Estudo dos compósitos de PURM com rejeitos do porcelanato e da Scheelita para aplicações em isolantes térmicos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: Galvão, Álvaro César Pontes
Orientador(a): Mendes, José Ubiragi de Lima
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Isolação térmica
Rejeito de Scheelita
Rejeito de porcelanato
Compósito de PURM
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/24936
Resumo: A utilização de uma espuma de poliuretano proveniente de uma fonte renovável, como é o caso da espuma poliuretano de mamona e adição de cargas rejeitos tão abundantes no Nordeste (scheelita e grês porcelanato), representaria uma redução do consumo de espuma de origem exaurível. Sendo assim, verifica-se a necessidade de estudos relativos ao desempenho termofísico/mecânico de compósitos desta espuma com rejeitos do beneficiamento da scheelita e do polimento do grês porcelanato para fins de isolação térmica. Esta pesquisa objetivou desenvolver compósitos de poliuretano de mamona (PURM) com cargas de rejeitos de porcelanato (PRP) e scheelita (PRS) que possam ser utilizados como isolantes térmicos alternativos, visando à redução de custos e consumo de matéria-prima, além de contribuir com o desenvolvimento sustentável dessas indústrias. No estudo utilizou-se micropartículas PRS e PRP para o desenvolvimento e caracterização de compósitos de PURM. Estes compósitos foram caracterizados termofisicamente a partir de ensaios de condutividade térmica, calor específico, difusividade térmica e termogravimetria. Propriedades como massa específica, resistência à compressão e dureza também foram analisadas nos compósitos PURM+PRS e PURM+ PRP. As estruturas celulares destes compósitos de PURM foram analisadas pelas técnicas de MEV (Microscopia Eletrônica de Varredura) com microanálise química EDS (Espectroscopia por Energia Dispersiva de Raios X). Verificou-se que os melhores compósitos com propriedades isolantes foram PURM+5PRP125 e PURM+5PRP300-600 por possuírem menor condutividade térmica. O mesmo ocorreu para os compósitos de PURM+5PRS, também para ambos os tamanhos de partículas (125 μm e entre 300 a 600 μm). Entretanto, comparando a eficiência de isolação térmica baseada nos menores valores de condutividade térmica e maior calor específico, tem-se o compósito PURM+5PRP125 como o que apresentou um comportamento térmico mais próximo ao do PURM-Puro e cuja isolação térmica foi maior que a dos demais compósitos de PURM e também dos isolantes térmicos comerciais (lã de rocha, lã de vidro, EPS, etc.).
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spelling Galvão, Álvaro César PontesFarias, Aline Cristina Mendes deMedeiros, Leonardo Coutinho deOliveira Filho, Manoel Fernandes deSantos, Natanaeyfle Randemberg Gomes dosMendes, José Ubiragi de Lima2018-03-22T12:13:19Z2018-03-22T12:13:19Z2018-01-18GALVÃO, Álvaro César Pontes. Estudo dos compósitos de PURM com rejeitos do porcelanato e da Scheelita para aplicações em isolantes térmicos. 2018. 90f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2018.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/24936A utilização de uma espuma de poliuretano proveniente de uma fonte renovável, como é o caso da espuma poliuretano de mamona e adição de cargas rejeitos tão abundantes no Nordeste (scheelita e grês porcelanato), representaria uma redução do consumo de espuma de origem exaurível. Sendo assim, verifica-se a necessidade de estudos relativos ao desempenho termofísico/mecânico de compósitos desta espuma com rejeitos do beneficiamento da scheelita e do polimento do grês porcelanato para fins de isolação térmica. Esta pesquisa objetivou desenvolver compósitos de poliuretano de mamona (PURM) com cargas de rejeitos de porcelanato (PRP) e scheelita (PRS) que possam ser utilizados como isolantes térmicos alternativos, visando à redução de custos e consumo de matéria-prima, além de contribuir com o desenvolvimento sustentável dessas indústrias. No estudo utilizou-se micropartículas PRS e PRP para o desenvolvimento e caracterização de compósitos de PURM. Estes compósitos foram caracterizados termofisicamente a partir de ensaios de condutividade térmica, calor específico, difusividade térmica e termogravimetria. Propriedades como massa específica, resistência à compressão e dureza também foram analisadas nos compósitos PURM+PRS e PURM+ PRP. 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Entretanto, comparando a eficiência de isolação térmica baseada nos menores valores de condutividade térmica e maior calor específico, tem-se o compósito PURM+5PRP125 como o que apresentou um comportamento térmico mais próximo ao do PURM-Puro e cuja isolação térmica foi maior que a dos demais compósitos de PURM e também dos isolantes térmicos comerciais (lã de rocha, lã de vidro, EPS, etc.).The use of a polyurethane foam from a renewable source, as the case of the foam from the castor oil and addition of waste (scheelite and porcelain stoneware) plentiful in the northeast region of Brazil, would represent a reduction of consume in limited source foam. Due to this, it is verified the necessity of studies concerning to the thermophysical/mechanical performance of this foam composites with both the scheelite processing and polishing porcelain stoneware wastes for thermal insulation purposes. This research aimed to develop composites of rigid polyurethane foam from ricin oil (PURM) with stoneware porcelain (PRP) and scheelite (PRS) waste which could be used as thermal insulation, aiming the reduction of costs and raw material consume; furthermore, to contribute with the sustainable development of these industries. In this study were used PRS and PRP microparticles for confection and characterization of PURM composites. These composites were thermophysical characterized with tests of thermal conductivity, specific heat, thermal diffusivity and thermogravimetry. Material properties such as density, compressive strength and hardness were also analyzed in the PURM+PRS and PURM+PRP composites. The cellular structures of these PURM composites were analyzed by MEV (Scanning Electron Microscopy) with chemical microanalysis EDS (Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy). It was verified that the best composites with insulating properties were PURM+5PRP125 and PURM+5PRP300-600 because they had a lower thermal conductivity than other PURM composites. The same occurred for the PURM+5PRS composites, also for both particle sizes (125 μm and between 300 and 600 μm). However, comparing the thermal insulation efficiency based on the lower values of thermal conductivity and higher specific heat, the PURM+5PRP125 composite was the one which presented the closest thermal behavior value to PURM-Pure, likewise exhibited higher thermal insulation than the other PURM composites and the commercially available thermal insulators (rock wool, glass wool, EPS, and others).Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)porCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAIsolação térmicaRejeito de ScheelitaRejeito de porcelanatoCompósito de PURMEstudo dos compósitos de PURM com rejeitos do porcelanato e da Scheelita para aplicações em isolantes térmicosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICAUFRNBrasilinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNTEXTAlvaroCesarPontesGalvao_TESE.pdf.txtAlvaroCesarPontesGalvao_TESE.pdf.txtExtracted texttext/plain165967https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/24936/2/AlvaroCesarPontesGalvao_TESE.pdf.txtc3fbee4bf933cf5ab4269d0c3f3dc556MD52THUMBNAILAlvaroCesarPontesGalvao_TESE.pdf.jpgAlvaroCesarPontesGalvao_TESE.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg3634https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/24936/3/AlvaroCesarPontesGalvao_TESE.pdf.jpg671033099e8eb6247dc4f9d176c9c3cdMD53ORIGINALAlvaroCesarPontesGalvao_TESE.pdfAlvaroCesarPontesGalvao_TESE.pdfapplication/pdf6718190https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/24936/1/AlvaroCesarPontesGalvao_TESE.pdff73782b09bf79c1d9c5f9cc679987842MD51123456789/249362019-01-30 16:56:14.635oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/24936Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2019-01-30T19:56:14Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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