TCC - Engenharia de Materiais (UACSA)
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Resultados da Pesquisa
Item Estudo da viabilidade de substituição de materiais para fabricação de garrafas para envase de água mineral(2025-12-15) Siqueira, Vitoria Silva Cavalcanti de; Leite, Rogerio Fagundes; http://lattes.cnpq.br/6479631577282292; https://lattes.cnpq.br/1413649645410408O Brasil descarta anualmente milhões de toneladas de plástico nos mares, mantendo-se entre os dez países que mais realizam descarte inadequado desses resíduos. Apesar de existirem políticas que buscam responsabilizar fabricantes e fornecedores, os impactos ambientais e à saúde persistem, afetando seres vivos. Considerando que as embalagens de bebidas representam grande parte do mercado global de embalagens, avaliado em trilhões de reais, torna-se essencial determinar alternativas mais sustentáveis aos plásticos de origem fóssil, especialmente para essa aplicação. Nesse contexto, a substituição do PET por biopolímeros biodegradáveis, como poli(ácido láctico) PLA e poli(etileno 2,5-furandicarboxilato) PEF, apresenta potencial promissor. Contudo, a literatura disponível ainda é limitada quanto à caracterização quantitativa dos custos de produção unitária de garrafas fabricadas com esses biopolímeros. Apesar disso, algumas indústrias já produzem e comercializam garrafas de PLA e PEF, indicando avanço tecnológico e crescente interesse do setor. Para analisar sua competitividade, este estudo baseou-se em uma ampla pesquisa bibliográfica que incluiu não apenas artigos científicos, mas também relatórios setoriais, legislações, diretrizes técnicas e documentos de órgãos públicos. Esses materiais foram fundamentais para desenvolver equações, critérios de viabilidade e análises visuais. Ambos os materiais demonstraram compatibilidade com processos industriais de moldagem por sopro e estiramento, embora apresentem desafios relacionados à permeabilidade, coloração, parâmetros operacionais e necessidade de upgrades nas linhas de produção. Além disso, a obtenção de matéria-prima ainda representa um fator crítico para redução dos custos das resinas. Assim, a viabilidade apresentada neste trabalho serve como base para novas pesquisas e para o desenvolvimento de linhas de produção de garrafas produzidas a partir de biopolímeros.Item Influência da calcinação e do óxido de grafeno na absorção e microestrutura de compósitos de gesso(2025-12-19) Soares, Caio Valadão; Ghislandi, Marcos Gomes; http://lattes.cnpq.br/3409757365313853; https://lattes.cnpq.br/5792399834389887O gesso, um aglomerante mineral de gipsita amplamente utilizado na construção civil, apresenta limitações de fragilidade e intolerância à umidade. Este estudo teve como objetivo avaliar a absorção de água e as propriedades microestruturais de compósitos de gesso reforçados com Óxido de Grafeno (OG) (0,01% em massa) após a submissão da calcinação a 260 °C. A calcinação visa gerar a fase hemi-hidrato (bassinita) e promover a redução parcial de grupos do OG (hidroxila, epóxi e carboxila), impactando a porosidade. As amostras foram caracterizadas por Difração de Raios-X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e ensaios de Absorção de Água (Capilaridade e Imersão Total). Os resultados de DRX confirmaram a transformação do gesso em bassinita após a calcinação, e seu retorno à gipsita acicular após a reidratação. A calcinação demonstrou ser o fator mais determinante, elevando a capacidade de absorção total de água (Ab) de 23,8% (amostras não calcinadas) para 47,9% (gesso calcinado puro) e 45,0% (gesso calcinado com OG), devido à geração de porosidade pela perda da água de cristalização. Embora o OG tenha reduzido levemente a absorção total, ele acelerou significativamente a velocidade de absorção capilar. Esta aceleração é atribuída à sua redução térmica a 260 °C, que elimina grupos funcionais e aumenta a micro porosidade local, criando caminhos preferenciais para a entrada de água. Concluiu-se que o calcinação influencia a microestrutura do gesso, e o Óxido de Grafeno, mesmo em baixa concentração, altera a cinética de absorção do compósito calcinado.Item Viabilidade ambiental e econômica do PLA em embalagens de alimentos: uma análise comparativa com plásticos convencionais(2025-07-31) Bezerra, Ediane da Conceição; Figueiredo, José Fernando Dagnone; https://lattes.cnpq.br/0648307320706020; https://lattes.cnpq.br/9497923186479192Nos últimos anos, o aumento da preocupação com os impactos ambientais causados pelos plásticos tradicionais tem incentivado a busca por alternativas mais sustentáveis. Entre essas opções, destaca-se o PLA, um bioplástico de origem vegetal e biodegradável, com potencial para substituir materiais como PE, PP e PET em embalagens. Este estudo tem como objetivo analisar a viabilidade do PLA, considerando seus benefícios ambientais e econômicos dentro da proposta da economia circular. Diante do exposto o objetivo geral é avaliar a viabilidade ambiental e econômica do PLA em comparação aos plásticos convencionais utilizados em embalagens de alimentos. Este trabalho trata-se de um estudo bibliográfico, desenvolvido a partir da análise e interpretação de publicações científicas, artigos, dissertações, teses e documentos oficiais que abordam o tema. Dessa forma, o PLA se mostra como uma alternativa real para substituir parte dos plásticos derivados do petróleo, desde que sejam criadas condições adequadas para seu desenvolvimento e uso responsável. O futuro desse material depende de ações integradas que envolvam pesquisa, inovação, políticas públicas e educação ambiental, para que ele possa ser acessível, funcional e, de fato, sustentável.Item Análises físicas e estruturais de peças cerâmicas esmaltadas(2025-12-12) Santos, Ana Beatriz da Silva; Diniz, Verônica Cristhina de Souza; http://lattes.cnpq.br/9239037374332331; http://lattes.cnpq.br/5925076216739794As propriedades de produtos cerâmicos dependem diretamente da composição e do comportamento físico e estrutural das matérias-primas utilizadas. Este trabalho avaliou a influência da aplicação de esmaltes nas propriedades físicas e estruturais de peças cerâmicas obtidas pelo processo de colagem. As peças cerâmicas foram divididas em quatro grupos e submetidos ao tratamento térmico em temperatura máxima de 1238 ºC. As amostras foram caracterizadas por DRX e medidas físicas de densidade e porosidade aparente, absorção e retração. Os resultados indicaram a presença de fases majoritárias da caulinita e quartzo, e variações mineralógicas associadas às distintas origens das matérias-primas. Como esperado, as amostras esmaltadas apresentaram melhor desempenho, obtendo uma menor absorção (8,14%), porosidade reduzida (16,08%) e maior densidade (1,98 g/cm³). No entanto, o grupo não esmaltado apresentou desempenho inferior, reforçando a eficácia do revestimento vítreo na melhoria das características físicas dos corpos cerâmicos. Os resultados evidenciam que tanto o esmalte quanto a procedência das matérias-primas influenciam diretamente as propriedades físicas dos corpos cerâmicos, contribuindo para a aprimoração de formulações e parâmetros de processamento cerâmico.Item Compósito de polipropileno reciclado com reforço de partículas de carbonato de cálcio na indústria de eletrodomésticos(2025-03-12) Silva Junior, Ginaldo Sebastião da; Leite, Rogério Fagundes; http://lattes.cnpq.br/6479631577282292; http://lattes.cnpq.br/6426161163514516Este trabalho investigou o desenvolvimento de compósitos à base de polipropileno reciclado (PCR) de polipropileno homopolímero (PP Homo) com adição de carbonato de cálcio (CaCO₃) em diferentes concentrações (5% e 10%). As blendas foram processadas por extrusão e moldagem por injeção, e as propriedades térmicas e mecânicas dos compósitos foram avaliadas por meio de Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) e ensaios mecânicos (tensão-deformação). Os resultados indicaram que a incorporação de CaCO₃ interferir na cristalização do material, reduzindo a cristalinidade e alterando as transições térmicas. Paralelamente, a adição de CaCO₃ aumentou o módulo de elasticidade, porém reduziu a ductilidade, impactando parâmetros como tensão máxima e alongamento na ruptura. Concluiu-se que a utilização combinada de PCR e CaCO₃ mostra-se viável para o desenvolvimento de compósitos com propriedades ajustadas, embora seja necessária a otimização das formulações para alcançar o equilíbrio ideal entre rigidez e tenacidade.Item Abordagem de síntese verde na obtenção de nanopartículas de ZnO para fotodegradação de contaminantes orgânicos(2025-05-23) Arruda, Joyce Maria Batista Barbosa de; Peña Garcia, Ramón Raudel; http://lattes.cnpq.br/2997448735629942; http://lattes.cnpq.br/3190793049181177Este trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência fotocatalítica de materiais à base de óxido de zinco (ZnO), sintetizados por meio de uma rota assistida por goma de manga como agente estabilizante natural, na degradação do fármaco metronidazol (MTZ) em meio aquoso. As amostras foram calcinadas a duas temperaturas distintas, 400 °C e 600 °C, e submetidas a ensaios sob radiação UV. O material tratado a 400 °C apresentou o melhor desempenho, atingindo uma eficiência de 74,94% na degradação do poluente. Já a amostra calcinada a 600 °C obteve eficiência inferior, com 41,26%. Também foram avaliadas diferentes quantidades do fotocatalisador (25 mg e 100 mg), utilizando-se a amostra de 400 °C, o que resultou em eficiências de 15,63% e 56,1%, respectivamente. Os dados indicam que a temperatura de calcinação influencia diretamente a estrutura e a atividade do material, sendo que a menor temperatura favoreceu características que ampliaram sua capacidade fotocatalítica. Além disso, o aumento da massa do catalisador teve impacto positivo na degradação do MTZ. Os resultados demonstram que o ZnO obtido com auxílio da goma de manga representa uma alternativa viável e promissora para o tratamento de águas contaminadas com resíduos fármacos.Item Análise das propriedades térmicas, mecânicas e microestrutura das blendas poliméricas de polipropileno e polietileno de alta densidade(2025-08-14) Pereira, Ana Luiza da Silva; Freitas, Jucleiton José Rufino de; http://lattes.cnpq.br/5437959745507297; http://lattes.cnpq.br/6623682137320335A blenda é uma mistura física de dois ou mais polímeros, sem forte ligação química, e atualmente vem ganhando destaque no setor produtivo, devido às suas diversas aplicações, tais como: embalagens, tubos, componentes automotivos entre outros. Dois polímeros amplamente utilizados na indústria de plásticos são o Polipropileno (PP) e Polietileno de Alta Densidade (PEAD), devido ao seu baixo custo, reciclabilidade e reprocessamento. Assim, conhecer as propriedades desses dois polímeros torna-se importante. Portanto, este trabalho tem como objetivo o estudo do comportamento mecânico, térmico e análise da microestrutura de blendas poliméricas a partir de resíduos extrudados da indústria polimérica. Os pellets foram utilizados como matéria-prima para a confecção das blendas por extrusão, nas quais foram analisadas as propriedades mecânicas através do ensaio de tração, e as propriedades térmicas através da Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) e a microestrutura por MEV (Microscópio Eletrônico de Varredura).Item Propriedades estruturais, morfológicas e ópticas do composto zn1-x-yerxcryo sintetizado por coprecipitação(2025-05-26) Souza, Luan Vinícius Neves de; Peña Garcia, Ramón Raudel; http://lattes.cnpq.br/2997448735629942; http://lattes.cnpq.br/4904299523236750Este estudo avaliou o efeito de cátions dopantes sobre propriedades estruturais, ópticas e morfológicas do composto Zn1-x-yErxCryO, o qual [(x, y) = (0,00; 0,00), (0,02; 0,01), (0,02; 0,02), (0,02; 0,05) e (0,02; 0,07)] sintetizado pelo método de coprecipitação. A análise estrutural do composto indicou a existência da estrutura hexagonal Wurtzita, polimorfismo característico do ZnO. Os parâmetros de rede (a e c), tamanho de cristalito (D) e distorção de rede (ε) foram calculados a partir do padrão de DRX. O espectro Raman a temperatura ambiente indicou regiões associadas a defeitos estruturais. O espectro de refletância difusa dos compostos mostrou duas bandas bem definidas em 520 e 652 nm, que certificam a substituição dos cátions Zn2+ por cátions Er3+ na estrutura cristalina do ZnO. Usando o modelo de Kubelka-Munk e o gráfico de Tauc, foi estimado a banda de energia dos compostos. Os valores calculados estão de acordo com o ZnO sintetizado por coprecipitação encontrado na literatura. A energia de Urbach calculada para cada material evidenciou que o grau de desordem e defeitos encontrados na rede cristalina aumenta conforme eleva-se o percentual de Cr. Os compostos apresentaram propriedades interessantes com as modificações propostas, instigando estudos futuros a respeito da aplicabilidade em diversos âmbitos industriais e tecnológicos.Item Redução da emissão de CO2: influência na microestrutura e propriedades mecânicas dos materiais cimentícios(2025-03-18) Aragão, Caio César Feitosa; Nascimento, Renalle Cristina Alves de Medeiros; http://lattes.cnpq.br/6167163214175615; http://lattes.cnpq.br/4328816936256791Os materiais cimentícios, amplamente utilizados na indústria da construção civil, desempenham um papel fundamental não apenas na infraestrutura moderna, mas também são responsáveis por significativa emissão de CO2 ao longo de seu ciclo produtivo. A redução da emissão de CO2 tem sido amplamente estudada como uma estratégia para melhorar a sustentabilidade e a eficiência dos materiais cimentícios e à base de cal. O objetivo deste estudo foi analisar os impactos da carbonatação acelerada e do uso de materiais modificados na micro e macroestrutura dos materiais cimentícios e à base de cal. A metodologia baseou-se em uma revisão integrativa da literatura, considerando estudos publicados entre 2019 e 2024 em bases científicas reconhecidas. Foram analisadas pesquisas que abordam a influência da carbonatação, da pressão de CO2 e do uso de resíduos industriais na resistência mecânica e durabilidade dos materiais. Os resultados indicaram que: i) a carbonatação acelerada melhora a densidade e a resistência à compressão dos materiais, reduzindo a porosidade e aumentando a sua estabilidade química, ii)a utilização de agregados reciclados e resíduos de carbeto de cálcio também se mostrou eficaz na captura de CO2, contribuindo para a sustentabilidade do setor e iii) a redução de CO2 nos materiais cimentícios é uma abordagem promissora para a indústria da construção, promovendo materiais mais sustentáveis e de alto desempenho. No entanto, desafios como a padronização do processo e a viabilidade econômica ainda precisam ser superados.Item Estudo eletroquímico de corrosão da liga Ni-w obtida pelo processo de eletrodeposição em aços API 5L X70(2025-03-19) Silva, José Webson da; Santos, Aureliano Xavier dos; http://lattes.cnpq.br/0810494477757052; http://lattes.cnpq.br/5836699779911871Os aços API 5L X70 são utilizados em malhas dutoviárias que são responsáveis pelo transporte de petróleo e seus derivados. No entanto, sua susceptibilidade à corrosão é uma preocupação, especialmente em ambientes agressivos, como solos úmidos, água do mar e meios ácidos contendo H2S. Assim, pesquisas vem sendo desenvolvidas a partir de depósitos da liga metálica níquel-tungstênio (Ni-W) por eletrodepositados para melhorar a resistência à corrosão dessas tubulações, a qual oferece uma alternativa particularmente promissora devido às suas melhores propriedades mecânicas e de resistência à corrosão e a possibilidade de deposição em geometrias mais complexas. Estudou-se o processo de eletrodeposição de liga Ni-W sobre um cátodo, utilizando um banho eletrolítico contendo sulfato de níquel e tungstato de sódio. Neste trabalho, foram analisados os efeitos dos parâmetros operacionais: pH , temperatura e densidade de corrente do banho eletrolítico, sobre a composição química da liga binária de Ni-W. Os revestimentos de níquel-tungstênio (Ni-W) foram fabricados por eletrodeposição usando um planejamento fatorial composto central de 23 com três pontos centrais e dois axiais, totalizando dezesseis experimentos. O planejamento Composto Central Rotacional foi associado à metodologia de superfície de resposta (MSR). Os depósitos da liga Ni-W foram caracterizados inicialmente quanto à sua composição química, e foi realizado a através da técnica de DRX, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e resistência à corrosão para estudos morfológicos. Os resultados indicam que os revestimentos apresentaram características parcialmente amorfo, com a variável pH tendo a maior influência em comparação às variáveis densidade de corrente (mA/cm2) e temperatura (°C) do banho sobre a composição química dos revestimentos. Foi observado um favorecimento na deposição de W em níveis intermediários (0) do planejamento experimental para pH = 6,5, os melhores parâmetros obtidos para o potencial de corrosão, resistência a polarização e taxa de corrosão foram nas condições operacionais de 55 mA/cm2, pH 6,5 e 55° C, com um valor de Rp igual a 12,91 (KΩ.cm2), Ecoor de -0,558 (V) e icorr 8,35 (μA/cm2).