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PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS (PPCEM)

UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA

Telefone/Ramal: 32167063/7063

Área de Concentração

Doutorado

DESENVOLVIMENTO E PROPRIEDADES DE MATERIAIS
- Linhas de Pesquisa:
  - MATERIAIS POLIMÉRICOS E SEUS COMPÓSITOS E NANOCOMPÓSITOS
  - DESENVOLVIMENTO E PROPRIEDADES DE MATERIAIS - Pesquisas enfocando a investigação científica de polímeros, biopolímeros puros, blendas poliméricas, compósitos e nanocompósitos poliméricos. Investigação dos processos de mistura, extrusão e injeção. Análise dos materiais sob a ótica de diversas técnicas de caracterização (reologia, propriedades mecânicas, propriedades térmicas, espectroscópicas, etc.), elucidando os caracteres físicos e químicos dos sistemas sob investigação. Os projetos em desenvolvimento também incluem aproveitamento de rejeitos industriais (fibras, partículas), degradação e biodegradação de polímeros, materiais poliméricos reforçados por fibras vegetais, partículas e nanopartículas, e biomateriais poliméricos para implantes.
  - MATERIAIS ELÉTRICOS, MAGNÉTICOS E PARA CONVERSÃO/ARMAZENAMENTO DE ENERGIA
  - DESENVOLVIMENTO E PROPRIEDADES DE MATERIAIS - Esta linha de pesquisa envolve a obtenção de materiais (polímeros, cerâmicas, metais e compósitos) usando diversas técnicas de síntese, tais como: reação de combustão, Pechini, sol-gel, síntese hidrotérmica, síntese por reação de estado sólido e métodos de deposição. Todas estas técnicas tem como objetivo produzir materiais que desenvolvam respostas elétricas e/ou magnéticas quando estimulados por campo elétrico e/ou magnético, tais como, os fenômenos magnéticos (diamagnetismo, paramagnetismo, ferromagnetismo, antiferromagnetimos e ferrimagnetismo) ou respostas de natureza elétrica tais como, controle da largura do gap, velocidade de resposta, controle de fluxo de elétrons (eletrônica), fotoabsorção, sensores (temperatura e de transientes de tensão elétrica) e a spintrônica. Os materiais de interesse para sistemas de conversão e armazenamento de energia possuem aplicações principais em membranas eletroquímicas funcionais de uso corrente como eletrodos e eletrólito de células a combustível, eletrolisadores para as reações de evolução de oxigênio e hidrogênio, capacitores eletroquímicos (supercapacitores) e baterias.
  - MATERIAIS CIMENTÍCIOS E GEOPOLIMERICOS
  - DESENVOLVIMENTO E PROPRIEDADES DE MATERIAIS - Cimento, cal, gesso e ativação alcalina. Substituição parcial de cimento Portland (fillers, pozolana naturais e artificiais, resíduos da construção civil e de origem agro-industriais). Desenvolvimento de novos materiais cimentícios a partir de ativações alcalinas. Avaliação do uso de matrizes cimentícias tradicionais modificadas e com novas matrizes na produção de compósitos contendo fibras. Resíduos Industriais e Agroindustriais (Cerâmica Vermelha, Beneficiamento de Caulim, da construção civil, do gesso, da cinza do bagaço de cana, resíduos da produção de Biodiesel). Caracterização física e microestrutural (DRX, NIR, MEV, MEV-A, EDS-ZAF, microscopia ótica, refinamento estrutural por Rietveld), técnicas não-destrutivas por propagação de ondas e análises térmicas. Estabilidade termoquímica de sistemas cimentícios. Mecanismos de degradação química de materiais cimentícios e patologias (RAA, DEF, TSA, carbonatação, ataque por sulfatos e ácidos).
  - MATERIAIS E PROCESSOS A PARTIR DE TECNOLOGIAS SUSTENTÁVEIS
  - DESENVOLVIMENTO E PROPRIEDADES DE MATERIAIS - Nesta linha de pesquisa busca-se desenvolver novas tecnologias limpas e materiais ambientalmente corretos que minimizem os impactos no meio ambiente e contribuam para o desenvolvimento sustentável. Desenvolvem-se trabalhos sobre reaproveitamento e reciclagem de resíduos; materiais renováveis, como bambu, fibras vegetais, biopolímeros, aditivos extraído de fontes vegetais e animais para a indústria da construção civil, entre outros exemplos; e o uso de materiais de maior eficiência energética, como o gesso e a terra crua para diversas aplicações na engenharia, bem com a utilização de técnicas de processamento para desenvolvimento de materiais biológicos, além de sua caracterização e conservação. Tudo isso aliado na medida do possível a fontes renováveis regionais e a benefícios sociais, econômicos e ambientais para a sociedade.
  - MATERIAIS FUNCIONAIS E NANOESTRUTURADOS
  - DESENVOLVIMENTO E PROPRIEDADES DE MATERIAIS - Obtenção e caracterização de: 1. materiais metálicos passíveis de efeito memória de forma, com estruturas quasicristalinas e amorfas, uniões metálicas, ligas de alta entropia, ligas de alumínio e seus compósitos (matriz metálica ou polimérica); 2. nanopartículas, clusters, fios, nanotubos, filmes finos, nanofolhas, contemplando a produção/modificação de: 2.1. nanocristais de celulose, utilizando fibras naturais como algodão, juta, coco, sisal, abacaxi e alguns animais marinhos; 2.2. grafeno obtido a partir da grafite pelo método de Hummers modificado; e argilas modificadas; 2.3. nanopartículas antimicrobianas e fotocatalíticas para aplicação em embalagens e revestimentos ativos e inteligentes; 3. mantas de nanofibras com aplicações potenciais para materiais médicos (suportes para tecidos, liberação controlada de medicamentos e como curativos para regeneração de pele), filtros, vestimentas de proteção contra agentes químicos e biológicos, camuflagem anti-radar, sensores/biossensores, dispositivos eletroeletrônicos, matrizes para imobilização de catalisadores, aplicações militares e energéticas; entre outros tipos de materiais. Esta linha de pesquisa envolve a obtenção desses materiais usando diversas técnicas, tais como: fundição convencional e unidirecional; fusão em fornos de indução; solidificação rápida; soldagem; tratamentos térmicos; métodos de síntese por sol-gel e hidrotermal; moagem de alta energia; técnicas de aspersão térmica e por Solution Blow Spraying (SBSp); spin coating; dip coating; técnicas de produção de micro e nanofibras para desenvolver novas combinações de materiais e estruturas direcionadas às aplicações supramencionadas por Solution Blow Spinning (SBS) e electrospinning; entre outras. Além de estudos de caracterização microestrutural, mecânica e dos fenômenos de transformação de fase no estado sólido.
  - MATERIAIS CERÂMICOS: SÍNTESE, PROCESSAMENTO E APLICAÇÕES
  - DESENVOLVIMENTO E PROPRIEDADES DE MATERIAIS - Esta linha de pesquisa envolve as cerâmicas tradicionais e avançadas. Estudo de matérias-primas sintéticas obtidas por diferentes rotas de obtenção e de materiais argilosos, como as argilas regionais do tipo caulinita e montmorilonita, sem e com tratamento/beneficiamento (hidrociclonagem, ativação, pilarização e organofilização) e outras matérias-primas cerâmicas. Envolve também a síntese de materiais cerâmicos avançados por métodos químicos, tais como método Pechini, métodos solvo/hidrotermal convencional e assistido por micro-ondas, método sol-gel, combustão, co-precipitação, entre outros, além da síntese de filmes finos por métodos químicos e físicos. Esses materiais possuem diversas aplicações industriais, a exemplo do uso como fluidos de perfuração, catalisadores, fotocatalisadores, nanocompósitos, adsorventes, visando benefícios econômicos, tecnológicos e inovação para produtos/setores industriais.

Mestrado

DESENVOLVIMENTO E PROPRIEDADES DE MATERIAIS
- Linhas de Pesquisa:
  - MATERIAIS POLIMÉRICOS E SEUS COMPÓSITOS E NANOCOMPÓSITOS
  - DESENVOLVIMENTO E PROPRIEDADES DE MATERIAIS - Pesquisas enfocando a investigação científica de polímeros, biopolímeros puros, blendas poliméricas, compósitos e nanocompósitos poliméricos. Investigação dos processos de mistura, extrusão e injeção. Análise dos materiais sob a ótica de diversas técnicas de caracterização (reologia, propriedades mecânicas, propriedades térmicas, espectroscópicas, etc.), elucidando os caracteres físicos e químicos dos sistemas sob investigação. Os projetos em desenvolvimento também incluem aproveitamento de rejeitos industriais (fibras, partículas), degradação e biodegradação de polímeros, materiais poliméricos reforçados por fibras vegetais, partículas e nanopartículas, e biomateriais poliméricos para implantes.
  - MATERIAIS ELÉTRICOS, MAGNÉTICOS E PARA CONVERSÃO/ARMAZENAMENTO DE ENERGIA
  - DESENVOLVIMENTO E PROPRIEDADES DE MATERIAIS - Esta linha de pesquisa envolve a obtenção de materiais (polímeros, cerâmicas, metais e compósitos) usando diversas técnicas de síntese, tais como: reação de combustão, Pechini, sol-gel, síntese hidrotérmica, síntese por reação de estado sólido e métodos de deposição. Todas estas técnicas tem como objetivo produzir materiais que desenvolvam respostas elétricas e/ou magnéticas quando estimulados por campo elétrico e/ou magnético, tais como, os fenômenos magnéticos (diamagnetismo, paramagnetismo, ferromagnetismo, antiferromagnetimos e ferrimagnetismo) ou respostas de natureza elétrica tais como, controle da largura do gap, velocidade de resposta, controle de fluxo de elétrons (eletrônica), fotoabsorção, sensores (temperatura e de transientes de tensão elétrica) e a spintrônica. Os materiais de interesse para sistemas de conversão e armazenamento de energia possuem aplicações principais em membranas eletroquímicas funcionais de uso corrente como eletrodos e eletrólito de células a combustível, eletrolisadores para as reações de evolução de oxigênio e hidrogênio, capacitores eletroquímicos (supercapacitores) e baterias.
  - MATERIAIS CIMENTÍCIOS E GEOPOLIMERICOS
  - DESENVOLVIMENTO E PROPRIEDADES DE MATERIAIS - Cimento, cal, gesso e ativação alcalina. Substituição parcial de cimento Portland (fillers, pozolana naturais e artificiais, resíduos da construção civil e de origem agro-industriais). Desenvolvimento de novos materiais cimentícios a partir de ativações alcalinas. Avaliação do uso de matrizes cimentícias tradicionais modificadas e com novas matrizes na produção de compósitos contendo fibras. Resíduos Industriais e Agroindustriais (Cerâmica Vermelha, Beneficiamento de Caulim, da construção civil, do gesso, da cinza do bagaço de cana, resíduos da produção de Biodiesel). Caracterização física e microestrutural (DRX, NIR, MEV, MEV-A, EDS-ZAF, microscopia ótica, refinamento estrutural por Rietveld), técnicas não-destrutivas por propagação de ondas e análises térmicas. Estabilidade termoquímica de sistemas cimentícios. Mecanismos de degradação química de materiais cimentícios e patologias (RAA, DEF, TSA, carbonatação, ataque por sulfatos e ácidos).
  - MATERIAIS E PROCESSOS A PARTIR DE TECNOLOGIAS SUSTENTÁVEIS
  - DESENVOLVIMENTO E PROPRIEDADES DE MATERIAIS - Nesta linha de pesquisa busca-se desenvolver novas tecnologias limpas e materiais ambientalmente corretos que minimizem os impactos no meio ambiente e contribuam para o desenvolvimento sustentável. Desenvolvem-se trabalhos sobre reaproveitamento e reciclagem de resíduos; materiais renováveis, como bambu, fibras vegetais, biopolímeros, aditivos extraído de fontes vegetais e animais para a indústria da construção civil, entre outros exemplos; e o uso de materiais de maior eficiência energética, como o gesso e a terra crua para diversas aplicações na engenharia, bem com a utilização de técnicas de processamento para desenvolvimento de materiais biológicos, além de sua caracterização e conservação. Tudo isso aliado na medida do possível a fontes renováveis regionais e a benefícios sociais, econômicos e ambientais para a sociedade.
  - MATERIAIS FUNCIONAIS E NANOESTRUTURADOS
  - DESENVOLVIMENTO E PROPRIEDADES DE MATERIAIS - Obtenção e caracterização de: 1. materiais metálicos passíveis de efeito memória de forma, com estruturas quasicristalinas e amorfas, uniões metálicas, ligas de alta entropia, ligas de alumínio e seus compósitos (matriz metálica ou polimérica); 2. nanopartículas, clusters, fios, nanotubos, filmes finos, nanofolhas, contemplando a produção/modificação de: 2.1. nanocristais de celulose, utilizando fibras naturais como algodão, juta, coco, sisal, abacaxi e alguns animais marinhos; 2.2. grafeno obtido a partir da grafite pelo método de Hummers modificado; e argilas modificadas; 2.3. nanopartículas antimicrobianas e fotocatalíticas para aplicação em embalagens e revestimentos ativos e inteligentes; 3. mantas de nanofibras com aplicações potenciais para materiais médicos (suportes para tecidos, liberação controlada de medicamentos e como curativos para regeneração de pele), filtros, vestimentas de proteção contra agentes químicos e biológicos, camuflagem anti-radar, sensores/biossensores, dispositivos eletroeletrônicos, matrizes para imobilização de catalisadores, aplicações militares e energéticas; entre outros tipos de materiais. Esta linha de pesquisa envolve a obtenção desses materiais usando diversas técnicas, tais como: fundição convencional e unidirecional; fusão em fornos de indução; solidificação rápida; soldagem; tratamentos térmicos; métodos de síntese por sol-gel e hidrotermal; moagem de alta energia; técnicas de aspersão térmica e por Solution Blow Spraying (SBSp); spin coating; dip coating; técnicas de produção de micro e nanofibras para desenvolver novas combinações de materiais e estruturas direcionadas às aplicações supramencionadas por Solution Blow Spinning (SBS) e electrospinning; entre outras. Além de estudos de caracterização microestrutural, mecânica e dos fenômenos de transformação de fase no estado sólido.
  - MATERIAIS CERÂMICOS: SÍNTESE, PROCESSAMENTO E APLICAÇÕES
  - DESENVOLVIMENTO E PROPRIEDADES DE MATERIAIS - Esta linha de pesquisa envolve as cerâmicas tradicionais e avançadas. Estudo de matérias-primas sintéticas obtidas por diferentes rotas de obtenção e de materiais argilosos, como as argilas regionais do tipo caulinita e montmorilonita, sem e com tratamento/beneficiamento (hidrociclonagem, ativação, pilarização e organofilização) e outras matérias-primas cerâmicas. Envolve também a síntese de materiais cerâmicos avançados por métodos químicos, tais como método Pechini, métodos solvo/hidrotermal convencional e assistido por micro-ondas, método sol-gel, combustão, co-precipitação, entre outros, além da síntese de filmes finos por métodos químicos e físicos. Esses materiais possuem diversas aplicações industriais, a exemplo do uso como fluidos de perfuração, catalisadores, fotocatalisadores, nanocompósitos, adsorventes, visando benefícios econômicos, tecnológicos e inovação para produtos/setores industriais.