ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: Materiais Carbonosos e Cerâmicos: Propriedades e Aplicações Tecnológicas
AUTORES: Alves Mendes, L. (UFES) ; Nunes Filho, E. (UFES) ; Zucolotto Junior, C.G. (UFES) ; Cardoso Valim, T. (UFES)
RESUMO: Este projeto de pesquisa corresponde a uma continuação do trabalho que vem sendo executado no
Laboratório de Materiais Carbonosos e Cerâmicos (LMC) do Departamento de Física (DF) da UFES, na
área de materiais carbonosos, materiais cerâmicos (particularmente em supercondutores cerâmicos),
materiais frágeis, plasma térmico e sub-áreas afins. Este projeto tem características de pesquisa básica e
de desenvolvimento tecnológico. Na parte de conhecimentos básicos pretende-se fornecer contribuições
para o entendimento de questões que persistem em várias propriedades físicas de materiais carbonosos,
supercondutores e em fratura de materiais frágeis. Na parte de aplicações tecnológicas pretende-se
fornecer várias contribuições.
PALAVRAS CHAVES: materiais carbonosos; desenvolvimento; plasma
INTRODUÇÃO: Atualmente muito se fala sobre a poluição ambiental. Uma forma de minimizar tal poluição seria
utilizar o hidrogênio a partir da pirolise do Gás Natural Veicular (GNV) como fonte de energia, pois
a combustão do hidrogênio não emite gases poluentes. A pirólise do GNV gera carbono e hidrogênio.
Esse carbono produzido, que é uma espécie de fuligem de carbono, é o chamado negro de fumo e
pode ter diversas aplicações. Daí a importância de conhecê-lo e caracterizá-lo. Nessa primeira parte
de caracterização, utilizamos as técnicas de Difração de Raios-X (DR-X), Microscopia Eletrônica de
Varredura (MEV) e Microscópio Eletrônico de Transmissão (MET). A principal aplicação do negro de
fumo é como reforçador para a borracha na fabricação de pneus, sendo também importante na
constituição de vários polímeros, tintas e até mesmo em baterias. Dessa forma o projeto tem o objetivo
de estudar e caracterizar o material, particularmente o negro de fumo produzido em arco deslizante
sob atmosfera de nitrogênio.
MATERIAL E MÉTODOS: Para fazer o estudo e a caracterização do negro de fumo foram utilizadas as técnicas de Difração de
Raios-X (XRD-6000/Shimadzu) com o intuído de avaliar a cristalinidade no material, Microscopia
Eletrônica de Varredura (Shimadzu SSX-550) na intenção de analisar sua forma e seus aglomerados
aliado com Microscópio Eletrônico de Transmissão (MET).
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A análise da difração de raios-X da amostra de Negro de Fumo (NF) mostra a presença de um pico, em
cerca de 45º, não tão simétrico e de base larga, indicando que o material não tem estrutura cristalina
tão bem definida, porém não é totalmente amorfo, como pode ser observado na Figura 1.
Foi feita a Microscopia Eletrônica de Varredura para analisar a amostra de negro de fumo quanto a
forma e seus aglomerados. As medidas foram realizadas antes do tratamento térmico na TGA.
Figura 1. Difratograma de Raio-X do Negro de Fumo produzido em atmosfe
CONCLUSÕES: O projeto segue com a realização de novos tratamentos térmico na TG (TGA-50 da Shimadzu), seguida
de uma nova medida da difração de Raio-X, para análise da mudança na estrutura, com o aumento
da temperatura. Para caracterizar a composição do material iremos utilizado a análise elementar de
carbono, hidrogênio e oxigênio que serão feitas no CHNS (CHNS-32 da LECO).
AGRADECIMENTOS: Agradeço primeiramente a Deus, aos meus pais, orientadores e amigos.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ZUCOLOTTO, C. G. Geração de hidrogênio e negro de fumo pela pirólise do gás natural utilizando uma tocha de plasma. Dissertação de Mestrado em Física - Universidade Federal do Espírito Santo. Brasil.
COUTINHO, C. A. Pirólise do gás natural utilizando uma tocha de plasma de arco não-transferido com argônio como gás de trabalho. Dissertação de Mestrado em Física - Universidade Federal do Espírito Santo. Brasil.
