http://repositorio.unesc.net/handle/1/964 2026-04-06T13:14:40Z http://repositorio.unesc.net/handle/1/12087 Título: Análise das propriedades de cerâmicas fosfáticas ligadas quimicamente (CBPCS) produzidas com metacaulim e diferentes fosfatos Autor(es): André, Rafael Alves Resumo: Geopolímeros são materiais que podem apresentar propriedades semelhantes às cerâmicas sinterizadas, apesar de serem produzidos em baixas temperaturas. Dentre os métodos de se obter geopolímeros existem os de ativação alcalina e os de ativação ácida. Cerâmicas fosfáticas ligadas quimicamente (CBPCs) são consideradas geopolímeros de ativação ácida. Neste trabalho realizou-se a síntese de CBPCs a partir da reação entre metacaulim e soluções ácidas de ácido fosfórico (AF), dihidrogenofosfato de potássio (KDP), dihidrogenofosfato de cálcio (CDP) e dihidrogenofosfato de alumínio (MAF). As CBPCs foram produzidas utilizando-se uma razão fixa de 0,8 para líquido/sólido, variando-se a temperatura de cura e as concentrações dos ácidos. As CBPCs obtidas foram caracterizadas por análise térmica (DTA-TG), densidade real, porosidade, absorção de água, difração de raios X (DRX), resistência à compressão, dilatometria e microestrutura (MEV).As análises mostraram que o tipo de fosfato ácido utilizado tem forte influência sobre as propriedades das CBPCs obtidas. Os melhores resultados de resistência à compressão foram apresentados pelas CBPCs obtidas com o MAF, com valor médio de 34,50 MPa e porosidade média de 23,21%. Para as CBPCs obtidas a partir dos ácidos AF, CDP e KDP os valores médios de resistência à compressão ficaram 14,18, 8,17 e 2,84 Mpa, com porosidade média de 18,79, 36,23 e 37,90% respectivamente. Este trabalho mostrou que CBPCs produzidas com metacaulim podem ser curadas à temperatura ambiente e que CBPCs obtidas com o ácido MAF apresentam valores de resistência à compressão superiores aos outros ácidos avaliados. Descrição: Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais para obtenção do título de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais. http://repositorio.unesc.net/handle/1/12085 Título: Zeólitas sintetizadas a partir de frações residuais de carvão para aplicação agronômica como agente de liberação lenta de amônio Autor(es): Olivo, Eduarda Fraga Resumo: O trabalho desenvolvido nesta dissertação teve como objetivo principal a síntese de zeólitas a partir de frações residuais do beneficiamento de carvão mineral, visando sua aplicação como agentes de liberação lenta de amônio em fertilizantes agrícolas. A pesquisa partiu da premissa de que os resíduos da mineração, ricos em sílica e alumina, podem ser convertidos em materiais zeolíticos de alto valor agregado, alinhando-se aos princípios da economia circular e à mitigação de passivos ambientais. As frações residuais de carvão (FRCs) foram coletadas em diferentes etapas do processo de beneficiamento, submetidas a tratamentos térmicos e posteriormente caracterizadas quimica, mineralogica, térmica e morfologicamente. A síntese das zeólitas foi realizada via ativação alcalina, resultando em materiais cristalinos (FRZ-A e FRZ-B) com elevada microporosidade, área superficial específica e capacidade de troca catiônica. Essas propriedades foram determinantes para o desempenho agronômico observado nos ensaios de incubação de solo, que indicaram alta capacidade de retenção e liberação gradual do nutriente, evidenciando sua aplicabilidade como fertilizantes de liberação lenta. A ureia convencional exibiu volatilização acumulada de 54,3% em 14 dias, enquanto a formulação de poliuretana associada à zeólita FRZ-A reduziu esse índice para apenas 0,8%, correspondendo a uma redução de 98,5% nas perdas de nitrogênio. A avaliação de viabilidade ambiental, baseada em análise de ciclo de vida (ACV), demonstrou menores impactos associados à pegada de carbono e ao consumo energético quando comparados à produção e uso de fertilizantes nitrogenados convencionais, como a ureia. Conclui-se que a utilização de resíduos carboníferos como precursores de zeólitas é uma estratégia técnica, ambiental e economicamente viável, capaz de agregar valor a resíduos da mineração e oferecer alternativas mais sustentáveis ao manejo da fertilidade do solo. Descrição: Dissertação de Mestrado apresentada como requisito final para a obtenção da dupla titulação no Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais, do Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade do Extremo Sul Catarinense – UNESC e no Mestrado em Engenharia Mecânica, Energia e Materiais do Instituto Politécnico de Viana do Castelo - IPVC. http://repositorio.unesc.net/handle/1/12068 Título: Análise das propriedades de cerâmicas fosfáticas ligadas quimicamente (CBPCS) produzidas com metacaulim e diferentes fosfatos ácidos Autor(es): André, Rafael Alves Resumo: Geopolímeros são materiais que podem apresentar propriedades semelhantes às cerâmicas sinterizadas, apesar de serem produzidos em baixas temperaturas. Dentre os métodos de se obter geopolímeros existem os de ativação alcalina e os de ativação ácida. Cerâmicas fosfáticas ligadas quimicamente (CBPCs) são consideradas geopolímeros de ativação ácida. Neste trabalho realizou-se a síntese de CBPCs a partir da reação entre metacaulim e soluções ácidas de ácido fosfórico (AF), dihidrogenofosfato de potássio (KDP), dihidrogenofosfato de cálcio (CDP) e dihidrogenofosfato de alumínio (MAF). As CBPCs foram produzidas utilizando-se uma razão fixa de 0,8 para líquido/sólido, variando-se a temperatura de cura e as concentrações dos ácidos. As CBPCs obtidas foram caracterizadas por análise térmica (DTA-TG), densidade real, porosidade, absorção de água, difração de raios X (DRX), resistência à compressão, dilatometria e microestrutura (MEV).As análises mostraram que o tipo de fosfato ácido utilizado tem forte influência sobre as propriedades das CBPCs obtidas. Os melhores resultados de resistência à compressão foram apresentados pelas CBPCs obtidas com o MAF, com valor médio de 34,50 MPa e porosidade média de 23,21%. Para as CBPCs obtidas a partir dos ácidos AF, CDP e KDP os valores médios de resistência à compressão ficaram 14,18, 8,17 e 2,84 Mpa, com porosidade média de 18,79, 36,23 e 37,90% respectivamente. Este trabalho mostrou que CBPCs produzidas com metacaulim podem ser curadas à temperatura ambiente e que CBPCs obtidas com o ácido MAF apresentam valores de resistência à compressão superiores aos outros ácidos avaliados. Descrição: Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais para obtenção do título de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais. http://repositorio.unesc.net/handle/1/11960 Título: Circularidade mineral da fração residual fina do rejeito de carvão como estratégia de desenvolvimento sustentável para o APL de cerâmica vermelha de Morro da Fumaça/SC Autor(es): Rebello, Wagner Benedet Resumo: Essa pesquisa técnico-científica averiguou o comportamento resultante da adição da fração residual fina do rejeito de carvão, em conjunto com duas argilas para a produção de cerâmica vermelha: a argila plástica e o argilito, popularmente denominado como taguá. Embora estudos correlatos sejam constantemente realizados, a literatura carece de trabalhos científico efetivamente aplicados a indústria, que ilustrem possíveis benefícios ou problemáticas. Inicialmente, estes três materiais foram caracterizados quanto suas propriedades químicas, físicas, mineralógicas, térmicas e morfológicas e, posteriormente, formuladas dez composições através do sistema de mistura simplex centroide, variando percentuais entre os três materiais. Na sequência foram confeccionados corpos-de-prova, submetendo-os sob três condições de temperatura: 750, 850 e 950 °C. Após tratamento térmico, os corpos-de-prova foram caracterizados e, além de estudar o desempenho e o comportamento tecnológico, tais como a retração, absorção de água e resistência mecânica, foram averiguados os indicadores ambientais dos produtos e os aspectos econômicos dos processos. A aplicação do rejeito fino, com incremento em até 35%, têm a tendência geral de melhorar as características das amostras, especialmente a resistência mecânica. No entanto, ao ultrapassar este limite, observa-se redução no desempenho. Ao comparar a composição F.7, que possui 33,3% de cada material, junto com a formulação padrão da cerâmica vermelha, que corresponde a F.4, composta por 50% de argila plástica e taguá, os resultados foram semelhantes. Todavia, ao comparar a amostra padrão junto com a F.8, que possui incremento menor de rejeito fino, com 16,6%, os resultados apresentaram valores superiores. Para as investigações ambientais e econômicas, foi desenvolvido nova formulação, a denominada F.11 considerada a ideal visando a produção industrial, com incremento de 10% de rejeito fino de carvão. Esta nova composição caracterizou-se ambientalmente como resíduo não perigosos - classe II, sendo um aspecto positivo para a validação ambiental, embora tenha solubilizado manganês e selênio, classificando-a como não inerte. Sob os aspectos econômicos, as vantagens estenderam-se tanto para o setor cerâmico, que incluem a aquisição de materiais e o tratamento térmico dos produtos, assim como para o setor carbonífero. Descrição: Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais – PPGCEM da Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, como requisito parcial para a obtenção do título de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais.