Obtenção de compósitos de matriz polimérica reforçados com vermiculita e fibra de coco para absorção de ruídos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Freire, Mirna Oliveira
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Bahia
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais(PPGEM)
Mestrado Profissional em Engenharia de Materiais (PPGEM)
IFBA
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ifba.edu.br/jspui/handle/123456789/792
Resumo: Noise has been a very present component in large urban centers today. Faced with this problem, with the aim of controlling the level of noise generated by equipment, vehicles and people, several fibrous and porous materials have been developed, with the capacity to absorb and reduce noise at the source and receiver. The objective of this work is the synthesis and characterization of composites with a polymeric matrix of polyurethane resin (PU) with the addition of different proportions of expanded vermiculite ceramic and coconut fiber particles, in order to evaluate the attenuation of acoustic power in household appliances. Three different compositions were obtained, varying in weight: composite 1 (vermiculite 5%, coconut fiber 3%), composite 2 (vermiculite 10%, coconut fiber 5%) and composite 3 (vermiculite 13%, coconut fiber 7%). These composites were characterized by differential scanning calorimetry, scanning electron microscopy, X-ray diffractograms, Fourier transform infrared spectroscopy and acoustic impedance testing. The presence of disordered and porous structures resulting from the addition of vermiculite and coconut fiber attenuated the propagation of noise resulting from the absorption of sound wave energy by the materials. This attenuation was evidenced through an acoustic impedance test, where the highest absorption coefficient values were obtained for the two composites with the highest percentages of vermiculite and coconut fiber, in the studied frequency range of 80 to 6300 Hz. The results obtained demonstrated that the increase in vermiculite and coconut fiber content improved the thermal stability and sound absorption capacity of the composites due to the formation of pores with greater air retention.
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Three different compositions were obtained, varying in weight: composite 1 (vermiculite 5%, coconut fiber 3%), composite 2 (vermiculite 10%, coconut fiber 5%) and composite 3 (vermiculite 13%, coconut fiber 7%). These composites were characterized by differential scanning calorimetry, scanning electron microscopy, X-ray diffractograms, Fourier transform infrared spectroscopy and acoustic impedance testing. The presence of disordered and porous structures resulting from the addition of vermiculite and coconut fiber attenuated the propagation of noise resulting from the absorption of sound wave energy by the materials. This attenuation was evidenced through an acoustic impedance test, where the highest absorption coefficient values were obtained for the two composites with the highest percentages of vermiculite and coconut fiber, in the studied frequency range of 80 to 6300 Hz. The results obtained demonstrated that the increase in vermiculite and coconut fiber content improved the thermal stability and sound absorption capacity of the composites due to the formation of pores with greater air retention.O ruído tem sido um componente muito presente nos grandes centros urbanos nos dias atuais. Diante desta problemática, com o objetivo de controlar o nível de ruído gerado por equipamentos, veículos e pessoas, têm sido desenvolvidos diversos materiais fibrosos e porosos, com capacidade de absorção e de redução do ruído na fonte e no receptor. O objetivo deste trabalho consiste na síntese e caracterização de compósitos com matriz polimérica de resina de poliuretano (PU) com adição de diferentes proporções de cerâmica vermiculita expandida e particulados de fibra de coco, no sentido de avaliar a atenuação da potência acústica em eletrodomésticos. Foram obtidas três composições distintas, com variações nos teores em massa: compósito 1 (vermiculita 5%, fibra de coco 3%), compósito 2 (vermiculita 10%, fibra de coco 5%) e compósito 3 (vermiculita 13%, fibra de coco 7%). Esses compósitos foram caracterizados por calorimetria diferencial de varredura, microscopia eletrônica de varredura, difratogramas de raios-X, espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier e ensaio de impedância acústica. A presença de estruturas desordenadas e porosas decorrentes da adição de vermiculita e fibra de coco atenuaram a propagação do ruído decorrente da absorção de energia das ondas sonoras dos materiais. Essa atenuação foi evidenciada pelo ensaio de impedância acústica, em que se observou os maiores valores de coeficiente de absorção para os dois compósitos com mais altos teores de vermiculita e fibra de coco, na faixa de frequência estudada de 80 a 6300 Hz. Os resultados obtidos demonstraram que o aumento do teor de vermiculita e de fibra de coco melhorou a estabilidade térmica e a capacidade de absorção sonora dos compósitos, devido à formação de poros que contribuem com uma maior retenção do ar. Portanto, conclui-se que compósitos à base de resina de poliuretano, reforçados com vermiculita e fibra de coco, são promissores para uso como absorvedores de ruído, e quanto maior é a quantidade desses componentes no material, melhor é a sua capacidade de absorção sonora. O compósito sintetizado com 26% de vermiculita e 13% de fibra de coco sec o foi o que apresentou melhor desempenho, com potencial para aplicações como absorvedor de ruído, inclusive de eletrodomésticos.Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da BahiaBrasilPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais(PPGEM)Mestrado Profissional em Engenharia de Materiais (PPGEM)IFBACarvalho, Luciene Santoshttp://lattes.cnpq.br/3062532991542630Costa, Tharsia Cristiany de CarvalhoCarvalho, Luciene SantosLeão, Mirtânia AntunesPalma, Aldemiro José RochaVásquez, Doris Polett RuizFreire, Mirna Oliveira2025-03-31T18:20:14Z2024-08-072025-03-31T18:20:14Z2024-07-11info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfFreire, Mirna Oliveira. Obtenção de compósitos de matriz polimérica reforçados com vermiculita e fibra de coco para absorção de ruídos. 2024. 67 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto Federal da Bahia, Salvador, 2024.https://repositorio.ifba.edu.br/jspui/handle/123456789/792porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da IFBAinstname:Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Bahia (IFBA)instacron:IFBA2025-08-12T14:52:41Zoai:repositorio.ifba.edu.br:123456789/792Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ifba.edu.br:8080/oai/requestsib@ifba.edu.br || andreiasr@ifba.edu.br || repositorio@ifba.edu.bropendoar:oai:repositorio.ifba.edu.br:123456789/12342025-08-12T14:52:41Repositório Institucional da IFBA - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Bahia (IFBA)false
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