subprodutos: resíduo R1 e resíduo R2. Ambos os resíduos foram adicionados, separadamente, como únicos fundentes, e também associados ao feldspato, em massas com matérias primas coletadas em uma fábrica de porcelanatos localizada no município de Dias d Ávila-Ba. A adição desses resíduos teve o objetivo de verificar a possibilidade de reduzir o consumo de feldspato na produção de porcelanatos. Foram confeccionados corpos de prova com dimensões de 60 mm x 20 mm x 6 mm em matriz uniaxial, com pressão de compactação de 45 MPa. Os corpos de prova foram sinterizados na temperatura de 1200 °C com patamar de 8 minutos. Foram realizados ensaios para caracterização das matériasprimas por FRX, DRX, AG, ATD e ATG, e analisados os resultados das propriedades físicas de absorção de água, porosidade aparente, retração linear, MEA, análise dilatométrica, resistência à flexão e MEV do corpo sinterizado. A adição de até 8% do resíduo R1 contribuiu para a diminuição da porosidade aparente, porém a resistência mecânica das amostras não foi satisfatória. A adição de 5% de resíduo R2 contribuiu significativamente para diminuir absorção de água e porosidade aparente, e também, para o aumento da resistência mecânica à flexão. As amostras com adição do resíduo R2 associado ao feldspato, nas proporções de 6,7% de R2 e 6,7% de feldspato, obtiveram resultados de absorção de água de 0,12% e resistência mecânica à flexão de 46 MPa, atendendo aos parâmetros normalizados para fabricação de porcelanatos
Análise mecânica e microestrutural das ligas de cobalto-cromo de uso odontológico após sucessivas refundições
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2008-05-30) Dantas, Hárrisson de Almeida; Martinelli, Antônio Eduardo; ; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; ; Acchar, Wilson; ; http://lattes.cnpq.br/5460040602567184; Gaag, Eduardo Fernando Soares; ; http://lattes.cnpq.br/0900547866965407; Dametto, Fábio Roberto; ; http://lattes.cnpq.br/3622339979189162; Castro, Walman Benicio de; ; http://lattes.cnpq.br/3592569966434979
Ligas cobalto-cromo são extensivamente utilizadas na Odontologia para a confecção de armações metálicas em próteses parciais removíveis. Durante os últimos anos, tem sido reportado um número crescente de falhas prematuras, com poucos meses de utilização das próteses. A fabricação desses componentes é feita em laboratórios protéticos e normalmente envolve a refundição, utilizando partes de liga fundida e partes de liga virgem. Portanto, o objetivo do presente estudo foi analisar as propriedades mecânicas de uma liga comercial de cobalto-cromo de uso odontológico após sucessivas refundições, buscando informações no sentido de orientar os laboratórios de prótese dentária na correta manipulação dessa liga no processo de fundição e nos possíveis limites de refundição desse material. Foram confeccionados sete grupos de amostras, cada um contendo cinco corpos de prova, divididos da seguinte maneira: G1: fundição apenas com liga virgem; G2: fundição com 50% da liga do G1 + 50% de liga virgem; G3: fundição com 50% da liga do G2 + 50% de liga virgem; G4: fundição com 50% da liga do G3 + 50% de liga virgem; G5: 50% de liga do G4 + 50% de liga virgem; G6: 50% de liga do G5 + 50% de liga virgem e finalmente o G7, só com liga refundida. Foram avaliadas as principais modificações ocorridas no comportamento mecânico dessa liga por meio de ensaios de tração e microdureza. Além disso, foi realizada a caracterização microestrutural do material por meio de microscopia óptica e eletrônica de varredura, difração e fluorescência de raios X procurando correlacionar as alterações mecânicas com modificações estruturais do material ocasionadas pelos sucessivos processos de refundição. De forma geral os resultados mostraram alterações na plasticidade e energia de fratura da liga após sucessivas refundições, decorrentes principalmente da crescente presença de poros e vazios, defeitos característicos da fundição do material. A interpretação dos resultados permitiu concluir que o material não apresentou diferenças significativas em relação à resistência à tração ou ao limite elástico, em função das sucessivas refundições. A energia de fratura do material mostrou tendência à diminuição, à medida que o material foi refundido. Em relação à microdureza, as análises estatísticas mostraram não haver diferenças significativas. A microscopia eletrônica revelou a presença de falhas e defeitos, resultantes dos processos de refundições. A análise por fluorescência e difração de raios X não mostrou alterações na composição da liga ou na formação de fases cristalinas entre os grupos analisados. As micrografias ópticas mostraram um crescente número de vazios e aumento da porosidade à medida que o material foi refundido. Assim, a conclusão geral do trabalho é que as sucessivas refundições em ligas de Co-Cr comprometem as propriedades mecânicas do material, o que pode levar a falhas e consequentemente, ao fracasso do trabalho protético. Com base nos resultados, o mais recomendado é a utilização de no máximo duas refundições, para que as propriedades do material não sejam comprometidas
Avaliação da potencialidade dos resíduos de gesso de revestimento incorporados em formulações de massas cerâmicas
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2008-10-08) Silva, Jaquelígia Brito da; Gomes, Uilame Umbelino; Nascimento, Rubens Maribondo do; ; http://lattes.cnpq.br/8671649752936793; ; http://lattes.cnpq.br/9858094266525225; ; http://lattes.cnpq.br/5948828937239319; Acchar, Wilson; ; http://lattes.cnpq.br/5460040602567184; Dutra, Ricardo Peixoto Suassuna; ; http://lattes.cnpq.br/0075804072604913; Silva, Gilson Garcia da; ; http://lattes.cnpq.br/8681275097040450; Pontes, Luiz Renato de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/4820371851760936
Na construção civil, durante o processo de execução de grandes ou até mesmo pequenas obras, há um desperdício considerável de gesso nas etapas de revestimento, tornando-se este um fator negativo, pois parte das perdas destes processos construtivos permanece incorporada nas construções, na forma de componentes, cujas dimensões finais são superiores àquelas projetadas. Outro fator negativo é a disposição dos resíduos de gesso em locais inadequados, contribuindo assim para a degradação da qualidade ambiental, devido ao processo de lixiviação deste resíduo, podendo desencadear na formação de ácido sulfúrico. Baseado neste panorama, a transformação e o reaproveitamento dos resíduos de revestimento, aliada à indústria da cerâmica, que é um forte potencial no reaproveitamento de alguns tipos de resíduos, promoveria benefícios mútuos. O objetivo geral deste trabalho foi de realizar uma pesquisa com aspectos científicos e tecnológicos, para verificar o efeito da incorporação do resíduo de gesso para revestimento, proveniente da construção civil, na formulação de massas para cerâmica vermelha. As matérias-primas foram coletadas de dois pólos cerâmicos do Estado do Rio Grande do Norte e formuladas com o intuito de obter aquelas com as melhores propriedades físicas e mecânica, tendo sido incorporados os percentuais 5%, 10%, 15%, 20%, 25% e 30% de resíduo, na melhor formulação da indústria cerâmica 1 e, de acordo com a análise dos seus resultados, de 5%, 10% e 15% na melhor formulação da indústria cerâmica 2. As amostras foram sinterizadas às temperaturas de 850 ºC, 950 ºC e 1050 ºC, à taxa de aquecimento de 5 ºC/min com isoterma de duas horas e submetidas a ensaios tecnológicos, como retração linear de queima, absorção de água, porosidade aparente, massa específica aparente e resistência mecânica à flexão. Os melhores resultados de incorporação do resíduo nas formulações de massa de cerâmica vermelha foram observados na faixa de temperatura de 850 ºC a 950 ºC, naquelas que possuem argilas ilíticas e medianamente plásticas em sua composição, na faixa de 0% a 15% de resíduo incorporado
Avaliação do uso de cinza de madeira e metacaulim na produção de tijolos leves de solo-cimento
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-04-13) Souza, Jônatas Macêdo de; Acchar, Wilson; Silva, Vamberto Monteiro da; https://orcid.org/0000-0003-2962-0986; http://lattes.cnpq.br/2629788349762577; Sousa, Clawsio Rogerio Cruz de; Alves, Hugo Plínio de Andrade; http://lattes.cnpq.br/6271962886763593; Marques, Sheyla Karolina Justino
Diante da preocupação com a emissão de gases do efeito estufa, empresas de diversos setores econômicos estão fazendo uso de biomassa como combustível para geração de energia térmica em caldeiras, em detrimento dos combustíveis fósseis usualmente empregados. Um desses biocombustíveis utilizados é o cavaco de madeira, material lignocelulósico de pequenas dimensões obtido a partir da picagem da madeira. No entanto, apesar da vantagem ambiental da compensação das emissões de gás carbônico (CO2), ao ser queimado, o material gera a cinza como resíduo que quando não é reaproveitado na agricultura como fertilizante ou para compostagem, é destinado a aterros ou lixões, causando impactos ao meio ambiente. Dessa forma, existe a necessidade de estudos mais aprofundados sobre as propriedades físicas e químicas da cinza para que novas aplicações sejam pensadas a fim de fomentar melhor destinação para o resíduo. Diante do exposto, essa pesquisa teve como objetivo avaliar a influência da cinza da madeira em conjunto com o metacaulim – material pozolânico – em substituição a um solo argilo-siltoso (classificado como A-6) na produção de tijolos leves de solo-cimento. Ao todo foram produzidas 7 formulações com 10% de cimento, das quais uma referência (sem substituições), 3 com substituição parcial do solo pelos teores de 5%, 10% e 20% de cinza e 3 com os mesmos teores de cinza mais 5% de metacaulim em substituição ao solo. Os tijolos foram curados por 7 dias em câmara úmida. Em seguida foram submetidos aos ensaios de resistência à compressão e absorção de água aos 7 e 28 dias de acordo com a NBR 8492, e ao ensaio de durabilidade aos 7 dias de acordo com a NBR 13554. As amostras com melhor desempenho no ensaio de resistência à compressão aos 28 dias, antes e após o ensaio de durabilidade foram submetidas a ensaios de caracterização microscópica por meio das técnicas de Difração de RaiosX (DRX) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Os tijolos ensaiados apresentaram baixa massa específica, menor que 1,65 g/cm³ aos 28 dias, com destaque para a amostra com substituição do solo por 20% de cinza e 5% de metacaulim com 1,22 g/cm³. Quanto a resistência à compressão aos 28 dias, com exceção da formulação com substituição do solo por 20% do resíduo, todas as demais apresentaram resultados superiores a 2 MPa, atendendo a NBR 8491. Em função do alto teor de finos presente no solo (61,21% passante na peneira Nº 200), as absorções médias de todas as composições ficaram acima de 20%. Após serem submetidas ao ensaio de durabilidade por imersão e secagem, todas as formulações apresentaram perda de massa abaixo dos 7% indicados para o solo do tipo A-6 na NBR 13553. Na caracterização microestrutural identificou-se fases mineralógicas dos produtos das reações cimentícias como CSH e CASH, também confirmadas pelas imagens da microestrutura obtidas no MEV. Os resultados são promissores e validam o uso da cinza com ou sem metacaulim para produção de tijolos leves de solo-cimento.
Desenvolvimento de cerâmicas com alta sinterabilidade à base de Nano Alumina reforçada com CBC produzidas por tape casting
(2019-03-25) Silva, Larissa Bezerra da; Acchar, Wilson; ; ; Peres, Ana Paula da Silva; ; Costa, Antonio Carlos Silva da; ; Araújo, Micheline dos Reis; ; Marques, Sheyla Karolina Justino;
A tendência atual na pesquisa e fabricação de novas cerâmicas avançadas e estruturais parece privilegiar o uso de pós de alta pureza e ultrafinos combinados com menor tempo e temperatura de sinterização. Composições com aditivos óxidos (Cu2O, CuO, TiO2, MgO, B2O3, SiO2, K2O, Na2O, Li2O, ZrO2, ZnO) e cinza do bagaço da cana (CBC) foram preparadas juntamente com alumina para avaliar o efeito dos mesmos como auxiliar de sinterização, e por seguinte foram produzidas fitas cerâmicas por tape casting com a formulação mais promissora. Quase todos os compósitos apresentaram densificação abaixo de 1100 ° C. Os valores de densidade mais altos (~ 95%) foram obtidos para composições baseadas respectivamente em borossilicato (F3 e F7) e soda vidros de cal (F8), contendo Na no precursor em pó, e F1, F2, F3 tendo TiO2 e Cu2O como precursores, e por final a composição com 10% da cinza do bagaço de cana-de-açúcar (CBC). Amostras F5 (baseado em K), F9 (sem K ou Na no precursor em pó de vidro) e F4 apresentaram morfologia irregular com a presença de porosidade intergranular. As composições F6, F7 e F8 apresentaram morfologias uniformes correspondente a densificação. E finalmente, a partir da mistura de alumina com resíduo CBC (AR), isto é, com adição de partículas de reforço, sinterizadas a 1200ºC, foi escolhida para a produção das fitas cerâmicas. A suspensão cerâmica apresentou um decréscimo da viscosidade com o aumento da taxa de cisalhamento, o que caracteriza um comportamento pseudoplástico, permitindo a obtenção de fitas com superfícies homogêneas e planas. O valor da TRF (Tensão de Ruptura à Flexão) média foi de 20,14 MPa para os laminados com 6 camadas produzidos a partir das fitas.
Desenvolvimento de filtros cerâmicos impregnados com nanopartículas de prata para desinfecção de água potável
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-04-19) Cabala, Guillermo Van Erven; Acchar, Wilson; ; http://lattes.cnpq.br/5460040602567184; ; http://lattes.cnpq.br/5120053807700138; Paschoalato, Cristina Filomena Pereira Rosa; ; http://lattes.cnpq.br/8215248909508371; Costa, Francisco Canindé Camilo da; ; http://lattes.cnpq.br/8395852756851747; Silva, Jaquelígia Brito da; ; http://lattes.cnpq.br/5948828937239319; Silva, Vamberto Monteiro da;
O Brasil apresenta vastos recursos hídricos cuja qualidade tem deteriorado como consequência do despejo de poluentes. A descarga de resíduos domiciliares é uma das principais fontes de poluição dos mananciais, estimulando a proliferação de bactérias e inserindo outros microrganismos, incluindo aqueles oriundos de matéria fecal. O tratamento ou purificação da água residencial se apresenta como solução, entretanto os métodos tradicionais de desinfecção da água têm sido contestados por conduzirem à formação de substâncias prejudiciais à saúde humana. No presente estudo, com o intuito de desenvolver filtros com ação bactericida para desinfecção de água para consumo humano, nanopartículas de prata foram depositadas em sólidos celulares cerâmicos de alumina através de três rotas distintas: sputtering DC, dip coating e redução química in loco de nitrato de prata. As deposições foram caracterizadas por difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e mapeamento por espectrometria por dispersão de energia de raios-X (EDS). A influência da deposição sobre as propriedades mecânicas e de permeabilidade do sólido celular cerâmico foi avaliada, sendo posteriormente executada uma análise preliminar de eficiência antibacteriana. Os resultados da caracterização indicam que as rotas via redução química in loco de nitrato de prata foram eficientes na deposição de partículas homogeneamente distribuídas e que a concentração do precursor metálico afeta o tamanho e a morfologia das partículas. A análise de eficiência antibacteriana indica que os filtros confeccionados por redução química apresentam potencial para a desinfecção de água para consumo humano
Desenvolvimento de membranas cerâmicas de Fosfato Tricálcico e Hidroxiapatita com adição de Manganês via Tape Casting para regeneração óssea guiada
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-06-20) Cavalcanti, Luana Barbosa da Cruz; Acchar, Wilson; https://orcid.org/0000-0002-1193-754X; http://lattes.cnpq.br/0606365398778305; Ramalho, Eduardo Galvão; Alves, Hugo Plínio de Andrade; Marques, Sheyla Karolina Justino; Silva, Vamberto Monteiro da
Materiais constituídos por cálcio e fósforo tem sido amplamente estudados por apresentarem semelhança química e biológica aos tecidos ósseos, além de serem osteocondutíveis, orientando células osteoblásticas ao promover neoformação óssea. Por apresentarem resistências mecânicas relativamente baixas, se faz necessário adicionar polímeros biocompatíveis que auxiliem na otimização da conformação desses materiais. Apesar de apresentarem boa resposta das células ao entrarem em contato com o osso, estudos indicam que a proliferação celular ocorre de forma lenta. Uma promissora alternativa para acelerar essa velocidade é a adição de elementos químicos como manganês, já que este é capaz de influenciar o metabolismo ósseo ao estimular a produção de osteoblastos, no início da osteogênese. Uma técnica bastante utilizada para a produção de filmes finos, planos e de espessura controlada é a Tape Casting. O uso deste método para o desenvolvimento de biomateriais permite um controle de porosidade, tamanho e formato dos poros, características fundamentais nas membranas de barreira. Neste trabalho, fitas cerâmicas à base de fosfato tricálcio e hidroxiapatita de pós comerciais e sintéticos com e sem a adição de manganês foram desenvolvidas através do método de Tape Casting a fim de avaliar qual material apresentava proliferação celular mais rápida e eficaz. Os pós-cerâmicos utilizados foram analisados através de Difração de Raio X. As suspensões foram caracterizadas através de ensaio reológico. As fitas foram caracterizadas através de análise térmica (ATG/ATD), difração de Raio X (DRX), grau de intumescimento, microscopia eletrônica de varredura de alta resolução (MEV- FEG), espectroscopia por energia dispersiva (EDS), espectroscopia Raman, bioatividade e citotoxicidade. As análises realizadas buscaram avaliar o potencial dessas fitas para utilização como curativos ósseos para uma melhoria na atividade metabólica do osso. De acordo com o estudo reológico, foi observado o comportamento pseudoplástico, adequado para o processo de Tape Casting. Os pós cerâmicos apresentaram fases de βTCP, hidroxiapatita e óxido de manganês. O grau de intumescimento, a análise térmica e as imagens de MEV confirmaram a capacidade do material de osteocondução, pois foi possível observar a formação de precipitados de Ca e P ao longo dos dias. As amostras se mostraram resistentes à água e ao tratamento térmico, assim como apresentaram densa microestrutura. As análises de biocompatibilidade realizadas demonstraram excelentes respostas de bioatividade e não apresentaram toxicidade, o que é fundamental para a utilização em curativos ósseos para regeneração óssea guiada.
Desenvolvimento e caracterização de compósito a partir da borra da piaçava para construção da parábola de um fogão solar a concentração
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-12-02) Lion Filho, Carlos Alberto Pereira de Queiroz; Acchar, Wilson; ; http://lattes.cnpq.br/5460040602567184; ; http://lattes.cnpq.br/4285349993483016; Mendes, José Ubiragi de Lima; ; http://lattes.cnpq.br/7103009428184656; Souza, Luiz Guilherme Meira de; ; http://lattes.cnpq.br/0801747108308706; Gondim, Priscylla Cinthia Alves; ; Souza, Roberto Silva de; ; http://lattes.cnpq.br/4012782800846844
Este trabalho apresenta um modelo de fogão solar à concentração composto de uma parábola obtida através da utilização de fibra de borra de piaçava, reforço natural alternativo aos compostos poliméricos usualmente utilizados como a fibra de vidro, aplicada sobre um molde cerâmico, destinado ao cozimento de alimentos para fins residenciais, urbanos e rurais. Assim, o trabalho é iniciado com a caracterização da microestrutura da fibra da borra da piaçava seguido da caracterização do compósito utilizando como matriz resina ortoftálica reforçada com fibras de borra de piaçava. O Estado da Bahia, na região do baixo-sul, é o único produtor de fibras de piaçava da espécie Attalea funifera Martius, sendo a fibra da borra de piaçava muito utilizada na cobertura de quiosques em áreas de lazer como sítios, clubes e praças, diferentemente da fibra propriamente dita utilizada na confecção de vassouras. O compósito, que tem em sua estrutura resina poliéster ortoftálica reforçada somente com fibras da borra da piaçava, foi desenvolvido usando o processo de molde fechado por compressão. As amostras com diferentes percentuais de fibras, 5%, 10% e 15%, sendo metade delas tratadas com NaOH a 3%, e dimensões de 150x25x3 mm, foram cortadas a laser na placa do compósito obtido para os ensaios mecânicos e posterior análise microestrutural e finalizando com a construção da parábola. Serão apresentados detalhes técnicos dos processos de caracterização das fibras da casca de piaçava, caracterização do compósito, fabricação e montagem do fogão, uma análise das viabilidades, térmica, econômica e de materiais de tal protótipo, que tem uma conotação social importante e um aspecto primordial, que é o combate a danos ecológicos proporcionados pela utilização, ainda em larga escala, da lenha para o cozimento dos alimentos
Desenvolvimento e caracterização de filtros cerâmicos para aplicações a altas temperaturas
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2012-02-29) Torquato, Wagner Lopes; Acchar, Wilson; ; http://lattes.cnpq.br/5460040602567184; ; http://lattes.cnpq.br/1958198498744966; Diniz, Marcus Alexandre; ; http://lattes.cnpq.br/5997887290230186; Freire, Marcilio Nunes; ; Silva, Elialdo Chibério da; ; http://lattes.cnpq.br/5426129339908081; Costa, Francisco Canindé Camilo da; ; http://lattes.cnpq.br/8395852756851747
Filtros cerâmicos processados pelo método da réplica tem sido objeto de crescentes pesquisas pela versatilidade da técnica. O método consiste na impregnação de uma esponja polimérica em uma suspensão cerâmica, seguido de tratamento térmico, onde ocorre a decomposição do material orgânico e a sinterização do material cerâmico, resultando em um corpo cerâmico, cuja estrutura macroscópica é uma réplica da esponja impregnada. Filtros cerâmicos possuem propriedades especificas que os tornam muito versáteis, com diferentes aplicações tecnológicas, tais como filtros para metais fundidos e queimadores, tornando esses materiais fortes candidatos para aplicações às altas temperaturas. Neste trabalho foram estudados e desenvolvidos filtros cerâmicos dos sistemas Al2O3-LZSA processados em laboratório, e de Al2O3-SiC comerciais, ambos obtidos pelo método da réplica, e caracterizados térmica e mecânicamente. A esponja utilizada no processamento dos filtros feitos em laboratório foi caracterizada através de análises térmicas (ATG e DrATG). Os filtros cerâmicos foram caracterizados mediante análises de resistência a compressão, resistência à flexão a altas temperaturas, choque térmico, permeabilidade e caracterização física (densidade e porosidade), e microestrutural (MEV e raios X). A partir dos resultados obtidos, foi feita a análise do comportamento mecânico desses materiais, comparando-se o modelo proposto por de Gibson e Ashby e o modelo modificado com a área efetiva e a tensão corrigida, onde o modelo modificado se adequou melhor aos resultados experimentais, representando melhor o comportamento mecânico dos filtros cerâmicos obtidos pelo método da réplica
Efeito da adição de carbonatos em formulação de massa para revestimento cerâmico utilizando matérias-primas do Piauí
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010-05-24) Soares, Roberto Arruda Lima; Nascimento, Rubens Maribondo do; ; http://lattes.cnpq.br/8671649752936793; ; Paskocimas, Carlos Alberto; ; http://lattes.cnpq.br/2365059843175411; Martinelli, Antônio Eduardo; ; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; Acchar, Wilson; ; http://lattes.cnpq.br/5460040602567184; Moraes, Márcio Luiz Varela Nogueira de; ; http://lattes.cnpq.br/2573306822477569; Dutra, Ricardo Peixoto Suassuna; ; http://lattes.cnpq.br/0075804072604913
O Estado do Piauí é um grande produtor de cerâmicas tradicionais de queima vermelha como tijolos, telhas e revestimentos cerâmicos, com seu principal pólo produtivo localizado no município de Teresina. O Estado possui grandes reservas de matérias-primas que podem ser utilizadas no setor cerâmico de revestimento como argilas, quartzo, talco e carbonatos. Porém, na elaboração das massas cerâmicas se utiliza uma mistura de argilas com características diferentes. O presente trabalho tem como objetivo avaliar o efeito da adição de dois tipos de carbonatos em uma massa cerâmica de revestimento semiporoso produzido no Piauí, e assim verificar a potencialidade da utilização destes carbonatos como matéria-prima complementar do produto fabricado ou a viabilidade de se obter uma placa cerâmica que atenda as especificações para o revestimento poroso. Para isso, foram caracterizadas a massa cerâmica de revestimento piauiense, um carbonato calcítico e outro dolomítico, ambos oriundos de jazidas localizadas próximas a Teresina - PI. As adições na massa cerâmica de cada carbonato foram feitas nos teores de 2, 4, 8, 16 e 32%. As massas foram conformadas por prensagem e queimadas em dois ambientes: forno de laboratório (1080°C, 1120°C, 1140°C e 1160°C) e forno industrial (1140°C). Em seguida, realizados ensaios tecnológicos de perda ao fogo, retração linear, absorção de água, porosidade aparente, massa específica aparente e resistência mecânica à flexão. Além disso, as amostras queimadas foram avaliadas em sua macroestrutura e microestrutura. Os resultados mostraram a possibilidade de se utilizar os carbonatos na massa cerâmica do revestimento produzido no Piauí, pois adicionado em pequenas proporções melhorou a estabilidade dimensional e aumentou a resistência mecânica das peças cerâmicas. Também se mostrou viável para produção de revestimento poroso quando adicionado em teores mais elevados
Estudo da adição conjunta da cinza do bagaço da cana-de-açúcar e do resíduo cerâmico na produção de tijolos maciços de solo-aglomerante(s)
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2020-08-20) Duarte, João Batista; Acchar, Wilson; ; ; Santos Júnior, Olavo Francisco dos; ; Gondim, Priscylla Cinthya Alves; ; Marques, Sheyla Karolina Justino; ; Silva, Vamberto Monteiro da;
As indústrias da construção civil e do agronegócio estão sob enorme pressão advinda do aperfeiçoamento da legislação ambiental, visando à elaboração de processos e produtos que necessitem na sua fabricação de menor quantidade de energia e que possam ao final do seu ciclo de vida ser reaproveitados. No agronegócio brasileiro a cana-de-açúcar é um produto agrícola com os menores custos de produção no mundo. A calcinação do bagaço da cana gera a cinza do bagaço da cana-de-açúcar (CBC) que é um passivo ambiental que pode contaminar o solo e o lençol freático. Essa realidade, concernente a geração de volumes expressivos de resíduos, repete-se na cadeia produtiva da construção civil, destacando-se as perdas advindas da quebra de tijolos cerâmicos, nos processos de transporte, armazenamento e uso para edificação de alvenarias sem fins estruturais. O resíduo cerâmico (RC), oriundo da quebra do tijolo cerâmico, quando cominuído aumentará a superfície específica das suas partículas e possibilitará maior reatividade. Logo, o emprego da CBC e do RC no processo de fabricação de tijolos maciços de solo-aglomerante(s) é viável tecnicamente devido à possibilidade de ocorrência da atividade pozolânica, ou seja, a formação de silicatos e aluminatos de cálcio hidratados, decorrente da recombinação da sílica e alumina desorganizadas existentes nos mesmos e no solo lateritico com a fase Portlandita (Ca(OH)2), formada a partir da hidratação do cimento e da constituição química da cal hidratada. Esse estudo científico realizou a caracterização física, mineralógica e química do solo, cal, cimento, CBC e RC. Depois foram moldados tijolos maciços de solo-aglomerante(s) sem e com teores de 2% e 4% de RC e 2% de CBC e submetidos a ensaios de resistência à compressão simples, absorção de água e durabilidade modificada. As amostras que apresentaram resultados mais significativos nos experimentos foram enviadas para a realização dos ensaios de DRX e MEV. A composição ternária, solo, 12% cimento e 4% RC e a quaternária, solo, 12% cimento, 2% CBC e 2% RC apresentaram os melhores resultados em relação às propriedades físicas e mecânicas anteriormente citadas.
Estudo da adição do resíduo proveniente da extração de minério de ferro em argilas do Rio Grande do Norte
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2009-10-30) Chaves, Leonardo Flamarion Marques; Gomes, Uilame Umbelino; Acchar, Wilson; ; http://lattes.cnpq.br/5460040602567184; ; http://lattes.cnpq.br/9858094266525225; ; Paskocimas, Carlos Alberto; ; http://lattes.cnpq.br/2365059843175411; Dutra, Ricardo Peixoto Suassuna; ; http://lattes.cnpq.br/0075804072604913; Silva, Jaquelígia Brito da; ; http://lattes.cnpq.br/5948828937239319; Pontes, Luiz Renato de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/4820371851760936; Lira, Belarmino Barbosa; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781312H4
A indústria extrativa mineral é responsável pela geração de resíduos provenientes do seu processo natural de extração. Os impactos da mineração em área urbana revestem-se de especial importância devido ao alto grau de ocupação urbana, que são agravados face à proximidade entre as áreas mineradas e as áreas habitadas. Algumas soluções de disposição de resíduos têm potencial de reduzir significativamente os riscos e o passivo ambiental, porém representam custos elevados nas etapas de implantação e de operação. A adição de resíduos de minério de ferro como matéria-prima na elaboração de produtos que são utilizados comercialmente tem como objetivo diminuir os impactos ambientais, transformando esses resíduos em elementos positivos na geração de trabalho e renda. O presente trabalho estuda a incorporação de resíduo de minério de ferro em duas argilas, uma do pólo cerâmico da Grande Natal e outra do pólo cerâmico da Região do Seridó, ambas do Estado do Rio Grande do Norte, em percentuais de 5%, 10%, 15%, 20%, 25% e 30%, com o intuito de verificar a potencialidade da incorporação do resíduo em matriz cerâmica. As matérias-primas foram caracterizadas através dos ensaios de difração de raios X, fluorescência de raios X, análise térmica diferencial, análise termogravimétrica e análise dilatométrica. Os corpos-de-prova foram conformados e em seguida sinterizados nas temperaturas de 850 °C, 950 °C e 1050 °C, à taxa de aquecimento de 5 °C/min, com iso terma de duas horas. Foram realizados os ensaios tecnológicos de retração linear de queima, absorção de água, porosidade aparente, massa específica aparente, perda demassa ao fogo e tensão de ruptura à flexão, com o intuito de se obter suas propriedades físicas e mecânica. A argila do pólo cerâmico da Grande Natal apresentou um aumento em torno de 65% na tensão de ruptura à flexão, com um percentual ínfimo de 0,12% na sua retração linear de queima, quando adicionados 5% de resíduo de minério de ferro na matriz de argila à temperatura de 850 °C, não comprometendo assim as p ropriedades físicas do produto final
Estudo da combinação de resíduo de scheelita, pó de pedra e manipueira com aglomerantes para produção de tijolos ecológicos
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-01-15) Ramos Filho, Ricardo Eugênio Barbosa; Acchar, Wilson; ; http://lattes.cnpq.br/5460040602567184; ; http://lattes.cnpq.br/4559617788166515; Silva, Jaqueligia Brito da; ; http://lattes.cnpq.br/5948828937239319; Gondim, Priscylla Cinthya Alves; ; http://lattes.cnpq.br/7727315802596668; Marques, Sheyla Karolina Justino; ; http://lattes.cnpq.br/3917387578549073; Silva, Vamberto Monteiro da; ; http://lattes.cnpq.br/7962325767490100
A elevada quantidade de resíduos do extrativismo mineral e vegetal, que causam graves impactos ambientais quando depositados de forma inadequada, pode ser largamente aproveitada pela indústria da construção civil, uma das maiores consumidoras dos recursos naturais do planeta, promovendo uma economia circular. Diversas pesquisas têm sido realizadas com a utilização de resíduos em materiais de construção, destacando-se o tijolo solo-cimento, também chamado de tijolo ecológico. Realizando-se uma pesquisa sistemática, foi verificada a utilização em materiais de construção de resíduo de scheelita e pó de pedra, que são gerados em grandes quantidades no Estado do Rio Grande do Norte. Em substituição à água de hidratação, tem sido utilizada a manipueira, o rejeito líquido do processo de beneficiamento da mandioca para produção de farinha. Visando um tijolo ecológico para uso na sociedade, que substitua o solo e a água por subprodutos, é desenvolvido este estudo da combinação de resíduo de scheelita, pó de pedra e manipueira com adição de aglomerantes. Foi realizada a caracterização física, química e mineralógica dos resíduos e em seguida o ensaio de compactação para se avaliar a melhor combinação da mistura dos subprodutos minerais, sendo determinada em 50% de cada. Foram realizados ensaios tecnológicos, em corpos de prova cilíndricos com adição de cimento e/ou cal hidratados com água, obtendo-se resultados satisfatórios para as formulações com cimento. Essas formulações com cimento foram utilizadas para produção dos tijolos, tendo adição de manipueira, em substituição à água, em 11% com relação à massa total dos resíduos sólidos. Os ensaios tecnológicos dos tijolos apresentaram resultados satisfatórios, justificados pelo elevado empacotamento entre os minerais e pelas propriedades da manipueira, sendo observadas fases cimentícias nas análises de Microscopia Eletrônica de Varredura e Difração de Raios X. O tijolo ecológico mostra-se promissor para utilização como alvenaria de vedação, podendo ser competitivo no mercado pelo baixo custo e fácil disponibilidade dos subprodutos minerais e vegetais, destacando-se a formulação com 9% de adição de cimento à mistura de resíduos.
Estudo da potencialidade do resíduo cerâmico incorporado na produção de tijolos maciços de solo-aglomerante(s)
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-01-18) Silva, Vamberto Monteiro; Acchar, Wilson; ; http://lattes.cnpq.br/5460040602567184; ; http://lattes.cnpq.br/7962325767490100; Silva, Jaqueligia Brito da; ; http://lattes.cnpq.br/5948828937239319; Chaves, Leonardo Flamarion Marques; ; http://lattes.cnpq.br/4009299441957625; Costa, Francisco Caninde Camilo da; ; http://lattes.cnpq.br/8395852756851747; Pontes, Luiz Renato de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/4820371851760936
A cadeia produtiva da indústria da construção civil destaca-se como fonte geradora de significativo volume de resíduos sólidos nas áreas urbanas, os denominados resíduos da construção e demolição, que provocam enormes impactos ambientais e transtornos nos sistemas viários e nas redes coletoras da drenagem e do esgoto das cidades. Uma alternativa para minimizar os efeitos da deposição desses rejeitos é a reutilização dos mesmos como matéria-prima para a fabricação de outros produtos. Nesse contexto, a incorporação do resíduo cerâmico, oriundo da quebra do bloco cerâmico aplicado na execução das alvenarias de vedação, para produção dos tijolos maciços de solo-aglomerante(s) é possível devido às propriedades pozolânicas que o resíduo cerâmico apresenta quando submetido a processo de moagem para aumento da superfície específica das suas partículas. Esse estudo científico objetivou avaliar as propriedades físicas, mineralógicas e mecânicas de tijolos maciços produzidos a partir das formulações ternárias de solo-cal-resíduo cerâmico, solo-cimento-resíduo cerâmico e quaternária solo-cimento-cal e resíduo cerâmico. No desenvolvimento da pesquisa foi realizada a caracterização física, química e mineralógica das matérias-primas aplicadas, e moldados corpos de prova cilíndricos com a adição de 2% e 4% de resíduo cerâmico nas composições solo-aglomerante(s), nos teores de 8%, 10% e 12% dos mesmos, sendo os corpos de prova em seguida curados e submetidos aos ensaios de resistência à compressão simples, absorção de água e durabilidade modificada. Com os resultados mais significativos obtidos nos experimentos realizados, foram confeccionados tijolos maciços de solo-aglomerante(s) e resíduo cerâmico, nos teores acima citados, os quais foram submetidos à mesma sequência de ensaios realizados nos corpos de prova cilíndricos, sendo em seguida amostras enviadas para ensaios de difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados experimentais constataram que em termos de resistência à compressão simples, absorção de água e durabilidade modificada, a composição ternária solo, 12% cimento e 4% resíduo cerâmico apresentou os melhores resultados. Nas misturas quaternárias, a formulação solo, 10% cimento, 2% cal e 2% resíduo cerâmico apresentou melhor desempenho.
Estudo da viabilidade do processo de reciclagem do material descartado do sistema Zirkonzanh® de produção de próteses dentárias
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2014-03-17) Silva, Yankel Bruno Fontes; Acchar, Wilson; ; http://lattes.cnpq.br/5460040602567184; ; http://lattes.cnpq.br/7920207324367152; Paskocimas, Carlos Alberto; ; http://lattes.cnpq.br/2365059843175411; Furukava, Marciano; ; http://lattes.cnpq.br/7046131809246694; Ramalho, Eduardo Galvão; ; http://lattes.cnpq.br/3006037569302325; Silva, Vamberto Monteiro da;
Na atualidade, o material de escolha para execução de trabalhos protéticos estéticos em odontologia é o cerâmico. Dentre eles, as cerâmicas a base de zircônia estabilizada com 3% de ítria (3Y-TZP) se destacam por apresentarem excelentes propriedades físicas e mecânicas. Durante a usinagem dos blocos de zircônia em laboratório para preparo dos diversos tipos de prótese, grande parte do material é desprendida na forma de pó, que posteriormente é descartado. O desperdício deste material resulta em prejuízo financeiro, refletindo em elevado custo final no tratamento para os pacientes, além de prejuízo para o meio ambiente, devido aos processos envolvidos na fabricação e descarte da cerâmica. Esta pesquisa, pioneira na reciclagem do pó de óxido de zircônia obtido durante a fresagem de coroas e pontes dentárias, destaca-se nos aspectos social e ambiental e tem como objetivo, estabelecer um protocolo de reaproveitamento de resíduos (pó de zircônia do sistema Zirkonzahn®) descartados para a obtenção de um novo bloco de zircônia compactado que mantenha as mesmas propriedades mecânicas e microestruturais do material comercial importado de alto custo. Para comparar com o material comercial, as amostras foram prensadas uniaxialmente (20 MPa) e isostaticamente (100 MPa), e sua caracterização mecânica e microestrutural foi realizada através dos ensaios de densidade, porosidade aparente, dilatometria, difração de raios X (DRX), microdureza, tenacidade a fratura, resistência a fratura, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise de tamanho de grão. Os resultados constatados nas amostras prensadas isostaticamente foram similiares áqueles obtidos com as amostras do material comercial demostrando a viabilidade do processo
Estudo das propriedades estruturais e magnéticas de nanoferritas de magnésio dopadas com níquel e cobre
(2015-02-27) Costa, Antonio Carlos Silva da; Acchar, Wilson; ; ; Lima, Andreia Cavalcante de; ; Sousa, Clawsio Rogerio Cruz de; ; Ramalho, Eduardo Galvão; ; Silva, Vamberto Monteiro da;
Ferritas de estrutura espinélio (MFe2O4; M= metal alcalino terroso ou metal de transição) desempenham um papel importante na ciência fundamental e na tecnologia moderna. A ferrita de magnésio (MgFe2O4) e seus compostos dopados tem recebido especial atenção devido a sua vasta área de atuação, que inclui aplicações em mídia de alta gravação, catálise heterogênea, adsorção, sensores e tecnologias magnéticas, de um modo geral. Suas propriedades estruturais, elétricas e magnéticas dependem da composição química, estrutura, tamanho de partículas, além da substituição de cátions nos sítios A e/ou B que são diretamente influenciados pelo método de síntese, as condições empregadas no processamento desses materiais (temperatura, taxa de aquecimento e tempo). Neste trabalho, ferritas do tipo Mg1-xBxFe2O4 (B= Ni; Cu; x= 0; 0,25; 0,50; 0,75 e 1) foram preparadas pelo método de combustão assistido por micro-ondas com a finalidade de avaliar tanto o efeito da substituição parcial do magnésio por níquel e cobre quanto o tratamento térmico sobre as propriedades magnéticas. Os pós precursores foram tratados termicamente a 600°C, 800°C e 1000°C/2h e caracterizados por Análise Termogravimétrica (ATG), Difração de Raios X (DRX) em conjunto com o Refinamento pelo método Rietveld, Microscopia eletrônica de varredura (MEV) e Medidas de histerese magnéticas realizadas à temperatura ambiente. De acordo com as curvas termogravimétricas dos pós precursores, um comportamento semelhante foi observado para ambos os sistemas de amostras, onde o processo de perda total de massa aconteceu basicamente em duas etapas e na faixa de temperatura entre 30 e 500°C para o sistema Mg1-xNixFe2O4 e entre 30 e 400°C para o sistema Mg1-xCuxFe2O4. Os difratogramas de raios X revelaram a formação da fase espinélio MgFe2O4 (ICSD 76176) de estrutura cúbica, e de fases secundárias como Fe2O3 (ICSD 88418), NiO (ICSD 9866) e CuO (ICSD 87125) para os sistemas estudados. Em relação às curvas de histerese, verificou-se uma dependência da magnetização em função do teor de dopante e da temperatura de tratamento térmico adotada.
Estudo de fitas nanocerâmicas de zircônia obtidas por tape casting
(2016-04-29) Araújo, Micheline dos Reis; Acchar, Wilson; ; http://lattes.cnpq.br/5460040602567184; ; http://lattes.cnpq.br/2026989171147177; Delmonte, Maurício Roberto Bomio; ; http://lattes.cnpq.br/9558299312183852; Melo, Maxymme Mendes de; ; http://lattes.cnpq.br/3779445657082353; Silva, Vamberto Monteiro da; ; http://lattes.cnpq.br/7962325767490100; Torquato, Wagner Lopes; ; http://lattes.cnpq.br/1958198498744966
Neste trabalho foram conformados substratos cerâmicos de zircônia nanoparticulada estabilizada com 3 mol% de ítria pelo processo de colagem de fitas (“tape casting”) em meio aquoso em uma faixa de espessura de 100 e 150 µm, os quais apresentam grande interesse tecnológico para aplicações eletroeletrônicas. Suspensões para a colagem de fitas foram preparadas em duas diferentes composições: 20% ligante - 22% solvente e 25% ligante - 17% solvente (em peso). Uma emulsão acrílica comercial serviu como ligante. A estabilidade da suspensão de zircônia estabilizada com ítria foi analisada por medida de reologia, através de curvas de viscosidade. Ambas as suspensões apresentaram comportamento pseudoplástico, o que é desejável para a técnica de colagem de fitas. Após o processo de colagem realizou-se prensagem uniaxial em diferentes temperaturas (40°C e 60°C) e tempos (5 e 10 minutos) nas fitas cerâmicas, para a conformação dos laminados. Análise Térmica Diferencial (ATD) e Termogravimétrica (ATG) foram realizadas para se definir os parâmetros para a sinterização dos laminados. Após a sinterização à 1500°C foram realizados ensaios de Difração de Raios X, densidade e porosidade, resistência mecânica à flexão, microdureza Vickers e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) para se avaliar as propriedades dos laminados obtidos além de analisar o tamanho e crescimento do grão. As amostras laminadas em menores temperaturas de prensagem apresentaram delaminação entre as interfaces das fitas cerâmicas, porém sem influência significativa no comportamento mecânico destes materiais. A composição com maior teor de ligante apresentou maiores valores de resistência mecânica devido à maior quantidade deste componente propiciar melhorias no processo de conformação dos laminados.
Estudo termo-mecânico de interconector metálico recoberto com filme de La0,8Ca0,2CrO3 e de interconector cerâmico de La0,8Sr0,2Cr0,92Co0,08O3 para PaCOS
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2014-04-28) Sousa, Cláwsio Rogério Cruz de; Acchar, Wilson; ; http://lattes.cnpq.br/5460040602567184; ; http://lattes.cnpq.br/5793812872780830; Delmonte, Mauricio Roberto Bomio; ; http://lattes.cnpq.br/9558299312183852; Silva, Vamberto Monteiro da; ; Ramalho, Eduardo Galvão; ; http://lattes.cnpq.br/3006037569302325; Segadaes, Ana Maria Bastos Costa; http://lattes.cnpq.br/8903008150542337
A cromita de lantânio (LaCrO3) dopada tem sido o material mais utilizado como interconector nas pilhas a combustível de óxido sólido de alta temperatura(PaCOS-AT), possibilitando o empilhamento(stack) da PaCOS. A redução da temperatura de operação, em torno de 800 ºC, das pilhas a combustível de óxido sólido, tornou possível o uso de interconectores metálicos como alternativa aos LaCrO3 cerâmicos. Do ponto de vista prático para o material ser forte candidato a interconector deve ter boas propriedades físicas e mecânicas, como resistência a ambientes oxidantes e redutores, fácil fabricação e propriedades termo-mecânicas adequadas. Por este motivo realizou-se um estudo sobre as propriedades fisico-mecânicas de interconectores de La0,8Sr0,2Cr0,92Co0,08O3 cerâmico para PaCOS-AT obtido pelo método da combustão, como também sobre as propriedades termo-mecânicas de interconectores metálicos (AISI 444) recobertos com La0,8Ca0,2CrO3 pela técnica de deposição por spray-pirólise para Pilhas a combustível de temperatura intermediaria (PaCOS-TI). A La0,8Sr0,2Cr0,92Co0,08O3 foi caracterizada por meio de difração de raios X (DRX), densidade e porosidade, dureza Vickers (HV), resistência mecânica a flexão na temperatura ambiente e a 900ºC e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A difração de raios X comprovou a formação das fases LaCrO3 e CoCr2O4, dureza na ordem de 6 GPa e resistência mecânica a temperatura ambiente de 62 MPa do interconector cerâmico. A avaliação das fases formadas no interconector metálico recoberto com La0,8Ca0,2CrO3 tanto na deposição quanto após o ensaio oxidativo foi realizado por DRX. O comportamento oxidativo evidenciou o aumento da resistência a oxidação do substrato metálico recoberto por La0,8Ca0,2CrO3. Na resistência mecânica a flexão do substrato metálico recoberto, notou-se o aumento apenas na temperatura ambiente. Com auxílio do MEV comprovou-se a formação das camadas de Cr2O3 e (Cr,Mn)3O4 sobre o substrato metálico e confirmou-se a estabilidade do filme cerâmico de La0,8Ca0,2CrO3 após o ensaio oxidativo
Formulação de massas cerâmicas para porcelanas elétricas utilizando resíduos oriundos de corpos de fusíveis
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-07-23) Anunciação, Elenise Barreto Barbosa da; Nascimento, Rubens Maribondo do; ; http://lattes.cnpq.br/8671649752936793; ; http://lattes.cnpq.br/8334942015445585; Paskocimas, Carlos Alberto; ; http://lattes.cnpq.br/2365059843175411; Acchar, Wilson; ; http://lattes.cnpq.br/5460040602567184; Moraes, Márcio Luiz Varela Nogueira de; ; http://lattes.cnpq.br/2573306822477569; Dutra, Ricardo Peixoto Suassuna; ; http://lattes.cnpq.br/0075804072604913
O setor elétrico gera como resíduo os corpos cerâmicos de fusíveis elétricos que são descartados após o uso. A formulação de massas cerâmicas para porcelanas elétricas utilizando resíduos oriundos de corpos de fusíveis promove uma destinação ambiental adequada, por meio do reaproveitamento do material. Neste trabalho foi avaliada a viabilidade técnica da utilização do resíduo para a aplicação em porcelanas elétricas com formulações contendo o resíduo, feldspato e argila caulinítica. As matérias primas foram processadas passando por moagem e peneiramento a 200 Mesh. As massas cerâmicas obtidas a partir das formulações propostas com 25%, 30%, 34% e 40% do resíduo passaram por um moinho vibratório para homogeneização e moagem e depois foram peneiradas a 325 Mesh. Os corpos de prova foram conformados em uma prensa uniaxial, com aplicação de 25 Mpa e sinterizados a 1100°C, 1150°C, 1200°C, 1225°C e 1250°C, com patamares de 20 e 45 minutos. Foram desenvolvidos também corpos de provas com formulações de referência obtidas sem o resíduo, para estabelecer um comparativo na caracterização física, mecânica e elétrica. Os ensaios e tecnológicos realizados foram: retração linear, porosidade, absorção de água, resistência a flexão a três pontos, medição de resistência de isolação elétrica, resistividade do material, difração de raios X e fluorescência de raios X. A caracterização do resíduo apontou para a existência de duas fases: mulita e quartzo, que são fases de grande importância na microestrutura do material cerâmico e esse fato revela uma possibilidade para o reaproveitamento em porcelanas elétricas. A mulita é um importante constituinte pois é uma fase que possibilita a elevação da resistência mecânica além de permite a utilização do corpo em elevadas temperaturas. O uso do resíduo cerâmicos dos corpos de fusíveis, se mostrou viável para a aplicação em porcelanas elétricas e os resultados mais significativos foram obtidos pelas formulações com 25% de resíduo e sinterização a 1200°C
Influência da microestrutura no processo de polimento de porcelanatos produzidos com resíduos industriais
(2018-05-25) Soares Filho, José Elson; Nascimento, Rubens Maribondo do; Sousa, Fábio José Pinheiro; ; ; ; Hotza, Dachamir; ; Dutra, Ricardo Peixoto Suassuna; ; Acchar, Wilson;
Atualmente a preocupação com a conservação das fontes naturais de matérias-primas está em evidência, gerando uma notória consciência ambiental em todo o mundo. A muito tempo se discute a importância de produtos ecologicamente corretos. O setor de revestimentos cerâmicos é perfeitamente capaz de absorver uma gama de produtos industriais em suas composições. Há aproximadamente duas últimas décadas, pesquisas têm sido realizadas visando a obtenção de revestimentos cerâmicos ecologicamente corretos com a tipologia de porcelanato a partir da incorporação de resíduos industriais como matérias-primas alternativas. No entanto, a maioria dessas investigações sobre a viabilidade técnica da inserção de resíduos industriais ficaram focadas no desempenho tecnológico e mecânico. O comportamento em relação ao ganho de brilho de revestimentos cerâmicos ecologicamente corretos permanece desconhecido tanto no campo da pesquisa científica quanto no âmbito industrial. Assim, o presente trabalho tem como objetivo principal avaliar a influência da diferença microestrutural, causada pela inserção de resíduos industriais, na qualidade da superfície final, considerando o processo de polimento. Para tanto, foram desenvolvidas composições de porcelanato ecologicamente corretas a partir de diferentes resíduos industriais do estado do Rio Grande do Norte, Brasil. As características da superfície antes do processo de polimento foram mensuradas e mapeadas em 3D. Os parâmetros cinemáticos de polimento foram mantidos constantes, assim como o tempo de polimento foi intencionalmente saturado, a fim de garantir que a diferença microestrutural seja a única variável a ser relacionada ao brilho final atingido. No total, seis composições ecologicamente corretas foram polidas, três delas com diferentes proporções de resíduos da quebra de tijolos e telhas e outras três de diferentes proporções do resíduo do beneficiamento do minério de caulim primário. A qualidade superficial das composições foi caracterizada pela determinação das curvas de brilho e rugosidade, bem como pela morfologia das amostras. Os padrões foram comparados a uma composição livre de resíduos. Os resultados experimentais validam todo o potencial de utilização de resíduos industriais como matérias-primas alternativas para a produção de porcelanatos ecológicos polidos, possibilitando a transferência direta de conhecimento para o setor produtivo e contribuindo para a diversificação da matriz industrial brasileira na direção de produtos tecnologicamente mais avançados e de maior valor agregado.

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Navegando PPGCEM - Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais por Autor "Acchar, Wilson"