Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-02-03T11:53:43Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_InfluenciaUsoResiduo.pdf: 21601757 bytes, checksum: 392056280943723948024ad034def6c1 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-02-07T16:34:57Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_InfluenciaUsoResiduo.pdf: 21601757 bytes, checksum: 392056280943723948024ad034def6c1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-07T16:34:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_InfluenciaUsoResiduo.pdf: 21601757 bytes, checksum: 392056280943723948024ad034def6c1 (MD5) Previous issue date: 2015-05-15 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho foram produzidos compósitos de poliéster isoftálico, utilizando-se a lama vermelha (LV) e fibras de curauá cardada (FCC) alinhadas e orientadas randomicamente, com e sem LV. Os compósitos foram fabricados pelo processo hand lay up e a moldagem por compressão. Foram produzidas placas de poliéster isoftálico, compósitos com a matriz de poliéster e LV e os compósitos com LV e FCC. Foram avaliadas as propriedades físicas, térmicas e mecânicas, dos compósitos. Constatou-se que o aumento de LV em 30% (v/v) melhora as propriedades mecânicas, térmicas e físicas dos compósitos. A adição de 25% (v/v) de FCC e LV a 5% (v/v) recupera em 84% o módulo de elasticidade comparado ao compósito com 10% (v/v) de FCC e 5% de LV. Em compósitos com 5% de FCC orientado randomicamente e 30 % (v/v) de LV apresenta recuperação de 29% do módulo de elasticidade. Em compósitos com 25% (v/v) de LV evidencia-se efetivo retardo de chama. Constata-se a influência da LV na condutividade térmica dos compósitos de poliéster isoftálico, com aumento de (92% a 0°C), (71% a 25°C) e (69% a 50°C) em compósitos com 30% de LV comparados com a matriz. A lama vermelha e a fibra de curauá podem ser insumos importantes na produção de compósitos de poliéster isoftálico, para a produção de painéis, paredes, divisórias internas e portas para construção civil. / In this work it was produced composite isophthalic polyester, using red mud (RM) and fibers of carded curaua (FCC) randomly oriented and aligned with and without red mud. The composites were made by hand lay-up process and compression molding. Isophthalic polyester plates were produced composites with polyester matrix and composites with RM and RM and FCC. Physical, thermal and mechanical properties of the composites were evaluated. It was found that the increase in RM in 30% (v/v) improves the mechanical, thermal and physical properties of the composites. The addition of 25% (v/v) FCC and RM 5% (v/v) recovering at 84% the modulus of elasticity compared to composite with 10% (v/v) and 5% FCC RM. In composites with 5% FCC randomly oriented and 30% (v/v) RM has 29% recovery of the modulus of elasticity. In composites with 25% (v/v) shows RM to be effective flame retardancy. LV is the influence of the thermal conductivity of the composite isophthalic polyester with increased (92% to 0 ° C) (71% at 25 ° C) (69% at 50 °C) composites with 30% LV compared with the matrix. The red mud and curaua fiber may be important inputs in composite isophthalic polyester, for the production of panels, walls, doors and internal partitions for construction.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-02-03T12:25:55Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_EstudoInfluenciaResiduos.pdf: 8738210 bytes, checksum: d5cf63d0ed632adaf6e82096182a2c4e (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-02-07T16:41:58Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_EstudoInfluenciaResiduos.pdf: 8738210 bytes, checksum: d5cf63d0ed632adaf6e82096182a2c4e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-07T16:41:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_EstudoInfluenciaResiduos.pdf: 8738210 bytes, checksum: d5cf63d0ed632adaf6e82096182a2c4e (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Neste trabalho foram confeccionadas placas de matriz de poliéster insaturada isoftálica puras, compósitos com fibras vegetais (sisal, malva e juta), compósitos com resíduos industriais (lama vermelha, caulim e cinzas) e compósitos híbridos com resíduos e fibras. Os resíduos foram utilizados com granulometria inferior a 100 mesh e as fibras nos comprimentos de 15 mm, dispostas randomicamente dentro da matriz. As fibras foram caracterizadas quanto às suas propriedades físicas, mecânicas e morfológicas. Os compósitos foram confeccionados pelo processo manual (hand lay-up) na forma de placas retangulares em molde metálico e prensados. Variaram-se as proporções das frações mássicas dos resíduos em 10 % até a saturação dentro da matriz, a fração mássica de fibras foi fixada em 5 %. Os compósitos foram caracterizados fisicamente (porosidade aparente, absorção de água e massa específica aparente), mecanicamente (tração, flexão e impacto), termicamente (termogravimetria - TGA), mineralogicamente (difração de raios-X - DRX), retardância à chama e morfologicamente (microscopia eletrônica de varredura - MEV). Constatou-se que com a inserção de resíduos e fibras nos compósitos houve incremento das suas propriedades físicas, mecânicas, térmicas e resistência a chama. As propriedades físicas de porosidade aparente, absorção de água e massa específica aparente aumentaram significativamente (6,7 % a 33 %) com a adição dos constituintes (resíduos e fibras). Nos compósitos somente com fibras e nos compósitos de (10 %) resíduos com fibras houve aumento (15 % a 95 %) de suas resistências mecânicas (tração, flexão e impacto). Evidenciou-se uma melhora na estabilidade térmica (10 % a 50 %) dos compósitos com adição dos resíduos. Somente os compósitos com lama vermelha apresentaram uma capacidade de retardo de chama, obtendo classificação V-2 de acordo com a norma UL-94. As análises morfológicas das superfícies de fraturas foram eficientes na identificação dos mecanismos de falhas e características presentes nos materiais. Os compósitos confeccionados apresentaram boas propriedades, o que os torna bons candidatos a certos tipos de aplicações, tais como painéis, forros, paredes divisórias e portas internas, revestimento interno de automóveis, calhas residenciais e outros tipos de aplicações desta natureza, respeitando as características de aplicações destes materiais. / In this work, it was produced pure isophthalic unsaturated polyester matrix boards, composites with vegetable fibers (sisal, mauve and jute), composites with industrial waste (red mud, kaolin and ash) and hybrid composites with fibers and waste. The residues were used with a particle size less than 100 mesh and in fiber lengths of 15 mm arranged randomly within the matrix. The fibers were characterized considering their physical, mechanical and morphological properties. The composites were manufactured by a manual process called (hand lay-up) in the form of rectangular plates in metal and pressed mold. The proportions of the mass fractions of waste have varied by 10 % until saturation within the matrix, the mass fraction of fibers was fixed at 5 %. The composites were characterized physically (porosity, water absorption and bulk density), mechanically (tensile, bending and impact), thermally (thermogravimetry - TGA), mineralogically (diffraction of rays-X - DRX), flame retardance and morphologically (scanning electron microscopy - SEM). It was found with the insertion of waste and fibers in the composites, an increase of its physical, mechanical, thermal properties and flame resistance. The physical properties of porosity, water absorption and bulk density has increased significantly (6,7 % to 33 %) with the addition of constituents (residues and fibers). There was an increase (15 % to 95 %) in mechanical strength (tensile, bending and impact) of fiber composites and waste (10 %) composites with fibers. It was evident an improvement in thermal stability (10 % to 50 %) of composites with inclusion of waste. Only the red mud composites have presented a flame retardant ability, obtaining V-2 classification according to UL-94 standard. Morphological analysis of fracture surfaces was efficient in identifying the failure mechanisms and features present in the material. The composites manufactured in this study have resulted in materials with good properties, which makes them feasible candidates for certain types of applications such as panels, liners, partitions and internal doors, an inner lining of automobiles, residential rails and other applications of this nature, respecting the characteristics of these materials.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3292.pdf: 2469537 bytes, checksum: cab8a8d13a7ab1753c5b3bbfe24b647a (MD5) Previous issue date: 2010-08-11 / The growing advanced composites appliance in aircraft s structural parts has demanded to spread the knowledge about mechanical behavior prediction in longer time periods. In this way, the main purpose of this study is to establish an accelerated test method based on mechanical-dynamical-thermal analysis (DMTA), to predict the mechanical behavior of carbon fiber/epoxy resin composites. The DMTA technique was used on two modes: multi-frequency and creep. In the first case, three point bending tests on dynamical mode did not present a good fitting to built master curves, considering the experimental parameters used. Though, creep tests showed good results. In these tests, parameters used as temperature range from 25ºC to 235ºC and isothermals at every 15ºC for 100 minutes allowed to obtain compliance modulus versus time master curves with a good fitting. From the obtained results, it is possible to conclude that the proposed method presented good adhesion to the basic concept of material viscoelasticity, therefore can be used to predict mechanical behavior of composite materials. / A crescente demanda de uso de compósitos poliméricos avançados em peças de responsabilidade estrutural na indústria aeronáutica tem exigido ampliar o conhecimento sobre a predição do comportamento mecânico desses materiais em longos períodos de tempo. Nesse sentido, este trabalho tem como objetivo estabelecer uma metodologia de ensaios acelerados, utilizando a técnica de análise térmica dinâmico-mecânica (DMTA), para prever o comportamento mecânico de compósitos de fibras de carbono em matriz de resina epóxi. O uso da técnica de DMTA foi baseado em dois tipos de ensaios: multifrequências e fluência. No primeiro caso, ensaios de flexão três pontos, em modo dinâmico, não mostraram bom ajuste na construção de curvas mestre, dentro das condições usadas neste estudo. Já ensaios realizados no modo de fluência apresentaram resultados promissores. Neste tipo de ensaio, o uso dos parâmetros, como intervalo de temperaturas de 25ºC a 235ºC e isotermas a cada 15ºC, com 100 minutos de duração, possibilitaram a construção de curvas mestre do módulo de compliância em função do tempo com um bom ajuste. A partir dos resultados obtidos pode-se concluir que o método proposto apresenta adesão aos conceitos básicos de viscoelasticidade de materiais e, portanto, pode ser utilizado para previsão do comportamento de materiais compósitos em longos períodos de tempo. A crescente demanda de uso de compósitos poliméricos avançados em peças de responsabilidade estrutural na indústria aeronáutica tem exigido ampliar o conhecimento sobre a predição do comportamento mecânico desses materiais em longos períodos de tempo. Nesse sentido, este trabalho tem como objetivo estabelecer uma metodologia de ensaios acelerados, utilizando a técnica de análise térmica dinâmico-mecânica (DMTA), para prever o comportamento mecânico de compósitos de fibras de carbono em matriz de resina epóxi. O uso da técnica de DMTA foi baseado em dois tipos de ensaios: multifrequências e fluência. No primeiro caso, ensaios de flexão três pontos, em modo dinâmico, não mostraram bom ajuste na construção de curvas mestre, dentro das condições usadas neste estudo. Já ensaios realizados no modo de fluência apresentaram resultados promissores. Neste tipo de ensaio, o uso dos parâmetros, como intervalo de temperaturas de 25ºC a 235ºC e isotermas a cada 15ºC, com 100 minutos de duração, possibilitaram a construção de curvas mestre do módulo de compliância em função do tempo com um bom ajuste. A partir dos resultados obtidos pode-se concluir que o método proposto apresenta adesão aos conceitos básicos de viscoelasticidade de materiais e, portanto, pode ser utilizado para previsão do comportamento de materiais compósitos em longos períodos de tempo.