Laminados compósitos com matrizes poliméricas foram submetidos à danificação mecânica por ensaios de flexão em três pontos e imersão prolongada em solução simuladora de fluido corporal (SBF). Uma das matrizes era composta de resina termorrígida epóxi reforçada com fibras de vidro (EPX-V) e fibras de carbono (EPX-C), enquanto que a outra era constituída por resina termoplástica poli sulfeto de fenileno reforçada com fibras de carbono (PPS-C). A absorção da solução pelos laminados compósitos e os danos neles inferidos foram avaliados pela técnica de imageamento por ressonância magnética nuclear (IRMN). A técnica mostrou-se eficaz na detecção de vários tipos de danos, como entalhes, delaminações, fissuras e deformações, e no controle de qualidade de biomateriais compósitos, desde que seus eventuais danos estivessem preenchidos por líquidos. A diferença na condutibilidade elétrica das fibras, isto é, baixa condutividade elétrica das fibras de vidro, em comparação com as fibras de carbono influenciou significativamente a qualidade das imagens. As imagens obtidas tinham menos artefatos no CDP EPX-V do que nos CDP de EPX-C e PPS-C. A diferença nos processos de manufatura também influenciou os resultados, para os CDP de EPX-V, oriundos de processo de manufatura menos criterioso, foi possível notar espaços vazios que foram preenchidos pela solução SBF e identificados nas imagens obtidas, por sua vez, nos CDP de EPX-C e PPS-C, que são produto de um processo de manufatura mais criterioso, o que lhes confere qualidade superior e menos defeitos, não foi possível identificar espaços vazios, ou pela sua inexistência ou talvez porque a resolução do equipamento não era alta o suficiente para capturar as imagens dos espaços vazios. Os resultados permitiram concluir que o imageamento via ressonância magnética nuclear é um método de inspeção eficiente e confiável para detecção de danos, in vitro, em laminados compósitos poliméricos reforçados tanto com fibras de vidro quanto com fibras de carbono. / Laminated composites with polymeric matrices were subjected to mechanical damage by bending tests at three points and prolonged immersion in a simulated body fluid solution (SBF). One of the matrices was composed of thermoset epoxy reinforced with glass fibers (EPX-V) and carbon fibers (EPX-C), whereas the other was constituted by polyphenylene sulfide thermoplastic reinforced with carbon fibers (PPS-C) The absorption of the solution by the composite laminates and the damage inflicted on them were evaluated by imaging technique via nuclear magnetic resonance. The technique showed efficient in the detection of various types of damage, as notches, delaminations, cracks and deformations, and control of the quality of composite biomaterials, as their damage was filled with liquid. The difference in the electrical conductivity of the fibers, i.e., lower electrical conductivity of the glass fibers in comparison to the carbon fibers significantly influenced the quality of the images. The images obtained had fewer artifacts in CDP EPX-V than those of CDP EPX-C and PPS-C. The difference in the manufacturing processes also influenced the results, as the voids of EPX-V CDP manufactured by a less careful process were filled with an SBF solution identified in the images. On the other hand, CDP EPX-C and PPS-C, which were the product of a higher quality manufacturing process showed no gaps, because the resolution of the equipment was not high enough to capture the images of the voids. The results show imaging via nuclear magnetic resonance is an efficient and reliable method for the detection of damage of in vitro polymeric composite laminates with glass fibers and carbon fibers.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho foram analisadas a morfologia e a biodegradação de compósitos de poli(ε-caprolactona) com fibras provenientes da casca de coco verde. Parte destas fibras foi submetida à modificação química por meio da reação de acetilação. A avaliação da morfologia foi realizada nas amostras de poli(ε-caprolactona) puro e seus compósitos antes e após o teste de biodegradação. O teste de biodegradação foi feito pelo enterro das amostras em solo simulado por períodos distintos, variando de vinte a trinta semanas, seguindo a Norma ASTM G 160 03. Após cada período de teste, as amostras foram retiradas do solo e analisadas por microscopia ótica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia de força atômica (AFM), calorimetria diferencial de varredura (DSC), difratômetro de raios X (DRX) e ressonância magnética nuclear (RMN) de baixo campo no estado sólido. Pelas análises, foram verificados perda de massa, alteração morfológica da superfície e variação no percentual de cristalinidade das amostras. O PCL e os compósitos sofreram biodegradabilidade e a presença das fibras retarda ligeiramente esse processo / In this work the morphology and the biodegradation of composites of poly(ε-caprolactone) with fiber from green coconut were analyzed. Part of these fibers was submitted to chemical modification by acetylation reaction. The morphology study of poli(ε-caprolactone) pure and its composites was carried out before and after the biodegradation test. The biodegradation test was carried out by burying the samples in simulated soil for different durations, varying from twenty to thirty weeks, following the ASTM standard G 160 - 03. After each duration test, the samples were taken out of soil and analyzed by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffraction (XRD) and solid state low-field nuclear magnetic resonance (NMR). The results showed that the samples loses mass, some morphological modification of the surface and variation in the percentage of crystallinity. PCL and the composites has suffered biodegradation and the fibers presence causes a retardance of this process

Submitted by JÚLIO HEBER SILVA (julioheber@yahoo.com.br) on 2017-01-12T18:01:08Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rodrigo Rocha Andrade - 2015.pdf: 2602785 bytes, checksum: 247e93d65c955ab4bec180868a79f2e7 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-01-16T10:51:51Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rodrigo Rocha Andrade - 2015.pdf: 2602785 bytes, checksum: 247e93d65c955ab4bec180868a79f2e7 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-16T10:51:51Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rodrigo Rocha Andrade - 2015.pdf: 2602785 bytes, checksum: 247e93d65c955ab4bec180868a79f2e7 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2015-03-24 / Previous studies show that there is effective interaction between silanized glass fiber and resin matrix formed by methacrylates; However, there is no information on the use of milled glass fiber and the resin incorporated as a filler particle in order to obtain better mechanical properties in composites for the manufacture of intraradiculares pins. The objectives of this study were to evaluate the influence of different types (barium silicate and / or glass fiber powder) and charged particle concentrations in flexural strength, resistance to diametrical and Knoop microhardness traction, an experimental composite composed of 47.5% loading of particles, 30 % glass fiber and resin matrix of 22.5% (BISGMA and TEGDMA (1: 1)); evaluate the morphology of the filler particles and their interaction with the experimental composite in scanning electron microscopy. For producing glass fiber powder, fibers were milled in a mortar grinder / pestle, and then six experimental groups (N = 10) were prepared, varying the ratio of the kind of charged particle: CONTROL - 47.5% barium silicate and 0.0% glass fiber powder; G7.5 - 40.0% barium silicate and 7.5% glass fiber powder; G17.5 - barium silicate 30.0% and 17.5% glass fiber powder; G27.5 - barium silicate 20.0% and 27.5% glass fiber powder; G37.5% - 10.0% barium silicate and 37.5% glass powder vibrates; G47.5% - 0.0% barium silicate and 47.5% glass fiber powder. Cylindrical samples (3 mm x 6 mm) were produced for the diametral tensile strength test, and samples in bar format (25 mm x 2 mm x 2 mm) for flexural and microhardness knoop throws. Resistance tests were performed at 0.5 mm / min on a universal testing machine (Instron 5965). The Knoop microhardness test was made 0.2 KHN (200 g) for 40 seconds at a hardness tester (Shimadzu HMV2). After verification of normality and homogeneity of data distribution with the Kolmogorov-Smirnov test, the data were submitted to ANOVA and Tukey tests (α = 0.05). Statistical analysis demonstrated (p = 0.001): flexural strength: CONTROL - 259.91 ± 26.01a; G7.5 - 212.48 ± 35.91b; G17.5 - 177.63 ± 24.88bc; G27.5 - 166.58 ± 30.84c; G37.5 - 92.08 ± 6.46d; G47.5 - 80.60 ± 17.89d; Diametral tensile strength: CONTROL - 31.05 ± 2.98a; G7.5 - 14.55 ± 3.70b; G27.5 - 12.65 ± 3.34bc; G17.5 - 8.62 ± 3.51cd; G47.5 - 8.04 ± 1.63d; G37.5 - 6.63 ± 2.85d; Knoop microhardness: CONTROL - 75.69 ± 12.19a; G37.5 - 67.62 ± 1.79ab; G27.5 - 65.72 ± 2.01b; G47.5 - 64.06 ± 1.61b; G7.5 - 62.79 ± 2.79b; G17.5 - 59.87 ± 2.33b. The gradual substitution a percentage of the barium silicate glass fiber powder in a glass fiber reinforced composite trial resulted in a decrease in the results of flexural strength, diametral tensile strength and Knoop hardness. Morphologically, glass fiber powder made up of particles with heterogeneous and larger than the particle of barium silicate. The interaction of the glass fiber powder to the resin matrix and fiber reinforcement have not proved effective. / Estudos prévios demonstram haver efetiva interação entre fibra de vidro silanizada e matriz resinosa formada por metacrilatos; porém, inexiste informação sobre a utilização da fibra de vidro moída e incorporada à resina como partícula de carga, com a finalidade de obter melhores propriedades mecânicas em compósitos destinados à fabricação de pinos intraradiculares. Os objetivos deste trabalho foram: avaliar a influência de diferentes tipos (silicato de bário e/ou pó de fibra de vidro) e concentrações de partícula de carga na resistência flexural, resistência à tração diametral e microdureza Knoop, de um compósito experimental composto por 47,5 % de partículas de carga, 30 % de fibra de vidro e 22,5 % de matriz resinosa (BISGMA e TEGDMA (1:1)); avaliar a morfologia das partículas de carga e sua interação com o compósito experimental em microscopia eletrônica de varredura. Para produção do pó de fibra de vidro, fibras foram moídas em um moinho almofariz/pistilo e então seis grupos experimentais (N = 10) foram confeccionados, variando a proporção do tipo de partícula de carga: CONTROLE – 47,5 % silicato de bário e 0,0 % pó de fibra de vidro; G7,5 – 40,0 % silicato de bário e 7,5 % pó de fibra de vidro; G17,5 – 30,0 % silicato de bário e 17,5 % pó de fibra de vidro; G27,5 – 20,0 % silicato de bário e 27,5 % pó de fibra de vidro; G37,5 % - 10,0 % silicato de bário e 37,5 % pó de vibra de vidro; G47,5 % - 0,0 % silicato de bário e 47,5 % pó de fibra de vidro. Amostras cilíndricas (3 mm x 6 mm) foram produzidas para o teste de resistência à tração diametral, e amostras em formato de barra (25 mm x 2 mm x 2 mm) para os testes de resistência flexural e microdureza knoop. Os testes de resistência foram executados a 0,5 mm/min em máquina de ensaios universais (Instron 5965). O teste de microdureza knoop foi feito a 0,2 KHN (200 g) por 40 segundos em um durômetro (HMV2 Shimadzu). Após verificação de normalidade e homogeneidade de distribuição dos dados com o teste Kolmogorov-Smirnov, os dados foram submetidos aos testes ANOVA e Tukey (α=0,05). Análises estatísticas demonstraram (p=0,001): resistência flexural: CONTROLE - 259,91±26,01a; G7,5 - 212,48±35,91b; G17,5 - 177,63±24,88bc; G27,5 - 166,58±30,84c; G37,5 – 92,08±6,46d ; G47,5 – 80,60±17,89d; Resistência à tração diametral: CONTROLE – 31,05±2,98a; G7,5 – 14,55±3,70b; G27,5 – 12,65±3,34bc; G17,5 – 8,62±3,51cd; G47,5 – 8,04±1,63d ; G37,5 – 6,63±2,85d; Microdureza Knoop: CONTROLE – 75,69±12,19a; G37,5 – 67,62±1,79ab; G27,5 – 65,72±2,01b; G47,5 – 64,06±1,61b; G7,5 – 62,79±2,79b; G17,5 – 59,87±2,33b. A substituição gradativa em percentual do silicato de bário pelo pó de fibra de vidro em um compósito experimental reforçado com fibra de vidro resultou em queda nos resultados de resistência flexural, tração diametral e microdureza knoop. Morfologicamente, a partícula de pó de fibra de vidro apresentou-se heterogênea e com tamanho maior que a partícula do silicato de bário. A interação do pó de fibra de vidro com a matriz resinosa e o reforço de fibra não se mostraram efetivos.

Os resíduos de pneus inservíveis representam um problema ambiental por possuírem um elevado potencial poluidor quando descartados de maneira inadequada no meio ambiente ou queimados indiscriminadamente. Este problema é agravado se forem considerados a quantidade imensa de resíduos de pneus que é gerada a cada ano no planeta e o longo tempo de decomposição deste tipo material quando disposto no meio ambiente. A solução mais adequada para os resíduos de pneus inservíveis é ampliar a reutilização e a reciclagem, buscando alternativas que agreguem valor econômico ao resíduo e com menor impacto ambiental. Uma alternativa para a reciclagem de borracha de pneus é a preparação de compósitos de argamassa com agregado de borracha. Embora este tipo de material tenha grande potencial de uso em função do baixo custo de produção e da possibilidade de conferir novas propriedades às argamassas e concretos, a modificação de propriedades importantes das argamassas, devido à incompatibilidade dos componentes da argamassa com o agregado de borracha, tem sido uma barreira para o desenvolvimento e aplicação do material. Com base neste desafio, a presente tese teve como objetivo central estudar a compatibilização de compósitos de argamassa contendo quantidades variadas de agregado de borracha reciclada de pneus empregando resinas termorrígidas do tipo epoxídica, fenólica e poliéster insaturada como agentes de acoplamento da borracha com a matriz cimentícia. Diversos métodos de preparo e técnicas caracterização foram utilizados com o propósito de conhecer em detalhes as características e propriedades do sistema e o comportamento dos materiais em função da composição e do emprego dos diferentes agentes de acoplamento. Verificou-se que as resinas termorrígidas usadas como agentes de acoplamento promovem uma adesão eficiente entre a superfície das partículas de borracha e a argamassa, produzindo mudanças significativas nas propriedades do material quando comparadas aos dos compósitos não compatibilizados. Assim, o uso de resinas termorrígidas como compatibilizantes de argamassas com agregados de borracha reciclada apresenta-se como alternativa para melhorar propriedades especifícas do material e proporcionar aplicações especiais com benefícios ambientais. / Waste tires are an environmental problem because they have a high polluting potential when improperly discarded in the environment or burned indiscriminately. The most appropriate solution for wastes waste is to increase reuse and recycling, seeking alternatives that add economic value to the waste and with less environmental impact. An alternative to rubber tire recycling is the preparation of composite mortar with rubber aggregate. Although this type of material has great potential for use due to the low cost of production and the possibility of conferring new properties to mortars and concretes, the modification of important mortar properties due to the incompatibility of the mortar components with the rubber aggregate, has been a barrier to the development and application of the material. Based on this challenge, the main objective of this thesis was to study the compatibilization of mortar composites containing different amounts of recycled rubber tire aggregates, using thermoset resins of the epoxy, phenolic and unsaturated polyester as coupling agents for rubber with the cement matrix. Several methods of preparation and characterization techniques were used in order to know in detail the characteristics and properties of the system and the behavior of the materials in function of the composition and the use of the different coupling agents. It has been found that the thermosetting resins used as coupling agents promote an efficient adhesion between the surface of the rubber particles and the mortar, producing significant changes in the properties of the material when compared to the non-compatibilized composites. Therefore, the use of thermosetting resins as compatibilizers of mortars with recycled rubber aggregates presents as an alternative to improve specific properties of the material and to provide special applications with environmental benefits.

O crescimento populacional e a forma como os recursos vem sendo explorados estão afetando diretamente o meio ambiente. O mercado de fibras naturais, por exemplo, movimenta milhões de dólares anualmente e uma considerável parte dessas fibras se transforma em rejeito. Essa grande quantidade de resíduo disponível motiva o estudo de compósitos reforçados com fibra natural, sendo esse reaproveitamento interessante tanto para a manutenção da sustentabilidade ambiental quanto para o desenvolvimento técnico e comercial de novos materiais com boas propriedades e custo reduzido. Neste trabalho, um resíduo industrial da empresa Tapetes São Carlos constituído principalmente de fibras de juta e polipropileno foi reaproveitado através da fabricação de material compósito, utilizando como matriz polipropileno homopolímero (PP), compatibilizante e nanocarbonato de cálcio (NCC). Os componentes foram misturados em extrusora duplarosca co-rotacional e os corpos de prova foram moldados por injeção. Para a melhora da dispersão do NCC na matriz um masterbatch foi previamente processado. Os compósitos foram inicialmente caracterizados por ensaios de tração e dureza e ensaio de ângulo de contato para avaliação da permeabilidade da superfície. Realizou-se ensaio de degradação acelerada e posterior reavaliação das propriedades em tração e permeabilidade dos compósitos degradados térmica e fotooxidativamente. Para a avaliação das possíveis degradações mecânica e térmica das fibras foi realizada inicialmente dissolução seletiva e posteriormente microscopia óptica e espectroscopia de infavermelho (FTIR) das fibras isoladas. A avaliação morfológica foi realizada por microscopia eletro nica de varredura (MEV). Com o processamento obtiveram-se compósitos com 50% em massa de resíduo, boa mistura dispersiva do NCC e não houve degradação térmica ou mecânica das fibras. Os compósitos apresentaram melhores propriedades mecânicas se comparados ao PP puro. O NCC atuou como reforço mecânico e no aumento da impermeabilidade. A fim de estudar a aplicabilidade comercial dos compósitos foi utilizado o método de Technology Roadmap (TRM). Esse estudo revelou o excelente potencial de aplicação comercial do material em diversos mercados, devido as suas propriedades e flexibilidade de processamento. / Population growth and the way resources are being exploited are directly affecting the environment. The natural fiber market, for example, is worth million dollars and a huge amount of the fibers becomes waste. This considerable amount of waste motivates the study of the fibers as a reinforcement in polymeric matrix, which benefits both the environmental sustainability and technical-commercial development of new materials with good properties and reduced cost. In this work, an industrial waste from the carpet manufacturer Tapetes São Carlos, consisting mainly of jute and polypropylene fibers, was recycled through the manufacture of a composite material using polypropylene homopolymer (PP), a compatibilizer and calcium nanocarbonate (NCC). The components were mixed in a co-rotational double-screw extruder and the specimens were produced by injection moulding. A masterbatch was previously processed to improve the NCC dispersion in the matrix. The composites were initially tested by tensile and hardness tests and by contact angle test to evaluate surface permeability. The specimens were exposed to accelerated weathering for revaluation of tensile and permeability properties of the thermaly and photooxidatively degraded specimens. A selective dissolution followed by optical microscopy and infra-red spectroscopy of the isolated fibers were performed for measuring the potential mechanical and thermal degradation of the fibers. The morphological evaluation was performed by scanning electron microscopy (SEM). The processing techniques resulted in composites with 50% (w/w) of waste and good dispertion of the NCC, and no thermal or mechanical degradation of the fibers was observed. The composites showed better mechanical properties than pure PP. The NCC acted as mechanical reinforcement and increased impermeability. A Technology Roadmap (TRM) method was used to study the commercial applicability of the composites. This study revealed an excellent potential of commercial application of the material in several markets due to its properties and processing flexibility.

Submitted by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-08-16T14:17:38Z No. of bitstreams: 1 TEIXEIRA_Andre_2017.pdf: 23449389 bytes, checksum: c2eafb920ec024ab4ae56b9b0007cff3 (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-08-16T14:17:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TEIXEIRA_Andre_2017.pdf: 23449389 bytes, checksum: c2eafb920ec024ab4ae56b9b0007cff3 (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2017-08-16T14:17:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TEIXEIRA_Andre_2017.pdf: 23449389 bytes, checksum: c2eafb920ec024ab4ae56b9b0007cff3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-16T14:17:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TEIXEIRA_Andre_2017.pdf: 23449389 bytes, checksum: c2eafb920ec024ab4ae56b9b0007cff3 (MD5) Previous issue date: 2017-04-03 / Não recebi financiamento / For a few years now polymeric materials have been ever present around the whole globe. Polyurethane (PU) for example is the sixth most produced polymer globally, generating with that a considerable amount of scrap due to industrialization processes, usage or end of its life cycle. About this, the present dissertation proposes to reprocess industrially discarded PU through mechanical recycling and injection molding to validate reusing this waste, reducing the amount sent to landfill. In order to do that PU scrap was physically mixed with high density polyethylene (HDPE), a commodity polymer, in pellets. PU was obtained from industrial waste of an earplug production process and HPE was bought in local market. PU scrap was obtained as a polymeric blanket that was later milled and micronized. Three different mixtures were manually prepared and placed into an industrial scale injection molding machine which resulted in the production of test specimens of 2%, 5% and 7% in mass of micronized PU into a HDPE matrix. Test specimens were submitted to flexural, tension and impact testing and the results were compared to the properties of 100% virgin specimens and with literature data. The samples indicated that adding PU decreased impact resistance but kept the performance on flexural and tension strengths, even increasing maximum deformation. Regarding thermal properties, the studied material presented the same melt and crystallization temperatures results for Differential Scanning Calorimetry (DSC) as well as loss and storage modulus for Dynamic Mechanical Thermal Analysis (DMTA). Thermogravimetric analysis (TGA) showed a decreased to the mass loss peak temperature when PU percentage increased. Nonetheless, considering all mechanical and thermal properties analyzed, present study shows that reusing the PU scrap is a viable option, given the appropriate process conditions. / Há alguns anos, os materiais poliméricos estão cada vez mais presentes nas indústrias, comércios, residências, enfim, no cotidiano de países do mundo inteiro. O poliuretano (PU), por exemplo, é o sexto tipo mais comum de polímero sintetizado mundialmente, gerando também uma quantidade considerável de resíduo, após o processamento industrial, uso ou fim de vida útil. Neste contexto, este trabalho aborda o reprocessamento, através da reciclagem mecânica e injeção, de poliuretano (PU) descartado industrialmente com a intenção de validar o reaproveitamento desse resíduo, diminuindo seu envio para aterros. Para isto, foram realizadas misturas físicas de resíduos de PU com o polietileno de alta densidade (PEAD), um polímero commodity, em forma de grânulos (pellets). O PU foi obtido de descartes primários do processo de fabricação de protetores auditivos e o PEAD foi comprado regularmente no mercado nacional. O PU de descarte estava no formato de uma manta polimérica que foi submetida à moagem e micronização. Posteriormente, as misturas foram realizadas manualmente e colocadas em injetora de porte industrial, o que permitiu a obtenção de corpos de prova nas proporções de 2%, 5% e 7% em massa de PU moído em relação ao polietileno de alta densidade (PEAD). Os corpos de prova injetados foram, então, submetidos aos ensaios de flexão, de tração e de impacto. Os resultados obtidos foram comparados aos das propriedades de corpos de prova 100% virgem (sem presença do PU) e com a literatura. As amostras indicaram que a adição do PU ocasionou decréscimo na propriedade de resistência ao impacto, mas manteve as propriedades testadas em flexão e tração, apresentando inclusive aumento na deformação máxima quando o PU foi adicionado. Quanto às propriedades térmicas, os materiais obtidos mantiveram os valores das temperaturas de fusão e de cristalização analisadas por DSC (Differential Scanning Calorimetry), bem como os valores de módulos de armazenamento e de perda analisados por DMTA (Dynamic Mechanical Thermal Analysis). De acordo com as análises realizadas por Termogravimetria (TG), foi observado decréscimo da temperatura de pico de perda de massa, quanto maior a presença de poliuretano. No entanto, considerando todas as propriedades mecânicas e térmicas analisadas, o trabalho indicou que é viável, diante de certas condições de processo, o reaproveitamento desse tipo de resíduo de PU.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-09-25T12:44:58Z No. of bitstreams: 1 VALÉRIO CARLOS DE ALMEIDA CRUZ - TESE (PPGEP) 2013.pdf: 2545282 bytes, checksum: 3f37053bbbe74448ce66d692fa5819c1 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-25T12:44:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VALÉRIO CARLOS DE ALMEIDA CRUZ - TESE (PPGEP) 2013.pdf: 2545282 bytes, checksum: 3f37053bbbe74448ce66d692fa5819c1 (MD5) Previous issue date: 2013-02-28 / Capes / O presente trabalho tem como objetivo o estudo teórico/experimental da sorção de água em compósitos poliméricos reforçados com fibras de macambira (Bromélia Laciniosa). Foi utilizado como matriz polimérica uma resina de poliéster insaturado e fibras de Macambira originárias do cariri paraibano. Os compósitos foram confeccionados com 70% de poliéster e 30% de fibras cortadas em tamanhos de aproximadamente 3 cm. Os ensaios de sorção de água foram realizados com amostras de 3 mm e 6 mm de espessura nas temperaturas de 25, 50 e 70°C. Uma modelagem matemática tridimensional transiente foi usada para predizer a transferência de massa durante a sorção de água destes compósitos. A cinética de sorção de água nos compósitos mostrou ser influenciada pela sua relação área/volume. Verificou-se que em tempos curtos, aproximadamente 50 horas, e temperatura de processo mais elevadas, os corpos com maior relação área/volume apresentam uma maior velocidade de sorção. Em tempos longos, os compósitos com maior relação área/volume e maior temperatura de processo apresentam maiores teores de água sorvida. O teor de umidade de equilíbrio dos compósitos com 30% de fibras de Macambira apresentaram valores de 16,8%, a 25°C, 17,00% a 50°C e 19,10% a 70ºC, para as espessuras de 3 mm, e de 12,5% a 25°C, 15,8% a 50°C e 14,8% a 70ºC, para a espessura de 6 mm. Resultados teóricos do teor de umidade médio dos compósitos foram comparados com dados experimentais e um bom ajuste foi obtido. Desta comparação, os coeficientes de difusão de massa foram obtidos para cada condição experimental. / This reseach aims to study theoretically and experimentally water absorption in polymer composites reinforced with macambira fiber (BromeliaLaciniosa). As polymer matrix was used unsaturated polyester resin and macambira fiber from cariri region of the Paraiba state. The composite samples were manufactured with 70% polyester resin and 30% macambira fiber (3cm length). Experiments were carried out in samples with 3 and 6 mm thickness at the temperatures 25, 50 and 70ºC. A transient 3D mathematical model was used to predict mass transfer during water sorption of the composites. It was verified that the water sorption kinetic is affected by area /volume relationships. For short time, approximately 50 h, the sample with lower area/volume relationships and higherprocess temperature presents a larger water absorption velocity, and for long times, these samples presents higher equilibrium water content. Equilibrium moisture content of the samples were 16.8% at 25ºC, 17.00%. at 50ºC and 19.10% at 70ºC, for 3 mm thickness, and 12.5% at 25ºC, 15.8% at 50ºC and 14.8% at 70 ºC, for 6 mm thickness. Predicted results of the moisture content of the composites were compared with experimental data, and a good agreement was verified. From this comparison diffusion coefficients were obtained for different experimental conditions.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-06-25T14:52:33Z No. of bitstreams: 1 PATRÍCIA COSTA FERNANDES DE MENEZES - TESE (PPGCEMat) 2015.pdf: 20736985 bytes, checksum: 6d5bf08cc6b3770e921031c7b7dd8006 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-25T14:52:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PATRÍCIA COSTA FERNANDES DE MENEZES - TESE (PPGCEMat) 2015.pdf: 20736985 bytes, checksum: 6d5bf08cc6b3770e921031c7b7dd8006 (MD5) Previous issue date: 2015-01-14 / Capes / A tecnologia Stealth é a capacidade de navios, aeronaves e submarinos tornarem-se invisíveis à detecção de radares. Para isso, se faz necessário o uso de Materiais Absorvedores de Radiação Eletromagnética – MARE que atuem de forma efetiva no bloqueio da radiação emitida pelos radares. Neste contexto, o objetivo desta pesquisa foi obter um compósito de matriz polimérica de borracha de silicone e carga de ferrita NiZn nanométrica em diferentes concentrações, visando sua utilização como um MARE. A carga foi sintetizada por reação de combustão e os compósitos foram obtidos com concentrações de carga variando entre 16 e 20 g e quantidade de silicone fixa de 20g. Visando investigar a melhor interação entre a carga e a matriz, a carga foi silanizada com 3-aminopropiltrietoxissilano e incorporada apenas ao compósito na concentração de 20:20 de carga:silicone. As técnicas de Difração de Raios-X (DRX), Espectroscopia na Região do Infravermelho por Transformada de Fourrier (FTIR), Microscopia de Força Atômica (AFM), Microscopia eletrônica de Varredura (MEV), Medidas Magnéticas e Eletromagnéticas foram utilizadas para caracterizar a carga e os compósitos. Observou-se que a carga apresentou a fase cristalina do espinélio inverso, com tamanho de partícula nanométrico, com característica de um material magnético mole com valores de absorção de -15,2 dB na faixa de 3 a 4 GHz. Todos os compósitos apresentaram características de MARE com valores de absorção variando de -5 a -17,5 dB na faixa de 3 e 6 GHz. De forma geral, verificou-se que o aumento do teor da carga no compósito dificultou a dispersão e introduziu defeitos volumétricos do tipo poros e aglomerados da carga, porém, não influenciou nos parâmetros magnéticos. A silanização não causou alterações significativas nas propriedades da ferrita, porém contribuiu efetivamente para uma melhor interação com a matriz, resultando diretamente no compósito com o melhor valor de absorção, -14 dB na faixa de 6 GHz, indicando ser o mais promissor para a aplicação como MARE. / Define the Stealth technology as the ability of ships, aircraft and submarines become invisible to radar detection. For this, it is necessary to use materials that effectively reduce this probe, this field that can stand out the use of Radiation Absorbing Materials Electromagnetic - RAME. The objective of this research was to obtain a polymer matrix composite silicone rubber and NiZn ferrite load with different concentrations and better dispersion, for their use as a MARE. The composites were obtained with concentrations varying load between 16 and 20 g of NiZn ferrite synthesized by combustion. To improve the interaction between the cargo and the matrix, it has been silanized with 3 aminopropyltriethoxysilane silane agent and incorporated into a composite. The techniques of X-ray diffraction (XRD), Infrared Spectroscopy in the region by Fourier transform (FTIR), Atomic Force Microscopy (AFM), scanning electron microscopy (SEM), Magnetic and Electromagnetic measurements were used to characterize the load and composite. It was noted that the load presented to the inverse spinel crystalline phase with nanometer particle size with characteristics of a soft magnetic material with 15.2 dB absorption values in the range 3 to 4 GHz. Silanization caused no change significant feature in the ferrite, but contributed effectively for better interaction with the matrix, resulting directly in the composite with the best absorption values, -14 dB at 6 GHz range, indicating that the most promising for application as RAME. For other composites was found that increasing the filler content provided processing difficulties which resulted in the formation of agglomerates and will not influence the magnetic parameters.

Submitted by Edileide Reis (leyde-landy@hotmail.com) on 2013-04-10T16:31:48Z No. of bitstreams: 7 Marco 7.pdf: 246654 bytes, checksum: 0c5bf1d74df6ac0106a9cc8e1b18f21b (MD5) Marco 6.pdf: 1364038 bytes, checksum: 3b97a39e5bccbc78500a4c0afe8ac4fe (MD5) Marco 5.pdf: 1812363 bytes, checksum: 39cf3c9bb270b23b7d409571aad9c07f (MD5) Marco 4.pdf: 1290056 bytes, checksum: 92fadc3b1b5573893370bcf57e288326 (MD5) Marco 3.pdf: 1880966 bytes, checksum: ec424670898075ed2a402f4311c7ca2c (MD5) Marco 2.pdf: 545170 bytes, checksum: 798a1ca95b5a37fec7871bf3a5de5df5 (MD5) Marco 1.pdf: 564901 bytes, checksum: 4011e434981588d4b4b2a9e531286a8e (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Meirelles(rodrigomei@ufba.br) on 2013-04-13T20:02:46Z (GMT) No. of bitstreams: 7 Marco 7.pdf: 246654 bytes, checksum: 0c5bf1d74df6ac0106a9cc8e1b18f21b (MD5) Marco 6.pdf: 1364038 bytes, checksum: 3b97a39e5bccbc78500a4c0afe8ac4fe (MD5) Marco 5.pdf: 1812363 bytes, checksum: 39cf3c9bb270b23b7d409571aad9c07f (MD5) Marco 4.pdf: 1290056 bytes, checksum: 92fadc3b1b5573893370bcf57e288326 (MD5) Marco 3.pdf: 1880966 bytes, checksum: ec424670898075ed2a402f4311c7ca2c (MD5) Marco 2.pdf: 545170 bytes, checksum: 798a1ca95b5a37fec7871bf3a5de5df5 (MD5) Marco 1.pdf: 564901 bytes, checksum: 4011e434981588d4b4b2a9e531286a8e (MD5) / Made available in DSpace on 2013-04-13T20:02:46Z (GMT). No. of bitstreams: 7 Marco 7.pdf: 246654 bytes, checksum: 0c5bf1d74df6ac0106a9cc8e1b18f21b (MD5) Marco 6.pdf: 1364038 bytes, checksum: 3b97a39e5bccbc78500a4c0afe8ac4fe (MD5) Marco 5.pdf: 1812363 bytes, checksum: 39cf3c9bb270b23b7d409571aad9c07f (MD5) Marco 4.pdf: 1290056 bytes, checksum: 92fadc3b1b5573893370bcf57e288326 (MD5) Marco 3.pdf: 1880966 bytes, checksum: ec424670898075ed2a402f4311c7ca2c (MD5) Marco 2.pdf: 545170 bytes, checksum: 798a1ca95b5a37fec7871bf3a5de5df5 (MD5) Marco 1.pdf: 564901 bytes, checksum: 4011e434981588d4b4b2a9e531286a8e (MD5) Previous issue date: 2006 / A pesquisa aqui apresentada teve como objetivo principal avaliar as propriedades mecânicas (resistência à tração, impacto e dureza) de compósitos produzidos com materiais residuais da indústria, constituídos por fase matriz de PVC reciclado e fase dispersa com frações volumétricas de 5, 10 e 20 % tanto de fibras de nylon 6 quanto de fibras de sisal. Objetivou, também, determinar em que medida o reforço de fibras curtas e orientadas aleatoriamente, poderia recuperar no PVC reciclado, as propriedades originais do PVC. Isto porque, sabe-se que os polímeros termoplásticos quando submetidos a processos de reciclagem tendem a apresentar perda nos valores de propriedades mecânicas, em virtude de rompimento de ligações entre suas cadeias moleculares. A pesquisa, ao usar materiais, resíduos e rejeitos industriais, notadamente o PVC e o sisal, visando futuro aproveitamento em novos materiais de construção, contribui não só para minimizar o impacto negativo do descarte de tais materiais nos resíduos sólidos urbanos, mas, também, para a busca do desenvolvimento sustentável. Apresenta revisão bibliográfica sobre pesquisas realizadas com compósitos similares além dos métodos seguidos para a produção e caracterização física e química dos compósitos, produzidos através de moldagem por injeção, e os procedimentos para realização dos ensaios mecânicos de tração direta, de impacto e de dureza. O PVC reciclado utilizado foi resultante de moagem e posterior pulverização de conexões produzidas com a mesma matéria prima utilizada para o PVC original As fibras de sisal, com comprimento médio de 3,5 cm, foram utilizadas nos compósitos, sem nenhum prévio tratamento térmico ou químico. As fibras de nylon, com comprimento médio de 2,5 cm, sendo rejeitos industriais, já possuíam um revestimento com um composto à base de látex, formaldeido e resorcinol. Os principais resultados da pesquisa foram: (i) o PVC reciclado teve desempenho mecânico semelhante ao do PVC original, em virtude de não ter passado por processo de envelhecimento acelerado, ou seja, praticamente manteve a mesma estrutura molecular do PVC original; (ii) entre as fibras, o sisal apresentou melhor desempenho que o nylon em todas as situações estudadas, pois além do seu módulo de elasticidade ser bastante superior que o do nylon 6, demonstrou ter havido, nas suas formulações, melhores coeficiente de forma e aderência na interface matriz-fibra. / Salvador

Este trabalho versa sobre a caracterização de uma junta soldada em cheio (bead-onplate) de liga AA356 reforçada com partículas de SiC, soldada por um Laser de fibra de alta potência. A soldagem foi realizada em duas amostras com diferentes condições térmicas, tratadas termicamente T6 (solubilização e envelhecimento) antes da soldagem (amostra A) e após a soldagem (amostra B). Nas amostras A e B foram realizadas as análises de materialográfia via Microscopia Óptica de luz reflexiva (M.O) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), também foram realizadas análises microquímica por Energia Dispersiva de Raios-X (EDX), ensaio mecânico de microdureza e difração de Raios-X. Os corpos de prova submetidos ao ensaio de tenacidade em Flexão três pontos tinham condições térmicas iguais a da amostra A, pois essa condição térmica é a condição que normalmente o Compósito de Matriz Metálica (CMM) exibe em serviço. A inspeção materialográfica por M.O identificou a interferência do tratamento térmico T6 realizado na amostra A, fazendo que fosse possível identificar a baixa proporção das partículas de Si na matriz, conforme análise se aproximava da zona fundida (ZF), e a presença de uma estrutura metaestável com a presença dendritas na ZF, aos quais foram diretamente correlacionados com os resultados da microdureza. A amostra B exibiu uma microestrutura bem homogênea em relação à amostra A, em termos de dispersão das partículas de Si e presença de dendritas na ZF. A fratográfia por MEV em modo de imageamento por elétrons secundários, permitiu analisar as superfícies de fratura do compósito em estudo (AA356+SiC), fraturado após o ensaio de tenacidade em Flexão três pontos, identificando a presença de muitos dimples que formavam uma estrutura alveolar, conhecida como uma estrutura típica de um regime dúctil. Por meio desta técnica, também foi possível detectar os principais mecanismos de tenacificação nos CMM, tais como: trincamento, descolamento ou destacamento das partículas de SiC, e o crescimento e coalescência de dimples na estrutura da matriz, os quais foram identificados e correlacionados com o desempenho mecânico dos corpos de prova analisados. A microanálise química por EDS permitiu o mapeamento dos elementos químicos presentes nas regiões do Metal Base (MB) e na Zona Termicamente Afetada (ZTA) do CMM. Por meio desta técnica, foi possível identificar a presença das partículas de Si e SiC, os elementos químicos presentes nas regiões dendriticas, os elementos fragilizantes presentes na microestrutura do CMM, tais: como Fe, Cr e Mn, e a presença de carbeto de Aluminio-Silício (Al4SiC4) presentes nas ZF, em forma de agulhas. A microanálise química foi realizada tanto nas regiões das juntas soldadas quanto nas superfícies de fraturas provenientes do ensaio de tenacidade em Flexão três pontos. / This work focuses on the characterization of a joint welded bead-on-plate of SiC particulate-reinforced A356-alloy welded by high power fiber laser. The welding was achieved in two samples with different conditions, both with T6 applied, before (sample A) and after (sample B) the welding process respectively. Samples A and B were performed materialographic analysis by Optic Microscopy of light reflected (O.M) and scanning electron microscopy (SEM), were also performed chemical microanalysis by energy dispersive X-ray , mechanical testing microhardness and X-ray diffraction. Specimens submitted to the three point bending toughness test present a thermal condition similar to sample A, because this thermal condition is the condition that normally the Metal Matrix Composite (MMC) exhibits in service. The inspection metallographic by (O.M) identified heat treatment T6 interference in the sample A, and though this is it was possible to identify low proportion of Si particles in the matrix, while the analysis was approaching fused zone, and the presence of a metastable structure with formation of dendrites in the fused zone, were which promptly correlated with results of microhardness. The sample B exhibited more homogenous a microstructure in terms of dispersion of Si particles. SEM fractography in secondary electron imaging mode allowed to analyze fracture surface of MMC, identifying the presence of more microvoids creating an alveolar structure typical of an ductile regime. Through this technique, it also was possible to detect main toughening mechanisms for MMC, such as, cracking, debonding and growth and coalescence dimples in the structure the of matrix which were identified and correlated with performance of specimens analyzed. EDS micro-chemical analysis allowed to map chemistry elements present in various regions of CMM, such as, Base Metal (BM), heat affected zone (HAZ) and Fused Zone (FZ). Through this technique, it was possible to identify and quantify the presence of Si and SiC particles, the elements present in the dendrites and presence of embrittlement elements in the microsctructure of MMC, such as, Fe,Cr and Mn and presence of needle-shapped Aluminium-Silicon carbides (Al4SiC4) in the FZ of sample A. Chemical microanalyses were performed both in regions of welded joints and in surface of fracture from the three points bending toughness test.