Compósitos de estruturas sanduíche de fibra de carbono e honeycomb em matriz epóxi aditivada com nanolâminas de grafite expandida.

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Oliveira, Augusto Henrique Gombar
• Orientador(a): Oliveira, Amanda Dantas de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Pelotas
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
• Departamento: Centro de Desenvolvimento Tecnológico
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Nanocompósitos; Estruturas sanduíche; Propriedades mecânicas; Nanopartículas; Grafite expandido; Nanocomposites; Sandwich structures; Mechanical properties
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
• Link de acesso: http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/8585

No presente trabalho foi desenvolvido um painel estrutural do tipo sanduíche com faces de fibra de carbono bidirecional 3k, núcleo de honeycomb de fibra de aramida PN1 de geometria regular e como material adesivo foi utilizado resina epóxi do sistema HEX 135 modificada. Tal modificação foi realizada adicionando nanolâminas de grafite expandida (NGE). O método de Top-down foi utilizado para a obtenção de grafite expandido com tratamento químico à partir de grafite natural em flocos, utilizando ácidos sulfúrico e nítrico, respectivamente, com dosagem de 4:1v/v para esfoliação da grafite, sendo filtrado, expandido a 800ºC seguido por processo de banho de ultrassom para gerar as nanolâminas de grafite expandida. Sua caracterização foi analisada pelos métodos de Espectroscopia de Infravermelho (FTIR), Espectroscopia Raman, Difração de Raios-X (DRX), análises de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raios-X (EDS). A confecção dos painéis estruturais foram por laminação do tipo hand lay e vacuum bag. A adição de nanopartículas no material adesivo tem como dose inicial de 0,5%, variando de modo crescente até chegar em 1%, confeccionando também amostras com resina epóxi pura para comparação (0%, 0,5% e 1%) através do método in situ. Para caracterização da resina epóxi pura e aditivada com nanoreforço foram realizadas análises de FTIR, Raman, DRX, MEV, EDS e, para avaliação da performance mecânica dos corpos de prova do compósito, ensaios mecânicos de tração e flexão que, posteriormente, foram averiguados com análise ANOVA e teste de Tukey. Os resultados do processo de obtenção do NGE se mostra satisfatório. Já as caracterizações referentes ao método para aditivar a resina epóxi apontam eficiência e maior concentração de carbono nas amostras aditivadas, embora baixo. Quanto aos ensaios mecânicos, indica redução no desempenho das propriedades mecânicas de flexão e tração, respectivamente.