Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-05-30T23:20:44Z No. of bitstreams: 1 JulianaRicardoDeSouza_TESE.pdf: 14513350 bytes, checksum: 9e7d4d9cfe9132db18a4d5ee9940a771 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-06-01T23:23:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 JulianaRicardoDeSouza_TESE.pdf: 14513350 bytes, checksum: 9e7d4d9cfe9132db18a4d5ee9940a771 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-01T23:23:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JulianaRicardoDeSouza_TESE.pdf: 14513350 bytes, checksum: 9e7d4d9cfe9132db18a4d5ee9940a771 (MD5) Previous issue date: 2015-06-05 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / A estocagem de rejeitos de scheelita a ?c?u aberto? resultante da explora??o da mina Breju? da regi?o de Currais Novos, Rio Grande do Norte, Brasil, tem gerado, no per?odo 1960-2015, um forte passivo ambiental. O pol?mero politetrafluoretileno (PTFE) majora em sistemas de deslizamento e reduz significativamente custos de manuten??o, devido ?s suas excelentes propriedades mec?nicas, tais como baixo coeficiente de atrito (0,01< m <0,10) e limite de escoamento da ordem de 10 MPa. No entanto, apresenta elevadas taxas de desgaste (10-13 m2/N) e por despertar o interesse cient?fico e tecnol?gico nas ind?strias petroqu?mica e aeroespacial na forma de lubrificantes s?lidos, objetivou-se desenvolver comp?sitos polim?ricos com matriz de PTFE utilizando-se o rejeito de scheelita como carga, viabilizando tamb?m processos de remedia??o ambiental. O Rejeito de Scheelita foi caracterizado na condi??o como adquirido, atrav?s de an?lises de DRX, FRX, MEV, EDS, granulometria por Peneiramento e a Laser, registrando-se tra?os de tungst?nio e metais estrat?gicos igualmente importantes. O PTFE foi analisado por TGA, DSC, MEV, DRX, FRX. Para o desenvolvimento dos comp?sitos misturou-se mecanicamente os p?s de PTFE e Rejeito de Scheelita, devidamente preparados e pesados. Para moldagem por compress?o ? quente projetou-se um molde cil?ndrico de a?o acoplado a uma resist?ncia inseridos numa prensa hidr?ulica. Avaliaram-se o desempenho tribol?gico dos comp?sitos obtidos a partir de Rugosidade, Dureza, Molhabilidade, Absor??o ao impacto, Esclerometria, Pino Disco e Analise Morfol?gica. Os resultados indicam que a varia??o no teor de rejeito de scheelita influ?ncia nos resultados de rugosidade, dureza e absor??o ao impacto. Comp?sitos molhados com ?gua salina e destilada caracterizaram-se como hidrof?bicos, enquanto que os molhados com ?leo paraf?nico e naft?nico como oleof?licos. Correlacionando os resultados dos ensaios tribol?gicos e custos constatou-se que a composi??o de 20% de Rejeito de Scheelita apresentou a melhor planicidade, baixo consumo de energia de deforma??o espec?ficica (<0,30 J/mm3), a menor perda m?ssica (8x10-3g) e afundamento da pista (<0,4 ?m/km). / The storage scheelite tailings in the open air as a result of Breju? mine exploration, located near Currais Novos, Rio Grande do Norte, Brazil, between 1960 and 2015, a strong environmental passive. The polymer polytetrafluoroethylene (PTFE) outstands in sliding systems and significantly reduces maintenance costs, due to its excellent mechanical properties, such as low friction coefficient (0,01< ? <0,10) and yield limit to the order of 10MPa. However, it has high wear rates (10-13 m2/N) and for arousing scientific and technological interests at petrochemical and aerospace industry, in the form of solid lubricants, the target was to develop polymeric composites with a PTFE matrix using tailings of scheelite as charge, enabling also environmental remediation processes. The tailing of Sheelite was characterized in acquired conditions, through XRD, XRF, SEM, EDS, granulometry by screening and by laser, recording traces of tungsten and strategic metals equally important. The PTFE was analyzed by TG, DSC, SEM, XRD, XRF. To the composites development, powders of PTFE and tailings of sheelite were mechanically mixed, previously prepared and weighed. To hot compression molding, a designed cylindrical steel mould was coupled with a resistor and placed in a hydraulic press. The composite?s tribological performance was evaluated from roughness, hardness, wettability, impact absorption, sclerometry, pin on disc, and morphological analysis. The results show that the variation in the tailing of scheelite concentration influences the results of roughness, hardness and impact absorption. Wet composites with saline and distilled water were characterized as hydrophobic, and the ones wet with paraffenic and naphtenic oil, they acted oleophilic. Correlating the results of tribological tests and costs, it was found that the composition of 20% mineral filler showed better planeness, low specific deformation energy consumption (<0,30J/mm?), the lowest mass loss (8x10-4g) and trail shipwreck (<0,4?m/km).

Compósitos desenvolvidos a partir da incorporação de rejeitos industriais além de serem mais uma opção disponível às mais diversas aplicações, podem promover a redução de passivos ambientais gerados durante anos. Visando atender à essas questões, foram desenvolvidos compósitos com matriz de resina epóxi carregados com rejeito de scheelita nas proporções de 1%, 5%, 10%, 20 % e 30%. Para tanto, o rejeito de scheelita foi, inicialmente, caracterizado por meio de FRX, DRX e MEV. Já a resina epóxi foi analisada por meio de FTIR antes e após a cura. Duas condições de cura foram adotadas para a confecção dos corpos de prova, uma realizada somente a temperatura ambiente e outra executada à temperatura ambiente com uma etapa de pós cura térmica realizada a 80°C por 5 horas. Os corpos de prova foram moldados por casting em molde de silicone e as proporções foram calculadas em volume. A massa específica dos compósitos foi determinada. Para caracterizar o desempenho mecânico das composições foram realizados ensaios de tração e ensaios de dureza os quais evidenciaram que as frações de carga mineral influenciam positivamente o módulo de elasticidade e a dureza e afetam negativamente a resistência à tração. Os parâmetros Ra, Rq e Rz foram medidos e considerados na caracterização do acabamento superficial. Ensaios de deslizamento com a configuração pino contra disco foram realizados para caracterizar o desempenho tribológico dos compósitos que geraram respostas de coeficiente de atrito e profundidade da trilha do desgaste. Os corpos de prova em forma de disco foram confeccionados com os diferentes compósitos e como pinos foram utilizadas esferas de aço AISI 52100. O compósito com 10% de carga apresentou o melhor desempenho tribológico com coeficiente de atrito variando entre 0,1 e 0,4 e profundidade da trilha do desgaste entre 25 e 50 µm. As imagens de MEV realizadas nas superfícies de ruptura dos corpos de prova de tração e nas superfícies desgastas dos discos utilizados nos ensaios pino contra disco revelaram desprendimento de material e partículas soltas sugerindo baixa adesão interfacial carga/matriz. De modo geral, as respostas obtidas estão de acordo com o que expressa a literatura. / Composites that incorporate industrial waste are an option for a wide range of applications and can also reduce the environmental passive generated over years. To address these issues, composites of epoxy resin loaded Scheelite Tailings in proportions of 1%, 5%, 10%, 20% and 30% were developed. For this, the Scheelite Tailings was characterized by XRF, XRD and SEM. The epoxy resin was analyzed by FTIR before and after curing. Two curing conditions were used for the preparation of the test specimens, at ambient temperature and the other at room temperature with a post-curing step at 80 ° C for 5 hours. The specimens were molded by casting in silicone mold and the proportions were calculated by volume. The specific mass was determined. The mechanical performance of the compositions was characterized by tensile and hardness tests which, the results showed that the mineral filler fractions generate positive effect on the Young\'s modulus and hardness and negative effect on the tensile strength. The parameters Ra, Rq and Rz were measured and considered as characterization of the surface finishing. Sliding tests with the pin on disk configuration were performed to characterize the tribological performance of the composites that generated friction coefficient responses and depth of the wear track. The disk specimens were made with the different compositions and the pins were AISI 52100 steel balls. The composite with 10% of scheelite tailings presented the best tribological performance with coefficient of friction varying between 0.1 and 0.4 and depth of the wear track between 25 and 50 50 µm. The SEM images performed on the tensile test specimen rupture surfaces and on the wear surfaces of the disks used in the pin to disk tests indicate release of material and loose particles suggesting low interfacial adhesion of mineral filler/matrix. In general, the answers obtained are in agreement with what is expressed in the literature.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-03-20T17:21:11Z No. of bitstreams: 1 AlvaroCesarPontesGalvao_TESE.pdf: 6716777 bytes, checksum: df8fe317e5a0a57cfab2282907650b26 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-03-22T12:13:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AlvaroCesarPontesGalvao_TESE.pdf: 6716777 bytes, checksum: df8fe317e5a0a57cfab2282907650b26 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-22T12:13:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AlvaroCesarPontesGalvao_TESE.pdf: 6716777 bytes, checksum: df8fe317e5a0a57cfab2282907650b26 (MD5) Previous issue date: 2018-01-18 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / A utiliza??o de uma espuma de poliuretano proveniente de uma fonte renov?vel, como ? o caso da espuma poliuretano de mamona e adi??o de cargas rejeitos t?o abundantes no Nordeste (scheelita e gr?s porcelanato), representaria uma redu??o do consumo de espuma de origem exaur?vel. Sendo assim, verifica-se a necessidade de estudos relativos ao desempenho termof?sico/mec?nico de comp?sitos desta espuma com rejeitos do beneficiamento da scheelita e do polimento do gr?s porcelanato para fins de isola??o t?rmica. Esta pesquisa objetivou desenvolver comp?sitos de poliuretano de mamona (PURM) com cargas de rejeitos de porcelanato (PRP) e scheelita (PRS) que possam ser utilizados como isolantes t?rmicos alternativos, visando ? redu??o de custos e consumo de mat?ria-prima, al?m de contribuir com o desenvolvimento sustent?vel dessas ind?strias. No estudo utilizou-se micropart?culas PRS e PRP para o desenvolvimento e caracteriza??o de comp?sitos de PURM. Estes comp?sitos foram caracterizados termofisicamente a partir de ensaios de condutividade t?rmica, calor espec?fico, difusividade t?rmica e termogravimetria. Propriedades como massa espec?fica, resist?ncia ? compress?o e dureza tamb?m foram analisadas nos comp?sitos PURM+PRS e PURM+ PRP. As estruturas celulares destes comp?sitos de PURM foram analisadas pelas t?cnicas de MEV (Microscopia Eletr?nica de Varredura) com microan?lise qu?mica EDS (Espectroscopia por Energia Dispersiva de Raios X). Verificou-se que os melhores comp?sitos com propriedades isolantes foram PURM+5PRP125 e PURM+5PRP300-600 por possu?rem menor condutividade t?rmica. O mesmo ocorreu para os comp?sitos de PURM+5PRS, tamb?m para ambos os tamanhos de part?culas (125 ?m e entre 300 a 600 ?m). Entretanto, comparando a efici?ncia de isola??o t?rmica baseada nos menores valores de condutividade t?rmica e maior calor espec?fico, tem-se o comp?sito PURM+5PRP125 como o que apresentou um comportamento t?rmico mais pr?ximo ao do PURM-Puro e cuja isola??o t?rmica foi maior que a dos demais comp?sitos de PURM e tamb?m dos isolantes t?rmicos comerciais (l? de rocha, l? de vidro, EPS, etc.). / The use of a polyurethane foam from a renewable source, as the case of the foam from the castor oil and addition of waste (scheelite and porcelain stoneware) plentiful in the northeast region of Brazil, would represent a reduction of consume in limited source foam. Due to this, it is verified the necessity of studies concerning to the thermophysical/mechanical performance of this foam composites with both the scheelite processing and polishing porcelain stoneware wastes for thermal insulation purposes. This research aimed to develop composites of rigid polyurethane foam from ricin oil (PURM) with stoneware porcelain (PRP) and scheelite (PRS) waste which could be used as thermal insulation, aiming the reduction of costs and raw material consume; furthermore, to contribute with the sustainable development of these industries. In this study were used PRS and PRP microparticles for confection and characterization of PURM composites. These composites were thermophysical characterized with tests of thermal conductivity, specific heat, thermal diffusivity and thermogravimetry. Material properties such as density, compressive strength and hardness were also analyzed in the PURM+PRS and PURM+PRP composites. The cellular structures of these PURM composites were analyzed by MEV (Scanning Electron Microscopy) with chemical microanalysis EDS (Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy). It was verified that the best composites with insulating properties were PURM+5PRP125 and PURM+5PRP300-600 because they had a lower thermal conductivity than other PURM composites. The same occurred for the PURM+5PRS composites, also for both particle sizes (125 ?m and between 300 and 600 ?m). However, comparing the thermal insulation efficiency based on the lower values of thermal conductivity and higher specific heat, the PURM+5PRP125 composite was the one which presented the closest thermal behavior value to PURM-Pure, likewise exhibited higher thermal insulation than the other PURM composites and the commercially available thermal insulators (rock wool, glass wool, EPS, and others).

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-08-10T11:35:31Z No. of bitstreams: 1 RobertoKleciusMendoncaFernandes_TESE.pdf: 9615422 bytes, checksum: cd708447bea2bf643fce86924f5bbab0 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-08-11T10:55:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 RobertoKleciusMendoncaFernandes_TESE.pdf: 9615422 bytes, checksum: cd708447bea2bf643fce86924f5bbab0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-11T10:55:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RobertoKleciusMendoncaFernandes_TESE.pdf: 9615422 bytes, checksum: cd708447bea2bf643fce86924f5bbab0 (MD5) Previous issue date: 2017-05-15 / O mancal seco ? um elemento estrutural presente na maioria dos sistemas mec?nicos das ind?strias dos setores eletrodom?sticos, agropecu?rios, aeroespacial, aeron?utico e automotivo. Este trabalho d? continuidade a uma linha de pesquisa iniciada no Grupo de Estudos de Tribologia e Integridade Estrutural (GET) da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) e tem o objetivo de investigar tribologicamente comp?sitos polim?ricos com matriz de politetrafluoretileno (PTFE) e carga de rejeito de scheelita para aplica??o em mancais secos, visando reduzir custo e aumentar a vida em servi?o destes elementos. O rejeito de scheelita, origin?rio da extra??o da scheelita utilizada para produ??o do tungst?nio, ? um res?duo mineral composto de ?xidos, como os de sil?cio, c?lcio, alum?nio, ferro, magn?sio, tungst?nio, dentre outros. O rejeito de scheelita foi caracterizado na condi??o como adquirido, atrav?s de an?lises de MEV e EDS, e peneirado para tamanho de part?cula inferior a 45 ?m. O PTFE foi analisado por DRX. PTFE e rejeito de scheelita foram misturados mecanicamente, moldados por compress?o a quente, num molde projetado envolto por uma resist?ncia el?trica, atrav?s de uma prensa hidr?ulica. Investigou-se o desempenho tribol?gico dos comp?sitos submetidos a cargas (1) em movimento linear alternado (reciprocating) e (2) com indenta??es repetidas. As superf?cies novas e ensaiadas foram analisadas por Microscopia de For?a At?mica (AFM) no que concerne aos par?metros de rugosidade peri?dica e n?o peri?dica. Verificou-se que a varia??o no teor de rejeito de scheelita e a frequ?ncia do movimento alternado influenciaram no desempenho tribol?gico e na resist?ncia do comp?sito, relacionados ao coeficiente de atrito, ? rugosidade, ao desgaste e ? indenta??o. Os comp?sitos polim?ricos desenvolvidos e ensaiados demonstraram se constituir em novos materiais adequados para aplica??o de mancais secos, notadamente o comp?sito com 80% de PTFE e 20% de rejeito de scheelita que, mostrando-se como de melhor desempenho tribol?gico, apresenta-se como uma alternativa vi?vel e de custo mais baixo que o PTFE puro. / Dry rubbing journal bearing is a structural part that is present in the most of mechanical systems of industries from home appliances, agricultural, aerospace, aeronautic and automotive sectors. This work gives continuity to a research started in Group of Studies in Tribology and Structural Integrity (GET) at Federal University of Rio Grande do Norte (UFRN) and has objective to investigate, tribologically, a scheelite tailings- filled PTFE composites to dry rubbing journal bearings application, to reduce cost and extend life service of this parts. The tailing of scheelite, obtained from scheelite mining to produce tungsten, is a mineral spoilage composed of oxides, as a silicon oxides, calcium, aluminum, iron, magnesium, tungsten and others. The tailing of scheelite was analyzed as acquired through SEM and EDS analysis, and sieved to get a particle size less than 45 ?m. PTFE was analyzed through XRD. PTFE and scheelite tailings was mechanically mixed, hot compression molding in a designed mold involved by a electrical resistance and compressed by a hydraulic press. It was investigated tribological performance of composites subject to loads (1) in reciprocating movement and (2) repeated indentations. The new and tested surfaces were analyzed through Atomic Force Microscope (AFM) to collect periodic and non periodic roughness parameters. It was verified that scheelite tailing content and frequency of reciprocating influenced tribological performance and strength of composites, related to coefficient of friction, roughness, wear and indentation. The developed and tested polymeric composites showed to constitute a new materials suitable to dry rubbing journal bearings applications, notably 80% of PTFE and 20% scheelite tailing composite content that was the best tribological performance composite and being introduced as a viable alternative and lower cost than pure PTFE.