Navegando por Autor "Palhares, Luciana Boaventura"
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Item Estudo da estabilidade e comportamento de suspensões aquosas de pó de ardósia para aplicação em processamento cerâmico.(2017) Palhares, Luciana Boaventura; Santos, Cláudio Gouvêa dos; Santos, Cláudio Gouvêa dos; Araújo, Renata Costa Silva; Mageste, Aparecida Barbosa; Ayres, Eliane; Costa Júnior, Ezequiel de SouzaInterações de reagentes orgânicos com superfícies de óxidos são importantes no processamento cerâmico de partículas finas, como por exemplo, o processo de colagem de barbotinas (“slip casting”). Os aditivos adicionados têm como objetivo principal o controle das forças entre as partículas na suspensão visando sua estabilidade. A eficiência do mecanismo de estabilização resulta em uma condição de dispersão que reflete em aspectos de comportamento reológico e de sedimentação associados ao sistema e, consequentemente, nas propriedades das peças produzidas. No presente trabalho utilizou-se o resíduo de pó de ardósia gerado nas etapas de extração e beneficiamento pelas mineradoras no Estado de Minas Gerais - Brasil. O resíduo foi caracterizado quanto a microestrutura evidenciando a heterogeneidade de forma e tamanho, mostrando partículas de formato isotrópico, de folhas e lamelares. Os tamanhos de partículas encontrados no rejeito foram da ordem de 0,5 até 25μm tanto pela técnica de difração a laser quanto pelas análises de imagens automatizadas. A difração de raios X mostrou a presença dos principais minerais constituintes dessa rocha: quartzo, moscovita, clinocloro, calcita e feldspatos. As análises químicas mostraram a presença de óxidos de silício e alumínio em maiores quantidades devido a presença de quartzo e minerais sílico-aluminosos, como moscovita e clinocloro. As suspensões de ardósia produzidas, com diferentes porcentagens de sólidos e dispersantes, apresentaram complexo comportamento em função da variada mineralogia tendo suas propriedades analisadas por: tamanho de partículas, potencial zeta, viscosidade e sedimentação. Foi observado que com o aumento da porcentagem de sólidos ocorreu a formação de aglomerados (~100m) incluindo as amostras com ardósia pura. Quando os dispersantes, ácido cítrico, poli(acrilato de amônio) e poli(metacrilato) de sódio e poli(cloreto de dialildimetilamônio) foram adicionados, resultados diferentes foram obtidos em função das características específicas dos mesmos. As distribuições de tamanho de partículas para as suspensões com ácido cítrico e poli(acrilato) de amônio mostraram curvas bimodais com um pico na região submicrométrica e outro na região de maior tamanho de partículas indicando a presença de aglomerados. A adição dos dispersantes ácido poli(metacrilato) de sódio (PMANa) e poli(cloreto de dialildimetilamônio) – (PDADMACDMAC), tanto individualmente ou combinados, afetaram ligeiramente as curvas de distribuição de tamanho de partículas das suspensões que apresentam-se monomodais com picos variando de 6 e 8,5m. Em relação a ardósia pura verificou-se o aumento do número de aglomerados com deslocamento das curvas para esquerda do eixo das abcissas. Os valores de potencial zeta obtidos para todas as suspensões foram, em geral, negativos para as faixas de pH avaliadas. Os valores obtidos para as suspensões com os dispersantes PMANa e PDADMAC isoladamente sugerem dominância das cargas superficiais das partículas da ardósia em valores específicos de pH, carga positiva abaixo de pH 4 e carga negativa acima de pH 11. Nos testes de sedimentação por gravidade e centrifugação para todas as suspensões, ficou evidenciado que quando a fração volumétrica de sólidos em água foi aumentada, a taxa de sedimentação diminuiu devido ao efeito de impedimento (“hindered settling”). Fenômeno frequente em suspensões concentradas onde ocorre grandes interações entre as partículas e a sedimentação é atrasada pelas partículas vizinhas. Em relação ao comportamento reológico, as suspensões de ardósia exibiram comportamento pseudoplástico com aumento da viscosidade em função da porcentagem de sólidos nas suspensões. Nos casos estudados, a adição de diferentes dispersantes afetou ligeiramente esse comportamento sendo menores viscosidades obtidas para os dispersantes poli(acrilato de amônio) e poli(metacrilato de sódio). Os resultados obtidos para suspensões sob compressão por centrifugação mostraram que nas suspensões contendo os dispersantes poli(metacrilato de sódio) e poli(cloreto de dialildimetilamônio), os sedimentos apresentaram maior capacidade de compressão, mas com a presença de agregados de partículas. O dispersante PDADMAC quando utilizado isoladamente apresentou sedimentos mais volumosos e abertos, resultado consistente com os dados mais elevados de viscosidade. O limite de escoamento das suspensões foi menor para as suspensões de ardósia pura do que os valores das suspensões com dispersante evidenciando menores forças de ligação entre as partículas e os menores valores de viscosidade obtidos. Os resultados mostraram o complexo comportamento do pó de ardósia e a dificuldade de manter a suspensão estabilizada sem a formação de aglomerados e sedimentação de partículas não impedindo totalmente, sua utilização em processamento cerâmico.Item Friction elements based on phenolic resin and slate powder.(2020) Binda, Felipe Ferreira; Oliveira, Víctor de Andrade Alvarenga; Fortulan, Carlos Alberto; Palhares, Luciana Boaventura; Santos, Claudio Gouvea dosBraking performance is dependent on friction materials of tribological components, generally metal and pad. The pad consists of a composite of thermosetting resin and reinforcement material that exhibits mechanical and wear resistant, heat conduction, lubricant, and others. Slate is a natural rock composed of extremely fine materials that brings interesting tribological properties, in addition, its industrial current activity generates a significant amount of mineral waste, which is a problem for the environment. The objective of this work was to propose a technological alternative as a new friction element based on slate particulate as tribological reinforcement in composite based on phenolic resin as a matrix, besides that, minimize the environmental impact due to the inadequate disposal of these slate tailings and add value to the mineral, classifying it as a residue to be used industrially and no longer as waste. In this sense, the effect of the amount of slate on the friction properties of the brake pads made was investigated. As the brake pad material, four different slate containing formulations were proposed, manufactured and analyzed, and as the brake wheel gray iron was chosen. The friction and wear characteristics were determined by Pin-on-Disk type tribological tests, the pair was composed by disk (pad formulations) and pin of gray iron, representing the brake wheel. The coefficients of friction of the composites were shown to be regular and stable, with an average of 0.44 between the samples. Among the results obtained, the formulation containing 40 % of slate and 35 % of phenolic resin, presented the most satisfactory parameters compared to commercial friction materials in current use.Item Study of citric acid dispersant in the settling behavior of slate powder suspensions.(2016) Palhares, Luciana Boaventura; Santos, Claudio Gouvea dos; Hunter, TimothyThe behavior of aqueous suspensions of slate stabilizedwith citric acidwas investigated using sedimentation and rheological techniques. In order to determine the more effective dispersing agent concentration and the maximum loading of solids, a series of 12 suspensions were prepared with citric acid content between 0.5 and 2.5% w/v and solid percentages of 40, 55 and 70%. Light scattering techniques were used to obtain sedimentation data and particle size distribution; flow curves were obtained with a rheometer. The results indicated that the interaction between particle surfaces could either induce flocculation, at higher citric acid concentrations, or enhance the stabilization, at low dispersant concentration and pH values around 6. The highest sediment bed density was obtained for suspensions with 40% slate powder and 1.0% citric acid. This behavior was explained on the basis of the carboxyl groups of citric acid promoting higher dispersion of the particles resulting in lower settling rate, better stability and enhanced compact sediment bed.