Trabalho de Conclusão de Curso
O Trabalho de Conclusão de Curso (TCC) seguirá normas e diretrizes definidas em Colegiado de Curso em Engenharia de Materiais e com atendimento ao disposto na legislação nacional e na Resolução CONAC nº 004/2019. A apresentação do Trabalho de Conclusão de Curso (TCC) é obrigatória para a integralização curricular. As normas e regras para o desenvolvimento do processo de elaboração, apresentação e orientação estão baseadas nas decisões do Colegiado de Curso e no Regimento específico do Curso.
O objetivo geral do TCC é propiciar aos estudantes a oportunidade de exercitar e sintetizar seus conhecimentos, habilidades e competências adquiridas ao longo da trajetória acadêmica, a partir de um estudo científico em uma das grandes áreas da Engenharia de Materiais, contribuindo para a produção científica de relevância industrial, técnico, econômico, ambiental e social
Para o curso de Engenharia de Materiais, o TCC deverá ser elaborado individualmente e sob uma das seguintes formas: Monografia; Artigo aceito ou publicado em periódicos qualis A, B ou C.
Informações mais detalhadas podem ser obtidas no seguinte link: RESOLUÇÃO CONAC/UFRB N° 068, DE 08 DE AGOSTO DE 2022 DE TCC EM ENGENHARIA DE MATERIAIS
Trabalhos de Conclusão de Curso em Engenharia de Materiais
Joyce Mara Brito Maia (2020)
MATERIAIS COMO ALTERNATIVA PARA USO EM COLETORES SOLARES
Resumo: Podendo ser utilizada tanto para aquecimento quanto para geração de energia, a fonte solar é uma das energias renováveis mais discutidas e estudadas, em virtude disto, o objetivo deste trabalho é realizar uma revisão de literatura sobre materiais para confecção de coletores solares, além de discorrer sobre energia solar e geração distribuída. O artigo em questão apresenta dados sobre materiais como o aço inoxidável, cobre e alumínio, ambos podendo ser utilizados para construção de peças de um coletor solar e nos conceitos e aplicações de geração distribuída.
Palavras-chave: Energia solar; geração distribuída; coletor solar; materiais.
Matheus Vinícius Falcão Moreira (2020)
AVALIAÇÃO DA FIBRA DE PET COMO REFORÇO EM COMPÓSITOS COM POLIÉSTER
Resumo: Compósitos reforçados com fibras representam 75% da aplicação destes materiais em diversos segmentos industriais. No entanto, busca-se aprimorar as características técnicas e redução do impacto ambiental através da utilização de matérias primas sustentáveis como fibras oriundas de resíduos industriais. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar as propriedades mecânicas de um compósito de matriz de poliéster reforçado com 1%, 3% e 5% em massa de fibras de politereftalato de etileno (PET). A fibra utilizada é oriunda de um resíduo industrial gerado durante o processo de obtenção de tecidos utilizados em reforço na construção de pneus. Inicialmente as propriedades morfológicas, térmicas, de umidade e densidade das fibras foram avaliadas. Nos compósitos foram avaliadas as propriedades mecânicas sob flexão e resistência ao impacto e suas propriedades microestruturais. A partir dos resultados obtidos, foi possível constatar que a fibra de PET proporcionou melhorias significativas nas propriedades de resistência ao impacto dos compósitos, com destaque para os que continham 5% de fibra incorporada na matriz resultando em um aumento de mais de 300% nesta propriedade. As micrografias obtidas por MEV da morfologia da superfície de fratura dos compósitos, indicam que houve uma baixa força de adesão na interface entre as fibras de PET e a matriz de poliéster. Porém devem ser estudadas alternativas para melhorar a adesão e conformação das fibras na matriz, através de uma melhor distribuição das fibras na conformação dos compósitos, devido ao alto potencial de reforço apresentado por estas fibras para a obtenção de compósitos. Dessa forma, conclui-se que os compósitos reforçados com resíduo de fibra de PET apresentam vantagens no desenvolvimento de um novo material com características sustentáveis.
Palavras-chave: Compósitos, Fibra de PET, Resina de Poliéster.
Brenda Melo Ferreira (2022)
AVALIAÇÃO DE COMPOSTOS ELASTOMÉRICOS PELO ENSAIO DE RASGO CONFORME A NORMA ASTM D624
Resumo: Dentre os diversos mecanismos de análise de materiais elastoméricos temos o ensaio de rasgo, do qual se pode obter informações sobre o comportamento do material quando
utilizado em condições ideais ou próxima a ideal em sua aplicação. O ensaio de rasgo tem relevância em diversos segmentos e materiais, pois ele é um indicador de resistência e qualidade do material. O ensaio se aplica em borrachas vulcanizadas e termoplásticas (TPE), termoplásticos flexíveis e filmes poliméricos. Muitas vezes estes materiais falham em serviço devido à geração e propagação de um tipo especial de ruptura chamado de rasgo. A resistência ao rasgo consiste em medir a resistência que um material oferece a falha quando submetido a um alongamento contínuo. O objetivo deste trabalho é analisar o ensaio de rasgo em um composto elastomérico de uma indústria de produção de produtos de reforma de pneus. A caracterização da borracha foi realizada por meio do ensaio de rasgo que consiste em um processo de ruptura mecânica iniciada e propagada em um local de alta concentração de tensão causado por corte, defeito ou deformação localizada, levando em consideração a norma da ASTM D624. A indústria de pneus analisa este ensaio por meio de um rigoroso controle de qualidade, pois é avaliado exatamente se o material elastomérico produzido atende as especificações, pois o não atendimento pode ocorrer atraso, reprocesso e refugo, gerando desperdício e custos para o segmento. Em determinados compostos foi percebido um comportamento atípico na amostra do ensaio de rasgo tipo C; este corpo-de-prova consistiu em um entalhe de 90° e o rasgo deveria ser perpendicular ao sentido da tração imposta à amostra, segundo a norma ASTM D624. Devido ao movimento incorreto observado na propagação do rasgo em um composto que apresentou este comportamento, o mesmo foi submetido a situações como vulcanização em diferentes prensas, cortes de amostras em diferentes vazadores, bem como diferentes garras (mecânica e a pneumática). Essas diferentes situações foram analisadas no composto elastomérico, a fim de identificar se existiu alguma condição que favoreceu ou prejudicou o comportamento de resistência do rasgo. A partir dos resultados obtidos foi constatado que esses diferentes parâmetros testados nesse composto não influenciaram de maneira significativa no ensaio de rasgo; mas é importante ressaltar que a propagação da trinca sempre é realizada pelo caminho mais fácil a ser seguido, sendo assim, qualquer efeito de anisotropia ou inclinação no posicionamento do corpo-de-prova ou até mesmo o vazador pouco afiado pode influenciar no resultado de resistência final do composto elastomérico.
Palavras-chave: Compostos Elastoméricos, Ensaio de Rasgo, Indústria de Pneus.
Fabiane de Oliveira Santana (2022)
PREPARO E CARACTERIZAÇÃO DE MEMBRANAS HÍBRIDAS PARA MICROFILTRAÇÃO
Resumo: Neste trabalho, foram preparadas membranas híbridas a partir da mistura de fibras de poliamida (PA), dióxido de titânio (TiO2) e o cloreto de magnésio (MgCl2) como aditivo. O dióxido de titânio foi caracterizado por difração de raios-X (DRX). Enquanto que, as membranas foram analisadas por fotos e caracterizadas por DRX, microscopia eletrônica de varredura (MEV), ângulo de contato (AC) e medidas de fluxo (MF). Por DRX, pôde-se perceber fases cristalinas anatase e rutilo características do TiO2, prevalecendo a anatase como a majoritária, e para as membranas ficou evidenciado picos característicos em 21° e 24° referente as fases cristalinas α1 e α2 características da poliamida. As fotomicrografias de MEV indicaram uma morfologia assimétrica com a formação de uma pele filtrante e um suporte poroso ao longo de suas seções transversais. A introdução de 1, 3 e 5% de TiO2 na matriz polimérica resultou em um aumento na quantidade e distribuição dos poros, e este aumento foi diretamente proporcional ao aumento no percentual da carga inorgânica. O AC demonstrou que a hidrofilicidade da membrana aumentou ao longo do tempo e, esse aumento, foi diretamente proporcional ao aumento do percentual do TiO2. De maneira geral, a MF de água para as membranas de PA/TiO2/MgCl2 foi superior ao fluxo da membrana de PA pura/MgCl2, confirmando o aumento no tamanho dos seus poros superficiais, e além disso, o TiO2 por ser hidrofílico facilitou o aumento na absorção de água pelas membranas. Portanto, estas membranas híbridas obtidas apresentaram potencial para a aplicação em processos de microfiltração.
Palavras-chave: Membranas Híbridas, Inversão de Fases, Tratamento de Águas.
Maurício Chagas de Menezes Júnior (2022)
SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO TRIBOLÓGICA E ELETROQUÍMICA DE REVESTIMENTOS DE (NbMo) DEPOSITADOS POR FLAME SPRAY: UMA SOLUÇÃO PARA A INDÚSTRIA DE PRETRÓLEO E GÁS
Resumo: Melhorar a eficiência da extração de petróleo é um dos maiores desafios que a indústria de petróleo e gás enfrenta. Barreiras relacionadas à viabilidade da prospecção comercial, como salinidade, temperatura da água do mar e particulados carregados, podem causar desgaste e corrosão em dutos e outros dispositivos. O principal método para prevenir a corrosão em dutos, é o uso de inibidores. Eles são adsorvidos na superfície criando uma camada protetora contra a corrosão. No entanto, são suscetíveis às condições ambientais, o que pode afetar sua eficiência. Além disso, não são capazes de conferir propriedades mecânicas aos aços. O uso de revestimentos tem se mostrado uma boa alternativa para proteção de tubulações, face ao uso de inibidores. Neste sentido, materiais com propriedades promissoras são o nióbio (Nb), que forma naturalmente uma camada protetora de óxido e possui propriedades tribológicas desejáveis, e o molibdênio (Mo) que demonstra eficácia contra a corrosão. No presente estudo, o método de aspersão térmica por flame spray foi utilizado para depositar ligas à base de NbMo para revestir aços API x52. A análise de difração de raio-x (DRX), por refinamento de Rietveld foi realizada nos pós de metal utilizados para sinterizar o revestimento. Microscopia eletrônica de varredura (SEM), Espectroscopia de raio X por dispersão de energia (EDS), perfilometria, ensaios de dureza, erosão, tribologia e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) foram explorados para caracterizar os revestimentos depositados. Dentre os revestimentos estudados, o revestimento (C1), com 95% Nb2O5 e 5% Mo, indicou melhor comportamento sinérgico entre propriedades tribológicas e anticorrosivas, sendo recomendado para proteção de componentes críticos em oleodutos e gasodutos, pois apresenta excelente homogeneidade microestrutural, baixa rugosidade, alta dureza, baixo coeficiente de atrito e desgaste e aprimorado comportamento anticorrosivo.
Palavras-chave: Flame spray; nióbio; molibdênio; revestimento; tribocorrosão.
Airan Magalhães Moura (2023)
MEMBRANAS MICROPOROSAS HÍBRIDAS DE POLIAMIDA OBTIDAS COM DIFERENTES SOLVENTES PARA TRATAMENTO DE EFLUENTES CONTENDO CORANTES TÊXTEIS
Resumo: A necessidade de aplicar tecnologias mais limpas no tratamento de efluentes é de extrema importância para minimizar os impactos negativos sobre o meio ambiente. Dentre essas tecnologias, o Processo de Separação por Membranas (PSM) destaca-se devido às vantagens que oferece, tais como economia de energia, facilidade de operação e sua capacidade de substituir ou auxiliar processos convencionais. Esta pesquisa explorou uma nova abordagem que utiliza um material de descarte, a poliamida 66 (PA66), como matéria-prima na fabricação de membranas para tratamento de efluentes têxteis. Membranas microporosas foram produzidas através da combinação de poliamida 66 (PA66) com carbeto de silício (SiC) por meio da técnica de inversão de fases, com a presença de cloreto de magnésio (MgCl2), usando diferentes solventes, como ácido fórmico (AF) e ácido clorídrico (HCl). O carbeto de silício foi caracterizado por meio de difração de raios-X (DRX) e a granulometria da amostra foi medida. As membranas foram caracterizadas através de várias técnicas, incluindo estresse termooxidativo, microscopia ótica (MO), absorção de água, porosidade, ponto de bolha, raio médio de poros, ângulo de contato, resistência química, fluxo de água e fluxo de efluente. O efluente resultante da filtração também foi submetido a testes de concentração. Os resultados mostraram que as membranas preparadas com HCl apresentaram maior absorção de água e porosidade em comparação com as membranas obtidas com ácido fórmico. A membrana de AF apresentou o maior raio máximo de poros, o que pode ser atribuído à reação do ácido com o cloreto de magnésio. Em relação ao fluxo de água, as membranas preparadas com HCl inicialmente mostraram uma diminuição, seguida de estabilidade ao longo de 60 minutos, devido a compactação ou inchaço nas membranas. Já as membranas obtidas com AF apresentaram um aumento no fluxo devido à dilatação dos poros, que pode ser explicada pelo aumento da temperatura da água. Os testes de fluxo com corante indicaram que a relação J/J0 tende a ser semelhante para as membranas puras e apresenta crescimento para as membranas híbridas. Os testes de separação água-corante revelaram uma redução significativa na concentração de corante no permeado. Todas as membranas apresentaram um rendimento superior a 90%, o que demonstra o potencial dessas membranas para esta aplicação. Os resultados desta pesquisa indicam que as membranas híbridas de PA66-SiC têm um grande potencial para o tratamento de efluentes têxteis, oferecendo uma solução promissora e eficiente.
Palavras-chave: híbrido; corante; membrana; poliamida.
Natália Fernanda Santos Silva (2023)
MEMBRANAS HÍBRIDAS DE POLIAMIDA/PENTÓXIDO DE VANÁDIO PARA O TRATAMENTO DE EFLUENTES COM CORANTES
Reumo: Os processos de separação por membranas tornaram-se uma boa alternativa para serem utilizadas no tratamento de efluentes, sendo uma tecnologia limpa que agrega muitos benefícios como seu alto desempenho, rendimento e baixo custo operacional, fácil operação, necessitando de um curto tempo de parada para a limpeza dos meios filtrantes, entre outros. O objetivo deste trabalho foi produzir membranas híbridas planas microporosas a partir de fios de poliamida 66 descartados pela indústria com adição de percentuais específicos pentóxido de vanádio através do método de inversão de fases, visando analisar suas propriedades, para serem aplicadas no tratamento de efluentes através da retenção por microfiltração de corantes têxteis contido no efluente. As membranas híbridas foram caracterizadas a partir dos testes de capacidade de absorção de água, porosidade, ponto de bolha, raio médio dos poros, ângulo de contato, medidas de fluxo de água e efluente, rendimento (eficiência), e o permeado quanto a condutividade elétrica, pH e turbidez. Foi possível constatar a partir dos resultados, que as membranas de PA66/3% de V2O5 e PA66/5% de V2O5 apresentaram os melhores resultados em comparação aos resultados da membrana de PA66 pura, apresentando bons fluxos de água, chegando até 56,06 L/m2.h.bar, bem como excelentes coeficientes de rejeição alcançando valores de até 99,98%.
Palavras-chave: Membranas Híbridas, Poliamidas, Inversão de Fases, Pentóxido de Vanádio.