{"title":"A review of FMLs performance test methods and index evaluation","authors":"Jiuming Xie, X. Zhou, C. She, Jie Ding","doi":"10.1590/1517-7076-rmat-2023-0006","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1517-7076-rmat-2023-0006","url":null,"abstract":"With its excellent fatigue performance and high damage tolerance and other irreplaceable advantages, FMLs have gradually increased the demand in aerospace, rail transit, ship and other fields, and have put forward higher requirements for the speed and accuracy of its performance test and index evaluation. In this paper, the methods of performance test, analysis and index evaluation of FMLs are introduced from three aspects with carbon fiber and composite materials, mechanical properties and numerical simulation technology, details the common test methods, the latest technology and progress, and analyzes their advantages and disadvantages, so as to provide direction and reference for the performance test method and index evaluation of FMLs. Finally, the main development directions of the current performance testing methods and index evaluation of FMLs are briefly discussed.","PeriodicalId":18246,"journal":{"name":"Matéria (Rio de Janeiro)","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-03-03","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"81839562","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Marina Bezerra da Silva, Lêda de Azevedo Racanelli, J. A. Souza, João Nazareno Nonato Quaresma, M. S. Corrêa
{"title":"Estudo do desempenho mecânico de geopolímero produzido com auto teor de ferro","authors":"Marina Bezerra da Silva, Lêda de Azevedo Racanelli, J. A. Souza, João Nazareno Nonato Quaresma, M. S. Corrêa","doi":"10.1590/1517-7076-rmat-2022-0309","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1517-7076-rmat-2022-0309","url":null,"abstract":"RESUMO A característica mais comum dos cimentos geopoliméricos é que eles contêm uma quantidade relativamente pequena de óxidos de ferro. Isso se deve ao fato de que vários cientistas desconfiam da ação nociva de alguns compostos ferrosos no desenvolvimento da reação geopolimérica. Para alguns pesquisadores o Fe pode interferir negativamente no processo de geopolimerização do material, enquanto que, em alguns novos estudos o papel do Fe tem revelado resultados interessantes. No intuito de verificar a resistência mecânica alcançada pelo geopolímero obtido a partir do rejeito da lavagem da bauxita, que possui em sua composição alto teor de ferro, a presente pesquisa pretende utilizar 100% dessa matéria-prima calcinada como precursor, e reagentes como o NaOH e Na2SiO3 como ativadores no processo. Todos os materiais foram caracterizados perante suas propriedades físicas e mineralógicas, a fim de possibilitar a correta dosagem dos materiais. Com os geopolímeros obtidos, avaliou-se a resistência a compressão, variando a concentração de NaOH em 8 M e 10 M para diferentes tempos de cura (7 e 28 dias). Análise de difração de raios X (DRX), Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), análise granulométrica e testes de resistência mecânica. Mesmo com aproximadamente 25% de ferro, os geopolímeros apresentaram comportamento mecânico compatível com funções atribuídas e similares a normativa estabelecida para o cimento Portland, com resistência máxima de 25,85 MPa.","PeriodicalId":18246,"journal":{"name":"Matéria (Rio de Janeiro)","volume":"394 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-02-27","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"76319587","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
H. Z. Ehrenbring, M. Vidal, Rafael Hannich Aires, R. Christ, Simone Braatz, D. Schneider, B. Tutikian, F. Pacheco
{"title":"Comportamento à flexão de vigas de madeira reforçadas com perfis de aço fixados com diferentes parafusos: análise experimental e computacional","authors":"H. Z. Ehrenbring, M. Vidal, Rafael Hannich Aires, R. Christ, Simone Braatz, D. Schneider, B. Tutikian, F. Pacheco","doi":"10.1590/1517-7076-rmat-2022-0308","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1517-7076-rmat-2022-0308","url":null,"abstract":"RESUMO Este artigo verificou o comportamento estrutural à flexão de três configurações de vigas mistas de madeira e perfis de aço, por meio do método de homogeneização da seção mista, ensaios experimentais e simulação computacional. Foram analisadas viga de madeira sem reforço (V-SR), com perfis de chapa de aço dobrada fixada com parafuso tipo prisioneiro (V-PRI) e autoatarraxante (V-AUT). Foram realizados ensaios de flexão por 3 pontos, obtendo a força de ruptura e deslocamentos. Verificou-se que a forma ruptura das vigas foi similar em todas as configurações, ocorrendo na parte tracionada, sem apresentar flambagem lateral dos perfis de aço ou deformação plástica dos parafusos. Notou-se que a inserção dos perfis de aço ocasionou um aumento na resistência das vigas mistas, sendo de 100% nas vigas com perfis de chapa de aço dobrada fixada com parafuso tipo prisioneiro (V-PRI) e de 32% nas vigas com perfis de chapa de aço dobrada fixada com parafuso tipo autoatarraxante (V-AUT). As simulações pelo método dos elementos finitos apresentaram valores mais próximos ao comportamento na flexão das vigas V-SR e V-PRI no regime elástico (ELS). O método de homogeneização da seção mista mostrou-se mais próximo dos resultados experimentais nas vigas de madeira reforçadas (V-PRI e V-AUT).","PeriodicalId":18246,"journal":{"name":"Matéria (Rio de Janeiro)","volume":"6 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-02-27","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"73193462","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Vinícius Lima Bertuzzo, A. D. C. Carvalho Neto, D. I. Santos
{"title":"Síntese Conjunta do compósito nanoestruturado Fe2O3-SnO2 pelo método poliol e seu desempenho fotocatalítico no descoramento da rodamina-B","authors":"Vinícius Lima Bertuzzo, A. D. C. Carvalho Neto, D. I. Santos","doi":"10.1590/1517-7076-rmat-2022-0180","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1517-7076-rmat-2022-0180","url":null,"abstract":"RESUMO Compósitos formados de óxidos semicondutores têm sido sintetizados e testados quanto às suas propriedades e aplicações, também, como fotocatalisador de restauração de aquíferos por meio da degradação ou descoramento de corantes orgânicos. Foi preparado o nanocompósito Fe2O3-SnO2 pelo método Poliol, técnica não encontrada para este compósito até o momento na literatura, em refluxo em etilenoglicol. O compósito e os óxidos isolados foram sintetizados pelo mesmo processo, caracterizados e avaliados como fotocatalisadores da Rodamina-B em solução aquosa (10 mg.L⁻1). Os materiais coletados após o refluxo realizado em intervalos de tempo de 1 h e 8 h geraram Fe2O3 e SnO2, respectivamente e foram analisados por TGA/DTA e por DRX. Constatou-se a obtenção de α-Fe2O3 a 400 °C e do SnO2 a 650 °C. O compósito foi tratado a 700 °C por 1 h. A MEV comprovou a formação de um compósito nanoestruturado com nanopartículas de SnO2. As curvas BET indicaram materiais não porosos com áreas superficiais de 18, 45 e 20 m2.g⁻1 para as amostras preparadas de Fe2O3, SnO2 e o compósito, respectivamente. Os band gaps estimados em 1,9 eV, 3,5 eV e 1,8 eV, na mesma sequência anterior. Os ensaios de descoramento de Rodamina-B, pH 5,5 em exposição a luz visível e ultravioleta, mostraram propriedades completamente diferenciadas. As partículas de Fe2O3 mostraram adsorção física capaz de reduzir a absorção luminosa em 75% nos 15 minutos iniciais, porém não houve o descoramento ao longo dos 75 minutos seguintes. A presença do SnO2 na solução mostrou descoramento máximo de 45% após 120 minutos. O descoramento obtido pelo nanocompósito em 180 minutos foi de 20%, resultado atribuído ao total recobrimento da superfície das partículas do α-Fe2O3 pelas nanopartículas de SnO2, impedindo tanto a adsorção física do corante sobre o óxido de ferro como o andamento do mecanismo de absorção da luz seguido da degradação do corante.","PeriodicalId":18246,"journal":{"name":"Matéria (Rio de Janeiro)","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-02-20","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"88137779","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Aníbal Emilio Carmona, F. A. Delfin, A. Maskavizan, S. Brühl
{"title":"Análisis comparativo de recubrimientos duros de DLC y TiSiCN frente al desgaste y a la corrosión","authors":"Aníbal Emilio Carmona, F. A. Delfin, A. Maskavizan, S. Brühl","doi":"10.1590/1517-7076-rmat-2022-0312","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1517-7076-rmat-2022-0312","url":null,"abstract":"RESUMEN La vida en servicio de elementos de máquinas utilizados en la industria del gas y del petróleo puede ser extendida con el uso de recubrimientos que permiten mejorar las propiedades superficiales, como la resistencia al desgaste y a la corrosión. Los recubrimientos DLC son conocidos por su bajo coeficiente de fricción, alta resistencia al desgaste e inercia química. Las películas del tipo TiSiCN son cerámicas duras, por lo que otorgan una buena resistencia al desgaste abrasivo y erosivo. En este trabajo se analizan de forma comparativa estos dos recubrimientos cuando son depositados sobre un acero de media aleación AISI 4140. Se midió espesor y se hizo caracterización por XPS, DRX y espectroscopía Raman. Se realizaron ensayos de desgaste adhesivo tipo Pin-on-Disk y desgaste abrasivo (ASTM G65). Se evaluó la adhesión por Scrach Test. La resistencia a la corrosión se evaluó mediante cámara de niebla salina y ensayos potenciodinámicos. El DLC presentó un bajo coeficiente de fricción μ ~ 0,2, con una pérdida de volumen dos veces menor que el TiSiCN, mientras que este último presentó una resistencia al desgaste abrasivo 30 veces superior. La adhesión del TiSiCN también fue superior. El DLC mostró una mayor resistencia a la corrosión.","PeriodicalId":18246,"journal":{"name":"Matéria (Rio de Janeiro)","volume":"52 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-02-20","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"90308118","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
W. Qiao, Long Fu, Xiuli Sun, Bin Yu, Peng Yang, Yi Pan, L. Tong
{"title":"Selection of key additive materials for white oil – based drilling fluids","authors":"W. Qiao, Long Fu, Xiuli Sun, Bin Yu, Peng Yang, Yi Pan, L. Tong","doi":"10.1590/1517-7076-rmat-2022-0256","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1517-7076-rmat-2022-0256","url":null,"abstract":"The selection of key additive materials for a new type of oil-based drilling fluid was studied in this paper. The oil-based drilling fluid can strengthen well walls and ensure safety. It is suitable for high-temperature and high-pressure wells, deep wells and ultra-deep wells. A new type of high-temperature white oil-based drilling fluid was prepared by using 5# white oil as continuous phase, HIS as thickening agent, SDBS as emulsifier","PeriodicalId":18246,"journal":{"name":"Matéria (Rio de Janeiro)","volume":"48 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-02-13","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"85320497","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Elias de Souza Gorayeb Junior, O. Fernandez, L. Gomes, Wander Alex Pereira Costa, P. S. S. Gorayeb
{"title":"Amethyst quartz tailings in cement mortars production","authors":"Elias de Souza Gorayeb Junior, O. Fernandez, L. Gomes, Wander Alex Pereira Costa, P. S. S. Gorayeb","doi":"10.1590/1517-7076-rmat-2022-0328","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1517-7076-rmat-2022-0328","url":null,"abstract":"Brazil has immense potential in the production of quartz and its gem varieties, consequently generating huge amounts of waste. This research aims to utilize the amethyst quartz tailings from the Alto Bonito mine-Brazil accumulated for decades in waste dumps, through a specific study of cementitious mortar production, consider - ing the mineralogical and chemical characterization; evaluation the use of tailings as a fine aggregate for mortar production; estimate the technical feasibility through mechanical tests and; characterize of specimens by SEM after breakage. The tailings are quartz associated with mica. Quartz is polycrystalline with medium to fine grain, being SiO 2 the main component. The comminuted tailings showed a very fine fineness modulus, affecting the formulations. With cement:tailings (1:3) traces the mechanical tests show 5.65 Mpa and 1.05 Mpa to compressive and flexural strength respectively, slightly below the reference. The fine-sized and metamorphic morphology of the tailings affects the mechanical strength of the mortar. The process adopted in the production of mortars with total replacement of the fine aggregate have a great impact contributing to the reduction of waste in dumps, minimizing the environmental impact of mining, in addition to benefiting the Amethyst Miners Cooperative.","PeriodicalId":18246,"journal":{"name":"Matéria (Rio de Janeiro)","volume":"46 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-02-13","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"79057222","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Laíze Jorge da Costa, Edgley Alves de Oliveira Paula, R. Melo, M. V. Scatolino, Felipe Bento de Albuquerque, Ramona Rodrigues Amaro de Oliveira, Joana Alice Galdino de Souza, Ana Karla Vieira da Silva, Márcia Ellen Chagas dos Santos, Francisco Rodolfo Junior
{"title":"Improvement of the properties of hardboard with heat treatment application","authors":"Laíze Jorge da Costa, Edgley Alves de Oliveira Paula, R. Melo, M. V. Scatolino, Felipe Bento de Albuquerque, Ramona Rodrigues Amaro de Oliveira, Joana Alice Galdino de Souza, Ana Karla Vieira da Silva, Márcia Ellen Chagas dos Santos, Francisco Rodolfo Junior","doi":"10.1590/1517-7076-rmat-2022-0291","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1517-7076-rmat-2022-0291","url":null,"abstract":"The attempt to face the limitations of wood-based materials, especially concerning the relationship with water, is still a considerable gap in research on this subject. The present work proposes the accomplishment of thermal treatment in fiberboard-type hardboard, using different temperatures and times, to evaluate the effect on the physical-mechanical properties. The parameters of the heat treatment were temperatures of 120 and 160 °C and times of 20 and 40 min. The hardboards were individually heat treated in a kiln. The characterization was performed from physical tests such as bulk density, moisture content, water absorption (2 and 24 h), thickness swelling (2 and 24 h); and mechanical properties of flexural strength. The treatment with a temperature of 160 °C for 40 min showed the lowest values of water absorption in 24 h (34%). Thickness swelling was lower compared to control, for all the treatments applied. Regarding flexural strength, the treatment that adopted the 160 °C for 20 min showed the highest MOR value (26.3 MPa). In general, the performance of heat treatments positively influenced the physical and mechanical properties of the hardboards, being an interesting alternative in the development of products for applications in internal environments.","PeriodicalId":18246,"journal":{"name":"Matéria (Rio de Janeiro)","volume":"18 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-02-13","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"85650326","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Elisa Gombio Rocha, Maria Gabriela Galvão Camarinha, Danieli Aparecida Pereira Reis
{"title":"Análise fractográfica da liga AA 7075-T6 submetida à fadiga na condição de tratamento RRA e nitretada a plasma","authors":"Elisa Gombio Rocha, Maria Gabriela Galvão Camarinha, Danieli Aparecida Pereira Reis","doi":"10.1590/1517-7076-rmat-2022-0305","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1517-7076-rmat-2022-0305","url":null,"abstract":"RESUMO Este trabalho avaliou o comportamento de fratura da liga de alumínio AA7075-T6 submetida a carregamento de fadiga. Ambos os corpos de prova entalhados e não entalhados foram submetidos a um tratamento térmico de retrogression and re-aging (RRA) e nitretação a plasma antes dos ensaios mecânicos. A nitretação a plasma, que tem sido um método escolhido para aumentar a dureza superficial e as resistências à fadiga, desgaste e corrosão de diversas ligas, foi realizada com tela ativa com fonte DC de 20 Hz e ciclo de trabalho de 40 Hz. O tratamento RRA, que é utilizado para aumentar a resistência e a dureza da liga de alumínio AA7075 e obter melhorias nos comportamentos de fadiga e corrosão, foi realizado a 200 °C por 20 minutos com resfriamento a água (resolubilização), seguido de 24 horas a 120 °C (reenvelhecimento). Os ensaios de fadiga axial de corpos de prova entalhados e não entalhados foram realizados com R = 0,1, frequência de 14 Hz, e em nível de tensão de 150 MPa para corpos de prova entalhados e 500 MPa para corpos de prova não entalhados. A fratura por fadiga foi então realizada via estereomicroscopia e microscopia eletrônica de varredura. Para os corpos de prova não entalhados, as condições AA7075-T6 e AA7075-RRA apresentaram características de fratura semelhantes, com boa definição dos três estágios de falha por fadiga; a condição nitretada AA7075 não apresentou evidência de fratura por fadiga típica. Os corpos de prova entalhados apresentaram fractografias semelhantes à condição de concentração de tensão severa, com marcas superficiais convexas à região de nucleação.","PeriodicalId":18246,"journal":{"name":"Matéria (Rio de Janeiro)","volume":"34 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-02-10","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"79513320","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Jesudhas Prakash Arul Jose, Mahmoud Al Khazaleh, F. Prakash, F. Raj
{"title":"Experimental study of reinforced concrete piles wrapped with fibre reinforced polymer under vertical load","authors":"Jesudhas Prakash Arul Jose, Mahmoud Al Khazaleh, F. Prakash, F. Raj","doi":"10.1590/1517-7076-rmat-2022-0300","DOIUrl":"https://doi.org/10.1590/1517-7076-rmat-2022-0300","url":null,"abstract":"This research mainly focuses on the nature of Fiber-Reinforced Polymers (FRP) wrapped piles for the axial compression load. Normally, the degradation of Reinforced Cement Concrete (RCC) structures occurred due to corrosion, inadequate quality materials, aging, live load increments, fatigue, damages and deterioration, and so forth. RCC pile foundations are commonly affected by the above reasons. So, these structures can be strengthened with suitable methods such as jacketing, stitching, overlaying, sealing, grouting, coating, Near Surface Mounted (NSM) systems, FRP wrapping, repairing, and blanketing. FRP wrapping is well suited for strengthening pile structures because of its easy application, and this method is done without using heavy tools and skilled labor. Due to its being non-metallic, FRP reinforcing has desirable properties such as high resistance to chemicals as well as heat, flexibility, large tensile strength, permeability, and also no oxidation. Thus, FRP wrapping was selected as the chosen approach for this ongoing research. In this study, we apply an axial compression load as well as a skin friction condition to a pile member that has been modified to assess its performance and behavior.","PeriodicalId":18246,"journal":{"name":"Matéria (Rio de Janeiro)","volume":"40 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-02-10","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"86691185","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}