Resumo em Português:
As porcelanas aluminosas são utilizadas como materiais de isoladores elétricos de alta tensão. Este tipo de porcelana se caracteriza por apresentar excelentes propriedades físicas, mecânicas e elétricas. As porcelanas aluminosas são fabricadas usando-se formulação de massa do tipo composta contendo caulim, argila plástica, feldspato e alumina. Na literatura é encontrada uma larga faixa de composições para essas porcelanas. Por outro lado, o setor de rochas ornamentais gera enormes quantidades de resíduos sólidos ricos em compostos fundentes, que podem ser usados como matéria-prima alternativa na fabricação de porcelanas. Neste trabalho foi estudada porcelana elétrica aluminosa incorporada com até 35 % em peso de resíduo de rocha ornamental em substituição do feldspato sódico, que é uma matéria-prima natural. As massas cerâmicas foram preparadas pelo processo via seca. Peças de porcelanas aluminosa em forma de disco foram preparadas por prensagem uniaxial a 50 MPa. As amostras foram sinterizadas em forno tubular a 1350 ºC por 1h. As seguintes propriedades tecnológicas foram avaliadas: retração linear, absorção de água, massa específica aparente, porosidade aparente, resistência à compressão e resistividade elétrica. A microestrutura sinterizada foi acompanhada por microscopia eletrônica de varredura e difração de raios X. Os resultados experimentais mostram que o resíduo de rocha ornamental pode substituir em até 10 % em peso o feldspato sódico na formulação de porcelana aluminosa. A microestrutura sinterizada foi fortemente influenciada pela adição do resíduo de rocha ornamental.Resumo em Inglês:
Aluminous porcelains are used as materials for high voltage electrical insulation. This type of porcelain is characterized by their excellent physical, mechanical and electrical properties. Aluminous porcelains are manufactured using compound body formulation containing kaolin, plastic clay, feldspar and alumina. A wide range of compositions is found in the literature for these porcelains. On the other hand, the ornamental rock sector generates huge amounts of solid wastes rich in flux materials, which can be used as an alternative raw material in the manufacture of porcelains. The present work studied aluminous electrical porcelain with up to 35 wt.% of ornamental rock waste in replacement of sodium feldspar, which is a natural raw material. The ceramic pastes were prepared by the dry process. Pieces of disc-shaped aluminous porcelain were prepared by uniaxial pressing with 50 MPa. The samples were sintered in a tubular furnace at 1350 °C for 1h. The following technological properties were evaluated: linear shrinkage, water absorption, bulk density, apparent porosity, compressive strength and electrical resistivity. The sintered microstructure was analyzed by scanning electron microscopy and X-ray diffraction. Experimental results show that ornamental rock waste can replace up to 10 % of sodium feldspar in the formulation of aluminous porcelain. The sintered microstructure was strongly influenced by the addition of ornamental rock waste.Resumo em Espanhol:
La Guadua angustifolia-Kunth es un recurso forestal que debido a sus características físicas y mecánicas ha sido utilizado principalmente en la construcción de viviendas, en la fabricación de laminados y de artículos decorativos. Además es una planta que desempeña un importante papel como protectora de cuencas hidrográficas, en la captura de CO2 y en la conservación de suelos. La caracterización térmica y mecánica de este tipo de materiales de origen biológico es de mucha importancia ya que permiten optimizar los procesos de transformación industrial para mejorar la calidad del producto final. En este trabajo se reportan mediciones de difusividad térmica, efusividad térmica y dureza Brinell (DB) que fueron hechas a muestras tomadas a lo largo del culmo de la guadua, considerando las zonas conocidas como cepa, basa y sobrebasa. Los parámetros termofísicos fueron medidos haciendo uso de la técnica fotoacústica mientras que los valores de DB fueron calculados de acuerdo con estándares internacionales. Los resultados muestran que las magnitudes asociadas al transporte de calor y a la deformación superficial en la guadua son homogéneas a lo largo de ella. Se comprobó que este comportamiento presenta alta correlación con las características morfoanatómicas de la planta, que fueron determinadas a través de la observación de micrografías.Resumo em Inglês:
Guadua angustifolia-Kunth is a forest resource with special physical and mechanical characteristics, which is used mainly in houses building, laminates manufacture, and decorative items. Also it plays an important role in watershed protection, in the CO2 capture and soil conservation. The thermal and mechanical characterization of this type of biological materials is very important for optimizing the industrial transformation processes and improving the final product quality. In this work, thermal diffusivity, thermal effusivity and Brinell hardness (DB) of bottom, middle and top culm areas along the Guadua were considered. These thermo-physical parameters were measured using photoacoustic technique, while DB values were calculated according to the international standards. Results show that heat transport and surface deformation magnitudes are homogeneous along this bamboo. It was found that this behavior is highly correlated with the morpho-anatomical characteristics of the plant, which were determined through photo-micrographs.Resumo em Inglês:
Natural fibers, mainly those lignocellulosic extracted from plants, have, in the past few decades, attracted the attention not only of scientists but also of industrial technologists of our society interested in their engineering materials. As it is well known, uses of natural fiber in clothes carpets, baskets, ropes and low cost construction roofing has existed from the beginning of our civilization. Today environmental and energy saving issues are motivating research works on new uses of lignocellulosic fibers in polymer composites. Moreover, industrial application of lignocellulosic fiber composites are already in technological sectors such the automobile industry, packing and civil construction. In addition to environmental, economical and social benefits, some lignocellulosic fibers present specific properties that are not comparable to those of other synthetic fiber used for polymer composite reinforcement. In fact, the mechanical strength and stiffness of any natural fibers is, however, significantly inferior and needs to be improved in order to compete with those of the synthetic fibers. The present work investigated the effect of electron beam irradiation on the mechanical behavior of the buriti petiole fiber, which presents a potential for composite reinforcement. Distinct lots of buriti fibers were irradiated at 50, 250 and 500 kGy using a 1.5 MeV electron beam accelerator. The results showed marked changes in the tensile properties of the buriti petiole fiber. This was discussed in terms of the structural modifications occurring in the irradiated lignocellulosic structure.Resumo em Português:
Aço revestido com eletrodepósitos de liga ZnFe é um material de uso comum na indústria de construção civil e automotiva. O revestimento à base de zinco necessita, entretanto, ser protegido de ambientes corrosivos através de um tratamento de superfície que geralmente contém cromo hexavalente (Cr6+), tóxico para o meio ambiente e cancerígeno para o homem. O presente trabalho apresenta um estudo com inibidores de corrosão contendo terras raras (Ce ou La), sobre aço revestido com eletrodepósitos de liga ZnFe. Esses filmes foram avaliados através das Curvas de Polarização, da Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE), da Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectrometria de Energia Dispersiva (EDS). A espectroscopia fotoelétrica de emissão de raios-X (XPS) também foi utilizada para comprovar a presença desses filmes contendo óxidos sobre a superfície da liga ZnFe. Os resultados de EIE e polarização indicaram que as camadas estudadas foram eficientes contra corrosão e que seu desempenho dependia do tipo de cátion presente no sal. A amostra representada por Ce+ZnFe mostrou o melhor desempenho na proteção contra a corrosão, havendo um decréscimo de aproximadamente 10 vezes na densidade de corrente quando a liga foi medida com Ce+ ZnFe um aumento de IZI em uma ordem de grandeza.Resumo em Inglês:
Zinc-iron alloy electroplated steel is a material commonly used in the construction industries and automotive. This zinc-based material needs, however, to be protected against corrosive environments through a surface treatment that generally has hexavalent chromium, wich is toxic to the environment and may cause cancer to human being. This paper shows a study with the films of rare earth (Ce or La) on the zinc-iron alloy electroplated steel. These films were evaluated using Polarization Curves, Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS), Scanning Electron Microscopy (SEM) and EDS. The X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was also used to prove the existence of oxide films on the surface of zinc-iron alloy electroplated steel. The EIS and Polarization results have shown that the systems under study were efficient against corrosion and its performance depended upon the type of salt. The sample ZnFe+Ce proved to have the best inhibitors against corrosion.The cathodic branch of the polarization curve presents a decrease in order of 10 times in the current density when the ZnFe alloy coating were treated with rare earth and gZgincrease in order of one time at the same circumstance.Resumo em Português:
A dificuldade de degradação e armazenamento de rejeitos de pneus vem a cada ano intensificando os problemas ambientais, além da proliferação de insetos e roedores, tornando um resíduo danoso à saúde pública. Este trabalho tem como objetivo estudar o efeito da incorporação de resíduos de borracha de pneus nas propriedades físicas e mecânicas de compósitos de matriz polimérica termorrígida, visando à reutilização do resíduo industrial e a obtenção de produtos que atendam aos padrões e normas técnicas da indústria Brasileira. Um planejamento fatorial completo de experimentos do tipo 2²3¹ foi utilizado na análise dos resultados. Os fatores experimentais investigados neste trabalho foram: granulometria (30/50 e 100/200 US-Tyler), fração volumétrica (10, 25 e 50%) das partículas de borracha e adição de anidrido maléico (1,5%) como agente compatibilizante. As variáveis respostas investigadas neste experimento foram: densidade volumétrica, porosidade aparente e resistência à compressão. As partículas 100/00 US-Tyler promoveram maior densidade, aumentando a resistência mecânica dos compósitos. O aumento da fração de borracha reduz a densidade e a resistência mecânica, entretanto, o percentual de 25% exibe propriedades aceitáveis em aplicações de engenharia. O anidrido maléico afetou as propriedades dos compósitos principalmente quando partículas de 30/50 US-Tyler e fração de 10 a 25% de borracha foram adicionadas.Resumo em Inglês:
The difficulty of degradation and storage of rejected tyres has led to increasing environmental problems, beyond the proliferation of insects which may transmit diseases becoming a harmful residue to the public health. This work investigates the physical and mechanical properties of polymeric composites based on tyre rubber wastes in order to achieve a sustainable material which is in accordance with international construction standards. A full factorial design of experiments of type 2²3¹ was used to analyze the results. The experimental factors investigated were: particle size (30/50 US-Tyler and 100/200 US-Tyler), volume fraction (10, 25 and 50%) of rubber particles and the addition of maleic anhydride (1.5%) as a compatibilizing agent. The investigated responses in this experiment were: bulk density, apparent porosity and compressive strength. The rubber particles of 100/200 US-Tyler provided the increase of density and strength of the composites. The increase of rubber fraction reduced the density and strength, however, the level of 25% of rubber exhibited acceptable properties for engineering applications. The maleic anhydride affected the properties of the composites mainly when the rubber particle size is at 30/50 US-Tyler and rubber fractions at 10 and 25%.Resumo em Português:
A indústria de cerâmica vermelha é em parte responsável pela degradação ambiental provocadas pelo jazimento das matérias primas, a queima dos produtos e o descarte dos resíduos cerâmicos após queima. Este trabalho tem como objetivo verificar a potencialidade de se produzir revestimento cerâmico, incorporando chamote de telhas a uma massa básica típica para produção de revestimento semi-poroso. A massa básica e o chamote foram caracterizados por fluorescência de raios X, análise mineralógica por difração de raios X. Corpos de prova foram confeccionados por prensagem uniaxial partir da massa básica aditivada com 5%, 10%, 15% e 20% de chamote, em seguida queimados em escala industrial em forno de rolo, com temperatura de pico a 1135ºC em um ciclo de 25 min, para depois serem avaliados do ponto de vista tecnológico: absorção de água, retração linear de queima, tensão de ruptura a flexão, porosidade aparente, massa específica aparente, perda ao fogo e por último analisados microestruturalmente por microscopia eletrônica de varredura. Os resultados encontrados mostraram que a adição de chamote de telhas provoca redução da resistência mecânica e aumento de absorção de água. Mesmo assim, os resultados encontrados para a formulação dopada com até 20% de chamote encontram-se dentro dos valores estabelecidos pela norma vigente.Resumo em Inglês:
The red ceramics industry is partially accountable for the environmental degradation provoked by extraction of raw material, burning of the products and discards of waste ceramic after burning. This paper aims at examining the potential of the production of ceramic tiles by adding roof tile chamotte to the basic mass typically used in the production of semi-porous tiles. The basic mass and the chamotte were characterized by X ray fluorescence, mineralogical analysis by X ray diffraction. Test samples were produced by uniaxial pressing with the addition of 5%, 10%, 15% and 20% chamotte to the basic mass, being then fired in an industrial roller oven with a peak temperature of 1135ºC in a cycle of 25 min, to be later analyzed from a technological point of view: water absorption, linear retraction , flexural strength, apparent porosity, apparent specific mass and burning loss, being finally microstructurally analyzed through scanning electron microscopy The results have shown that the addition of roof tile chamotte causes a reduction in the mechanical strength and increases water absorption. Yet, the results found for the formulation doped with up to 20% chamotte are within the range established by current regulations.Resumo em Espanhol:
Mediante la tecnología de proyección térmica por combustión oxiacetilénica se aplicaron sobre sustratos de acero al carbono AISI-SAE 1020 recubrimientos cerámicos a partir de residuos de catalizadores utilizados en procesos de refinación en la industria del petróleo. La adherencia y la dureza de los recubrimientos fueron evaluadas según las normas C633-01(2008) y ASTM C1327-08 respectivamente, con valores de adhesión que oscilan entre 2,9 y 17,7 MPa y valores de microdureza Vickers entre 5,4 y 8 GPa. Los resultados obtenidos permiten visualizar su posible aplicación industrial en componentes que requieran resistencia al desgaste, a las altas temperaturas o al choque térmico, a un costo menor que los elaborados con materias primas comerciales, debido a la re-utilización de los residuos sólidos en la elaboración de los recubrimientos y generando valor agregado como solución tecnológica al impacto ambientalmente negativo que generan los residuos de los catalizadores.Resumo em Inglês:
Ceramic coatings were elaborated onto carbon steel substrates by oxy-fuel thermal spraying process from catalysts waste used in petroleum refining. The adhesion and micro-hardness Vickers were evaluated according to ASTM C633-01(2008) and ASTM C1327-08 standards respectively, with adhesion values varying between 2,9 and 17,7 MPa and values of microhardness Vickers between 5,4 and 8 GPa. The results obtained indicate that these coatings could be used in industrial applications, mainly in components requiring resistance to wear and thermal shock or high temperatures, at a low cost due to reuse of solid waste as raw materials in the production of coatings, and giving a technological solution to environment problems produced by these catalysts waste.