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Avaliação de argilas organomodificadas e dispersantes no preparo de suspensões magnetoreológicas

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dc.creator ROCHA, José Henrique Rodrigues da
dc.date.issued 2021-05-03
dc.identifier.uri https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2460
dc.description.abstract Magnetorheological Fluids (FMR) are smart materials that, when subjected to the influence of a magnetic field, present a response in their rheological properties. This work presents the process of preparing and characterizing a MRF containing carbonyl iron particles dispersed in a matrix of polyalphaolefin (PAO) oil, and different types of organoclays (OC) as a suspension stabilization element. The selection of the thixotropic pre-gel was made in a group of 15 options prepared using different organoclays. It was observed that phyllosilicate OC resulted in a gel with a weak viscoelastic behavior (G '~ 100 to 300 Pa and G ”~ 30 to 50 Pa) in the linear viscoelastic region, while the smectite or bentonites formed consistent viscoelastic gels (G '~ 1 to 5 kPa and G ”~ 70 to 250 Pa). The formulation 6 (23.067 g of PAO, 1.234 g of clay, 0.436 g of polar activator) was selected, it showed yield stress τy = (42.3 ± 2.6) Pa, storage module G '= (2690 ± 201) Pa, cohesive energy density = 97.86 mJ / m³. Seven (A-G) stable and functional MRF were prepared using HS / PAO iron carbonyl particles. The result of the thixotropy tests demonstrated the values for A (147.6%), B (181.2%), C (118.3%), D (152.0%), E (145.8%), F (140.9%) and G (114.5%) regarding thixotropic recover. The formulations A, B and C, showed similar redispersibility results after 1 year of preparation, the normal strength measured was up to 0.6 N. However, the fluid C showed better MR effect = 2000x , G'off = 10000 Pa, and redispersibility after one year - FN = 0.39 N and W = 9.4 mJ. The test results performed allow to the conclusion the MR fluid manufactured with dispersant C showed a better compromise between the measured properties: G’off, τy, MR effect, and most importantly, the redispersibility after 1 year of preparation. pt_BR
dc.description.sponsorship Agência 1 pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.publisher Universidade Federal de Itajubá pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.subject Fluido magnetoreológico pt_BR
dc.subject Argila organomodificada pt_BR
dc.subject Reologia pt_BR
dc.title Avaliação de argilas organomodificadas e dispersantes no preparo de suspensões magnetoreológicas pt_BR
dc.type Dissertação pt_BR
dc.date.available 2021-06-25
dc.date.available 2021-06-25T14:07:44Z
dc.date.accessioned 2021-06-25T14:07:44Z
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/9719608957527652 pt_BR
dc.contributor.advisor1 BOMBARD, Antonio José Faria
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/0573457812045902 pt_BR
dc.contributor.advisor-co1 ANCELOTTI JUNIOR, Antonio Carlos
dc.contributor.advisor-co1Lattes http://lattes.cnpq.br/1216552811518794 pt_BR
dc.description.resumo Os fluidos magnetoreológicos (FMR) são materiais inteligentes que quando submetidos à influência de um campo magnético apresentam uma resposta nas suas propriedades reológicas. O presente trabalho apresenta o processo de preparo e caracterização de um fluido magnetoreológico contendo partículas de ferro carbonilo suspensas em uma matriz de óleo poli (alfa-olefina), PAO, e diferentes tipos de argilas organomodificadas (OM) como elemento estabilizante. A seleção do gel tixotrópico foi feita em um grupo de 15 géis distintos contendo diferentes argilas OM. Observou-se que argilas de filosilicatos (OM) resultaram em gel fracamente viscoelástico (G’ ~ 100 a 300 Pa e G” ~ 30 a 50 Pa) na região viscoelástica linear (VEL), enquanto, argilas smectitas ou bentonitas OM formaram géis viscoelásticos consistentes (G’ ~ 1 a 5 kPa e G” ~ 70 a 250 Pa). A formulação 6 (23,067 g de PAO, 1,234 g de argila, 0,436 g de ativador polar) selecionada apresentou tensão de escoamento τy = (42,3 ± 2,6) Pa, módulo de armazenamento G’ = (2690 ± 201) Pa, densidade de energia coesiva D.E.C. = 97,86 mJ/m³. Foram preparados 7 (A-G) fluidos magnetoreológicos estáveis e funcionais, utilizando partículas de ferro carbonilo HS/PAO. Os resultados dos testes de tixotropia revelaram os valores de A (147,6%), B (181,2%), C (118,3%), D (152,0%), E (145,8%), F (140,9%) e G (114,5%) para a recuperação dos fluidos. As formulações A, B e C, apresentaram resultado de redispersibilidade similar, após 1 ano de preparação, força normal até 0,6 N, porém, o fluido C apresentou efeito magnetoreológico superior de EMR = 2000x e G’off = 10000 Pa e redispersibilidade após um ano FN = 0,39 N e W =9,4 mJ. Os resultados dos testes realizados permitiram concluir que o fluido MR fabricado com o dispersante C apresentou melhor equilíbrio entre as propriedades medidas: G’off, τy, EMR e, sobretudo, redispersibilidade após 1 ano de preparação. pt_BR
dc.publisher.country Brasil pt_BR
dc.publisher.department IFQ - Instituto de Física e Química pt_BR
dc.publisher.program Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Materiais para Engenharia pt_BR
dc.publisher.initials UNIFEI pt_BR
dc.subject.cnpq CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALÚRGICA pt_BR
dc.relation.references ROCHA, José Henrique Rodrigues da. Avaliação de argilas organomodificadas e dispersantes no preparo de suspensões magnetoreológicas. 2021. 84 f. Dissertação (Mestrado em Materiais para Engenharia) - Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2021. pt_BR


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