Compósito de matriz polimérica com resíduos industriais reforçado com fibras de aço
The Amazon region has high mineralogical potential to be explored, however, the higher the frequency of these activities, the greater the amount of tailings generated by mining companies. Thus, the probability of the physical space being saturated is great, so possible accidents or even improper dis...
| Autor principal: | QUEIROZ, Diogo Pontes de |
|---|---|
| Grau: | Trabalho de Conclusão de Curso - Graduação |
| Idioma: | por |
| Publicado em: |
2019
|
| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
https://bdm.ufpa.br/jspui/handle/prefix/2659 |
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oai:https:--bdm.ufpa.br:8443:prefix-26592020-04-02T20:22:49Z Compósito de matriz polimérica com resíduos industriais reforçado com fibras de aço QUEIROZ, Diogo Pontes de COSTA, Deibson Silva da http://lattes.cnpq.br/1521124351431087 Materiais Fibras Resíduo Polímeros Materials Fibers Waste Polymers CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS::EXTRACAO E TRANSFORMACAO DE MATERIAIS The Amazon region has high mineralogical potential to be explored, however, the higher the frequency of these activities, the greater the amount of tailings generated by mining companies. Thus, the probability of the physical space being saturated is great, so possible accidents or even improper disposal are considered. Aiming mainly at the environmental issue and applicability for this material, this work produced composite materials of isophthalic polyester matrix with industrial wastes (red mud, kaolin and copper) with a particle size of less than 100 mesh and with the purpose of increasing the mechanical resistance. 5 % of blanket-shaped metal fiber. The composites were made according to the hand lay-up method. The matrix used was isophthalic polyester resin, using activator (1.5 % v/v) and initiator (1.0 % v/v). Waste characterization was performed by X-ray diffraction and metallic fibers by Dispersive Energy Spectroscopy - EDS. The specimens were subjected to the physical tests of Water Absorption, Apparent Specific Mass and Apparent Porosity (NBR 12766), flammability (ASTM D 635), flexure (ASTM D 790) and tensile (ASTM D 3039) mechanical tests. The fractured surface of some samples from the tensile test by scanning electron microscopy - SEM. The results showed increase in physical properties according to increase of waste. The composites presented flame retardancy, the LV 20 % FM 5 % composite presented better performance with propagation rate of 14.99 mm/min. The FM 5 % composite showed higher flexure strength (115.92 MPa) followed by the CO 5 % FM 5 % hybrid composite (106.53 MPa). The LV 5 % FM 5 % composite achieved higher average tensile strength (38.5 MPa). The results showed that there was an increase in the tensile strength limit of metal fiber composites in relation to the full matrix. The morphological analyzes of the fracture surfaces were efficient to determine the failure mechanisms and characteristics present in the materials, where the phenomena of fibers arranged transversely in the direction of loading, ruptured fibers and fiber distribution and wastes were observed. Thus, from the characterization of the composites performed, demonstrated the feasibility of making them for future applications as wall partitions, for example, however, there is a need for other types of characterizations to make a greater measurement of the properties of the composite. A região amazônica apresenta alto potencial mineralógico a ser explorado, no entanto, quanto maior a frequência dessas atividades, maior será o quantitativo de rejeitos gerados por mineradoras. Com isso, a probabilidade de o espaço físico saturar é grande, dessa forma, possíveis acidentes ou até mesmo descartes impróprios são cogitados. Visando principalmente a questão ambiental e aplicabilidade para esse material, neste trabalho foram produzidos materiais compósitos de matriz poliéster isoftálica com resíduos industriais (lama vermelha, caulim e cobre) com granulometria inferior a 100 mesh e com finalidade de aumentar a resistência mecânica inseriu-se 5 % de fibra metálica em forma de manta. Os compósitos foram confeccionados de acordo com o método hand lay-up. A matriz utilizada foi a resina poliéster isoftálica, utilizando ativador (1,5 % v/v) e iniciador (1,0 % v/v). Foram realizadas as caracterizações dos resíduos através de Difração de raios-X e as fibras metálicas através da Espectroscopia de Energia Dispersiva - EDS. Os corpos de prova foram submetidos aos ensaios físicos de Absorção de Água, Massa Específica Aparente e Porosidade Aparente (NBR 12766), de flamabilidade (ASTM D 635), ensaios mecânicos de flexão (ASTM D 790) e tração (ASTM D 3039), analisou-se a superfície fraturada de algumas amostras provenientes do ensaio de tração através da microscopia eletrônica de varredura – MEV. Os resultados apresentaram aumento nas propriedades físicas de acordo com aumento de resíduo. Os compósitos apresentaram capacidade de retardo à chama, o compósito de LV 20 % FM 5 % apresentou melhor desempenho com taxa de propagação de 14,99 mm/min. O compósito de FM 5 % apresentou maior resistência a flexão (115,92 MPa) seguido do compósito hibrido CO 5 % FM 5 % (106,53 MPa). O compósito LV 5 % FM 5 % atingiu maior resistência média a tração (38,5 MPa). Os resultados mostraram que houve aumento no limite de resistência a tração dos compósitos com fibra metálica em relação à matriz plena. As análises morfológicas das superfícies de fraturas foram eficientes para a determinação dos mecanismos de falhas e características presentes nos materiais, onde os fenômenos de fibras dispostas transversalmente na direção do carregamento, fibras rompidas e distribuição da fibra e resíduos foram observados. Dessa forma, a partir das caracterizações dos compósitos realizadas, demonstraram viável a confecção desses para futuras aplicações como divisórias de parede, por exemplo, no entanto, há a necessidade de outros tipos de caracterizações para que assim seja realizada uma aferição maior das propriedades do compósito. 2019-12-27T13:15:51Z 2019-12-27T13:15:51Z 2019-11-26 Trabalho de Conclusão de Curso - Graduação QUEIROZ, Diogo Pontes de. Compósito de matriz polimérica com resíduos industriais reforçado com fibras de aço. Orientador: Deibson Silva da Costa. 2019. 83 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Materiais) – Campus Universitário de Ananindeua, Universidade Federal do Pará, Ananindeua, 2019. Disponível em: https://bdm.ufpa.br/jspui/handle/prefix/2659. Acesso em:. https://bdm.ufpa.br/jspui/handle/prefix/2659 por Acesso Aberto 1 CD-ROM |
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