Navegando por Autor "Fulco, Ana Paula Pereira"
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Artigo Accelerated aging effects on carbon fiber/epoxy composites(Elsevier, 2017-02-01) Barbosa, Ana Paula Cysne; Fulco, Ana Paula Pereira; Guerra, Érick Stéfano Silveira; Arakaki, Franscisco K.; Tosatto, Marcio; Nascimento, Maria Carolina Burgos Costa do; Melo, José Daniel DinizThe influence of operational environments on the long-term durability of structural components fabricated with carbon fiber reinforced composites is an ongoing concern. Exposures to ultraviolet radiation, temperature cycles and moisture are known to degrade the polymeric matrix. In this work, carbon-epoxy composites were subjected to accelerated aging in an aging chamber with controlled conditions of temperature, humidity and UV-radiation. Changes within the material are evaluated by Fourier-Transform Infrared (FTIR) Spectroscopy, Dynamic Mechanical Analysis (DMA), interlaminar shear strength and compressive strength, Scanning Electron Microscopy (SEM), and also in terms of mass variation. Although significant changes in mechanical properties were not observed, the effects of accelerated aging on the composite material were evidenced by mass loss, fiber exposure, chemical alterations, increased crack density in interlaminar shear tests and fiber buckling in fractured specimens after compression testinArtigo Addition of magnetic markers for non-destructive evaluation of polymer composites(UFSCar - Dep. de Engenharia de Materiais, 2011-10) Fulco, Ana Paula Pereira; Melo, José Daniel Diniz; Paskocimas, Carlos Alberto; Medeiros, Suzana Nóbrega de; Machado, Fernando Luis de Araujo; Rodrigues, Alexandre RicaldePolymer composite pipes are an appealing option as a substitute for conventional steel pipes, particularly due to their inherent corrosion resistance. However, the composite pipes currently used do not allow non-destructive evaluation (NDE) using instrumented devices which operate with magnetic sensors. The present work aims at the development of polymer composites with the addition magnetic markers to allow the application non-destructive evaluation techniques which use magnetic sensors. Glass-polyester composite flat, circular plates were fabricated with the addition of ferrite particles (barium ferrite and strontium ferrite) and four types of notches were introduced on the plates' surfaces. The influence of these notches on the measured magnetic properties of each material was measured. X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF) and Brunauer, Emmett, and Teller (BET) nitrogen adsorption were used for the characterization of the ferrite particles. Particle dispersion in the polymer matrix was analyzed by scanning electron microscopy (SEM). According to the results, a particular variation in magnetic field was detected over the region surrounding each type of notch. The results suggest that the proposed technique has great potential for damage detection in polymer composites using magnetic sensors and thus constitute a valuable contribution which may ultimately lead to the development of non-destructive evaluation techniques for assessing the structural integrity polymer composite pipesTCC Avaliação das propriedades de flamablidade e resistência à flexão de poliéster reforçado com fibra de vidro aditivado com retardante de chama(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-06-18) Pinheiro, Iago de Souza; Ferreira, Evans Paiva da Costa; Costa, Maria Carolina Burgos; Fulco, Ana Paula PereiraO uso do Poliéster reforçado com fibra de vidro (PRFV) tem ganhado cada vez mais espaço no mercado nacional e internacional pela qualidade dos produtos fabricados, peso e vasta aplicação. A partir da aditivação de materiais o PRFV podem ganhar melhorias significativas quando falamos em resistência mecânica ao fogo, água ou intemperes ocasionados pela natureza. O objetivo desse trabalho foi avaliar a influência de retardantes antichamas incorporados no compósito polimérico e avaliar a resistência a flexão desses materiais. Essa ideia surgiu a partir de dificuldades encontradas no ensaio de flexão e no de flamabilidade dos postes e cruzetas de PRFV aditivados na empresa do Rio grande do Norte que fabrica esses produtos. Foram analisados retardantes de chama orgânicos (óxido de decabromodifenila (DBDPO)) e inorgânicos (trióxido de antimônio (Sb2O3)), incorporados na resina de poliéster insaturada reforçada com fibra de vidro. De acordo com a investigação laboratorial feita concluímos que todas as formulações apresentaram resultados mecânicos bastante homogêneos quando analisados com os desvios padrões. E a formulação perfeita foi a única que passou no teste de flamabilidade com a composição de 5% de trióxido de antimônio e 6% de óxido de decabromodifenila.Dissertação Comportamento magnético de compósitos de matriz polimérica com adição de ferritas(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-09-06) Fulco, Ana Paula Pereira; Melo, José Daniel Diniz; ; http://lattes.cnpq.br/6572298923055649; ; http://lattes.cnpq.br/9935465828788828; Paskocimas, Carlos Alberto; ; http://lattes.cnpq.br/2365059843175411; Medeiros, Suzana Nóbrega de; ; http://lattes.cnpq.br/2148858591663240; Machado, Fernando Luís de Araújo; ; http://lattes.cnpq.br/4572625669922885Materiais compósitos poliméricos oferecem vantagens para várias aplicações pela combinação de propriedades como baixa densidade, elevada resistência mecânica e módulo de elasticidade específicos e resistência a corrosão. Entretanto, por não serem magnetizáveis, esses materiais não permitem a utilização de técnicas de avaliação não destrutivas que utilizem sensores magnéticos. Ferritas são materiais com excelentes propriedades magnéticas, estabilidade química e resistência à corrosão. Devido a essas propriedades esses materiais são promissores para o desenvolvimento de compósitos de matriz polimérica com propriedades magnéticas. Neste trabalho, discos de compósitos de fibra de vidro/epóxi foram produzidos com adição de 10% em massa de partículas de ferrita de cobalto ou de bário. A ferrita de cobalto foi sintetizada pelo método Pechini. A ferrita comercial de bário foi submetida a um processo de moagem para se estudar o efeito do tamanho de partícula nas propriedades magnéticas do material. A caracterização das ferritas foi realizada pelas técnicas de difração de raio x (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV-FEG) e magnetometria de amostra vibrante (MAV). Entalhes circulares com diâmetros de 1, 5 e 10 mm foram introduzidos nos discos de compósitos com o auxílio de uma broca para avaliação não-destrutiva por meio da técnica de fuga de fluxo magnético (MFL). A abordagem apresentada permitiu identificar todos os entalhes introduzidos nos discos. Os resultados indicaram que os sinais magnéticos medidos nos discos com a ferrita de bário sem moagem e de cobalto apresentaram boa correlação com a presença dos entalhes. O processo de moagem por 12 h e 20 h não contribuiu para a melhor identificação de entalhes de menor dimensão (1 mm). Entretanto, o menor tamanho de partícula permitiu produzir curvas magnéticas mais suaves, com menos descontinuidades e melhor relação sinal-ruído. Em resumo, os resultados sugerem que a abordagem proposta tem grande potencial para a detecção de falhas em estruturas de materiais compósitos poliméricosTCC Estudo da solubilização do EVA em células fotovoltaicas usando solventes com baixa toxicidade e baixo impacto ambiental(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-12-19) Batista, Beatriz Susan de Morais; Costa, Maria Carolina Burgos; Fulco, Ana Paula Pereira; Nascimento, Allana Azevedo doO uso de energia solar através de painéis fotovoltaicos vem se tornando cada vez mais difundido em razão da sua alta eficiência e não emissão de poluentes, tornando-se a melhor opção na substituição dos combustíveis fósseis. Os painéis fotovoltaicos são compostos por camadas de diferentes tipos de materiais (vidro, metais e polímeros) e a separação e reutilização de todos esses componentes é desafiadora. O copolímero de etileno acetato de vinila (EVA) é geralmente o polímero usado como encapsulante entre as camadas e, durante o processo de reciclagem dos painéis, a incineração ou utilização de solventes de alta toxicidade, como tolueno e xileno, são as formas mais comuns de eliminação deste polímero. Nesse estudo, solventes oriundos de fontes naturais, como frutas e óleos essenciais, foram utilizados para realizar a solubilização do EVA a fim de reduzir o impacto ambiental em razão da baixa toxicidade. O método de solubilização térmica foi o mais utilizado durante o trabalho, por vezes associado ao processo ultrassônico ou radiação UV. Foram testadas diferentes concentrações dos solventes em contato com o polímero, tanto na forma de pellet, como na forma de pó extraído de painéis fotovoltaicos reais. Para determinar a eficiência do processo, Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier com Reflectância Total Atenuada (FTIR-ATR) foi o método de caracterização mais utilizado. Ao final do estudo, foi possível constatar que o método desenvolvido possibilita a recuperação do EVA de forma sustentável e limpa, através de solventes verdes.Artigo Magnetic properties of polymer matrix composites with embedded ferrite particles(Elsevier, 2016) Fulco, Ana Paula Pereira; Melo, José Daniel Diniz; Paskocimas, Carlos Alberto; Medeiros, Suzana Nóbrega de; Machado, Fernando Luis de Araujo; Rodrigues, Alexandre RicaldePolymeric composite materials offer advantages for many applications because of a combination of properties, which includes high specific mechanical strength and elastic modulus and corrosion resistance. However, the non-magnetic nature of these materials impedes the use of non-destructive evaluation (NDE) techniques using magnetic sensors. In this work, glass fiber-reinforced epoxy magnetic composites were produced with the addition of 10 wt% of cobalt or barium ferrite particles. Circular plates with notches of 1, 5 and 10 mm in diameter were produced and characterized using magnetic flux leakage (MFL) technique. The effect of particle size on the magnetic properties of the composites was also investigated for the barium ferrite. The results indicated a good correlation between the measured magnetic signals and the presence of notches. Smaller average particle sizes hindered the identification of the smallest notch. However, it resulted in better signal-to-noise ratio for the intermediate and larger size notchesTese Mecanismos de dano em laminados de carbono/epóxi sob fadiga e envelhecimento higrotérmico(2017-11-30) Fulco, Ana Paula Pereira; Melo, José Daniel Diniz; http://lattes.cnpq.br/6572298923055649; http://lattes.cnpq.br/9935465828788828; Barbosa, Ana Paula Cysne; https://orcid.org/0000-0002-9510-4851; http://lattes.cnpq.br/3718650566004689; Cimini Júnior, Carlos Alberto; http://lattes.cnpq.br/6773795080923981; Levy Neto, Flaminio; http://lattes.cnpq.br/7635726425261305; Freire Júnior, Raimundo Carlos Silverio; https://orcid.org/0000-0003-0920-7916; http://lattes.cnpq.br/1042806990155996Materiais compósitos de matriz polimérica reforçados com fibras de carbono utilizados em estruturas aeronáuticas e aeroespaciais estão frequentemente sujeitos à carregamentos cíclicos e condições ambientais de temperatura e umidade, que podem provocar degradação e até a falha do componente. O objetivo deste trabalho foi estudar os efeitos do envelhecimento sob exposição a temperatura até 160°C e à umidade nos mecanismos de dano de compósitos carbono/epóxi submetidos a carregamento cíclico. Um estudo preliminar de envelhecimento acelerado foi inicialmente realizado em compósitos unidirecionais AS4/8552 com ciclo exposição de 8 h de radiação UVA-340 a 80°C seguidas de 4 h de condensação a 50°C, até atingir o tempo total de 2.160 h. Os efeitos do envelhecimento do material foram evidenciados pela perda de massa, exposição das fibras, alterações químicas, aumento da densidade de trincas em testes de cisalhamento interlaminar e flambagem das fibras em amostras fraturadas em testes de compressão, embora não tenham sido observadas alterações significativas nas propriedades mecânicas do material. Com base neste trabalho preliminar, um estudo foi realizado em laminados [02/902]s do mesmo material, utilizando ciclo de exposição de 8 h a 160 ºC seguidas de 4 h com umidade relativa de 80% a 70 ºC, até atingir o tempo total de 2.880 h. Em seguida, as amostras foram submetidas a ensaios de fadiga com controle de carga, com razão de tensões R = 0,1 e frequência de 5 Hz. Os compósitos foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise dinâmico mecânica (DMA), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e variação de massa, antes e após a exposição higrotérmica. Amostras de epóxi puro 8552 foram também expostas as mesmas condições de envelhecimento e caracterizadas por microscopia ótica (MO), espectroscopia FTIR e variação de massa. A partir dos diagramas de vida em fadiga, uma função de deslocamento (shift) foi proposta para a previsão de número de ciclos para falha de compósitos envelhecidos com base em dados de testes de fadiga em compósitos não envelhecidos. O estudo também mostrou que a falha por fratura pode não ser o melhor parâmetro para avaliação do efeito do envelhecimento higrotérmico na vida em fadiga de materiais compósitos de matriz polimérica reforçados com fibras de carbono. Outros parâmetros como delaminação e saturação de trincas são também essenciais para avaliar a durabilidade desses materiais compósitos.TCC Síntese de grafeno e sua redução pelo método de esfoliação química(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2020-12-10) Martins, Caio Lucas Gueiros Pedrosa; Costa, Maria Carolina Burgos; Fulco, Ana Paula Pereira; Damasceno, Igor ZumbaObjeto de estudo do ganhador do Nobel de Física de 2010, o grafeno é considerado o material do século por muitos pesquisadores. Nessa perspectiva, o grafeno possui características que chamam atenção, como módulo de elasticidade extremamente elevado, condutividade térmica maior que a prata, condutividade elétrica superior ao cobre, e pode gerar materiais superflexíveis quando adicionado a uma matriz polimérica. Nesse viés, para a realização da síntese do óxido de grafeno reduzido (rGO), foi adotado o método de esfoliação química, por este apresentar alguns pontos positivos, tais como: custo/benefício, aplicação em larga escala, entre outros. Por fim, foi realizada a caracterização do material, tendo sido adotados métodos de análise da composição, morfologia e estrutura do material, realizando-se análises como difração de raios X, espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), bem como Fluorescência de raios X e microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo, sendo obtidos resultados compatíveis com a literatura, indicando êxito na síntese do rGO, material que pode ser destinado para uma larga gama de aplicações.TCC Síntese de microcápsulas de poli (uréia - formaldeído) (puf) preenchidas com diciclopentadieno (dcpd) para aplicação em sistemas de autorreparo de matriz polimérica(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2020-12-11) Rocha, Bárbara de Oliveira; Costa, Maria Carolina Burgos; Fulco, Ana Paula Pereira; Santiago, Anderson de Azevedo GomesMateriais com mecanismos de autorreparo possuem a capacidade de reparar-se quando danificados, recuperando assim suas propriedades e garantindo a integridade estrutural do material, com potencial uso em aplicações como estruturas aeronáuticas. O reparo é conseguido pela introdução de um agente microencapsulado em contato com um catalisador em uma matriz polimérica. Neste trabalho foi utilizado o sistema composto de microcápsulas de poli(uréia-formaldeído) (PUF), como material de revestimento, e diciclopentadieno (DCPD), como material do núcleo, incorporado em uma matriz epóxi contendo o catalisador de Grubbs disperso. À medida que as microcápsulas são rompidas, ao serem atingidas por microtrincas, o DCPD é liberado e reage com o catalisador de Grubbs formando poli (DCPD) no plano da trinca, com base na polimerização por metátese de abertura de anel (ROMP), restaurando assim a integridade do material. O objetivo deste estudo é sintetizar microcápsulas de poli(uréia-formaldeído) (PUF) preenchidas com DCPD como agente cicatrizante. As microcápsulas sintetizadas foram analisadas por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e a morfologia e o tamanho das microcápsulas foram avaliados usando microscopia eletrônica de varredura (MEV). Análises de caracterização térmica foram realizadas por meio de análise termogravimétrica (TGA). Amostras de epóxi com microcápsulas foram produzidas e o mecanismo de autorreparo foi avaliado por microscopia ótica (MO). Os resultados experimentais mostram que microcápsulas esféricas com superfície rugosa foram obtidas com um diâmetro médio de 46 μm. Um rendimento de 82% foi alcançado com uma taxa de encapsulamento de 90% em peso. As microcápsulas eram estáveis até 200 °C. Há indícios de autorreparo constatado pelo fechamento parcial da trinca em amostra de epóxi.TCC Síntese de óxido de grafeno para aplicação em revestimentos anticorrosivos(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-12-19) Silva, Guto Guido; Nascimento, Maria Carolina Burgos Costa do; https://lattes.cnpq.br/8639799604664696; Fulco, Ana Paula Pereira; Nascimento, Allana Azevedo doO grafeno é um material 2D, ou bidimensional, que apresenta propriedades que variam de acordo com os grupos ligados a ele, com o tamanho de suas camadas, podendo apresentar-se como condutor ou semicondutor, tais como o grafeno puro e o óxido de grafeno reduzido (rGO), ou até como isolante, no caso do óxido de grafeno (GO). Com essa vasta gama de propriedades, uma das aplicações estudada é o efeito de sua adição em revestimentos anticorrosivos, onde o sistema mais comum é formado por epóxi contendo partículas de grafeno, GO, ou rGO, onde o mecanismo principal de proteção fornecido pela adição do grafeno é o mecanismo de barreira física, dificultando a passagem de oxigênio e íons até a superfície do metal que está sendo revestido. Desta forma, este trabalho teve como objetivo principal realizar a síntese de GO através do método de Tour e estudar os efeitos da adição GO em revestimentos de epóxi produzidos por gotejamento para substratos de aço 1020. Referente aos resultados da síntese, a análise estrutural por difração de raios-X (DRX), a análise qualitativa por espectroscopia Raman, e a análise morfológica por microscopia eletrônica de varredura (MEV), mostraram, respectivamente, que foi possível gerar a estrutura do GO e que o grau de oxidação e a morfologia do GO obtido foram adequados. Referente aos revestimentos compósitos de GO/epóxi, a análise visual mostrou os efeitos da concentração de GO no revestimento, e o formato e homogeneidade desses revestimentos, enquanto o MEV dos revestimentos mostrou as espessuras em conjunto também com a homogeneidade dos revestimentos. Os resultados da análise visual mostraram que o espalhamento auxiliado por rolo de pintura fez com que os revestimentos perdessem homogeneidade enquanto o gotejamento direto dos revestimentos apresentou formato de calota esférica (espessura diferente entre a borda e o centro), com bastante homogeneidade, contudo o aumento da concentração de GO gerou aglomeração, enquanto o MEV mostrou que a adição de GO permitiu recobrimentos mais finos, e quanto menor a concentração adicionada, menor a redução de espessura contudo maior efeito da retração da resina epóxi nas bordas das amostras.