Análise tribológica de poliuretano e compósito poliuretano-rejeito magnético provindo do beneficiamento de rocha fostática
Autor: Yuri de Magalhaes (Currículo Lattes)
Resumo
A indústria da mineração enfrenta dois desafios principais: a necessidade de destinação sustentável dos rejeitos gerados e a demanda crescente por materiais capazes de resistir a condições operacionais extremas. Nesse contexto, o desenvolvimento de compósitos que incorporem rejeitos minerais, visando otimizar a durabilidade dos materiais, surge como uma solução promissora. Este trabalho avalia o comportamento tribológico de um compósito de Poliuretano com Adição de Rejeito Magnético (PRM), em comparação ao Poliuretano Puro (PP), demonstrando que a abordagem proporciona, simultaneamente, o reaproveitamento sustentável dos rejeitos e a criação de materiais com propriedades aprimoradas, aptos a aplicações industriais, promovendo eficiência e sustentabilidade no setor. O trabalho contempla análises mecânicas e microestruturais das amostras, realizadas por meio de ensaios de dureza e de desgaste - com destaque para o teste de abrasão por esfera - além de técnicas de caracterização como Microscopia Óptica (MO) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), acoplada à Espectroscopia por Dispersão de Elétrons (EDS). Os resultados mostram que a adição de rejeitos magnéticos ao poliuretano aumentou a dureza do material, mas comprometeu sua resistência ao desgaste devido à falhas de adesão matriz-rejeito. Apesar desse aumento no desgaste, o comportamento mecânico do compósito manteve-se estável ao longo dos ensaios. Em contraste, o poliuretano puro apresentou um desgaste progressivo e contínuo, indicando menor consistência sob condições similares. A análise por MO revelou que o PP apresentou superfície homogênea, enquanto o PRM mostrou maior heterogeneidade devido à presença de partículas de rejeito. Através do MEV, observou-se que o PRM sofreu maiores danos por desgaste. O EDS revelou a presença de elementos como Alumínio (Al), Silício (Si), Cálcio (Ca) e Ferro (Fe) nas áreas desgastadas do PRM, ausentes nas áreas não desgastadas. Ademais, para ambas as amostras foi observado predominância de Carbono (C) e Oxigênio (O). Conclui-se que, embora o compósito de poliuretano com rejeito magnético apresente potencial para aplicações industriais, há necessidade de otimização da interação entre os componentes para melhorar a resistência ao desgaste. Este estudo contribui para o avanço da utilização de resíduos de mineração em materiais compósitos, promovendo soluções sustentáveis e economicamente viáveis para a indústria.