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http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/36333| Title: | Espumas vitrocerâmicas fabricadas a partir de resíduos de vidro sódico-cálcicos |
| Other Titles: | Glass-ceramic foams manufactured from glass waste sodium-calcium. Espumas vitrocerámicas fabricadas a partir de residuos de vidrio. sodio-calcio. |
| ???metadata.dc.creator???: | COSTA, Fabiana Pereira da. |
| ???metadata.dc.contributor.advisor1???: | MORAIS, Crislene Rodrigues da Silva. |
| ???metadata.dc.contributor.referee1???: | LIRA, Hélio Lucena de. |
| ???metadata.dc.contributor.referee2???: | RODRIGUES, Alisson Mendes. |
| Keywords: | Vidro – resíduos – reciclagem;Vidros de Garrafas;Espumas Vitrocerâmicas;Alumina;Tratamento térmico;Glass – Waste – Recycling;Bottle Glasses;Foams Glass ceramics;Polymeric Replica;Treatment Thermal;Vidrio – Residuos – Reciclaje;Vasos de botella;Espumas Cerámica de vidrio;Alúmina;Tratamiento Térmico |
| Issue Date: | 4-May-2020 |
| Publisher: | Universidade Federal de Campina Grande |
| Citation: | COSTA, Fabiana Pereira da. Espumas vitrocerâmicas fabricadas a partir de resíduos de vidro sódico-cálcicos. 2020. 80 fl. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2020. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/36333 |
| ???metadata.dc.description.resumo???: | Nos últimos tempos, o tema proteção ambiental recebeu considerável atenção e isto tem estimulado o desenvolvimento de pesquisas envolvendo a reciclagem de materiais. O resíduo de vidro está entre os materiais que atraem grande interesse no conceito de reciclagem, devido fato de ser 100% reciclável podendo, dependendo das circunstâncias, passar por esse processo infinitas vezes sem que ocorra a perda de suas propriedades. Diante disso, esta pesquisa teve como objetivo desenvolver espumas vitrocerâmicas a partir de resíduos de garrafa de vidro sódico-cálcico, bentonita e alumina. O método da réplica polimérica foi utilizado para o processamento das espumas vitrocerâmicas, para isso, utilizou-se como matriz polimérica esponjas de poliuretano de porosidade aberta com 50 ppi. As espumas vitrocerâmicas foram preparadas a partir de 30%, 35% e 40% em peso de resíduo de vidro e com a adição de 0%, 2%, 5% e 8% em peso de alumina e sinterizadas a 750 °C, 800 °C e 850 °C por 60 minutos. Foram investigados os efeitos dos teores do residuo de vidro, da adição de alumina e das temperaturas de sinterização na propriedades físico- mecânicas das espumas produzidas. A análise por difração de raios-X (DRX) foi utilizada para avaliar a natureza amorfa/cristalina das espumas produzidas. A morfologia e os tamanhos médios de poros foram investigados por imagens de microscopia óptica. Testes de retração linear, perda de massa ao fogo, densidade aparente e geométrica, porosidade, absorção de água e resistência à flexão foram realizados a fim de avaliar o desempenho das espumas vitrocerâmicas desenvolvidas. Os resultados da difração de raios-X provaram que as espumas desenvolvidas são vitrocerâmicas, sendo o silicato de cálcio e sódio (Na2Ca3Si6O16) e a cristobalita (SiO2) as principais fases cristalinas identificadas. As espumas produzidas com teor de vidro de 30% e 35% e sinterizadas a 750 °C e 800 °C foram as que melhor reproduziram a estrutura da esponja polimérica utilizada como molde. Em geral, a adiçao de alumina promoveu um aumento da porosidade e consequentemente, a redução na resistência mecânica à flexão. As espumas obtidas apresentaram tamanhos médios de poros na faixa de 240-360 μm, porosidade entre 52 e 85% e resistência à flexão entre 0,2 e 3,7 MPa. |
| Abstract: | In recent times, the topic of environmental protection has received considerable attention, and this has stimulated the development of research involving the recycling of materials. Waste glass is among the materials that attract significant interest in the concept of recycling because it is 100% recyclable and, depending on the circumstances, it can go through this process infinite times without the loss of its properties. Therefore, this research aimed to develop glass-ceramic foams from soda- lime bottle waste, bentonite, and alumina. The polymeric replica method was used for the processing of glass-ceramic foams, for that, 50 ppi open porosity polyurethane sponges were used as the polymer matrix. The glass-ceramic foams were prepared from 30wt%, 35wt%, and 40wt% of waste glass and with the addition of 0wt%, 2wt%, 5wt%, and 8wt% of alumina and sintered at 750 °C, 800 °C and 850 °C for 60 minutes. The effects of the contents of the waste glass, the addition of alumina, and the sintering temperatures on the physical-mechanical properties of the produced foams were investigated. X-ray diffraction analysis (XRD) was used to evaluate the amorphous/crystalline nature of the foams produced. The morphology and average pore sizes were investigated by optical microscopy images. Tests of linear shrinkage, loss of mass on fire, apparent and geometric density, porosity, water absorption, and flexural strength were carried out to evaluate the performance of the developed glass- ceramic foams. The results of X-ray diffraction proved that the developed foams are glass-ceramic, with calcium sodium silicate (Na2Ca3Si6O16) and cristobalite (SiO2) being the main crystalline phases identified. The foams produced with a glass content of 30wt% and 35wt% and sintered at 750 °C and 800 °C were the ones that best reproduced the structure of the polymeric sponge used as a mold. In general, the addition of alumina promoted an increase in porosity and, consequently, a reduction in the mechanical resistance to flexion. The obtained foams showed average pore sizes in the range of 240-360 μm, porosity between 52 and 85%, and flexural strength between 0.2 and 3.7 MPa. |
| ???metadata.dc.description.resumen???: | En los últimos tiempos, el tema de la protección del medio ambiente ha recibido considerable atención y esto ha estimulado el desarrollo de investigaciones relacionadas con el reciclaje de materiales. El vidrio usado es uno de los materiales que despiertan gran interés en concepto de reciclaje, debido a que es 100% reciclable y, dependiendo del circunstancias, pasar por este proceso infinitas veces sin la pérdida de sus propiedades. Por lo tanto, esta investigación tuvo como objetivo desarrollar espumas vitrocerámicas a partir de residuos de botellas de vidrio sodocálcico, bentonita y alúmina. Para el procesamiento se utilizó el método de réplica polimérica. de espumas vitrocerámicas, para ello se utilizaron esponjas como matriz polimérica fabricado en poliuretano de porosidad abierta con 50 ppi. Las espumas vitrocerámicas fueron preparado a partir del 30%, 35% y 40% en peso de residuos de vidrio y con la adición de 0%, 2%, 5% y 8% en peso de alúmina y sinterizados a 750 °C, 800 °C y 850 °C durante 60 minutos. Los efectos de los niveles de residuos de vidrio, Adición de alúmina y temperaturas de sinterización sobre las propiedades físicas. Mecánica de las espumas producidas. El análisis de difracción de rayos X (DRX) se realizó Se utiliza para evaluar la naturaleza amorfa/cristalina de las espumas producidas. A La morfología y el tamaño promedio de los poros se investigaron mediante imágenes. microscopia óptica. Ensayos de contracción lineal, pérdida de masa por fuego, densidad. aparente y geométrica, la porosidad, la absorción de agua y la resistencia a la flexión fueron llevado a cabo con el fin de evaluar el desempeño de las espumas vitrocerámicas desarrolladas. Los resultados de la difracción de rayos X demostraron que las espumas desarrolladas son Cerámicas de vidrio, en particular silicato de calcio y sodio (Na2Ca3Si6O16) y cristobalita (SiO2). las principales fases cristalinas identificadas. Espumas producidas con contenido de vidrio. de 30% y 35% y sinterizados a 750 °C y 800 °C fueron los que mejor reprodujeron la Estructura de la esponja polimérica utilizada como molde. En general, la adición de alúmina promovió un aumento de la porosidad y en consecuencia, una reducción de la resistencia. Mecánica de flexión. Las espumas obtenidas presentaron tamaños de poro promedio en rango de 240-360 μm, porosidad entre 52 y 85% y resistencia a la flexión entre 0,2 y 3,7 MPa. |
| Keywords: | Vidro – resíduos – reciclagem Vidros de Garrafas Espumas Vitrocerâmicas Alumina Tratamento térmico Glass – Waste – Recycling Bottle Glasses Foams Glass ceramics Polymeric Replica Treatment Thermal Vidrio – Residuos – Reciclaje Vasos de botella Espumas Cerámica de vidrio Alúmina Tratamiento Térmico |
| ???metadata.dc.subject.cnpq???: | Engenharia de Materiais |
| URI: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/36333 |
| Appears in Collections: | Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais. |
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