Revestimentos compósitos com incorporação de SiC (com tamanho médio 600nm e 30nm) à matriz metálica de Ni-P foram elaborados por eletrodeposição a partir de uma solução de sais de níquel, contendo um precursor fosforoso H3PO3, na qual as partículas foram colocadas em suspensão. A partir de medidas de viscosidade e velocidade de sedimentação foi evidenciado que o tamanho das partículas de SiC é uma característica importante que influencia na estabilidade das suspensões. Além disso, a presença de aditivos orgânicos, como SDS ou CTAHS, modifica as características das suspensões podendo ter, de acordo com o tamanho das partículas, um efeito sobre a taxa de incorporação da mesma no depósito durante o crescimento da matriz. Observou-se que acima de uma certa concentração de partículas em suspensão, a taxa de incorporação avaliada em função da fração em volume atinge um patamar, quando, no entanto, a mesma continua a aumentar se avaliada pelo número de partículas incorporadas. Para as suspensões com elevada concentração de partículas, o processo de incorporação torna-se seletivo, e as partículas de menor tamanho são preferencialmente incorporadas. Medidas de microdureza, análise térmica e ensaios eletroquímicos (voltametria cíclica e impedância eletroquímica) foram realizados com o objetivo de investigar o efeito da quantidade e do tamanho das partículas de SiC incorporadas, sobre o comportamento térmico, a microdureza, e a resistência à corrosão dos revestimentos compósitos Ni-P-SiC com teor em fósforo igual a 17 %at.

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-06-27T17:05:46Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Adilson Brito de Arruda Filho.pdf: 6283170 bytes, checksum: f991b236c8e89082fae9bbe2d34cd8cd (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-06-27T17:06:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Adilson Brito de Arruda Filho.pdf: 6283170 bytes, checksum: f991b236c8e89082fae9bbe2d34cd8cd (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-27T17:06:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Adilson Brito de Arruda Filho.pdf: 6283170 bytes, checksum: f991b236c8e89082fae9bbe2d34cd8cd (MD5) / Esta pesquisa teve como objetivo principal desenvolver placas cimentícias reforçadas com tecidos estruturais de sisal. Dentre outras fibras naturais, o sisal foi escolhido, pois apresenta melhores características para o emprego na indústria da construção civil, e também pelo sistema produtivo existente, desde o cultivo ao beneficiamento, possibilitando assim o uso industrial de sua fibra. No ano de 2014 a produção brasileira foi de 95,4 mil toneladas, com a Bahia produzindo aproximadamente 95% deste total. Já existem estudos com a utilização de fibras curtas, de mechas alinhadas de fibras longas, na produção de compósitos cimentícios com bons resultados mecânicos. Neste intuito buscamos introduzir a utilização de tecidos estruturais de sisal na conformação dos compósitos com matrizes cimentícias, pois com a inserção dos tecidos conseguimos um melhor alinhamento e direcionamento das fibras, desta forma elevamos o desempenho mecânico dos compósitos na direção e sentido dos esforços solicitantes. Foram produzidas placas com distintos tipos de tecidos, diversas camadas de reforço, e diferentes tipos de disposição dos tecidos. Com os resultados dos ensaios de tração e flexão realizados nos compósitos verificou-se o aumento da tenacidade e o ganho de resistência pós-fissuração, igual ou superior ao encontrado na literatura com o uso de fibras curtas e mechas de fibras longas de sisal. Obteve-se também menor espessura e menor espaçamento entre as fissuras, com mais uniformidade no padrão das mesmas. Verificou-se também que tanto a quantidade de camadas de reforço, bem como a sua disposição na conformação das placas, tem influência direta no desempenho mecânico dos compósitos. Assim as placas cimentícias reforçadas com tecidos estruturais de sisal, mostram potencial para serem utilizadas como elementos estruturais, semiestruturais ou de vedação.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Programa de Pós-graduação em Integridade de Materiais da Engenharia, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-02-25T12:12:55Z No. of bitstreams: 1 2015_VivianeCristinaRodriguesFeitoza.pdf: 820701 bytes, checksum: e5c120fadf94e2a436d946c7cfa367bc (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2016-05-26T17:45:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_VivianeCristinaRodriguesFeitoza.pdf: 820701 bytes, checksum: e5c120fadf94e2a436d946c7cfa367bc (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-26T17:45:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_VivianeCristinaRodriguesFeitoza.pdf: 820701 bytes, checksum: e5c120fadf94e2a436d946c7cfa367bc (MD5) / Este trabalho apresenta uma descrição da integração analítica das matrizes de influência H e G da formulação do método dos elementos de contorno aplicado a elasticidade plana anisotrópica. A geometria do elemento de contorno é considerada retilínea, deslocamentos e forças de superfície são consideradas constantes ao longo de cada elemento de contorno (elementos de contorno constantes). A solução fundamental usada é analítica, escrita em variáveis complexas. Em se tratando de material anisotrópico, as constantes de materiais variam com a rotação do sistema de referência. Para permitir que a integração analítica fosse possível sem ter que se calcular as variáveis do material para cada elemento, foi feita uma transformação de variáveis reais para variáveis complexas. O jacobiano utilizado nesta transformação é constante ao longo de cada elemento. Os resultados da integração analítica e numérica são apresentados e discutidos. Também foi apresentada a análise de um problema crítico no qual foi comparado a convergência das formulações de elementos de constantes e a de elementos quadráticos. Os resultados mostraram que a integração analítica das matrizes de influência apresenta uma série de vantagens sob a integração numérica. A principal dela é que no caso da integração analítica, problemas de quase-singularidades fortes e hiper não precisam ter tratamento especial. / This master thesis presents a description of the analytical integration of influence matrices H and G of the boundary element method applied to anisotropic plane elasticity. The geometry of the boundary element is considered rectilinear, displacements and tractions are considered constant along each boundary element (constant boundary elements). The fundamental solution used is analytical, written in complex variables. In the case of anisotropic material, the material constants vary with the rotation of the reference system. To allow the analytical integration without having to calculate the variables of the material for each element, a transformation of variables from real to complex space was performed. The Jacobian used in this transformation is constant throughout each element. The results of analytical and numerical integration are presented and discussed. The analysis of a critical problem was presented in order to compared the convergence of quadratic and constant elements. The analytical results showed that the analytical integration influence matrices presents a number of advantages if compared to numerical integration. For example, in the case of analytical integration, problems of strong quasi-singularity and hyper quasi-singularity do not need special treatment.

Orientador: Rosane Aparecida Gomes Battistelle / Coorientador: Ivaldo de Domênico Valarelli / Banca: Tomas Queiroz Ferreira Barata / Banca: Adilson Renófio / Resumo: O objetivo deste estudo foi produzir plástico-madeira (wpc) com farinha de madeira e o polímero de polipropileno reciclado, e a confecção de corpos de prova por meio do processo de injeção, para realizar as análises laboratoriais. O estudo resultou em quatro formulações para o compósito, sendo a matriz polimérica, no caso o polipropileno reciclado com adição de 10%, 20% e 30% de farinha de madeira composta pela mistura do Pinus taeda e Pinus eliotti, mais uma composição com 100% polipropileno recilado. A avaliação do compósito plástico-madeira foi realizada através de ensaios dos corpos de prova injetados. Os resultados dos ensaios mostraram a possibilidade de utilização da farinha de madeira para a produção de compósitos plástico-madeira, já que esta apresenta uma granulometria fina e, considerando que há pouco consumo para o material, são muitas vezes descartados na natureza. Também foi possível a utilização do polipropileno recilado, constituído assim, em mais uma vantagem de utilização dos resíduos de plástico que poluem solo, rios e mares. O fato de não ter usado compatibilizante, é outra vantagem do estudo, pois este material apresenta forte influência no custo de produção, podendo inviabilizar o concieto da utilização de resíduos na sua composição. As composições de compósito com 30% de farinha de madeira mostraram o menor desvio padrão das composições, além de um resultado satisfatório no ensaio de impacto com 34,94 J/m. Porém, o aumento no percentual de madeira pode diminuir a resistência à tração nos compósitos, pois, mesmo que a fibra de madeira in natura apresente em média um módulo de 30GPa, o compósito depende da resistência de um agregado formado de fibras e outros elementos celulares, sofrendo influência da dispersão das fibras na matriz polimérica e da adesão entre as fases / Abstract: The aim of this study was to produce wood-plastic composites (wpc) with wood flour and polypropylene recycled polymer, and the making of specimens through the injection process, to perform the laboratory analyzes. The study resulted in four formulations for the composite, and the polymeric matrix, if recycled polypropylene with the addition of 10%, 20% and 30% of wood flour composed by mixing Pinus taeda and Pinus elliotii, over a composition with 100% recycled polypropylene. The evaluation of wood-plastic composite was performed by testing the speciments injected. The test results showed the possibility of using wood flour for the production of wood-plastic composite, since it has a fine grain size, and considering that there is little material to consumption, are often disposed in nature. It was also possible to use recycled polypropylene and, thus, a further advantage in the use of plastic waste that pollutes the soil, rivers and seas. The fact of not having used compatibilizer, is another advantage of the study, because this material has a strong influence on the cost of production and may derail the concept of using waste in its composition. The compositions of the composite with 30% wood flour showed the lowest standard deviation of the compositions, and a satisfactory result in the impact test with 34.94J/m. However, the increase in the percentage of wood can reduce the tensile strength in composities, because even if the wood fiber present in fresh medium one module 30GPa, the composite depends on the strength of an aggregate formed of fibers and other cellular elements, being influenced by fiber dispersion in the polymer matrix and the adhesivon between the phases / Mestre

Orientador: Paulo Noronha Lisboa / Coorientador: Margarida Juri Saeki / Banca: Ariovaldo de Oliveira Florentino / Banca: Emerson Rodrigues de Camargo / O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp / Resumo: Materiais cerâmicos supercondutores apresentam propriedades importantes para aplicações tecnológicas. A principal propriedade, resposta magnética depende fortemente da rota de síntese, método de processamento, e principalmente da estequiometria do material. No presente trabalho, foram estudadas algumas variações envolvidas nas condições de síntese de pós cerâmicos do composto Y'Ba IND. 2'Cu IND. 3'O IND. 7'-δ sintetizados do método Pechini. Com a finalidade de verificar-se amostras com o menor teor da fase secundária Carbonato de Bário (Ba'CO IND. 3'), utilizou-se as variações em pH em 3, 7 e 10 em amostras com e sem a utilização do ácido etilenodiaminotetracético (EDTA) na síntese do precursos polimérico. Buscou-se também melhor compreender os processos físico-químicos presentes nas diferentes etapas da preparação das amostras. Ainda nesse estudo, fez-se tratamentos térmicos em 400 °C, 700 °C e 900 °C para uma avaliação qualitativa das partículas. Foi utilizado como fonte de cátions, óxidos de ítrio e cobre, além de carbonato de bário. Como agente complexante o ácido cítrico (AC) e como agente polimerizante e etilenoglicol (EG). A resina polimérica foi caracterizada usando-se análise térmica diferencial (DTG), Termogravimetria (TG) com acoplamento à espectrofotometria no Infravermelho (IRFT) e Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC). Tais caracterizações foram feitas de forma a relacionar a estrutura, condições de síntese e fenômenos que ocorrem em cada intervado de temperatura. O produto da pirólise da resina, denominado de "puff", foi desaglomerado e calcinado a diferentes temperaturas, sob atmosfera ambiente, permitindo-se o acompanhamento da evolução das fases cristalográficas por difração de Raio-X (DRX), sendo a morfologia do pós, verificada por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Por meio dos dados obtidos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Ceramic superconducting materials present significant properties for technological applications. These properties strongly depend on the synthesis routes, processing methods, and mainly on the chemical stoichiometry of the prepared compounds. In this work some steps and variations on the synthesis conditions on Y'Ba IND. 2'Cu IND. 3'O IND. 7'-δ (YBCO) were studied by using the Sol-Gel technique, known as the Pechini method. The influence of pH and the use of etilenodiaminotetracetic acid (EDTA) in the synthesis of the YBCO phase, as well as a possible formation of Ba'CO IND. 3, as a secondary undesirable phase were tested. Oxides and carbonates were used as metallic salts, acid citric (CA) and the ethylene-glycol (EG) were used as complexing agent and polymerization agent, respectively. The polymeric resin was characterized by differential thermal analysis (DTA/DSC) and thermogravimetric analysis (TG) associated with infrared spectroscopy (IRFT), trying to relate the polymer structure and the synthesis conditions for each temperature. After that, the polymeric gel was pyrolezed in a temperature of 200 °C, ground and heat-treated under different temperatures, allowing the study of the crystallographic phase evolution by using X-ray diffraction (XRD). The powder morphology was also analyzed by means of scanning electron microscopy (SEM). The obtained results indicated that the samples prepared using pH close to 7, without the use of EDTA under a temperature of 900 °C, presented smaller amount of secondary phases. / Mestre

Os materiais compósitos reforçados por fibras apresentam vantagens quando comparados aos materiais de construção mais tradicionais como concreto e aço. Por outro lado, devido ao fato destes materiais serem relativamente recentes no mercado, questões a respeito de sua durabilidade são ainda objeto de discussão e faz-se necessária intensa pesquisa sobre o envelhecimento dos compósitos. Como conseqüência, recentemente têm surgido inúmeros trabalhos à respeito da degradação dos compósitos considerando efeitos como temperatura, oxidação, radiação UV, condições de carregamento, etc. A maioria destas pesquisas, no entanto, são realizadas a nível de material e não são diretamente aplicáveis à situações de projeto. Desta forma, existe grande demanda por novos estudos e dados compatíveis com aplicações estruturais. Neste trabalho apresenta-se um modelo analítico-numérico adequado para, interpretação e aplicação destes dados experimentais em análise e projeto de estrutural. A formulação proposta inclui relações constitutivas elásticas anisotrópicas com envelhecimento, relações constitutivas viscoelásticas anisotrópicas com envelhecimento em termos de variáveis de estado, análise de falhas com critério de degradação ajustado à idade do material e considera-se grandes deslocamentos e pequenas deformações. As diferenças essenciais entre os processos de envelhecimento em endurecimento e amolecimento são descritos juntamente com as relações constitutivas para cada caso. Estas equações são deduzidas na forma adequada para análise numérica via método dos elementos finitos usando uma solução incremental-iterativa com consideração de efeitos pos-críticos. Vários exemplos são apresentados, incluindo análises elásticas, viscoelásticas e de falha com envelhecimento. / Fibre-reinforced composites have many well-known structural advantages when compared to traditional construction materials like concrete and steel. On the other hand, due to its relative recent appearance in the market, questions about durability and ageing are still a subject of discussion and there is a great interest of researching in this area. As a consequence, in the last few years have been presented a growing amount of information on composites ageing considering effects as temperature, oxidation, UV radiation, permanent loading etc. Most of this research is performed at the materials level, by materials scientists, and thus it is not directly applicable to the design stage. New studies and data pertaining to infrastructure applications are in great demand. In this work, the analytical-numerical framework adequate for the, interpretation and application of experimental data to actual engineering analysis and design is discussed. The formulation proposed includes elastic anisotropic relations; ageing viscoelastic anisotropic constitutive equations in terms of state variables; age-adjusted failure and degradation criteria; all in a setting of large displacements with small strains. The essential differences among hardening and softening ageing processes are described together with the constitutive relations adequate for each case. These equations are written in a form adequate for numerical analysis in a Finite Elements context, using an incremental-iterative solution procedure that accounts for post-critical effects. Several examples, including elastic, viscoelastic and failure behaviour in a large displacement context are included to check the algorithms.

Materiais plásticos reforçados com fibras de madeira vêm sendo utilizados em países desenvolvidos, como Estados Unidos e Europa, há vários anos, porém, recentemente, ocorreu um crescimento significativo, em função de diferentes fatores, destacando-se, a pressão exercida por ambientalistas sobre a indústria da madeira no sentido desta reduzir o corte das florestas virgens. Neste trabalho, estudou-se comportamento de duas séries de compósitos polipropileno/farinha de madeira, uma rígida e outra flexível, as quais se diferenciam entre si, pela natureza dos agentes de compatibilização utilizados em sua preparação. Nos compósitos da série flexível adicionou-se à formulação básica o copolímero etileno-acetato de vinila. Para ambas as séries, diversos sistemas de compatibilização foram testados, entre eles, anidrido maleico, anidrido maleico/peróxido, organosilanos, polipropileno enxertado com médio e alto teor de anidrido maleico, e polifluoroetileno modificado com ácido acrílico.Os compósitos foram obtidos em câmara de mistura fechada acoplada a um reômetro no qual foi possível monitorar a evolução do torque ao longo do tempo de mistura. Os compósitos foram, posteriormente, laminados em uma prensa plana. A análise da evolução do torque durante o processo de mistura, a resistência à descolagem plana, o comportamento frente à deformação uniaxial, a resistência à tração e o alongamento na ruptura bem como a resistência à flexão foram utilizadas para caracterizar e avaliar as propriedades dos compósitos. Algumas composições que apresentaram melhor desempenho foram testadas industrialmente em uma extrusora de dupla rosca co-rotante. Adicionalmente, utilizamos análises dinâmico-mecânicas (DMTA) e microscopia eletrônica varredura para avaliação das interações químicas interfaciais entre a matriz polimérica e as fibras vegetais da farinha de madeira. Constatou-se que a adição de agentes de compatibilização melhorou as propriedades mecânicas dos compósitos em decorrência do aumento da adesão interfacial dos componentes, refletida no aumento da viscosidade do sistema fundido e no aumento do torque durante a mistura, possibilitando, desta forma, a utilização de processos de colagens tradicionais para sistemas poliméricos de difícil adesão. Dentre os sistemas estudados, destacaram-se, em função do seu desempenho, as formulações obtidas a partir do sistema anidrido maleico/ peróxido orgânico. / Wood fibers reinforced plastics materials have been studied in developed countries, such as United States and Europe for several years ago, however, recently, it has happened a significantly growing up due to different factors mainly the pressure by environmentalist over the wood industry in order to reduce the natural forest destruction. In this present work, it was studied the features of two polypropylene/wood flour composites series, one flexible and other rigid, distinguishing themselves by the coupling agents nature used in its preparation. To the Flexible Serie composite, the ethylene vinyl acetate copolymer was added to the basic recipe. For both series, several coupling systems were tested, among them, maleic anhydride, maleic anhydride / peroxide, organosilanes, commercial polypropylene grafted with maleic anhydride in high and medium index and acrylic acid modified polyfluoroetylene. The composites were obtained in laboratory scale in a closed mixing champer device of a reometer with which was possible to evaluate the torque as function of mixing time, being themselves, after, laminated by a flat bad press. The analysis of the torque evolution, flat detaching strength, the feature in front of coaxial deformation, tension and elongation at break and inflection strength were used to characterize and to valuate the composites properties. Some compositions that have shown the best performance were tested industrially in a co-rotating twin screw extruder machine. Morever, dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) and scanning electronic microscopy were used to evaluate the chemical interfacial adhesion between the polymeric matrix and wood flour natural fibers. It was found that the addition of compatibilizing agents improved the mechanical properties of composites due to the increase of interfacial adhesion of the components, reflected in increased viscosity of the molten system and increase the torque during mixing, allowing thus the use of traditional bonding process for polymer systems that are difficult to join. Among the systems studied, stood out, according to their performance, the formulations obtained from the system maleic anhydride/organic peroxide.

A crescente preocupação ambiental tem impulsionado o desenvolvimento de materiais alternativos provenientes de recursos renováveis. As fibras vegetais vêm sendo utilizadas em diversos setores econômicos em substituição às fibras sintéticas, por exemplo como reforço de materiais compósitos. Nesta aplicação, as fibras vegetais (e.g. curauá) oferecem vantagens como baixa densidade, atoxicidade e baixo custo em comparação às sintéticas. Neste trabalho, primeiramente foram produzidos diferentes compósitos laminados híbridos inter-camada de vidro/curauá (teor total de fibra = 30% v/v, com uma razão de 1:1 em volume de cada tipo de reforço ) em uma resina poliéster. Compósitos com seqüências de empilhamento distintas foram moldados por compressão à quente e estes foram caracterizados em ensaios físicos (dilatometria, densidade, e HDT) e mecânicos (dureza, impacto, DMA, tração, flexão, iosipescu e short beam).Os resultados em tração mostraram que a posição das lâminas no laminado não é significativamente importante como para flexão onde é importante que as mantas de vidro estejam na superfície. A comparação das propriedades elásticas experimental e teórica, esta última usando um software comercial baseado na análise macro-mecânica de laminados, foi satisfatória. Na segunda parte deste trabalho foi escolhido um dos laminados híbridos para variar a espessura, e em outros, alterou-se a razão fibra sintética/ vegetal aumentando o percentual volumétrico de fibra vegetal. / Growing environmental concerns have driven the development of alternative materials from renewable resources. Vegetal fibers have been used in several economic sectors such as a substitute for synthetic fibers as reinforcement of composite materials. In this application, vegetal fibers (e.g. curaua) offer advantages such as low density, low toxicity and low cost compared to synthetic ones. In this work, curaua/glass hybrid interlayer laminate composites (overall fiber content of 30% v/v, with 1:1 ratio (v/v) for each reinforcement) were hot compression molded using a polyester resin. Different hybrid stacking sequences were molded and all composites were characterized in physical (dilatometry, density, HDT) and mechanical (hardness, impact, DMA, tensile, flexural, iosipescu and short beam) tests. Results showed that laminas position have no influence in the tensile strenght, however, regarding the flexural behavior, it was seem that superficial layer in glass fiber improved the mechanical performance. Comparison of experimental and theoretical elastic properties, the latter using a commercial software based on laminate macro-mechanical analysis, was satisfactory. In the second part of this work one of the hybrid laminates was produced varying the thickness, and, in another one, the ratio synthetic/vegetal fiber was varied, increasing the of the vegetable fiber volumetric percentage.

O Brasil movimenta quantidades significativas de cargas minerais, porém o beneficiamento e a otimização das propriedades dessas cargas para a aplicação em polímeros ainda deve ser estudado. Definir as características e os ensaios importantes em função da aplicação da carga são bastante relevantes tanto para prever como para melhorar o desempenho do material. O objetivo do trabalho foi o de avaliar o efeito de diversas cargas minerais, calcário, caulim e talco, nas propriedades termomecânica e colorimétrica de compósitos particulados de polipropileno. No caso da resposta colorimétrica, utilizou-se o modelo de Kubelka-Munk para filmes plásticos translúcidos. Além das três cargas minerais citadas e especificamente para a avaliação do comportamento ótico dos compósitos foi também estudado o rutilo - TiO2 - comercial, pela sua ampla aplicação. Inicialmente foram beneficiadas e caracterizadas as cargas minerais. Essas cargas foram incorporadas em dois polipropilenos usando uma extrusora de duplo parafuso semi industrial e uma injetora industrial. Em alguns casos, para fazer a mistura, usou-se um misturador Haak. Para a obtenção dos resultados foram feitos, principalmente, ensaios de Tração, análise DSC, análise DMTA, análise colorimétrica e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados alcançados demonstram o efeito de cada carga mineral estudada em compósitos particulados de polipropileno quantificando e buscando explicações para os fenômenos ocorridos. Quanto ao modelamento das propriedades óticas, os resultados foram bastante satisfatórios para a previsão do espectro de reflectância dos materiais. / Brazil produces and markets significant quantities of mineral fillers. Notwithstanding, a lot must be studied on the improvement and the optimization of filler’s properties for the application in polymers. It is very relevant to define the important characteristics and assays, as a function of the filler’s application, when one tries to foresee or to improve the material’s performance characteristics. The objective of this work was to evaluate the effect of different mineral fillers (limestone, kaolin and talc) in the thermo mechanical and colorimetric properties of polypropylene particulate composites. To evaluate the colorimetric behavior, the Kubelka-Munk model for translucent plastic films was used. In addition to the three already mentioned minerals, widely applied commercial rutile – TiO2 – was also picked up for optical studies. Mineral fillers were initially prepared and characterized and then incorporated into two polypropylene samples, using a semi-industrial double-screw extruder and an industrial injector. In some cases, a Haak mixer was also used. Experimental essays included traction essays, DSC analysis, DMTA analysis, colorimetric analysis and scanning electron microscopy. The obtained results showed the effect of each mineral filler studied on the polypropylene particulate composites. The phenomena were quantified and explanations were proposed. Results have also been satisfactory in the forecasting of the material’s reflectance spectra.

MELO, S. L. S. Investigação das propriedades mecânicas e adesão interfacial dos compósitos de polipropileno virgem e reciclado reforçados com fibras e microfibras de bambu. 2016. 81 f. Dissertação (Mestrado em Ciência de Materiais) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-07-15T12:41:00Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_slsmelo.pdf: 7577855 bytes, checksum: e0e18f673631f728b9c3f41d41bcde7d (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-07-18T14:30:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_slsmelo.pdf: 7577855 bytes, checksum: e0e18f673631f728b9c3f41d41bcde7d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-18T14:30:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_slsmelo.pdf: 7577855 bytes, checksum: e0e18f673631f728b9c3f41d41bcde7d (MD5) Previous issue date: 2016-05-06 / The development of renewable and biodegradable materials is undoubtedly one of the most important of research to reduce environmental impacts. Therefore, the development of materials that can replace the use of materials from fossil fuels with raw material biodegradable, and almost unlimited achievement, makes plant fibers are a promising reinforcement to non-biodegradable materials. In this study, bamboo fibers were used to reinforce composites. In order to improve the fiber / matrix adhesion, chemical modifications were made on the fiber surface. Bamboo microfibers were also found to produce micro-composites and evaluate the mechanical stability of these modified micro-composites, which has the advantage of orientation in all directions of the material. The mechanical properties of mercerized and acetylated fibers and their composites with virgin and recycled polypropylene were obtained to analyze the stress at break and elastic modulus were affected after the surface treatment applied to the fiber. Analyses by SEM revealed the degradation of fibers depending on chemical modification, indicating the phase-matrix adhesion of composites and micro-composites. The FTIR fibers showed the efficacy of mercerization and acetylation surface with the appearance / disappearance of bands in the range of 3300 cm-1-3700 cm-1 and also at 1750 cm-1. With fiber tensile tests, it could be seen as chemical procedures affect the mechanical stability of the fibers. X-ray diffraction (XRD) were used to verify the degree of crystallinity of the fibers and relate it to their final mechanical properties. The crystallinity index with increased NaOH concentration (in mercerising solution) and decreased over time with acetylation. Tensile tests of fibers and composites revealed the influence of chemical modifications on the fibers. When For a higher concentration of NaOH in solution, the fibers had a higher maximum stress at rupture. However, for a longer acetylation was lower maximum stress at rupture of those fibers. For the virgin polypropylene composites uni- and bidirectional caused mechanical reinforcement fibers in some guidelines, such as the one-way 0 °. In all composites with recycled matrix, the fibers have been proven effective in the mechanical reinforcement of composites, reinforcing the maximum stress at break of up to 350% for composites bi-directional fibers. The modification procedure by acetylation in composites was effective as the mechanical reinforcement compared to composites with only mercerized fibers. / O desenvolvimento de materiais renováveis e biodegradáveis é uma das importantes vertentes de pesquisa para a diminuição dos impactos ambientais. Logo, o desenvolvimento de materiais que possam substituir o uso de materiais provenientes de fração destilada do petróleo por matéria prima biodegradável, e de obtenção quase ilimitada, faz com que as fibras de origem vegetal sejam um promissor reforço de para materiais não biodegradáveis. Neste estudo, fibras de bambu foram utilizadas para reforço de compósitos. No intuito de melhorar a adesão fibra/matriz, modificações químicas foram realizadas na superfície da fibra. Microfibras de bambu também foram obtidas para produzir microcompósitos e assim avaliar a estabilidade desses microcompósitos modificados, que possuem a vantagem de orientação em todas as direções do material. As propriedades mecânicas das fibras mercerizadas e acetiladas bem como seus compósitos de polipropileno virgem e reciclado foram obtidas para analisar principalmente a resistência e módulo de elasticidade. Estas propriedades foram afetadas após o tratamento superficial aplicado à fibra, apresentando os efeitos das modificações superficiais das fibras. As análises em MEV revelaram a degradação das fibras vegetais consoante modificação química, indicando a aderência fase-matriz dos compósitos e microcompósitos. Os FTIR’s das fibras revelaram a eficácia do procedimento de mercerização e acetilação superficial com o surgimento/desaparecimento de bandas na faixa de 3300 cm-1 a 3700 cm-1 e também em 1750 cm-1. Com os ensaios de tração das fibras, pôde-se perceber como os procedimentos químicos afetaram a estabilidade mecânica das fibras. As difrações de raios-X (DRX) foram utilizadas para verificar o grau de cristalinidade das fibras e relacioná-lo com as suas propriedades mecânicas finais. Para as fibras mercerizadas, o índice de cristalinidade, proporcionalmente, aumentou com concentração de NaOH (em solução de mercerização) e diminuiu com tempo de acetilação. Os ensaios de tração em fibras e compósitos revelaram a influência das modificações químicas nas fibras. Quando houve maior concentração de NaOH em solução, as fibras apresentaram uma maior resistência, entretanto, para um maior tempo de acetilação, foi menor a tensão máxima na ruptura dessas mesmas fibras. Para o polipropileno virgem, os compósitos uni e bidirecionais provocaram reforço mecânico em algumas orientações de fibras, como nas unidirecionais a 0°. Em todos os compósitos com matriz reciclada, as fibras se mostraram eficazes no reforço mecânico dos compósitos produzidos, reforçando a tensão máxima na ruptura em até 350% para compósitos com fibras bidirecionais. O procedimento de modificação por acetilação nos compósitos foi eficaz quanto ao reforço mecânico comparativamente aos compósitos com fibras apenas mercerizadas.