Detalhamento da Linha de Pesquisa Materiais Cerâmicos e Materiais Sustentáveis
Projeto de pesquisa: Materiais cimentícios, de matriz argilosa e geopolímeros
Na região de Campos dos Goytacazes-RJ encontra-se instalado um dos principais polos de cerâmica vermelha do país, responsável por milhares de empregos diretos e indiretos. Apesar do grande potencial em termos de capacidade instalada, o setor tem apresentado grandes dificuldades em termos de processamento e qualidade de seus produtos. As argilas regionais são utilizadas com escassos conhecimentos de suas características e propriedades, tendo como consequências o uso de matérias-primas heterogêneas e preparação de massa não adequada, dificultando o controle das etapas subsequentes do processo produtivo. Isto acarreta a obtenção de produtos de baixa qualidade e fora das especificações técnicas. Uma das diretrizes desse projeto consiste na caracterização e reformulação de massas de materiais cerâmicos tradicionais de matriz argilosa tais como cerâmica vermelha, revestimento cerâmico e cerâmica branca, visando a melhoria nas rotas de processamento, qualidade dos produtos, bem como no desenvolvimento de novos produtos de maior valor agregado.
Outra diretriz consiste no desenvolvimento de materiais cimentícios, materiais suplementares ao cimento, aplicados às argamassas e concretos, álcali-ativados e geopoliméricos para aplicações na indústria da construção civil, tais como, blocos, telhas, pavimentos intertravados e outros, utilizando na sua composição materiais alternativos aos convencionais que tenha um menor impacto ambiental e uma redução dos custos de produção. Investiga-se também a durabilidade destes novos materiais frente a ambientes de degradação e exposição dos materiais em condições de uso, investigando a influência do ambiente e dos materiais na sua degradação visando à garantia dos produtos produzidos.
Projeto de pesquisa: Materiais sustentáveis
O Setor Produtivo da região Norte/Noroeste Fluminense e de regiões próximas é grande gerador de resíduos poluentes de diferentes tipos e origens que degradam o meio ambiente. Destacam-se resíduos agrícolas, da indústria sucro-alcooleira, petróleo e gás, mineração, cerâmica, siderúrgica, lavanderia industrial, estações de tratamento de água e esgoto, beneficiamento de vidro, lixo municipal, dentre outros. Neste projeto investiga-se a incorporação destes resíduos em diversos tipos de materiais, tais como cerâmica vermelha, materiais álcali ativados cimentícios e geopolíméricos para a obtenção de materiais de construção, tais como blocos, telhas e pavimentos intertravados e argamassas. Além disso, são incorporados resíduos para a obtenção de compósitos para aplicação em reparo de tubulações industriais e também na construção civil como rochas artificiais, divisórias e revestimentos.
Nesse projeto também, a tecnologia de manufatura aditiva como uma rota de processamento relacionada à sustentabilidade é objeto de estudo visando a produção de peças por meio de impressão 3D a partir de modelos digitais. Essa tecnologia permite a produção de peças complexas com menos etapas, desenvolvendo processo de baixo consumo de energia e redução de desperdício. Essa rota de processamento sustentável é objeto de estudo para diversos materiais, metálicos e não metálicos, com finalidades de aplicação em diversos setores da indústria e construção civil, dentre outros.
Projeto de pesquisa: Síntese e sinterização de materiais duros e superduros
Pesquisa de forte base tecnológica, visando o estudo sistemático do processamento, caracterização e testes das ferramentas de corte destinadas aos setores de rochas ornamentais, petróleo e gás e metal-mecânica. Além disso, investiga-se a influência de fatores termodinâmicos, pressão e temperatura de matéria-prima, sobre a cinética de processos de síntese e sinterização de diamantes mono e policristalinos, além das propriedades físico-mecânicas de materiais duros e superduros, tais como carbetos, nitretos, óxidos e suas combinações. Investiga-se também uso de técnicas de altas pressões e altas temperaturas – hpht, plasma pulsado – sps, prensagem a quente – hp, sinterização convencional, além de moagem de alta energia – mea. O objetivo final é a geração de novos materiais avançados para uso em ferramentas de corte, destinadas aos setores de rochas ornamentais, construção civil, óleo e gás, e metalomecânico.