Navegando por Assunto "Hybrid composites"

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Acesso aberto (Open Access)
Compósitos híbridos reforçados com tecidos de curauá, carnaúba e aramida com aplicações em blindagem balística
(Universidade Federal do Pará, 2023-01-31) OLIVEIRA FILHO, Edwillson Gonçalves de; CANDIDO, Verônica Scarpini; http://lattes.cnpq.br/8274665115727809
O desenvolvimento de sistemas eficazes de blindagem balística, torna-se fundamental para garantir a proteção humana e veicular. Essas blindagens costumam ser formadas por diferentes materiais, como compósitos poliméricos reforçados com fibras, sendo essas empregadas quando se deseja uma boa relação peso/proteção balística. Além disso, a busca por materiais ecologicamente corretos, que associem bom desempenho mecânico com sustentabilidade, tem sido muito frequente nos dias atuais. O presente trabalho foi direcionado ao estudo das propriedades mecânicas e balísticas apresentadas por compósitos reforçados com fibras lignocelulósicas, destinados a aplicações de blindagem. Foi realizada uma investigação a respeito das características das fibras de curauá (Ananas erectifolium) e carnaúba (Copernícia prunífera), examinando o diâmetro médio, análises morfológicas e químicas. A caracterização mecânica dos compósitos foi realizada utilizando as fibras de curauá e carnaúba nas distribuições contínuas e alinhadas por meio de uma produção manual de compósitos poliéster-fibras com 10, 20 e 30%v/v, por meio dos ensaios de tração, flexão e impacto Charpy. A partir desses resultados, produziu-se compósitos poliéster laminados, pela primeira vez, utilizou-se sistemas híbridos com camadas de tecidos de Aramida-Curauá, Aramida-Carnaúba e Curauá-Carnaúba, adotando o processo de moldagem por prensagem a frio. Todos os compósitos híbridos propostos possuem 30%v/v de fibras e foram produzidos na configuração não alternada, sendo submetidos a ensaios de impacto balístico considerando o nível de proteção e a velocidade residual. Os resultados balísticos mostraram que os sistemas Curauá-Carnaúba foram perfurados, ao contrário do sistema Aramida Curauá e Aramida-Carnaúba, não transpassados, os quais obtiveram um nível I de proteção balística. Além disso, por meio dos resultados de velocidade residual, confirmou a necessidade de tecidos, e não mantas, serem usados para aplicações balísticas desses compósitos. Os resultados são um forte indício do possível potencial de soluções de compósitos híbridas similares.
Acesso aberto (Open Access)
Influência do resíduo de flotação de minério de cobre nas propriedades físicas e mecânicas de compósitos de matriz termofixa e fibras de bananeira (musa sapientum, musacae)
(Universidade Federal do Pará, 2017-03-24) EL BANNA, Wassim Raja; SOUZA, José Antônio da Silva; http://lattes.cnpq.br/6157348947425968
A crescente preocupação ambiental tem impulsionado o desenvolvimento de materiais alternativos provenientes de recursos renováveis. As fibras vegetais vêm sendo utilizadas em diversos setores econômicos em substituição às fibras sintéticas. As fibras vegetais oferecem vantagens como baixo custo, não são tóxicas e baixa densidade. Partículas rígidas, adicionadas aos polímeros aumentam o módulo de elasticidade, aumentam a condutividade térmica do compósito assim como podem aumentar a tenacidade. Este trabalho possui como objetivos a análise mecânica (tração, flexão e impacto), física (massa específica aparente, porosidade aparente e absorção de água), análise de retardância de chama (ensaio de flamabilidade) e morfológica (microscopia eletrônica de varredura) da matriz plena, do compósito polimérico reforçado com resíduo de flotação do minério de cobre, do compósito polimérico reforçado com fibras de bananeira e do compósito polimérico híbrido com reforço de fibras de bananeira e resíduo de cobre. A fabricação dos compósitos foi realizada pelo processo manual (hand lay-up), à temperatura ambiente, com pressão e utilizando um molde metálico padronizado. Foram fabricados 10 corpos-de-prova para cada fração e para a matriz polimérica plena. Os compósitos poliméricos foram fabricados seguindo as suas frações mássicas: as fibras variando em 1%, 2% e 3%, o resíduo de cobre variando em 10%, 20%, 30% e 40%, e o compósito híbrido com 1% e 2% de fibra com adição de 10% e 20% de resíduo de cobre. A adição da partícula do resíduo aumentou significativamente o valor da massa específica aparente do compósito, em contrapartida ocasionou a diminuição dos valores de porosidade aparente e absorção de água. Para os ensaios de tração o compósito que melhor apresentou resultado significativo foi o reforçado com 1% de fibra de bananeira com 38,50 MPa. Os compósitos poliméricos reforçados com 2% de fibra de bananeira, reforçados com 40% de resíduo de cobre, e o compósito híbrido com 2% de fibra e 20% de resíduo de cobre apresentaram os melhores resultados de tensão máxima à flexão com 156,03 MPa, 153,21 MPa e 198,16 MPa, respectivamente. Já para os ensaios de impacto, o compósito que obteve os melhores resultados entre as amostras ensaiadas foi o compósito híbrido com fração 2% de fibra e 20% de resíduo com 21,26 kJ/m². Os compósitos não foram classificados como materiais retardantes de chama, apesar de todos obterem classificação HB, eles não se adequaram dentro da classificação de acordo com a norma UL 94. As propriedades mecânicas foram avaliadas a partir dos ensaios realizados e as superfícies fraturadas foram avaliadas por microscopia eletrônica de varredura, na qual os mecanismos de falhas predominantes nos compósitos que apresentaram melhores resultados foi o rompimento das fibras e para as frações de 30% e 40% houve uma melhor dispersão das partículas dentro da matriz possibilitando a melhoria de suas propriedades.