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[pt] COMPORTAMENTO MECÂNICO DE UMA TUBULAÇÃO COMPÓSITA REFORÇADA COM FIBRA DE VIDRO E CARBONO SOB EFEITO DE ENVELHECIMENTO TÉRMICO / [en] MECHANICAL BEHAVIOR OF COMPOSITE PIPELINE REINFORCED WITH FIBERGLASS AND CARBON FIBERS DUE TO EXPOSURE TO THERMAL AGINGLEONARDO MEIRA OTTOLINI 01 October 2019 (has links)
[pt] Tubulações compósitas têm sido empregadas na indústria para substituir as tubulações fabricadas com os materiais convencionais de engenharia, como o aço. O baixo peso específico, elevada resistência química e mecânica, bem como o menor custo de instalação e manutenção são vantagens que justificam o uso e aprimoramento desses materiais. Os materiais compósitos mais empregados para a fabricação de tubulações são os compósitos de matriz polimérica reforçados com fibras. Durante o tempo de serviço, as tubulações compósitas que são utilizadas no setor de óleo e gás estão sujeitas a ambientes agressivos e intempéries, como exposição a altas temperaturas, umidade e diversos produtos químicos. A temperatura e a absorção de fluidos são as principais causas da degradação das propriedades físicas e químicas desses materiais, reduzindo a resistência mecânica e, consequentemente, a vida útil das tubulações em serviço. Portanto, este trabalho teve o objetivo de avaliar durante o período de 12 meses o efeito dos agentes de degradação em uma tubulação compósita de resina epóxi reforçada com fibras de vidro e carbono. Para tal, amostras da tubulação foram submetidas à temperatura, água, óleo lubrificante e pressão hidrostática. O comportamento mecânico foi avaliado a partir do ensaio de achatamento sob placas paralelas, ensaio sonoro, ensaio colorimétrico, análise de absorção de fluidos, análise térmica e microestrutural. Ao final do experimento foi constatado que todas as condições de envelhecimento causaram degradação similar, com redução das propriedades mecânicas e térmicas, bem como a plastificação da matriz polimérica. / [en] Composite pipes has been used in the industry to replace conventional pipes commonly manufactured with steel. The lower specific weight, high chemical and mechanical resistance, as well as the low cost of installation and maintenance are the advantages that warrant the use of this materials and their development. The most common composite materials used for the manufacture of pipes are the polymer matrix composites reinforced with fiber. During their lifetime, the composite pipes used in the oil and gas facilities are subject to aggressive environments, such as exposure to high temperatures, moisture and various chemical products. Temperature and fluid absorption are the principal causes of degradation of physical and chemical properties of these materials, reducing their mechanical resistance and, consequently, the lifetime of the pipes in service. Therefore, the main objective of this work was to evaluate the effect of degradation agents on an epoxy composite pipe reinforced with fiberglass and carbon fibers for a period of 12 months. To achieve this objective, samples of the composite pipe were submitted to temperature, tap water, lubricant oil and hydrostatical pressure. The mechanical behavior was evaluated using parallel-plate test, sound test, colorimetric test, fluid absorption analysis, thermal and microstructural analysis. At the end of the experimental procedure it was verified that all the aging conditions caused similar degradation, with reduction of the mechanical and thermal properties, as well as the plasticization of the polymeric matrix.
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Formulación de imprimaciones epoxi en polvo de curado a bajas temperaturas basadas en triflatos de lantánido. Desarrollo de una técnica electroquímica para la evaluación acelerada de la protección anticorrosiva de recubrimientos orgánicos:...García Espallargas, Santiago Juan 06 May 2008 (has links)
En la presente tesis doctoral se tratan soluciones a tres problemas industriales: evaluación de propiedades anticorrosivas, optimización del proceso de pintado por cataforesis, y diseño de imprimaciones orgánicas en polvo aplicables sobre substratos termosensibles:
1. A lo largo de toda la tesis se aborda el desarrollo de una técnica electroquímica acelerada de medida de propiedades anticorrosivas de recubrimientos orgánicos que dé resultados fiables y objetivos en tan solo 24 horas (técnica AC/DC/AC), técnica diseñada para evaluar y formular sistemas así como optimizar condiciones de aplicación y curado. Se realizó un estudio de su viabilidad sobre recubrimientos orgánicos en polvo y cataforéticos.
2. Se optimizaron el potencial de aplicación y temperatura de curado de pintado por cataforesis a partir de las propiedades anticorrosivas de los sistemas.
3. Se diseñó una nueva imprimación orgánica en polvo mediante el uso de trifluorometanosulfonatos de lantánido y ácido de Meldrum, consiguiendo una enorme reducción de la temperatura y tiempo de curado respecto a un sistema convencional, manteniendo a su vez buenas propiedades térmicas, mecánicas y anticorrosivas.
A lo largo de la tesis doctoral se realizaron estudios de propiedades anticorrosivas (EIS, AC/DC/AC, ensayo cíclico y niebla salina), estudios térmicos (DSC, estudio cinético y TGA), estudios mecánicos (DMTA, tensión-deformación, impacto, rayado y adherencia) y otros secundarios como FT-IR y SEM. / García Espallargas, SJ. (2006). Formulación de imprimaciones epoxi en polvo de curado a bajas temperaturas basadas en triflatos de lantánido. Desarrollo de una técnica electroquímica para la evaluación acelerada de la protección anticorrosiva de recubrimientos orgánicos:.. [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1899 / Palancia
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[en] ANTICORROSIVE ORGANIC COATING NANOFILLED WITH REDUCED GRAPHENE OXIDE IN CO2 ENVIRONMENT / [pt] REVESTIMENTO ORGÂNICO ANTICORROSIVO NANO ADITIVADO COM ÓXIDO DE GRAFENO REDUZIDO EM AMBIENTE DE CO2ANANIAS ALEXANDRE EMMERICK 14 June 2023 (has links)
[pt] Esta pesquisa avaliou a resistência a corrosão de revestimentos de base em
resina epóxi, reforçada com 0,1% wt e 0,5% wt de óxido de grafeno reduzido
(rGO), aplicado sobre um substrato em aço carbono AISI 1020. Como teste de
corrosão foi aplicado testes de imersão em solução com 3,0% wt de NaCl
saturadas com CO2, em um vaso de pressão a 70 bar na temperatura de 40 ᵒC, por
528 h. Os revestimentos foram avaliados por teste de aderência (Pull Off),
microdureza (Dureza Shore D) e caracterizado por Microscopia Eletrônica de
Varredura (MEV) quanto a qualidade de ancoragem do revestimento ao substrato,
porosidade e espessura, para a análise de existência de pites na superfície do
substrato metálicos foi utilizada microscopia ótica (MO). Os resultados obtidos
evidenciaram que os revestimentos nas três condições, como recebido, aditivados
com 0,1% wt e 0,5% de rGO tiveram a mesma eficiência na proteção do substrato
metálico, todos igualmente, evitaram a formação de pites nas condições de testes
propostas. Para adição de 0,1% wt de rGO ocorreu refinamento dos poros e a
adição de 0,5% wt promoveu drástica redução da densidade de poros. A adição do
rGO não influenciou na Dureza Shore D dos revestimentos. Para pré teste de
corrosão, o revestimento com 0,1% wt de rGO obteve maior densidade de poros
e menor valor de dureza, seguido pelo 0,0% wt e posterior 0,5% wt de rGO. Para
pós testes de corrosão a ordem é invertida. Os resultados pós testes de corrosão
indicaram que a porosidade possibilitou a permeação da solução nos
revestimentos, e está relacionada com as bolhas e empolamentos, que
influenciaram na dureza. A adição de 0,1% wt e 0,5% wt de rGO não influenciou
na ancoragem dos revestimentos, obtendo boa acomodação nas irregularidades da
superfície metálica do substrato. / [en] This research evaluated the corrosion resistance of an epoxy resin-based coat,
reinforced with 0.1 and 0.5 wt% of reduced graphene oxide (rGO), applied to AISI
1020 carbon steel. Immersion tests in aqueous solution with 3.0 wt% NaCl
saturated with CO2, in a pressurized cell at 70 bar at 40⁰C, for 528 h. The coating
was evaluated by Pull-Off Test, microhardness (Shore D hardness), and Scanning
Electron Microscopy (SEM). The quality of the coating anchoring to the
substrate, porosity, and thickness was evaluated. The presence of pits on the
surface of the metallic substrate was assessed by Optical Microscopy (OM). The
results obtained indicated that the addition of rGO contributed to greater corrosion
resistance and provided better structural integrity to the coating. The results
obtained showed that the coatings under the three conditions, as received and 0.1
and 0.5wt% rGO additions had the same efficiency in protecting the metallic
substrate, avoiding pitting. Pore refinement occurred for 0.1wt % rGO, and the
addition of 0.5wt% promoted a drastic reduction in pore density. The addition of
rGO did not influence on the Shore D Hardness of the coatings. For a precorrosion
test, the coating with 0.1wt% of rGO obtained higher pore density and
lower hardness value, followed by 0 wt% and later 0.5 wt% of rGO. For the post
corrosion test, the order is reversed. The results of the post corrosion test indicated
that the porosity allowed the permeation of the solution in the coatings and is
related to the bubbles and blistering, which influenced the hardness. The addition
of 0.1 and 0.5 wt% or rGO did not affect the coating anchoring, obtaining
reasonable accommodation in the irregularities of the substrate metallic surface.
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Fabricación y caracterización de materiales compuestos de alto rendimiento medioambiental derivados de resinas ecológicas y refuerzos de fibras naturales y estructuras híbridasLascano Aimacaña, Diego Sebastián 06 September 2022 (has links)
Tesis por compendio / [ES] Es evidente cómo el aumento de la concienciación medioambiental respecto al uso de materiales poliméricos de origen petroquímico o plásticos de un único uso ha cambiado por completo el panorama de los materiales poliméricos, desde el punto de vista de su concepción o de su uso. Durante el desarrollo de esta tesis doctoral se ha abarcado varias alternativas con el fin de obtener materiales nuevos, que no tengan solo un bajo impacto ambiental, sino también que posean propiedades competitivas al compararlos con materiales convencionales, además de que su elaboración no conlleve un cambio drástico con respecto a las tecnologías existentes en la actualidad. Es por eso por lo que el objetivo principal de esta tesis doctoral se centra en el desarrollo y caracterización de nuevos materiales con un alto rendimiento medioambiental a partir de matrices termoplásticas como el poli(ácido láctico) (PLA) y matrices termoestables como resinas epoxi con un contenido parcial o total de origen natural. Además del uso de rellenos y fibras de origen natural. / [CA] És evident com l'augment de la conscienciació mediambiental respecte a l'ús de materials polimèrics d'origen petroquímic o plàstics d'un únic ús ha canviat per complet el panorama dels materials polimèrics, des del punt de vista de la seua concepció o del seu ús. Durant el desenvolupament d'aquesta tesi doctoral s'han tingut en compte diverses alternatives amb la finalitat d'obtindre materials nous, que no tinguen només un baix impacte ambiental, sinó també que posseïsquen propietats competitives en comparar-los amb materials convencionals, a més de que la seua elaboració no comporte un canvi dràstic respecte a les tecnologies existents en l'actualitat. És per això, per la qual cosa l'objectiu principal d'aquesta tesi doctoral se centra en el desenvolupament i caracterització de nous materials amb un alt rendiment mediambiental a partir de matrius termoplàstiques com el àcid polilàctic (PLA) i matrius termoestables com a resines epoxi amb un contingut parcial o total d'origen natural. A més de l'ús de reforços i fibres d'origen natural. / [EN] It is remarkable how the increase in environmental awareness regarding the use of polymeric materials of petrochemical origin or single-use plastics has completely changed the scenario of polymeric materials development and use. This doctoral thesis has proposed several alternatives in order to obtain new materials with low environmental impact and competitive properties to conventional materials. In addition to the fact that their elaboration does not entail a drastic change respect to existing technologies. Therefore, the main objective of this doctoral thesis focuses on developing and characterizing new materials with a high environmental performance from thermoplastic matrices such as poly(lactic acid) (PLA) and thermosetting matrices such as epoxy resins with a partial or total content of natural origin. In addition to the use of fillers and fibers of natural origin. / This research work was funded by the Spanish Ministry of Science, Innovation and Universities (MICIU) project numbers RTI2018-097249-B-C21 and MAT2017-84909-C2-2-R.
D.L. thanks Universitat Politècnica de València (UPV) for the grant received through the PAID-01-18 program. / Lascano Aimacaña, DS. (2022). Fabricación y caracterización de materiales compuestos de alto rendimiento medioambiental derivados de resinas ecológicas y refuerzos de fibras naturales y estructuras híbridas [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/185886 / TESIS / Compendio
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