CT - TCC - Engenharia de Materiais
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TCC Efeito da dopagem com elementos de transição nas propriedades estruturais e ópticas do composto Ce2(MoO4)3(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-01-07) Castro, Symone Leandro de; Delmonte, Mauricio Roberto Bomio; http://lattes.cnpq.br/9558299312183852; http://lattes.cnpq.br/3750857608670963; Melo, Alan Jones Lira de; Santiago, Anderson de Azevedo GomesDevido suas propriedades promissoras em diversas áreas do conhecimento, os materiais a base de molibdato, em especial o molibdato de cério Ce2(MoO4)3, vem atraindo considerável atenção na área de nanotecnologia. Assim, o presente trabalho teve como objetivo a síntese e estudo do semicondutor molibdato de Cério Ce2(MoO4)3 puro e dopado com elementos de transição, a fim de observar a influência dos dopantes nas propriedades físicas e ópticas dos nanomateriais sintetizados. Para isso, os nanomateriais de Ce1.8A0.2(MoO4)3 (A = Ag+1, Zn+2, Y+3, Ti+4, Nb+5) foram sintetizados por intermédio do método hidrotérmico assistido por micro-ondas e caracterizado pelas técnicas de difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV-FEG), espectroscópicas de UV-vis e fotoluminescência. Por meio dos difratogramas, foi constatada a obtenção do material Ce2(MoO4)3 puro sem a presença de fases secundárias, como também para os materiais dopados foi observado a inserção dos respectivos átomos dopantes dentro da estrutura cristalina. As imagens de MEV-FEG revelaram a influência do íon dopante na morfologia final dos materiais através das mudanças na morfologia do tipo nanoplaca e a presença de uma morfologia oval semelhante à bola de futebol americano. Além disso, foi observada variações de energia de band gap do materiais dopados em comparação com Ce2(MoO4)3 puro indicando a criação de níveis intermediários entre a banda de valência e a banda de condução produzida devido a inserção dos íons dopantes na estrutura do Ce2(MoO4)3. Os espectros de fotoluminescência demonstraram que os materiais dopados apresentaram uma redução da intensidade de fotoluminescência e um alargamento da banda em torno do espectro visível, possivelmente devido à diminuição da taxa de recombinação do par eletrônico e- /h+. O alargamento dentro do espectro visível, juntamente com os dados CIE e testes de qualidade, atestaram que os materiais dopados são promissores para emissão de luz branca fria de alta qualidade para ambientes comerciais: as amostras Ce1,8Zn0,2(MoO4)3, Ce1,8Y0,2(MoO4)3 e Ce1,8Ti0,2(MoO4)3 apresentaram coordenadas x e y próximas à 0.33, CCT maior que 6000K, CRI maior que 96, com pureza de cor menor que 7,12%. Diante dos resultados, conclui-se que o método de síntese hidrotérmico assistido por micro-ondas foi eficiente para obter os nanomateriais de Ce1,8A0,2(MoO4)3 (A = Ag+1, Zn+2, Y+3, Ti+4, Nb+5) e que as propriedades fotoluminescentes dos nanomateriais dopados apresentam potenciais aplicações para a fabricação de WLED ( white light-emitting diode) devido sua emissão na cor branca.TCC Avaliação do efeito da solubilização e do envelhecimento na estrutura cristalina e na microdureza da liga Al-Mg AA5083(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-06-24) Holanda, Eloam Jessica Nunes; Peres, Maurício Mhirdaui; Castro, Nicolau Apoena; http://lattes.cnpq.br/3740711945494961; http://lattes.cnpq.br/3068024292581677; https://lattes.cnpq.br/5676779786837514; Silva, Bismarck Luiz; http://lattes.cnpq.br/4377238190630005; Gonçalves, Rennáh Francisco Figueiredo; http://lattes.cnpq.br/5292990047030419A liga Al-Mg AA5083 é amplamente utilizada em diversas aplicações industriais devido à sua excelente combinação de propriedades mecânicas e resistência à corrosão. No entanto, para garantir seu desempenho ideal ou a recuperação dessas propriedades em ambientes operacionais desafiadores, como na indústria do petróleo e gás, uma solução em potencial consiste na realização de tratamentos térmicos. Nesse sentido, este estudo visa investigar a microestrutura e a microdureza de amostras de uma chapa da liga 5083 H112 submetidas a solubilização e o envelhecimento a diferentes combinações de temperatura e intervalos de tempo. Para isso, foram realizadas análises utilizando microscopia eletrônica de varredura (MEV-FEG com EBSD e EDS), fluorescência de raios-X (FRX), difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV-FEG com EDS e EBSD), em paralelo com microdureza Vickers, a fim de analisar como as mudanças na estrutura cristalina afetam as propriedades mecânicas. Os resultados mostram que a amostra original, parcialmente encruada por laminação, apresentou indícios de recristalização incompleta, grãos de Al-α com alto teor de magnésio em solução sólida, indicando um estado metaestável, além dos precipitados ricos em Mg e também da fase Al6 (Fe, Mn). Com relação às amostras solubilizadas, apresentaram crescimento de grão termicamente ativado e restauração da estrutura cristalina do material original endurecido. Já as amostras envelhecidas sob diferentes condições apresentaram maior quantidade de precipitados Al6Fe em relação às demais, influenciando no aumento da microdureza conforme o tempo. No entanto, concluiu-se que o endurecimento do material foi mais efetivo por encruamento em relação as tratadas termicamente.TCC Análise de aspectos de borda de corte em aço avançado Ferrita-Bainita via Microscopias Óptica e Eletrônica de Varredura(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-06-24) Peixoto, Killdery Fernandes; Castro, Nicolau Apoena; https://lattes.cnpq.br/1537818421633631; Peres, Mauricio Mhirdaui; Gonçalves, Rennáh Francisco FigueiredoA aplicação de Aços Avançados de Alta Resistência (AHSS) na fabricação de estruturas de automóveis é uma tendência para melhorar a segurança e a eficiência. Por outro lado, a aplicação de AHSS em peças fabricadas por estampagem aumenta a incidência de trincas nucleadas nas bordas das peças, devido ao processo de corte por puncionamento que precede a etapa de conformação. Essas trincas normalmente são nucleadas devido às heterogeneidades e ao encruamento das bordas de corte durante o puncionamento, sendo que tal defeito frequentemente ocorre em microestruturas complexas como em AHSS, constituídas por matriz dúctil e um segundo constituinte de alta dureza, como a bainita ou martensita. Com o intuito de desenvolver processos visando diminuir a ocorrência desse defeito, a redução da temperatura durante o processo de corte por puncionamento será estudada. No presente estudo, foram realizados cortes por puncionamento circulares com 10 mm de diâmetro utilizando-se uma prensa excêntrica e um ferramental projetado para promover uma folga de corte de 12%. Foram utilizadas chapas de aço Ferrita-Bainita (FB) laminadas a quente com 2 mm de espessura. O resfriamento foi realizado aplicando-se nitrogênio líquido, para uma redução da temperatura até -100°C. Foram comparados os aspectos das superfícies de corte por puncionamento a -100°C e a temperatura ambiente. Ademais, a homogeneidade da borda de corte será avaliada a fim de verificar se a ferramenta de corte projetada está devidamente alinhada. Os aspectos de bordas de corte serão avaliados via Estereoscopia e Microscopia Eletrônica de Varredura. A partir das análises verificou-se a influência da redução da temperatura nas bordas de corte por puncionamento de aço FB, pois a redução da ductilidade do material em baixas temperaturas favorece à redução do encruamento e à obtenção de superfícies de corte homogêneas, reduzindo a nucleação de trincas no processo de estampagem.TCC Análise microestrutural de amostras aço de dutos de produção e sistema de injeção de água produzida em campos de petróleo maduros on-shore(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-06-24) Silva, Erick Vale Oliveira da; Castro, Nicolau Apoena; Peres, Mauricio Mhirdaui; Gonçalves, Rennáh Francisco FigueiredoEste trabalho apresenta uma análise microestrutural de amostras de dutos de aço para a produção e sistema de injeção de água em campos de petróleo maduros on-shore, com foco na avaliação da corrosão externa e interna presentes nesses equipamentos. As amostras foram cedidas por uma empresa que atua no ramo de prospecção de petróleo no Estado do Rio Grande do Norte, retiradas durante a manutenção da linha de produção. O estudo aborda a importância do entendimento dos principais mecanismos de corrosão interna e externa a que esses equipamentos estão submetidos, das técnicas de identificação e avaliação de possíveis pontos de corrosão externa e interna e das ações preventivas e corretivas para a mitigação da corrosão. A pesquisa reúne informações sobre os principais aços utilizados no escoamento da produção a partir dos poços e dos aços utilizados nos sistemas de injeção de água em poços, como a técnica de elevação secundária. No trabalho, também foram discutidas as características dos campos maduros on-shore e os desafios específicos que eles apresentam em relação à corrosão, destacando-se a importância do monitoramento contínuo para evitar o avanço do processo corrosivo, podendo causar falhas de integridade e gerar impactos econômicos e ambientais significativos. Foram obtidas imagens via microscopias óptica e eletrônica de varredura nas amostras selecionadas, evidenciando a microestrutura e os efeitos do ataque corrosivo severo na região externa e a ausência de indícios de ataque corrosivo na região interna, fornecendo subsídios para a compreensão das causas dos processos corrosivos em dutos utilizados em campos maduros on-shore, no sentido de auxiliar na tomada de ações que promovam a segurança operacional e a proteção ao meio ambiente.TCC Síntese de nanopartículas de alumina e sua influência nas propriedades rocha-fluido em reservatórios de óleo(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-06-21) Rocha, Camila Louyse Oliveira da; Martinelli, Antonio Eduardo; Rodrigues, Marcos Allyson Felipe; https://orcid.org/0000-0002-8936-5705; http://lattes.cnpq.br/5453593230706116; https://orcid.org/0000-0003-3885-9104; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; https://orcid.org/0000-0003-1531-4099; https://lattes.cnpq.br/7793908717511173; Oliveira, Gregory Vinicius Bezerra de; http://lattes.cnpq.br/5656895709723231; Campos Júnior, José Ribamar; http://lattes.cnpq.br/5289859159562200A adsorção e retenção de frações mais pesadas de óleo à superfície das rochas em função do tempo de envelhecimento e exposição do petróleo consiste em uma problemática encontrada pelo setor no que diz respeito a rendimento em processos de extração. Métodos convencionais de recuperação de óleo apresentam limitada eficiência de varredura deixando parte do petróleo retido nas regiões microporosas da rocha. O uso de nanopartículas de alumina (Al2O3) tem se mostrado atrativo para os processos de recuperação avançada de petróleo (Enhanced Oil Recovery - EOR), devido as suas propriedades como a redução da tensão interfacial (IFT) e da viscosidade do óleo, além da possibilidade de inversão de molhabilidade da rocha. A alumina pode ser obtida por diversas rotas químicas, dentre elas a hidrotérmica se destaca devido ao melhor controle de parâmetros como temperatura, tempo e pressão, que influenciam nas características dos nanomateriais. Este estudo aborda a síntese de nanopartículas de γ-Al2O3 por meio do tratamento térmico da boemita (AlOOH), obtida por síntese hidrotérmica, e investiga o impacto dessas nanopartículas na IFT e na molhabilidade da rocha. A caracterização do material foi realizada por meio de técnicas de DRX, FTIR, MEV-FEG e BET. Também foram produzidos nanofluidos com diferentes concentrações de Al2O3 que foram testados quanto à sua interação com óleos mediano (°API = 22,36) e pesado (°API = 16,68). Os resultados mostraram a produção de nanopartículas de Al2O3 com morfologia de nanoplacas e baixa aglomeração. Também foi observada uma maior influência na modificação da IFT em nanofluidos com concentrações menores para óleo mediano e em concentrações maiores para óleo pesado. A alumina também demonstrou potencial para a inversão de molhabilidade em reservatórios de arenito, enfatizando sua viabilidade como técnica de EOR.TCC Especificação de mola pneumática para uso em Veículos Leves sobre Trilhos (VLTs): um estudo de caso na CBTU-RN(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-04-25) França, Stefany Felix de; Silva, Bismarck Luiz; Peres, Maurício Mhirdaui; Carvalho, Cássia CarlaO Brasil ainda é muito dependente do transporte rodoviário, o que foi exemplificado em 2018 com a greve dos caminhoneiros, prejudicando a entrega de bens e consumos e consequentemente a sociedade. O setor ferroviário é uma rota alternativa para minimizar essa dependência e que precisa ser melhor aperfeiçoada. A malha ferroviária nacional se consolidou em 1854 como um novo meio de transporte, trazendo benefícios socioeconômicos e de desenvolvimento tecnológico. No RN, as ferrovias são responsáveis por transportar em média 14 mil pessoas diariamente, usando trens e Veículos Leves sobre Trilhos (VLTs). Estes últimos foram inseridos na linha ferroviária do RN pela Companhia de Transportes Brasileiros Urbanos (CBTU) em 2014, se tornando o principal veículo ferroviário de transporte. Como os VLTs foram recentemente incorporados no Brasil, ainda existe uma escassez de suporte técnico e de reposição de peças para sua manutenção. Neste contexto, o objetivo deste estudo é especificar uma mola pneumática utilizada pela CBTU (Natal) nos VLTs modelo Mobile 3, além de apresentar e discutir materiais constituintes, funcionamento e aplicabilidade de molas pneumáticas, e possíveis rotas de manutenção e compra. Foi realizado um levantamento bibliométrico detalhado e crítico na base de dados Web of Science, além de contatos com empresas do setor de transportes e com funcionários da CBTU (Natal). Uma proposta de ciclo de compra, uso e descarte também foi discutidaTCC Produção e análise de filamentos não convencionais de PP, PA6 e PMMA para impressão 3D(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-03-08) Lima, Luís Eduardo da Silva; Ito, Edson Noriyuki; Vilar, Caroline Dantas; Gomes, Felipe Pedro da Costa; Silva, Alice da CostaA impressão 3D via modelagem por fusão e deposição (FDM, Fused Deposition Modeling) é amplamente utilizada em vários setores da sociedade, contudo poucos filamentos termoplásticos predominam no mercado. Com as crescentes demandas por alternativas aos filamentos convencionais, este trabalho visa produzir e avaliar filamentos de polipropileno (PP), poliamida 6 (PA6) e poli (metacrilato de metila) (PMMA) para alcançar uma maior faixa de custos, propriedades e aplicações. As medidas de índice de fluidez dos materiais foram verificadas em plastômetro da Ceast Melt Flow, para avaliar a reologia de cada material e as faixas de temperaturas ideais para os posteriores processamentos. Os materiais foram plastificados em extrusora de rosca simples para a produção de filamentos e apresentaram boa fluidez durante a extrusão, permitindo o controle diametral dos filamentos em 1,75 mm. Em seguida, produziram-se corpos de prova do tipo V de PP, PA6 e PMMA, conforme a norma ASTM D638, utilizando impressão 3D e variando-se a configuração de deposição de camada. A variação ocorreu no ângulo de deposição: 0° (camadas orientadas) e 45° (camadas alternadas). Também, foram confeccionados corpos de prova do tipo I via moldagem por injeção, que foram cortados a laser no formato de corpos de prova do tipo V para caracterização nas mesmas condições e comparação entre as técnicas de moldagem. As amostras foram caracterizadas por meio de ensaio de tração uniaxial e por microscopia eletrônica de varredura (MEV). As amostras impressas em polímero semicristalino apresentaram maior tendência ao empenamento devido às suas características de contração sob resfriamento, contudo os parâmetros de processamento foram ajustados. Os ajustes na configuração de processamento, como na mudança da temperatura, entrada de ar no interior da impressora 3D e da adesão do polímero fundido com a mesa de impressão possibilitaram obter boa qualidade nos corpos de prova produzidos. Os corpos de prova impressos apresentaram resultados de propriedades mecânicas próximos aos produzidos por moldagem por injeção, indicando que modelo de impressão 3D por FDM pode ser utilizado para produzir peças com boas propriedades mecânicas.TCC Caracterização da liga de alta entropia CrMnFeCoNi obtida através de moagem mecânica de alta energia(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-12-11) Souza, Fernando Oliveira do Nascimento; Mashhadikarimi, Meysam; Silva, Bismarck Luiz; Araújo, Kívia Fabiana Galvão deLigas de alta entropia (LAE) são materiais metálicos que estão se destacando nos últimos anos, devido a obtenção de um material com propriedades importantes, tais como, elevada dureza, resistência à corrosão, ao desgaste, estabilidade térmica e resistência à fadiga, possibilitando sua utilização em diferentes campos de aplicações. Ao contrário da metalurgia clássica onde as ligas comumente utilizadas são baseadas em um único elemento principal, as ligas de alta entropia são ligas multicomponentes, contendo cinco ou mais elementos em proporções quase iguais (equiatômicas) e apresentam estruturas cristalinas simples. Nesse sentido, o objetivo do trabalho foi produzir uma liga de alta entropia, composta por Cromo (Cr), Manganês (Mn), Ferro (Fe), Cobalto (Co) e Níquel (Ni), por meio da moagem de alta energia. A liga obtida foi caracterizada por meio da Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia por Dispersão de Energia (EDS) e Difração de Raios-X (DRX), objetivando investigar a formação de fases da liga. Além disso, inicialmente foi feita uma simulação computacional da formação de fases através do software PandatTM, com intuito de analisar a viabilidade de formação da liga equiatômica CrMnFeCoNi. Os resultados obtidos demonstraram que o método de moagem de alta energia empregado neste trabalho mostrou-se eficiente para obtenção da liga de alta entropia. Uma vez que os difratogramas mostraram picos bem definidos, indicando assim a formação de uma fase cristalina cúbica de face centrada. Foram moídas três amostras da LAE em diferentes tempos, 5h, 10h e 15h, sendo a amostra produzida com 15 horas de moagem a que obteve melhor resultado, pois apresentou o pico principal da liga, além de uma diminuição na intensidade dos picos referentes a fases secundárias. Por meio do MEV foi possível observar a mudança da morfologia, bem como a evolução da miscigenação dos diferentes pós e formação da liga, constatando que tempo de moagem foi um fator importante para obtenção e maior homogeneização da liga.TCC Influência do teor de WC na microestrutura e na dureza em revestimentos de Al puro(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-12-11) Figueiredo Filho, Janary Martins; Mashhadikarimi, Meysam; Peres , Maurício Mhirdaui; Paula, Celmo Hudson Reis deA indústria do petróleo em plataformas offshore sofre com problemas ocasionados pelo desgaste e corrosão. Este fato ocorre devido a utilização de aços nas plataformas, justificado pelo seu baixo custo. Porém, devido ao alto grau de salinidade, esses materiais geram gastos a indústria através da ação da corrosão. Para solucionar esta questão, o alumínio pode ser utilizado como revestimento, pois ele obtém elevada resistência a corrosão em ambientes salinos por formar uma película passivadora que protege o material revestido. Embora tenha essa vantagem, este metal possui baixa dureza e baixo ponto de fusão que em ambientes severos pode ocorrer perda de propriedades. Portanto, o objetivo deste trabalho é utilizar o WC como reforço no revestimento com matriz de alumínio para proteção dos aços, pois ele possui elevada dureza, podendo assim, melhorar a resistência mecânica do revestimento. Para a obtenção do revestimento, foi utilizado pó de alumínio puro com adição de pó de WC em 0%, 1%, 3% e 5% em peso da mistura obtida através de moagem de alta energia. Após a mistura, foi feito aspersão térmica por chama convencional em chapas de aço 1020 e realizado caracterização das amostras obtidas através de Difração de raios-X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), ensaio de dobramento e microdureza Vickers. A moagem de alta energia foi eficaz para a obtenção dos pós misturados, pois foi observado através de MEV boa dispersão do carbeto na matriz e, através de DRX, nenhuma nova fase foi formada. Após a aspersão, os resultados obtidos pela microdureza Vickers mostraram que a medida que o teor de WC aumenta no revestimento, maior a dureza do material, sendo o revestimento com adição de 5% de WC com dureza 84% maior que o revestimento de alumínio puro.TCC Mapeamento microestrutural via EBSD do aço API X65 nas diferentes zonas de soldagem com arame tubular E81T1-Ni1C(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-12-08) Vasconcelos, Gabriel dos Santos; Castro, Nicolau Apoena; Peres, Mauricio Mhirdaui; Campos Júnior, José RibamarMundialmente, os aços normatizados pela American Petroleum Institute (API) são utilizados na estruturação de dutovias. O aço API X65 apresenta boas propriedades mecânicas e boa soldabilidade, pelo processo de conformação termomecânica/quenching e pelo controle de composição química por meio de microligantes. Uma microestrutura de grãos muito refinada é observada no metal base (MB), enquanto diferentes microestruturas são formadas durante o processo de fabricação por soldagem, na zona termicamente afetada (ZTA) e na zona fundida (ZF). Para caracterização microestrutural pelas técnicas convencionais, tal qual a Microscopia Óptica (MO), limitações como o baixo poder de resolução, a dificuldade na diferenciação de fases e difícil quantificação de fases são recorrentes. A técnica de Electron Backscattering Diffraction (EBSD), realizada em um Microscópio Eletrônico de Varredura Field Emission Gun (MEV/FEG), proporciona alto poder de resolução e altas quantidades de detalhes microestruturais. A técnica consiste na análise do Electron Backscattering Pattern (EBSP) por transformada de Hough para determinação de parâmetros da estrutura cristalina do material. Através do mapeamento microestrutural via EBSD, as zonas de soldagem foram diferenciadas e analisadas. Dessa forma, o principal objetivo do trabalho é a realização de análises qualitativas e quantitativas nas principais zonas de soldagem de amostras de aço API X65 produzidas via soldagem com arame tubular E81T1, utilizando-se EBSD. A partir das análises, foram construídos os mapas de “Image Quality” (IQ), fases e “Kernel Average Misorientation” (KAM), os quais podem ser correlacionados a diferentes parâmetros microestruturais do material. As análises qualitativas foram realizadas comparando-se os mapas de IQ, fases e KAM, verificando-se a formação de fases, microconstituintes e aspectos microestruturais nas diferentes zonas de soldagem. Já as análises quantitativas foram realizadas a partir de valores de fração de fases, além da análise de histogramas de IQ, KAM e distribuição de grãos. Dessa forma, o mapeamento microestrutural via EBSD constitui em uma ferramenta de caracterização viável e enriquecedora para o estudo dos processos de fabricação, sobretudo aplicado ao estudo e controle de qualidade de tubos de aços API submetidos ao processo de soldagem.TCC Análise de degradação do compósito de resina epóxi e fibra de vidro via envelhecimento natural(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-12-08) Paula, Anderson Damasceno de; Barbosa, Ana Paula Cysne; https://orcid.org/0009-0007-9338-4566; http://lattes.cnpq.br/5608473591819237; Ferreira, Evans Paiva da Costa; Paskocimas, Carlos AlbertoO presente trabalho analisa a influência das condições climáticas na degradação de compósitos fabricados a partir de pré-impregnados (prepregs) de epóxi e fibra de vidro, focando no contexto climático do Nordeste do Brasil. Umidade e radiação ultravioleta (UV) são agentes degradantes conhecidos para compósitos de matriz polimérica. A exposição prolongada combinada a ambos os agentes potencializa a degradação de materiais compósitos poliméricos pelos mecanismos envolvendo a formação de trincas, a redução da adesão entre matriz e reforço e a modificação de propriedades térmicas e mecânicas, além de alterações químicas do material. A fim de avaliar o grau de degradação dos materiais em questão sob condições de exposição direta e natural de luz solar, atmosfera e chuvas, este estudo aplicou um processo de envelhecimento ao longo de 744 horas. Foram investigadas três amostras não envelhecidas e três amostras envelhecidas para comparar mudanças físicas, químicas e morfológicas por meio de análise dinâmico-mecânica (DMA), análise espectroscópica (FTIRs) e investigação em microscópio eletrônico de varredura (MEV). Os resultados das análises nas amostras envelhecidas revelaram mudanças visuais de amarelamento as quais indicaram a presença de degradação. As imagens em MEV mostraram microtrincas na matriz e descolamento na interface, causadas pela exposição à umidade e radiação UV. Os espectros FTIR sugerem assinaturas químicas da degradação, com indicação de formação de grupos funcionais como amida. Resultados de DMA sugerem um pequeno aumento na temperatura de transição vítrea (Tg) e do pico de tan δ das amostras envelhecidas, possivelmente devido ao aumento da reticulação da resina epóxi.TCC Efeitos do envelhecimento acelerado e de agente de autorreparo em um compósito de fibra de vidro – epóxi aplicado como reparo de dutos da Indústria petrolífera(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-12-07) Veloso, Taynnara Mendes; Barbosa, Ana Paula Cysne; http://lattes.cnpq.br/2076286476400453; Campos Júnior, José Ribamar; Ferreira, Evans Paiva da Costa; Nascimento, Maria Carolina Burgos Costa doA indústria petrolífera mundial emprega em todos os setores de processo, desde a fase de exploração da reserva até a distribuição do produto refinado, dutos metálicos para transportar fluidos, os quais, por serem de caráter corrosivo, causam danos internos à estrutura metálica. Outrossim, o ambiente ao qual os oleodutos e gasodutos são sujeitos os danificam externamente. Como recurso para prolongar a vida útil mediante as condições expostas, os materiais compósitos têm sido utilizados como reparo de dutos de petróleo e gás natural desde a década de 90, em razão de apresentarem elevada resistência química e desempenho térmico e mecânico. No entanto, estudos sobre os efeitos do envelhecimento desses reparos são escassos, outrora fundamentais para a aplicação dos mesmos. Ademais, a utilização de materiais capazes de se autorreparar é outra alternativa promissora na busca do aumento da vida útil, unido à redução de custos associados à manutenção desses reparos durante o serviço. Portanto, o objetivo deste trabalho é avaliar os efeitos do envelhecimento acelerado em um compósito de fibra de vidro com matriz polimérica epóxi, aplicado como reparo de dutos petrolíferos, com e sem potenciais agentes de autorreparo, sujeito a imersão em água salina por 7 dias. O agente de autorreparo inserido no compósito deste trabalho é o poli(etileno-co-ácido-metacrílico) (EMAA), o qual foi adicionado em concentração de 3% em massa. Os ensaios conduzidos para estudar os efeitos do envelhecimento e da adição do agente de autorreparo foram: variação de massa, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e ensaio de permeabilidade.TCC Estudo da Recristalização da Liga de Alumínio AA 8011 na Condição H18(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-12-06) Costa, Maria Eduarda Lima; Peres, Maurício Mhirdaui; https://orcid.org/0000-0002-4229-4145; http://lattes.cnpq.br/3068024292581677; https://orcid.org/0009-0009-4486-2298; https://lattes.cnpq.br/7671496987535368; Silva, Bismarck Luiz; http://lattes.cnpq.br/4377238190630005; Benetti, Guilherme DavidAssim como diversos metais, o alumínio possui uma gama variada de ligas, uma das mais versáteis sendo a liga AA 8011, pois suas propriedades são sensíveis ao modo em que ela é trabalhada. Essa liga encontra sua utilidade nas indústrias de alimentos e farmacêutica na forma de folhas finas, sendo capaz de substituir diversas ligas AA das séries 1000, 3000 e 5000. Visto isso, este trabalho visa estudar os aspectos de recristalização desse material na condição H18 (Encruado) processada por laminação. As amostras foram fornecidas pela empresa CBA (Companhia Brasileira de Alumínio), unidade de Itapissuma – PE, com a espessura de 0,4 mm.Tais amostras foram submetidas a tratamentos térmicos com temperaturas (T) 280, 300, 320 e 340 °C com tempo de encharque de 10, 30, 60, 90 e 120 min, para o estudo da recristalização em função do tempo e da temperatura aplicados. Posteriormente, as amostras foram caracterizadas através de Difração de Raios-X (DRX), Microscopia Óptica, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e Ensaio de Microdureza Vickers. Os resultados mostraram que as amostras tratadas termicamente por 120 min em ambas as temperaturas analisadas (280°C e 340 °C) apresentaram uma microestrutura de recristalização.TCC Investigação dos efeitos do envelhecimento em compósitos com danos por impacto(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-12-07) Damasceno, Maria Aparecida Pereira; Barbosa, Ana Paula Cysne; https://wwws.cnpq.br/cvlattesweb/PKG_MENU.menu?f_cod=E7DC437F04B1FCBE316DDA5C8BD3CB9A#; Freire Junior, Raimundo Carlos Silverio; Leite, Amanda Melissa DamiãoA constante busca por materiais que satisfazem os avanços tecnológicos tem se tornado maior com o passar dos anos. Materiais compósitos têm sido usados em diversas áreas, unindo as atrativas propriedades mecânicas e a baixa densidade dos componentes constituintes, se tornando uma possibilidade para substituição de materiais mais tradicionais como por exemplo, materiais metálicos. Entretanto, materiais compósitos podem sofrer degradação através da exposição a agentes ambientais, com consequente alteração de propriedades. Dessa forma, torna-se importante conhecer a extensão dos efeitos do envelhecimento no material. Este presente trabalho busca avaliar as condições apresentadas por compósitos fibra de vidro-epóxi após envelhecimento ambiental, submetidos a ensaios de impacto para comparar os resultados com amostras não envelhecidas. Os corpos de prova foram produzidos a partir do uso de pré-impregnados fibra de vidro-epóxi em prensa a quente e foram cortados com jato d’água de acordo com o tamanho prescrito na norma ASTM D7136 para ensaios de impacto. Metade das amostras foram submetidas ao envelhecimento durante 30 dias e a outra metade reservadas no dessecador. Todas as amostras foram submetidas ao ensaio de impacto para comparação de resultados, analisadas no microscópio eletrônico de varredura (MEV) e na Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). Foi realizada uma avaliação visual nas amostras após o ensaio de impacto, a fim de analisar a influência do envelhecimento relacionada com a energia de impacto e a área afetada. A espectroscopia permitiu avaliar possíveis alterações químicas da matriz epóxi com o reforço de fibra de vidro. Alterações morfológicas, incluindo defeitos acentuados pelo envelhecimento, também foram investigadas a partir das análises do MEV. Observou-se que o envelhecimento ambiental pode afetar o desempenho de materiais compósitos, principalmente se tratando de aplicações que sofrem danos por impacto.TCC Avaliação microestrutural via técnicas EBSD/EDS de revestimentos em Inconel 625 e do Inox 309L soldados pelo processo GMAW aplicados a dutos para transporte de petróleo, gás natural e biocombustíveis(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-11-27) Nascimento, Ana Biatriz Guedes do; Castro, Nicolau Apoena; http://lattes.cnpq.br/3740711945494961; https://orcid.org/0000-0003-4861-9497; http://lattes.cnpq.br/4686646151302178; Buschinelli, Augusto Jose de Almeida; http://lattes.cnpq.br/9684649153800847; Mendes, Armando Monte; https://orcid.org/0000-0002-3442-9927; http://lattes.cnpq.br/3173204192281049; Peres, Maurício Mhirdaui; https://orcid.org/0000-0002-4229-4145; http://lattes.cnpq.br/3068024292581677As regiões de exploração de petróleo são propensas à corrosão, o que pode levar a falhas nas tubulações e causar danos econômicos e ambientais significativos. Para prevenir essas falhas, uma solução comum consiste na aplicação de revestimentos internos e/ou externos nas tubulações, sendo a soldagem um processo de revestimento amplamente utilizado na indústria petrolífera. Dentre os tipos de soldagem, a soldagem GMAW (Gas Metal Arc Welding) é uma técnica usada para unir materiais dissimilares com alta taxa de deposição e alta velocidade. As ligas de níquel e cromo são frequentemente empregadas para revestimentos anticorrosivos, devido à sua alta resistência à corrosão, fadiga e propriedades mecânicas, juntamente com a boa soldabilidade. No entanto, a variação dos parâmetros de soldagem pode afetar significativamente as propriedades do revestimento, principalmente na região de interface entre o revestimento e o metal base. Nesse sentido, este estudo visa investigar a microestrutura final da região de interface da solda, variando-se os parâmetros de soldagem com gás ativo e inerte, mono e dupla camada, dos revestimentos de Inconel 625 e Inox 309L depositados em aço baixo carbono. Para isso, foram realizadas análises microestruturais na zona termicamente afetada (ZTA) usando a técnica de análise por difração de elétrons retroespalhados (EBSD) em paralelo com análise química (EDS) e ensaio de microdureza Vickers, a fim de identificar a influência da microestrutura na região com as propriedades mecânicas finais obtidas. Os resultados mostram que os parâmetros de soldagem afetaram significativamente as propriedades mecânicas finais desejadas, e que a técnica de análise EBSD é uma ferramenta importante para avaliar a microestrutura da região de interface de soldagem. Portanto, este estudo destaca a importância de considerar os parâmetros de soldagem e de usar técnicas de análise microestrutural a fim de otimizar o processo de soldagem e melhorar a qualidade de revestimentos metálicos anticorrosivos, aplicados em dutos da indústria de petróleo.TCC Obtenção de carbeto de molibdênio (Mo2C) nanoestruturado através de heptamolibdato de amônio por meio da reação gás-sólido a baixas temperaturas(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-07-03) Santos, Natane Martiniano dos; Gomes, Uilame Umbelino; Mashhadikarimi, Meysam; Silva, Ariadne de Souza; Lima, Maria José SantosA obtenção de carbetos de metais de transição nanoestruturados tem se mostrado promissor devido às diversas aplicações que o material pode oferecer, porém a técnica convencional de preparação dos carbetos, herdada pela indústria metalúrgica, envolve reações com elevadas temperaturas, acima de 1000°C. Sendo assim, a busca por novos métodos de obtenção desses materiais são investigados, visando otimizar o processo, para a diminuição do tempo e temperatura e consequentemente dos custos operacionais. Diante disto, o processo de carborredução via reação gás-sólido tem ganhado grande destaque, por trazer combinações únicas de propriedades físicas, químicas e mecânicas para o material. Este trabalho teve por objetivo sintetizar e caracterizar o carbeto de molibdênio (Mo2C), utilizando o método de reação gás-sólido em reator de leito fixo. O heptamolibdato de amônio foi usado como precursor para formação Mo2C. As sínteses foram realizadas nas temperaturas de 600°C, 650°C e 700°C, empregando isotermas de 60 min., 90 min. e 120 min. As amostras foram caracterizadas por difração de raios X (DRX) e refinamento Rietveld, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de raios X por energia dispersiva (EDS). Com a caracterização dos pós sintetizados, foi possível comprovar a formação completa da fase Mo2C para as amostras sintetizadas nas seguintes condições: 600°C, isoterma de 120 minºC; 700°C, isoterma 60 min e 700ºC, isoterma 120 min. Todas as amostras apresentaram morfologia com formato indefinido, com pequenas aglomerações e variados tamanhos. O carbeto de molibdênio sintetizado a 600°C com isoterma de 120 min. apresentou o menor tamanho de cristalito, 19,70 nm. As demais amostras não formaram a fase Mo2C pura, apresentando fases intermediárias, como molibdênio (Mo) e óxidos de Mo.TCC Análise das propriedades fotocatalíticas de CdMoO4 dopado com íons de Cálcio obtidos via síntese sonoquímica(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-07-03) Lima, Ana Beatriz de; Motta, Fabiana Villela da; https://orcid.org/0000-0002-3523-737X; http://lattes.cnpq.br/9918299069511517; https://orcid.org/0000-0002-6362-2953; http://lattes.cnpq.br/4569791580248550; Delmonte, Mauricio Roberto Bomio; https://orcid.org/0000-0001-9016-4217; http://lattes.cnpq.br/9558299312183852; Castro, Mário Andrean Macedo; https://orcid.org/0000-0001-8971-8382; http://lattes.cnpq.br/9312824634888125Dentre os molibdatos metálicos, destacam-se os fotocatalisadores de molibdato metálico do tipo scheelita, com fórmula química AMoO4 e estrutura tetragonal, em que A representa cátions bivalentes, tais como Cd, Ca, Pb, Ba e Sr. Atualmente têm sido muito investigados em decorrência das suas aplicações como fotocatalisadores, detectores de cintilação e dispositivos fotoluminescentes. O molibdato de cádmio, em particular, é um material de interesse por exibir excelente desempenho óptico e elétrico. Especificamente, as propriedades fotocatalíticas e fotoluminescentes são potencializadas pela dopagem com outros elementos. Nesse sentido, este trabalho teve como objetivo sintetizar molibdato de cádmio puro, CdMoO4, e amostras de CdMoO4 dopadas com diferentes porcentagens de Cálcio (1%, 2%, 4%, 8% e 16% molar), pelo método sonoquímico a fim de estudar e comparar a atividade fotocatalítica das amostras para remoção do corante Azul de Metileno da água. O método sonoquímico empregado neste trabalho mostrou-se eficiente para a obtenção das amostras de CdMoO4. As propriedades ópticas foram investigadas a fim de relacioná-las com as propriedades fotocatalíticas. Os padrões de DRX mostraram que todos os picos, para todas as amostras, foram indexados a uma fase tetragonal com o grupo espacial de CdMoO4. Não houve formação de fase secundária, indicando que a dopagem ocorreu com sucesso. As micrografias do MEV-FEG indicaram que as amostras consistem principalmente em microesferas que tendem a se agregar. A energia de gap das amostras variou entre 3,6 e 3,7 eV. Quanto à atividade fotocatalítica, a amostra dopada com 2% de Cálcio apresentou o melhor desempenho de degradação frente ao corante Azul de Metileno, chegando a degradar 100% do corante em 100 min de degradação fotocatalítica.TCC Propriedades vibracionais e estruturais de fitas de zircônia por espectroscopia Raman(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-12-16) Rodrigues, Rayssa Ribeiro; Carvalho, Bruno Ricardo de; Motta, Fabiana Villela da; http://lattes.cnpq.br/9918299069511517; http://lattes.cnpq.br/6214643115504976; Acchar, Wilson; http://lattes.cnpq.br/5460040602567184; Alves, Hugo Plínio De Andrade; http://lattes.cnpq.br/6271962886763593A zircônia, possui uma ampla variedade de aplicações devido à sua alta resistência, dureza e tenacidade em altas temperaturas. Uma aplicação em particular é o seu possível uso para substituir o dióxido de silício como material dielétrico para dispositivos à base de metal–oxide–semiconductor (MOS, sigla em inglês). Além disso, a zircônia também é um candidato para o aprimoramento de transferência de carga, pois as transições eletrôni- cas entre o estado fundamental e energético estão associados à vacâncias de oxigênio do material. Sabe-se que a zircônia pode possuir três fases estruturais: monoclínica, tetra- gonal e cúbica, que são determinadas pela temperatura de sinterização. Neste trabalho, iremos investigar as propriedades vibracionais e estruturais de fitas de zircônia preparadas através do método tape casting. A caracterização das propriedades vibracionais e estrutu- rais foram realizadas por espectroscopia Raman juntamente com a técnica de difração de raio-X. Serão, também, apresentados as análise do espectro Raman para quatro linhas de laser: 488, 514, 568 e 633 nm, respectivamente, com o intuito de investigar as propriedades vibracionais e eletrônicas do material.TCC 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.TCC Materiais isolantes: análise do comportamento elétrico sob corrente contínua(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-12-19) Araújo, Alexia Ellen Freire de; Costa, Maria Carolina Burgos; http://lattes.cnpq.br/0313151485270110; Silveira Júnior, Luiz Gonzaga de Queiroz; Mendes, Armando MonteNos cabos e acessórios de transmissão elétrica, o controle do comportamento do sistema de isolamento é um ponto chave para garantir a confiabilidade desses cabos. Os cabos de energia elétrica de baixa tensão são geralmente compostos por dois componentes: um condutor, cuja finalidade é conduzir eletricidade; e um isolante, cuja finalidade é isolar o condutor e a eletricidade que ele transporta de seu entorno. Os principais objetivos deste estudo são a preparação de amostras e a caracterização das propriedades elétricas dos materiais isolantes para análise sob corrente contínua de baixa e média tensão (LVDC e MVDC), a fim de melhorar seu desempenho sob campo elétrico contínuo. Foram realizados de maneira geral: a investigação elétrica de materiais retardantes de chama livres de halogênio (HFFR) sob corrente contínua (DC) para classificação e comparação com corrente alternada (AC); o estudo da influência do uso de aditivos espumantes em poli(cloreto de vinila) (PVC) sob DC; a avaliação do sistema de isolamento de borracha de etileno propileno dieno (EPDM) entre o comportamento ôhmico e corrente limitada por carga espacial (SCLC), para saber se cargas espaciais estão presentes em MVDC; e a avaliação do comportamento não linear do silicone em função da temperatura sob DC. As caracterizações elétricas realizadas permitiram analisar a condutividade sob corrente contínua, tensão de ruptura sob corrente contínua e alternada e, por fim, a análise de vida útil sob corrente contínua dos materiais HFFR, PVC, EPDM e silicone. Os resultados permitiram classificar HFFR e PVC em corrente contínua e analisar as diferenças desse comportamento em relação à corrente alternada, como também entender o comportamento do EPDM e silicone para o uso de acessórios para transmissão elétrica em DC.