Descrição: Neste projeto estuda-se a influência da adição de pó borracha reciclado no comportamento de termoplásticos.

Equipe:

Professor: Benjamim de Melo Carvalho
Aluno do Mestrado: Armando Madalosso Vieira Filho
Aluno da Graduação : Helmuth Germano Venske Neto

Sub-projetos :

1 - Estudo do desenvolvimento microestrutural de porcelanas triaxiais e aluminosas.
2 - Processo de colagem cerâmica sob pressão - um diferencial competitivo para a APL de louças e porcelanas de Campo Largo-Pr

Órgão Financiador :

FINEP - auxílio financeiro - Valor: R$ 667.338,40

Descrição: A porcelana é uma cerâmica policristalina composta por grãos grosseiros de quartzo ou alumina misturados a finos cristais de mulita, todos mantidos unidos por uma matriz vítrea. Apesar deste material ser utilizado a séculos, só recentemente o entendimento do desenvolvimento microestrutural está ganhando novo impulso, devido ao avanço das técnicas de caracterização microestrutural. O entendimento do desenvolvimento microestrutural é dificultado devido às reações ocorridas durante a sinterização, as quais são influenciadas tanto pelas condições do forno, quanto pelo tipo e quantidade das matérias primas utilizadas. A microestrutura obtida após sinterização influencia de maneira significativa as propriedades elétricas e mecânicas das porcelanas, definindo assim, a qualidade do produto fabricado. Este projeto tem como objetivo:

1. Estudar o desenvolvimento microestrutural em função do tipo e quantidade das matérias primas utilizadas, e sua influência nas propriedades mecânicas e elétricas para que se possam desenvolver produtos de alta qualidade e baixo custo.
2. Desenvolver um equipamento para o processo de colagem cerâmica sob pressão e caracterizar os produtos cerâmicos obtidos.

Equipe:

Professores : Adilson Luiz Chinelatto, Adriana Scoton Antonio Chinelatto
Alunos da Graduação : Mariana Silveira Manosso, Leonardo Pacheco Wendler, Rafaela Lopes da Silva
Participantes Externos : José Alberto Cerri, Márcia Silva de Araújo, André Maurício Brinatti

Sub-projetos:

1 - Obtenção de aços inoxidáveis dúplex por moagem de alta energia.
2 - Processamento de materiais poliméricos por moagem de alta energia.
3 - Processamento de materiais cerâmicos por moagem de alta energia.

Descrição: O presente projeto visa o estudo da obtenção e caracterização de materiais utilizando a moagem de alta energia. Este processo envolve a deformação severa dos materiais processados possibilitando a obtenção de pós ultrafinos, materiais nanométricos, síntese de fases metaestáveis, nanocompósitos, etc. Os materiais que podem ser avaliados no presente projeto são: aços inoxidáveis austenítivos, ferríticos ou dúplex, visando a obtenção e caracterização de grãos ultrafinos; o polietileno de ultra alta massa molecular com o objetivo da obtenção e caracterização de compósito polímero-polímero ou polímero-metal; fases cerâmicas, como a alumina, mulita e o espinélio com o objetivo de baixar a temperatura de síntese dessas fases e obter pós ultra-finos

Equipe:

Professores: Osvaldo Mitsuyuki Cintho, Benjamim de Melo Carvalho, Adriana Scoton Antonio Chinelatto, Adilson Luiz Chinelatto
Alunos do Mestrado: Denilson José Marcolino de Aguiar, Liana Fernandes, Luciana Biagini Mendes, Melina Correa Gabriel, Ariane Emi Yonekubo, Eron Soares de Abreu Junior, Ivan Mathias, Luciano de Castro Sforsim, Guilherme Feitosa
Alunos da Graduação: Diego Gomes Pinheiro, Esther Fechner, Nathalie Carine Christoforo Ribeiro, Maurício de Castro, Carolina Hitomi Miki, Igor Eduardo Pavlak, Angélica Cristina Mendes Corrêia, Carlos Alberto S. Lima, Fernanda Izabelle Ditzel, Olga Kobay
Participantes Externos: Eliane Aparecida Peixoto Favilla, Evaldo Toniolo Kubaski, José Deodoro Trani Capocchi, Luís Antonio Pinheiro

Órgão Financiador:

- CAPES - DS - bolsa
- Fundação Araucária - Projeto PPP - Programa Primeiros Projetos – Valor: R$ 27.428,00
- CNPq - bolsa IC
- CAPES - Projeto Pró-Equipamentos - auxílio financeiro – Valor: R$ 47.594,60
- CAPES - Projeto PROCAD - auxílio financeiro – R$ 78.575,04 Valor Total: R$ 249.782,96

Descrição : Estudar as possibilidades de utilização de resíduos sólidos nos materiais cerâmicos.

Sub-Projeto: Desenvolvimento de vidrados cerâmicos a partir de rejeitos inorgânicos da indústria de fundição.

Descrição: O processo de fundição de peças metálicas em moldes de areia, gera uma quantidade extraordinária de resíduos e rejeitos industriais anualmente. Muitos destes resíduos, como por exemplo os originados dos moldes de areia de fundição, podem ser reaproveitados para fabricação de materias cerâmicos, desde que o processo possa ser rigorosamente controlado. A sílica é o principal componente do vidro e, juntamente com outros aditivos, podem gerar diferentes tipos de vidro: transparentes, opacos, coloridos ou não. O objetivo deste projeto é o reaproveitamento da sílica da areia de fundição e outros resíduos do processo para fabricação de vidrados cerâmicos. Estes vidrados serão caracterizados quanto a aderência ao suporte, dureza superficial, cor e resistência à abrasão. A partir daí, outros processos poderão ser incorporados com o objetivo de melhorar alguma propriedade específica, como por exemplo, a realização de tratamento térmico para produção de vidrados vitrocerâmicos de elevada dureza superficial.

Equipe:

Professores: Sidnei Antonio Pianaro, Egon Antonio Torres Berg.
Aluno de Mestrado: Erika P. Davanzo.

Sub-Projeto: Reciclagem de vidros laminados utilizados em parabrisas.

Descrição: O surgimento do vidro é incerto, mas existem registros históricos de que sírios fenícios e babilônios já utilizavam vidro desde 7.000 a.C. Desde esta época sabe-se que o vidro é um produto que pode ser 100% reciclado, entretanto no Brasil, segundo a ABIVIDROS, em 2007 apenas 47% do vidro produzido foi reciclado. Os vidros são separados em categorias de acordo com sua composição. O principal e mais utilizado tipo de vidro é o sodo-cálcico que é empregado na fabricação de vidros para embalagens e de vidros planos. A maior parte dos vidros reciclados são os de embalagens, já a utilização de vidros planos na reciclagem é muito restrita. Os vidros laminados, utilizados principalmente pela indústria automobilística, sendo classificados como vidros planos, e sua reciclagem é ainda mais restrita, pois é necessário remover o filme polimérico de PVB (polivinilbutiral). Neste projeto serão estudados métodos de separação do filme polimérico e as possibilidades de utilização deste vidro em atividades que possam ser aplicadas localmente, como na fabricação de peças de artesanatos e na fabricação de tijolos nas olarias.

Equipe:

Professores: Adilson Luiz Chinelatto, Adriana Scoton Antonio Chinelatto
Aluna do Mestrado: Suelen Salih Teixeira
Aluno da Graduação: Matheus José Leite, Camilo José M. Munhoz

Descrição: A consolidação de pós nanométricos em cerâmicas densas sem significante crescimento de grão ainda é um desafio. Na sinterização desses pós, a densificação é freqüentemente acompanhada de um grande crescimento de grãos. Na maioria das vezes é difícil alcançar altas densidades com tamanho de grãos nanométricos ou sub-micrométricos, utilizando o processo de sinterização convencional. A sinterização com pressão, a sinterização por plasma (“spark plasma sintering”), a sinterização por pulso elétrico (“pulse electric current sintering”), dentre outros, são métodos alternativos utilizados para promover a densificação de cerâmicas nanoestruturadas. Geralmente esses métodos apresentam várias limitações de uso, além de necessitarem de equipamentos mais complexos e caros. Assim, a sinterização sem pressão é ainda um método de sinterização mais desejável para se produzir produtos de cerâmica, devido principalmente à sua simplicidade e custo, quando comparada a outros métodos. Neste projeto pretende-se estudar a sinterização sem pressão de pós cerâmicos, utilizando a sinterização em duas etapas, e a sinterização por microondas com o intuito de controlar o processo de sinterização e obter cerâmicas densas e com mínimo crescimento de grãos.

Equipe:

Professores : Adriana Scoton Antonio Chinelatto, Adilson Luiz Chinelatto
Aluno do Mestrado : Edson Cezar Grzebielucka
Alunos da Graduação : Milena K. Manosso, Renan Alves Antunes, Renan Gomes dos Santos
Participantes Externos :Maria Virgínia Gelfuso, Daniel Thomazini

Órgão Financiador:

- CAPES - DS – bolsa
- Fundação Araucária – bolsa IC

Descrição: Este projeto tem como objetivo estudar os mecanismos de corrosão em refratários formados e concretos refratários.

Equipe:

Professora: Adriana Scoton Antonio Chinelatto
Aluno do Mestrado: Eduardo Prestes
Participante Externo: Waldir de Souza Resende

O projeto tem por objetivo estudar as características físicas, mecânicas e microestruturais de matrizes cerâmicas infiltradas com alumínio. A técnica utilizada é a de infiltração por pressão ("SQUEEZE CASTING"). As matrizes cerâmicas que estão sendo estudadas são a base de quartzo, alumina, carbeto de silício e caulim. Através da avaliação de suas propriedades pretende-se direcionar o uso desses compósitos para finalidades estruturais.

Equipe:

Professores : Egon Antonio Torres Berg, Sidnei Antonio Pianaro, Sérgio M. Tebcherani, Adriana Scoton Antonio Chinelatto
Aluno do Mestrado : Alexey Osatchuk
Alunos da Graduação : Guilherme Bacci, Rafael Justus, Diego Gomes Pinheiro

Sub-projetos :

1 - Estudo do desenvolvimento microestrutural de porcelanas triaxiais e aluminosas.
2 - Processo de colagem cerâmica sob pressão - um diferencial competitivo para a APL de louças e porcelanas de Campo Largo-Pr

Órgão Financiador :

FINEP - auxílio financeiro - Valor: R$ 667.338,40

Descrição: A porcelana é uma cerâmica policristalina composta por grãos grosseiros de quartzo ou alumina misturados a finos cristais de mulita, todos mantidos unidos por uma matriz vítrea. Apesar deste material ser utilizado a séculos, só recentemente o entendimento do desenvolvimento microestrutural está ganhando novo impulso, devido ao avanço das técnicas de caracterização microestrutural. O entendimento do desenvolvimento microestrutural é dificultado devido às reações ocorridas durante a sinterização, as quais são influenciadas tanto pelas condições do forno, quanto pelo tipo e quantidade das matérias primas utilizadas. A microestrutura obtida após sinterização Influencia de maneira significativa as propriedades elétricas e mecânicas das porcelanas, definindo assim, a qualidade do produto fabricado. Este projeto tem como objetivo:

1. Estudar o desenvolvimento microestrutural em função do tipo e quantidade das matérias primas utilizadas, e sua influência nas propriedades mecânicas e elétricas para que se possam desenvolver produtos de alta qualidade e baixo custo.
2. Desenvolver um equipamento para o processo de colagem cerâmica sob pressão e caracterizar os produtos cerâmicos obtidos.

Equipe:

Professores : Adilson Luiz Chinelatto, Adriana Scoton Antonio Chinelatto
Alunos da Graduação : Mariana Silveira Manosso, Leonardo Pacheco Wendler, Rafaela Lopes da Silva
Participantes Externos : José Alberto Cerri, Márcia Silva de Araújo, André Maurício Brinatti

Descrição: Estudar as possibilidades de utilização de resíduos sólidos nos materiais cerâmicos.

Sub-Projeto: Desenvolvimento de vidrados cerâmicos a partir de rejeitos inorgânicos da indústria de fundição.

Descrição: O processo de fundição de peças metálicas em moldes de areia, gera uma quantidade extraordinária de resíduos e rejeitos industriais anualmente. Muitos destes resíduos, como por exemplo os originados dos moldes de areia de fundição, podem ser reaproveitados para fabricação de materias cerâmicos, desde que o processo possa ser rigorosamente controlado. A sílica é o principal componente do vidro e, juntamente com outros aditivos, podem gerar diferentes tipos de vidro: transparentes, opacos, coloridos ou não. O objetivo deste projeto é o reaproveitamento da sílica da areia de fundição e outros resíduos do processo para fabricação de vidrados cerâmicos. Estes vidrados serão caracterizados quanto a aderência ao suporte, dureza superficial, cor e resistência à abrasão. A partir daí, outros processos poderão ser incorporados com o objetivo de melhorar alguma propriedade específica, como por exemplo, a realização de tratamento térmico para produção de vidrados vitrocerâmicos de elevada dureza superficial.

Equipe:

Professores: Sidnei Antonio Pianaro, Egon Antonio Torres Berg.
Aluno de Mestrado: Erika P. Davanzo.

Sub-Projeto: Reciclagem de vidros laminados utilizados em parabrisas.

Descrição: O surgimento do vidro é incerto, mas existem registros históricos de que sírios fenícios e babilônios já utilizavam vidro desde 7.000 a.C. Desde esta época sabe-se que o vidro é um produto que pode ser 100% reciclado, entretanto no Brasil, segundo a ABIVIDROS, em 2007 apenas 47% do vidro produzido foi reciclado. Os vidros são separados em categorias de acordo com sua composição. O principal e mais utilizado tipo de vidro é o sodo-cálcico que é empregado na fabricação de vidros para embalagens e de vidros planos. A maior parte dos vidros reciclados são os de embalagens, já a utilização de vidros planos na reciclagem é muito restrita. Os vidros laminados, utilizados principalmente pela indústria automobilística, sendo classificados como vidros planos, e sua reciclagem é ainda mais restrita, pois é necessário remover o filme polimérico de PVB (polivinilbutiral). Neste projeto serão estudados métodos de separação do filme polimérico e as possibilidades de utilização deste vidro em atividades que possam ser aplicadas localmente, como na fabricação de peças de artesanatos e na fabricação de tijolos nas olarias.

Equipe:

Professores: Adilson Luiz Chinelatto, Adriana Scoton Antonio Chinelatto
Aluna do Mestrado: Suelen Salih Teixeira
Aluno da Graduação: Matheus José Leite, Camilo José M. Munhoz

Descrição: A consolidação de pós nanométricos em cerâmicas densas sem significante crescimento de grão ainda é um desafio. Na sinterização desses pós, a densificação é freqüentemente acompanhada de um grande crescimento de grãos. Na maioria das vezes é difícil alcançar altas densidades com tamanho de grãos nanométricos ou sub-micrométricos, utilizando o processo de sinterização convencional. A sinterização com pressão, a sinterização por plasma (“spark plasma sintering”), a sinterização por pulso elétrico (“pulse electric current sintering”), dentre outros, são métodos alternativos utilizados para promover a densificação de cerâmicas nanoestruturadas. Geralmente esses métodos apresentam várias limitações de uso, além de necessitarem de equipamentos mais complexos e caros. Assim, a sinterização sem pressão é ainda um método de sinterização mais desejável para se produzir produtos de cerâmica, devido principalmente à sua simplicidade e custo, quando comparada a outros métodos. Neste projeto pretende-se estudar a sinterização sem pressão de pós cerâmicos, utilizando a sinterização em duas etapas, e a sinterização por microondas com o intuito de controlar o processo de sinterização e obter cerâmicas densas e com mínimo crescimento de grãos.

Equipe:

Professores : Adriana Scoton Antonio Chinelatto, Adilson Luiz Chinelatto
Aluno do Mestrado : Edson Cezar Grzebielucka
Alunos da Graduação : Milena K. Manosso, Renan Alves Antunes, Renan Gomes dos Santos
Participantes Externos :Maria Virgínia Gelfuso, Daniel Thomazini

Órgão Financiador:

- CAPES - DS – bolsa
- Fundação Araucária – bolsa IC

Descrição: Neste projeto estuda-se a degradação de ligas ferrosas obtidas através de metalurgia do pó e de aços carbonos utilizados em indústrias de papel.

Equipe:

Professor: Alfredo José Zara
Participante Externo: Valéria Motoyama

Sub-Projetos :

1 - Influência das variáveis de processamento na obtenção de varistores de SnO 2.

Descrição: O presente projeto visa estudar diferentes rotinas de processamento e sua influência na obtenção de varistores de SnO2 com diferentes microestruturas. Através das variáveis, tais como: adição de dopantes que promovem crescimento/diminuição de tamanhos de grão, calcinação, influência de dispersantes, pH, meios de moagem (água/álcool), etc, pretende-se obter varistores para aplicações em baixa, média, alta e ultra-alta voltagem.

2 - Preparação e Caracterização de Varistores com Estrutura Perovskita.

Descrição: Dentre os materiais semicondutores, aqueles utilizados na proteção de circuitos contra transientes de tensão em equipamentos e dispositivos eletro-eletrônicos vem sendo motivo de intensas pesquisas. Os materiais semicondutores com estrutura tipo Peroviskita, tais como SrTiO3 e BaTiO3, com pequenas adições de dopantes para modular sua condutividade, são muito promissores para esta finalidade.

3 - Desenvolvimento de sensores tipo NTC: Influência da adição de dopantes em composições tradicionais MnO2-NiO.

Descrição: Com o advento da robotização nos mais variados setores da atividade humana, a utilização de sensores de pressão, sensores de gás, umidade e temperatura, vem propiciando a melhoria da qualidade de vida da população. No caso particular dos sensores de temperatura de estado sólido baseado em óxidos metálicos de transição, a sua precisão é muito maior do que a dos sensores tradicionais baseados em materiais metálicos, entretanto, sua faixa de aplicação é restrita a pequenos intervalos de temperatura. Os sensores tradicionais baseados no sistema binário MnO2-NiO, podem chegar a medir variações de temperatura de milésimos de graus Celsius, contudo, o seu intervalo de medida varia de aproximadamente 25o a 250oC. Esta faixa de temperatura pode ser ampliada em função do processamento empregado ou da composição química. Neste sentido, este trabalho tem por objetivo estudar a influência da adição de dopantes ao sistema binário MnO2-NiO, com o objetivo de obter sensores de temperaturas para diferentes faixas de aplicação.

4 - Utilização de óxidos de metais de transição como sensores de temperatura e umidade.

Descrição: A sociedade moderna tem solicitado cada vez mais a automação dos processos industriais e de máquinas. Para tanto, é necessário o desenvolvimento de sensores para monitorar variáveis, tais como, temperatura, pressão, umidade, composição química gasosa, etc. No presente sub-projeto, temos como objetivo a utilização de óxidos de metais de transição e/ mistura entre eles, de elementos como Ni, Co, Cr, Mn, Fe, como sensores de temperatura do tipo NTC e sensores de umidade, através de processamentos distintos, tais como, mistura mecânica, química e efetuar as propriedades elétricas e micro-estrutura destes materiais eletrocerâmicos.

5- Biosensores amperométricos para determinação de poluentes e compostos orgânicos

Descrição: Na atualidade, devido ao aumento da produção industrial e agrícola, vem aumentando o uso de produtos químicos, o que tem agravado os problemas de poluição ambiental mundialmente. Muitos dos defensivos agrícolas utilizados são compostos fenólicos, ou fenólicos substituídos, tais como cloro e nitrofenóis, altamente tóxicos para o homem. Estes compostos podem contaminar os rios, afetando o gosto e o odor de águas potáveis e peixes. Os compostos fenólicos também estão presentes em muitas frutas, assim a qualidade destes alimentos na forma de bebidas alcoólicas e sucos está realcionada com a presença de susbstâncias fenólicas. Desta forma, este projeto tem por objetivo o desenvolvimento de eletrodos para atuar como sensores amperométicos para detecção de fenóis e seus derivados, no controle da poluição ambiental e na indústria de alimentos. Estes eletrodos podem ser a base de compostos de carbono ou semicondutores dopados.

Equipe:

Professores : Sidnei Antonio Pianaro, Alfredo José Zara, Sergio Mazurek Tebcherani
Aluno do Mestrado : Edison Luiz Salgado Silva
Alunos da Graduação : Juliano Naidques Antunes, Carlos Eduardo Iurk, Franciane Caroline Souza da Luz
Participantes Externos : Kleber Franke Portella

Descrição: O foco central deste projeto é investigar e obter a caracterização (físico-químico e metalúrgico) por calorimetria diferencial por varredura (DSC), corrosão e microestrutural (EBSD), como também, as propriedades: de fadiga, de tenacidade à fratura, de tração, dobramento, flexão e análise estatística de fadiga, das ligas de alumínio das séries 6000 e 7000 de aplicação estrutural.

Material de Investigação: Ligas de alumínio da série 6000 (Mg, Mn e Cu) e 7000 (Zn, Mg e Cu) obtidos por extrusão e laminação à quente e, fornecidas pelas empresas CBA e EMBRAER, respectivamente.

Abordagem da Pesquisa: A pesquisa contempla aos alunos o conhecimento na abordagem da mecânica da fratura linear elástica e mecânica da fratura elasto-plástica e metalurgia de análise de falha dos materiais metálicos, para aplicação em ensaios: dinâmicos (de fadiga, propagação de trinca por fadiga, fadiga de baixo ciclo), monotônicos (dobramento, tração e flexão) e corrosão. Conhecimentos sobre o processo metalúrgico, termomecânico e tratamento térmicos das ligas de alumínio, para aplicação em estruturas e componentes automotivos, navais e construção civil.

Técnicas Experimentais : projeto de pesquisa contribuirá ao aluno a oportunidade de conhecer as técnicas de análise de: preparação metalográfica, microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura (MEV), calorimetria diferencial por varredura (DSC), difração de elétron retro espalhado (EBSD), difração de raios-X, monitoramento propagação de trinca por fadiga, curvas de fadiga (comportamento cíclico σ x ε) e curva σ x N, análise estatística para os dados de fadiga e uso do aplicativo Matlab e Minitab.

O objetivo do presente projeto de pesquisa é encontrar os melhores parâmetros de processamento por atrito da tecnologia do estado sólido por deposição superficial por atrito, Friction Surfacing (FS) e soldagem por atrito e mistura, Friction Stir Welding (FSW) de modo, que tecnologia possa ser aplicada nos processos de fabricação de alguns componentes estruturais de aeronaves, em superfícies resistentes ao desgaste, à corrosão, à nucleação de trinca por fadiga.

Pesquisa que está inserido:

C2PA - Consórcio de P&D em Processamento por Atrito

Este é um convênio de cooperação científica e tecnológica, entre empresas, universidades e instituições de apoio, com o objetivo de promover a pesquisa e desenvolvimento pré-competitivo da tecnologia de Processamento por Atrito

http://pages.cnpem.br/c2pa/

Material de Investigação: Ligas de alumínio da série 2000 (Al-Cu-Mg), 500 (Al-Mg) e 6000 (Al-Mg-Si) e 7000 (Al-Zn-Mg-Cu) obtidos por extrusão e laminação à quente e, fornecidas pelas empresas CBA e EMBRAER, respectivamente.

Abordagem da Pesquisa: A pesquisa contempla aos alunos o conhecimento de processamento por atrito (Friction Surfacing e Friction Stir Welding) para deposição superficial e união de materiais similares e dissimilares. Com abordagem da mecânica da fratura linear elástica e mecânica da fratura elasto-plástica e metalurgia de análise de falha dos materiais metálicos, para aplicação em ensaios: dinâmicos (de fadiga, propagação de trinca por fadiga, fadiga de baixo ciclo e impacto Charpy instrumentado), monotônicos (dobramento, tração e flexão). Conhecimentos sobre o processo por atrito, termomecânico e tratamento térmicos das ligas de alumínio, para aplicação em estruturas e componentes automotivos, navais e construção civil.

Técnicas Experimentais : projeto de pesquisa contribuirá ao aluno a oportunidade de conhecer as técnicas de análise de: preparação metalográfica, microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura (MEV), calorimetria diferencial por varredura (DSC), difração de elétron retro espalhado (EBSD), tensão residual por difração de raios-X, monitoramento propagação de trinca por fadiga, curvas de fadiga (comportamento cíclico σ x ε) e curva σ x N, análise estatística para os dados de fadiga e uso do aplicativo Minitab.

Empresa e Instituição envolvida na pesquisa: Embraer, Votorantim Metais, CNPEM, IPT, UEPG e UNICAMP

Descrição: O foco central deste projeto é estudar as propriedades mecânicas de tenacidade à fratura e fadiga através da obtenção da curvas experimentais de: J-R e σ x ε e σ x N, para o tratamento da fratura em materiais dúcteis e aplicáveis à avaliação de integridade estrutural e análise de defeitos em dutos para transporte de óleo e gás e sistemas risers (configuração de dutos) submarinos.

Material de Investigação: Aços de alta resistência e baixa liga (ARBL) os aços API X60, X65 e X70 obtidos por laminação controlada, fornecidos pela USIMINAS.

Abordagem de Pesquisa: A pesquisa contempla aos alunos o conhecimento na abordagem da mecânica da fratura linear elástica e mecânica da fratura elasto-plástica e metalurgia de análise de falha dos materiais metálicos, para aplicação de tenacidade à fratura, fadiga e fadiga de baixo ciclo. Conhecimentos em processo termomecânico por laminação controlada, na importância dos aços API 5L na aplicação de dutos em transporte de óleo e gás.

Técnicas Experimentais :

O projeto de pesquisa contribuirá ao aluno a oportunidade de conhecer as técnicas de: preparação metalográfica, microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura (MEV), monitoramento de crescimento de trinca, da integral J para obter a curva J-R e o parâmetro de tenacidade à fratura, J_IC, curvas de fadiga (comportamento cíclico σ x ε) e curva σ x N e uso do aplicativo Matlab.

Descrição: Neste projeto estuda-se a influência da adição de pó borracha reciclado no comportamento de termoplásticos.

Equipe:

Professor: Benjamim de Melo Carvalho
Aluno do Mestrado: Armando Madalosso Vieira Filho
Aluno da Graduação : Helmuth Germano Venske Neto

Descrição: Neste projeto estuda-se a influência da adição de pó borracha reciclado no comportamento de termoplásticos.

Equipe:

Professor: Benjamim de Melo Carvalho
Aluno do Mestrado: Armando Madalosso Vieira Filho
Aluno da Graduação : Helmuth Germano Venske Neto

ub-projetos:

1 - Obtenção de aços inoxidáveis dúplex por moagem de alta energia.
2 - Processamento de materiais poliméricos por moagem de alta energia.
3 - Processamento de materiais cerâmicos por moagem de alta energia.

Descrição: O presente projeto visa o estudo da obtenção e caracterização de materiais utilizando a moagem de alta energia. Este processo envolve a deformação severa dos materiais processados possibilitando a obtenção de pós ultrafinos, materiais nanométricos, síntese de fases metaestáveis, nanocompósitos, etc. Os materiais que podem ser avaliados no presente projeto são: aços inoxidáveis austenítivos, ferríticos ou dúplex, visando a obtenção e caracterização de grãos ultrafinos; o polietileno de ultra alta massa molecular com o objetivo da obtenção e caracterização de compósito polímero-polímero ou polímero-metal; fases cerâmicas, como a alumina, mulita e o espinélio com o objetivo de baixar a temperatura de síntese dessas fases e obter pós ultra-finos

Equipe:

Professores: Osvaldo Mitsuyuki Cintho, Benjamim de Melo Carvalho, Adriana Scoton Antonio Chinelatto, Adilson Luiz Chinelatto
Alunos do Mestrado: Denilson José Marcolino de Aguiar, Liana Fernandes, Luciana Biagini Mendes, Melina Correa Gabriel, Ariane Emi Yonekubo, Eron Soares de Abreu Junior, Ivan Mathias, Luciano de Castro Sforsim, Guilherme Feitosa
Alunos da Graduação: Diego Gomes Pinheiro, Esther Fechner, Nathalie Carine Christoforo Ribeiro, Maurício de Castro, Carolina Hitomi Miki, Igor Eduardo Pavlak, Angélica Cristina Mendes Corrêia, Carlos Alberto S. Lima, Fernanda Izabelle Ditzel, Olga Kobay
Participantes Externos: Eliane Aparecida Peixoto Favilla, Evaldo Toniolo Kubaski, José Deodoro Trani Capocchi, Luís Antonio Pinheiro

Órgão Financiador:

- CAPES - DS - bolsa
- Fundação Araucária - Projeto PPP - Programa Primeiros Projetos – Valor: R$ 27.428,00
- CNPq - bolsa IC
- CAPES - Projeto Pró-Equipamentos - auxílio financeiro – Valor: R$ 47.594,60
- CAPES - Projeto PROCAD - auxílio financeiro – R$ 78.575,04 Valor Total: R$ 249.782,96

Descrição: Projeto de pesquisa envolvendo a simulação da solidificação de polímeros durante processamento, principalmente voltada para a rotomoldagem, tanto do ponto de vista da redução do ciclo quanto do ponto de vista de qualidade das peças rotomoldadas (empenamento).

Equipe:

Professor: Benjamim de Melo Carvalho
Aluno do Mestrado: Tiago Boni Comisso
Aluno da Graduação: Conrado Köppen
Participante Externo: Viviane Aparecida Verona Galera

Órgão Financiador:

Fundação Araucária - bolsa

Descrição:

Estruturas de concreto são suscetíveis aos processos de degradação natural influenciados pelo meio ambiente. Além disto, variáveis especificas podem catalisar o processo de degradação do material. Dentre os principais mecanismos de degradação podem ser citados a corrosão de armaduras pelo ingresso de íons cloreto e pela carbonatação, reações álcali-agregado (RAA), ataque por sulfatos de origem externa e interna e ataque ácido.

Integrantes:

Professores: Eduardo Pereira, Patrícia Kruger, Luiz Carlos Godoy

Aluno de Mestrado: Elias Pereira

Alunos de Graduação: Ígor Miguel Pinkoski, Tassiane Apolinário de Oliveira, Fernanda Brekailo, Fernanda Gonçalves da Rosa, Marlo Mendes dos Santos, Marcelo Miranda Farias, Flavio Augusto Sansana

Participantes externos: Marcelo H. F. de Medeiros, Kleber. F. Portella, Mariana O. G. P. Bragança

Órgãos financiadores:

CNPq - bolsa IC

Fundação Araucária - bolsa IC

Descrição: O projeto de pesquisa investiga a possibilidade de uso de técnicas consideradas não destrutivas em estruturas de concretos. A metodologia envolve o uso de técnicas que podem ser aplicadas em condições de campo, gerando conhecimento para a aplicação de método de inspeção, diagnóstico e prognóstico de estruturas reais.

Integrantes:

Professores: Eduardo Pereira, Gabriela Mazureki Campos Bahniuk

Aluno de Mestrado: Elias Pereira

Alunos de Graduação: Ígor Miguel Pinkoski, Tassiane Apolinário de Oliveira, Marcelo Miranda Farias

Participantes externos: Marcelo H. F. de Medeiros, Kleber. F. Portella, Mariana O. G. P. Bragança

Órgãos financiadores:

CNPq - bolsa IC

Fundação Araucária - bolsa IC

Descrição: Este projeto visa aplicar nanomateriais para o melhoramento de compósitos de cimento Portland.

Integrantes:

Professores: Eduardo Pereira

Aluno de Mestrado: Elias Pereira

Alunos de Graduação: Ígor Miguel Pinkoski, Tassiane Apolinário de Oliveira

Participantes externos: Marcelo H. F. de Medeiros, Kleber. F. Portella, Mariana O. G. P. Bragança

Órgãos financiadores:

CNPq - bolsa IC

Fundação Araucária - bolsa IC

Descrição: O processo de senescência das frutas e verduras é, atualmente, um dos fatores que mais dificulta a comercialização dentro e para fora do país. Procurando expandir o tempo de durabilidade desses produtos, este grupo tem procurado estudar o desenvolvimento de filmes e embalagens que atuem nesse processo.

Equipe:

Evaldo TonioloKubaski (Bolsista DT CNPq nível 1D)

Sergio MazurekTebcherani (Bolsista DT CNPq nível 1D)

Descrição: Quando um determinado material é submetido a tratamento térmico prolongado e assistido por pressão é possível perceber modificações na estrutura dos materiais. Esta linha de pesquisa, criada por este grupo, estuda estas modificações que podem intensificar algumas propriedades físicas de interesse tecnológico.

Equipe:

Evaldo TonioloKubaski (Bolsista DT CNPq nível 1D)

Sergio MazurekTebcherani (Bolsista DT CNPq nível 1D)

Descrição: Linha de pesquisa desenvolvida por este grupo que é referente ao estudo da síntese de óxidos na forma de filmes através da deposição direta sobre superfícies dos materiais com controle das variáveis de pressão, temperatura e tempo. Trata-se da obtenção de filmes com espessura desde a escala nanométrica até a micrométrica. A inserção de óxidos na superfície dos materiais promove a modificação superficial e, consequentemente, as propriedades dos materiais necessitam de investigação.

Equipe:

Evaldo TonioloKubaski (Bolsista DT CNPq nível 1D)

Sergio MazurekTebcherani (Bolsista DT CNPq nível 1D)

Descrição: Milhares de toneladas de vidro são produzidos no Brasil e 20% dos vidros de embalagens são descartados (Abravidro, Abividro, 2008). Com isso o Brasil perde por ano 8 bilhões de reais por não reciclar os materiais (IPEA, 2010). Esta linha de pesquisa desenvolvida por este grupo estuda a transformação de rejeitos de vidro para a geração de espumas que tem despertado o interesse em vários outros países.

Equipe:

Evaldo TonioloKubaski (Bolsista DT CNPq nível 1D)

Sergio MazurekTebcherani (Bolsista DT CNPq nível 1D)

Descrição: Células de combustível possuem alta eficiência na conversão de energia. Entretanto, esses materiais podem apresentar trincas durante o seu funcionamento. Esse projeto estuda as propriedades das junções do selante vitrocerâmico, caracterizando a sua microestrutura, energia de adesão, tensões residuais e tenacidade a fratura.

Equipe:
Prof. Francisco C. Serbena
Prof. Gelson Biscaia de Souza
Prof. Ivan Mathias
Pós-Doutor: Dra Karen Cristina Laurenti
Aluna de doutorado: MSc. Virginia Justo
Aluno de graduação: Dara Marin, Alison Antunes da Silva
Colaboração externa: Dra. María Jesús Pascual Francisco - ICV/CSIC/Espanha

Agência Financiadora: Projeto PVE - CNPq

Descrição: Nessa linha de pesquisa abordamos os diferentes aspectos que influenciam a tensão residual e o seu efeito nas propriedades mecânicas em diferentes vitrocerâmicas em aplicações como materiais dentários ou biativos. A influência das fases cristalizadas e sua fração volumétrica, assim como o coeficiente de expansão térmica são abordadas assim como o seu efeito na resistência mecânica e tenacidade a fratura utilizando difração de raios X, espectroscopia Raman, microscopia eletrônica e nanoindentação.

Equipe:
Prof. Francisco C. Serbena
Prof. Gelson Biscaia de Souza
Prof. Ivan Mathias
Alunos de Doutorado: MSc. André Assmann, MSc. Iolanda Cristina Justo Dechandt
Alunos de Mestrado: Mariza Senk, Karen Ribeiro
Aluna de graduação: Gabriela Dogado
Colaboração externa: Prof. Edgar Dutra Zanotto, Prof. Oscar Peitl - DEMA/UFSCAR

Agência Financiadora: CNPq

Descrição: Esta linha geral de pesquisa consiste no estudo de fenômenos de transporte de massa e dissipação de energia em materiais. Os fenômenos envolvidos vão desde a simples transferência de calor e dissipação térmica até fenômenos de percolação, dano, fratura e fragmentação. Também podem ser incluidos o estudo da dissipação térmica em geometrias irregulares ou fractais, o estudo de fenômenos onde tem-se observado a geração e a formação de padrões fractais de dissipação ou estruturas irregulares como trincas ramificadas e as rupturas dielétricas, etc. os quais só podem ser descritos criteriosamente por meio da geometria fractal e multifractal. Desta forma esses estudos tanto na Física como na Engenharia precisam ser revisitados na busca de uma nova interpretação física e uma descrição matemática mais autêntica.

Portanto os objetivos desta pesquisa são:

i) acompanhar o rápido desenvolvimento científico das áreas acima relacionadas através de publicações;

ii)  contribuir com uma nova proposta de entendimento e descrição matemática dos fenômenos de percolação, dano, fratura e fragmentação;

iii) dar continuidade as atividades de pesquisa que já vem sendo desenvolvidas no Departamento de Engenharia de Materiais, cujos resultados tem ganhado notoriedade internacional;

Com os seguintes sub-areas de orientação:

- Modelagem e Caracterização Fractal da Fratura em Materiais (Metais, Ceramicos, Polimeros e Concreto)

Elaboração e aplicação da modelagem fractal, multifractal e da termodinâmica de não-equilíbrio na área da Mecânica da Fratura, além de utilizar técnicas matemáticas como o mapeamento conforme, por exemplo, com o intuito de contribuir para a construção da Mecânica da Fratura Fractal aplicável ao uso em Engenharia.

- Análise da Instabilidade Dinâmica da Fratura (Metais, Ceramicos, Polimeros e Concreto)

Aplicação da dinâmica não-linear e da teoria do caos no estudo e na descrição dos fenômenos de instabilidade em processos de fratura e rupturas dielétricas em materiais que apresentam a geração e a formação de padrões de dissipação e estruturas irregulares visando descrever fenômenos não-lineares não tratáveis pelas teorias matemáticas classicas ou convencionais.

Descrição: Processos de conformação mecânica, tais como laminação e extrusão em canal angular (ECAP), são utilizados para o estudo da evolução microestrutural durante a deformação plástica (encruamento) de metais. A obtenção de amostras deformadas permite o estudo de fenômenos associados ao recozimento de metais encruados, em especial a recuperação e a recristalização. Aspectos relacionados ao desenvolvimento de texturas cristalográficas de deformação e de recristalização são explorados.

Equipe:

Professores: Marcio Ferreira Hupalo e Osvaldo Mitsuyuki Cintho.
Aluno de mestrado: Marcos Javert Hilgemberg Pontes.
Alunos de graduação: Fernando Shigueru Okada (aluno de IC), Davison Ramos de Almeida Junior, Cassiano Schultz Garcia.
Participantes externos: Prof. Hugo Ricardo Zschommler Sandim (EEL-USP), Eduardo Franco Monlevade (Mangels).

Descrição: Quando expostos a diferentes faixas de temperaturas os aços inoxidáveis tornam-se sujeitos à precipitação de fases indesejáveis, tais como alfa linha, sigma, qui e Laves. A presença destas fases na microestrutura pode resultar na redução da resistência à corrosão e das propriedades mecânicas destes materiais. As transformações de fase nos aços inoxidáveis e sua influência nas propriedades mecânicas e na resistência à corrosão são exploradas por meio de tratamentos térmicos de envelhecimento, ensaios mecânicos e de corrosão. Outro fenômeno estudado é a transformação martensítica induzida por deformação em aços inoxidáveis austeníticos.

Equipe:

Professores: Marcio Ferreira Hupalo, Alfredo José Zara.
Alunos de graduação: Valter Luiz Jantara Júnior (bolsista de IC), Carlos Felipe do Nascimento (bolsista de IC), Thiago Wehmuth (aluno de IC), Aline de Souza Salum, Luis Antônio Ribas de Lima e Fábio Ferreira Ribas.
Participantes externos: Prof. Angelo Fernando Padilha (PMT/EPUSP).

Descrição: Os ferros fundidos cinzentos e nodulares são produzidos a partir de ligas base com diferentes composições químicas, que resultam, por exemplo, em diferentes faixas de valores de carbono equivalente e cobre equivalente. Utiliza-se a técnica de análise térmica em amostras do metal base, antes e após adições controladas de diferentes elementos químicos, tais como estanho, cobre e manganês. Curvas de solidificação são adquiridas com o objetivo de avaliar os fenômenos que ocorrem durante a solidificação das ligas. Objetiva-se que este projeto contribua para a obtenção de novas ligas, com composições químicas complexas e propriedades aprimoradas. Outro aspecto estudado é a otimização de propriedades mecânicas de ferros fundidos nodulares bainíticos/austemperados (ADI) por meio de tratamentos térmicos. Estuda-se também o fenômeno da transformação bainítica incompleta (estase da reação bainítica) e suas implicações nas propriedades do ADI.

Equipe:

Professores: Marcio Ferreira Hupalo e Selauco Vurobi Júnior.
Aluno de mestrado: Adriano Murilo Rosário.

Descrição: Este projeto está sendo desenvolvido através da simulação por elementos finitos através do software Ansys de diversos problemas aplicados, entre eles, mecânica de fratura em metais, tensão e deformação, fundição e solidificação em ligas metálicas, solidificação em materiais poliméricos, programação não-linear e otimização de projetos estruturais.

Equipe:

Professores: Moisés Meza Pariona e Benjamim de Melo Carvalho
Alunos da Graduação: Josuel Kuppa Rongenski, Guilherme Anderson Salem, Corado Koppen .
Participantes Externos da Unicamp: Amauri Garcia, Elisangela dos Santos Meza, Noé Cheung, Felipe Bertelli

Descrição: Neste projeto está sendo desenvolvido o estudo dos tratamentos superficiais por refusão à laser usando a simulação numérica de elementos finitos. Ensaios experimentais do tratamento de refusão em aço e ligas de alumínio estão sendo realizadas no CTA - Comando Geral de Tecnologia Aeroespacial, Instituto de Estudos Avançados, em São José dos Campos – SP. As micrografias da zona fundida e da zona termicamente afetada estão sendo feitas através das microscopias ótica e eletrônica e raios-x, acompanhados com o estudo da micro-dureza e ensaio de corrosão das amostras. O resultado da simulação numérica será aferido com o resultado experimental.
Os equipamentos estão sendo usados do CTA, são José de Campos-SP, UNICAMP e UEPG. Os softwares que estão sendo usados são: Ansys, Consol, Thermo-Calc, Matlab e C++.

Equipe:

Professor: Moisés Meza Pariona
Participantes Externos (Unicamp): Amauri Garcia, Elisangela dos Santos Meza, Noé Cheung, Felipe Bertelli, Débora Bezerra. Do CTA: Rudimar Riva, Milton Sergio Fernandes de Lima.

Descrição: Neste projeto esta sendo estudado o entrelaçamento entre a mecânica de fluidos (vazamento de metal líquido), a parte termal (solidificação) e os defeitos microestruturais de tipo dendrítico para a liga não ferrosas, quando o molde é resfriada com jato de água. Experimentalmente, durante a solidificação são medidas as temperaturas em diferentes posições do lingote A parte macro e microestrutural está sendo estudada pelo MEV, raios-X e análise de corrosão. Mediante a simulação numérica são simulados o vazamento, a solidificação, o macro e microestrutural e o stress térmico. Neste estudo está sendo incorporado o problema inverso para determinar o fenômeno de convecção (hi) através dos dados experimentais. As propriedades termofísicas estão sendo obtidas pelo software Termo-Calc e a simulação numérica esta sendo feita pelo software Ansys, Matlab e C++. A parte experimental esta sendo feita nos laboratórios da Faculdade de Engenharia Mecânica da Unicamp e nos laboratórios da pós-graduação de Engenharia de Materiais da UEPG.

Equipe:

Professor: Moisés Meza Pariona
Participantes Externos (Unicamp): Amauri Garcia, Eduardo Spinelli , Elisangela dos Santos Meza, Noé Cheung, Felipe Bertelli

Descrição: O presente projeto visa o estudo do comportamento de materiais em altas temperaturas. São realizadas neste projeto a avaliação e caracterização das reações e transformações microestruturais que ocorrem em materiais metálicos quando submetidos a altas temperaturas. São investigadas também as características cinéticas e termodinâmicas das reações em função das temperaturas e tempos de permanência dos materiais.

Equipe:

Professor: Osvaldo Mitsuyuki Cintho
Participante Externo: Selauco Vurobi Júnior
Aluno da Graduação: Kahl Dick Zilnyk

Órgão Financiador:

CNPq - bolsa IC

Descrição: O presente projeto visa o estudo do processamento de materiais por meio da Extrusão em Canal Angular. Este processo aplica intensas tensões de cisalhamento nos materiais processados possibilitando a obtenção de transformações de fase por deformação ou a obtenção de estruturas refinadas após recristalização. Os materiais que podem ser avaliados no presente projeto são:  aços inoxidáveis austenítivos, ferríticos ou dúplex; e o polietileno de ultra alta massa molecular com o objetivo do estudo e caracterização da tranformação da estrutura ortorrômbica para monoclínica por deformação deste material .

Equipe:

Professor: Osvaldo Mitsuyuki Cintho
Aluno do Mestrado: Fernanda Aparecida Farias
Alunos da Graduação: João Ricardo Gastl, Renata Mayumi Okuma, Fernanda Santos da Luz, Tamires Brekailo

Sub-projetos:

1 - Obtenção de aços inoxidáveis dúplex por moagem de alta energia.
2 - Processamento de materiais poliméricos por moagem de alta energia.
3 - Processamento de materiais cerâmicos por moagem de alta energia.

Descrição: O presente projeto visa o estudo da obtenção e caracterização de materiais utilizando a moagem de alta energia. Este processo envolve a deformação severa dos materiais processados possibilitando a obtenção de pós ultrafinos, materiais nanométricos, síntese de fases metaestáveis, nanocompósitos, etc. Os materiais que podem ser avaliados no presente projeto são: aços inoxidáveis austenítivos, ferríticos ou dúplex, visando a obtenção e caracterização de grãos ultrafinos; o polietileno de ultra alta massa molecular com o objetivo da obtenção e caracterização de compósito polímero-polímero ou polímero-metal; fases cerâmicas, como a alumina, mulita e o espinélio com o objetivo de baixar a temperatura de síntese dessas fases e obter pós ultra-finos

Equipe:

Professores: Osvaldo Mitsuyuki Cintho, Benjamim de Melo Carvalho, Adriana Scoton Antonio Chinelatto, Adilson Luiz Chinelatto
Alunos do Mestrado: Denilson José Marcolino de Aguiar, Liana Fernandes, Luciana Biagini Mendes, Melina Correa Gabriel, Ariane Emi Yonekubo, Eron Soares de Abreu Junior, Ivan Mathias, Luciano de Castro Sforsim, Guilherme Feitosa
Alunos da Graduação: Diego Gomes Pinheiro, Esther Fechner, Nathalie Carine Christoforo Ribeiro, Maurício de Castro, Carolina Hitomi Miki, Igor Eduardo Pavlak, Angélica Cristina Mendes Corrêia, Carlos Alberto S. Lima, Fernanda Izabelle Ditzel, Olga Kobay
Participantes Externos: Eliane Aparecida Peixoto Favilla, Evaldo Toniolo Kubaski, José Deodoro Trani Capocchi, Luís Antonio Pinheiro

Órgão Financiador:

- CAPES - DS - bolsa
- Fundação Araucária - Projeto PPP - Programa Primeiros Projetos – Valor: R$ 27.428,00
- CNPq - bolsa IC
- CAPES - Projeto Pró-Equipamentos - auxílio financeiro – Valor: R$ 47.594,60
- CAPES - Projeto PROCAD - auxílio financeiro – R$ 78.575,04 Valor Total: R$ 249.782,96

Descrição:

O processo de senescência das frutas e verduras é, atualmente, um dos fatores que mais dificulta a comercialização dentro e para fora do país. Procurando expandir o tempo de durabilidade desses produtos, este grupo tem procurado estudar o desenvolvimento de filmes e embalagens que atuem nesse processo.

Equipe:

Evaldo Toniolo Kubaski (Bolsista DT CNPq nível 1D)

Sergio Mazurek Tebcherani (Bolsista DT CNPq nível 1D)

Descrição: Quando um determinado material é submetido a tratamento térmico prolongado e assistido por pressão é possível perceber modificações na estrutura dos materiais. Esta linha de pesquisa, criada por este grupo, estuda estas modificações que podem intensificar algumas propriedades físicas de interesse tecnológico.

Equipe:

Evaldo Toniolo Kubaski (Bolsista DT CNPq nível 1D)

Sergio Mazurek Tebcherani (Bolsista DT CNPq nível 1D)

Descrição: Linha de pesquisa desenvolvida por este grupo que é referente ao estudo da síntese de óxidos na forma de filmes através da deposição direta sobre superfícies dos materiais com controle das variáveis de pressão, temperatura e tempo. Trata-se da obtenção de filmes com espessura desde a escala nanométrica até a micrométrica. A inserção de óxidos na superfície dos materiais promove a modificação superficial e, consequentemente, as propriedades dos materiais necessitam de investigação.

Equipe:

Evaldo Toniolo Kubaski (Bolsista DT CNPq nível 1D)

Sergio Mazurek Tebcherani (Bolsista DT CNPq nível 1D)

Descrição: Milhares de toneladas de vidro são produzidos no Brasil e 20% dos vidros de embalagens são descartados (Abravidro, Abividro, 2008). Com isso o Brasil perde por ano 8 bilhões de reais por não reciclar os materiais (IPEA, 2010). Esta linha de pesquisa desenvolvida por este grupo estuda a transformação de rejeitos de vidro para a geração de espumas que tem despertado o interesse em vários outros países.

Equipe:

Evaldo Toniolo Kubaski (Bolsista DT CNPq nível 1D)

Sergio Mazurek Tebcherani (Bolsista DT CNPq nível 1D)

Descrição:

Nos últimos anos, a atenção tem sido focada em materiais renováveis, devido à crescente sensibilidade ecológica, bem como ao aumento do custo de matérias primas à base de petróleo no desenvolvimento de novos materiais como compósitos. Este projeto visa o desenvolvimento de compósitos biodegradáveis que utilizam materiais lignocelulósicos, nanofibrilas de balsa e serragem de madeira / resíduos pupunha como carga em polímeros naturais como a torta mamona. A sua síntese irá ser feito por uma das técnicas de moldagem (compressão, extrusão ou injecção) e caracterização em termos da sua morfologia e propriedades térmica, mecânica e biodegradibilidade de ambos os agentes de carga ou da nanofibrila de reforço nano, assim como da matriz.

Equipe:
Professores: Sidnei Antonio Pianaro, Carlos José Fernades Granado, Gino Capobianco, Washington Luiz Esteves Magalhães, Kestur Gundappa Satyanarayana

Descrição:

Com o extraordinário crescimento da indústria eletro-eletrônica e de telecomunicações, vem aumentando ano a ano a demanda por materiais semicondutores. Dentres eles, aqueles destinados à proteção de circuitos eletro-eletrônicos contra surtos de tensão são cada vez mais requisitados, devido a sua importância em relação a manutenção da integridade do sistema como um todo. Estes materiais devem passar por um rigoroso controle da composição e processamento para que suas propriedades sejam altamente reprodutíveis. Desta forma, o presente projeto visa estudar diferentes rotinas de processamento e sua influência na obtenção de varistores de SnO 2 e ZnO com diferentes microestruturas, e comparar suas propriedades. Através das variáveis, tais como: adição de dopantes que promovem crescimento/diminuição de tamanhos de grão, calcinação, influência de dispersantes, pH, meios de moagem (água/álcool), etc, pretende-se obter varistores para aplicações em baixa, média, alta e ultra-alta tensão.

Equipe :

Professores : Sidnei Antonio Pianaro
Participante externo : Juliane Rutcheviski Ciórcero.

Descrição:

O projeto tem por objetivo estudar as características físicas, mecânicas e microestruturais de matrizes cerâmicas infiltradas com alumínio. A técnica utilizada é a de infiltração por pressão ("SQUEEZE CASTING"). As matrizes cerâmicas que estão sendo estudadas são a base de quartzo, alumina, carbeto de silício e caulim. Através da avaliação de suas propriedades pretende-se direcionar o uso desses compósitos para finalidades estruturais.

Equipe:

Professores: Egon Antonio Torres Berg, Sidnei Antonio Pianaro, Sérgio M. Tebcherani, Adriana Scoton Antonio Chinelatto
Aluno do Mestrado: Alexey Osatchuk
Alunos da Graduação: Guilherme Bacci, Rafael Justus, Diego Gomes Pinheiro

Sub-projetos:

1 - Influência das variáveis de processamento na obtenção de varistores de SnO2.

Descrição: O presente projeto visa estudar diferentes rotinas de processamento e sua influência na obtenção de varistores de SnO2 com diferentes microestruturas. Através das variáveis, tais como: adição de dopantes que promovem crescimento/diminuição de tamanhos de grão, calcinação, influência de dispersantes, pH, meios de moagem (água/álcool), etc, pretende-se obter varistores para aplicações em baixa, média, alta e ultra-alta voltagem.

2 - Preparação e Caracterização de Varistores com Estrutura Perovskita.

Descrição: Dentre os materiais semicondutores, aqueles utilizados na proteção de circuitos contra transientes de tensão em equipamentos e dispositivos eletro-eletrônicos vem sendo motivo de intensas pesquisas. Os materiais semicondutores com estrutura tipo Peroviskita, tais como SrTiO3 e BaTiO3, com pequenas adições de dopantes para modular sua condutividade, são muito promissores para esta finalidade.

3 - Desenvolvimento de sensores tipo NTC: Influência da adição de dopantes em composições tradicionais MnO2-NiO.

Descrição: Com o advento da robotização nos mais variados setores da atividade humana, a utilização de sensores de pressão, sensores de gás, umidade e temperatura, vem propiciando a melhoria da qualidade de vida da população. No caso particular dos sensores de temperatura de estado sólido baseado em óxidos metálicos de transição, a sua precisão é muito maior do que a dos sensores tradicionais baseados em materiais metálicos, entretanto, sua faixa de aplicação é restrita a pequenos intervalos de temperatura. Os sensores tradicionais baseados no sistema binário MnO2-NiO, podem chegar a medir variações de temperatura de milésimos de graus Celsius, contudo, o seu intervalo de medida varia de aproximadamente 25o a 250oC. Esta faixa de temperatura pode ser ampliada em função do processamento empregado ou da composição química. Neste sentido, este trabalho tem por objetivo estudar a influência da adição de dopantes ao sistema binário MnO2-NiO, com o objetivo de obter sensores de temperaturas para diferentes faixas de aplicação.

4 - Utilização de óxidos de metais de transição como sensores de temperatura e umidade.

Descrição: A sociedade moderna tem solicitado cada vez mais a automação dos processos industriais e de máquinas. Para tanto, é necessário o desenvolvimento de sensores para monitorar variáveis, tais como, temperatura, pressão, umidade, composição química gasosa, etc. No presente sub-projeto, temos como objetivo a utilização de óxidos de metais de transição e/ mistura entre eles, de elementos como Ni, Co, Cr, Mn, Fe, como sensores de temperatura do tipo NTC e sensores de umidade, através de processamentos distintos, tais como, mistura mecânica, química e efetuar as propriedades elétricas e micro-estrutura destes materiais eletrocerâmicos.

5- Biosensores amperométricos para determinação de poluentes e compostos orgânicos

Descrição: Na atualidade, devido ao aumento da produção industrial e agrícola, vem aumentando o uso de produtos químicos, o que tem agravado os problemas de poluição ambiental mundialmente. Muitos dos defensivos agrícolas utilizados são compostos fenólicos, ou fenólicos substituídos, tais como cloro e nitrofenóis, altamente tóxicos para o homem. Estes compostos podem contaminar os rios, afetando o gosto e o odor de águas potáveis e peixes. Os compostos fenólicos também estão presentes em muitas frutas, assim a qualidade destes alimentos na forma de bebidas alcoólicas e sucos está realcionada com a presença de susbstâncias fenólicas. Desta forma, este projeto tem por objetivo o desenvolvimento de eletrodos para atuar como sensores amperométicos para detecção de fenóis e seus derivados, no controle da poluição ambiental e na indústria de alimentos. Estes eletrodos podem ser a base de compostos de carbono ou semicondutores dopados.

Equipe:

Professores : Sidnei Antonio Pianaro, Alfredo José Zara, Sergio Mazurek Tebcherani
Aluno do Mestrado : Edison Luiz Salgado Silva
Alunos da Graduação : Juliano Naidques Antunes, Carlos Eduardo Iurk, Franciane Caroline Souza da Luz
Participantes Externos : Kleber Franke Portella

Descrição: O Brasil é um dos maiores produtores de biomassa no mundo. Exemplos disso está no bagaço da cana de açúcar, resíduo da produção de açúcar e álcool, resíduos da indústria madeireira, indústria de alimentos, etc. Este material, adequadamente processado, pode gerar carvão ativado de elevada área superficial específica, o qual pode ser utilizado nos mais diversos ramos industriais devido sua capacidade de adsorção de metais pesados, sendo um material fundamental para despoluição ambiental. Este projeto visa a fabricação de filtros monolíticos de elevada área superficial específica, os quais podem ser utilizados, por exemplo, em sistemas de purificação e descontaminação de água residencial e industrial.

Equipe :
Professores : Sidnei Antonio Pianaro, Carlos José Fernades Granado, Gino Capobianco, Washington Luiz Esteves Magalhães

Sub-projetos:
Prof. Gino Capobianco
- Carvoes ativados nanoestruturados
- Biodiesel, Biogas, Biooleo
- Catalise heterogenia a partir de carvoes nanoestruturados.
- Fibras de Carbono ativadas ( Alcatrao vegetal, Alcatrao de hulha, Xisto)

Sub-projetos:
Prof. Washington Luiz Esteves Magalhães
- Quimica de Madeira
- Compósitos

Descrição: Devido a grande abundância de matérias primas cerâmicas na região sul do Brasil, este projeto tem por objetivo estudar tecnologicamente essas matérias primas visando sua seleção para formulação de massas cerâmicas tais como: pisos, revestimentos, porcelanas, faianças, porcelana elétrica, etc. Através dessa caracterização prévia pretende-se também formular massas cerâmicas, processá-las e caracterizá-las de acordo com aplicação a que se deseja.

Equipe :

Professores : Sidnei Antonio Pianaro, Egon Antonio Torres Berg
Aluna do Mestrado : Érika Priscila Davanzo
Alunos da Graduação : Simone Bosi Derossi, Daniela Carneiro, Fabiano Burnat, Erickson Matos Leão Luz.

Descrição: A técnica do plasma frio é bastante eficiente para alterar as propriedade da superfície dos mais diversos materiais. Para o setor de base florestal possíveis aplicações incluem o endurecimento de superfícies cortantes de ferramentas para desdobro, corte e usinagem em geral de madeira. O aumento da dureza de tais ferramentas permite uma aumento de sua durabilidade, menores custos de manutenção, aumento de produtividade e maior rendimento com a possibilidade de se usar elementos de corte de menores espessuras. A técnica pode ser usada para tratamento de superfície de pisos de madeira ou derivados de madeira visando melhoria de propriedades como a dureza para resistir melhor ao risco, aumentar a resistência ao intemperismo (raios UV e água), aumento da repelência à água, ou até mesmo aumentar a adesão a produtos de acabamento (tintas e resinas diversas). Outra aplicação é o tratamento de superfície papel para aumentar a resistência mecânica e também modificar a sua hidrofilicidade, resistência ao intemperismo, aumento de dureza ou resistência à abrasão. Muitas outras aplicações poderão ser vislumbradas e dependerão da criatividade e adaptação da técnica.

Equipe:
Professores: Sidnei Antonio Pianaro, Carlos José Fernades Granado, Gino Capobianco, Washington Luiz Esteves Magalhães, Kestur Gundappa Satyanarayana

Descrição: A fragilidade dos materiais cerâmicos tem limitado a sua aplicação em muitos casos em que se exigem determinada deformação plástica, portanto, alguma tenacidade à fratura. A promissora tecnologia de desenvolvimento de materiais cerâmicos laminados pode tornar possível a fabricação de grandes estruturas cerâmicas monobloco, revolucionando o setor da construção civil. Esta tecnologia está razoavelmente desenvolvida para materiais cerâmicos especiais, tais como Alumina- Zircônia, Compósitos Metal – Cerâmica, etc.; contudo, pouco se tem estudado em relação ao desenvolvimento de materiais laminados a partir de cerâmicas tradicionais. Neste trabalho pretende-se estudar e caracterizar composições de cerâmicas tradicionais baseadas em pisos tipo grês, porcelanas e composições de monoporosa visando sua tenacificação através da obtenção de materiais laminados e estudar as propriedades resultantes da infiltração destas camadas por alumínio fundido via processo de “squeeze-casting”.

Equipe :

Professores : Sidnei Antonio Pianaro
Participante externo : Fabiano Burnat, Thiago Stoco

Sub-Projeto: Desenvolvimento de vidrados cerâmicos a partir de rejeitos inorgânicos da indústria de fundição.

Descrição: O processo de fundição de peças metálicas em moldes de areia, gera uma quantidade extraordinária de resíduos e rejeitos industriais anualmente. Muitos destes resíduos, como por exemplo os originados dos moldes de areia de fundição, podem ser reaproveitados para fabricação de materias cerâmicos, desde que o processo possa ser rigorosamente controlado. A sílica é o principal componente do vidro e, juntamente com outros aditivos, podem gerar diferentes tipos de vidro: transparentes, opacos, coloridos ou não. O objetivo deste projeto é o reaproveitamento da sílica da areia de fundição e outros resíduos do processo para fabricação de vidrados cerâmicos. Estes vidrados serão caracterizados quanto a aderência ao suporte, dureza superficial, cor e resistência à abrasão. A partir daí, outros processos poderão ser incorporados com o objetivo de melhorar alguma propriedade específica, como por exemplo, a realização de tratamento térmico para produção de vidrados vitrocerâmicos de elevada dureza superficial.

Equipe:

Professores: Sidnei Antonio Pianaro, Egon Antonio Torres Berg.
Aluno de Mestrado: Erika P. Davanzo.

Sub-Projeto: Reciclagem de vidros laminados utilizados em parabrisas.

Descrição: O surgimento do vidro é incerto, mas existem registros históricos de que sírios fenícios e babilônios já utilizavam vidro desde 7.000 a.C. Desde esta época sabe-se que o vidro é um produto que pode ser 100% reciclado, entretanto no Brasil, segundo a ABIVIDROS, em 2007 apenas 47% do vidro produzido foi reciclado. Os vidros são separados em categorias de acordo com sua composição. O principal e mais utilizado tipo de vidro é o sodo-cálcico que é empregado na fabricação de vidros para embalagens e de vidros planos. A maior parte dos vidros reciclados são os de embalagens, já a utilização de vidros planos na reciclagem é muito restrita. Os vidros laminados, utilizados principalmente pela indústria automobilística, sendo classificados como vidros planos, e sua reciclagem é ainda mais restrita, pois é necessário remover o filme polimérico de PVB (polivinilbutiral). Neste projeto serão estudados métodos de separação do filme polimérico e as possibilidades de utilização deste vidro em atividades que possam ser aplicadas localmente, como na fabricação de peças de artesanatos e na fabricação de tijolos nas olarias.

Equipe:

Professores: Adilson Luiz Chinelatto, Adriana Scoton Antonio Chinelatto
Aluna do Mestrado: Suelen Salih Teixeira
Aluno da Graduação: Matheus José Leite, Camilo José M. Munhoz

Descrição: Com o advento da nanotecnologia, vem aumentando a cada ano o número de pesquisas na área devido às propriedades otimizadas possíveis de serem conseguidas com esta tecnologia, as quais são muito superiores a dos materiais processados convencionalmente. Contudo, as matérias-primas para fabricação destes materiais precisam estar em escala nanométrica, o que, muitas vezes, necessitam de processos rigorosamente controlados, tanto de síntese quanto de separação. Este projeto tem por objetivo a preparação de partículas nanométricas a partir de matérias-primas convencionais para aplicação em materiais compósitos, nanotintas, nanopigmentos, cerâmica eletrônica, cerâmica estrutural, materiais abrasivos, etc.

Equipe :

Professores : Sidnei Antonio Pianaro, Egon Antonio Torres Berg, Carlos José Fernades Granado
Participante externo : Luis Antonio Pinheiro.
Alunos da Graduação : Flávia Nocêra Viechineski, Marcel Andrey de Goes.