Efeitos das condições de processamento nas propriedades viscoelásticas e na capacidade de absorção de energia de compósitos laminados

• Ano de defesa: 2008
• Autor(a) principal: Villena, John Edward Neira
• Orientador(a): Melo, José Daniel Diniz
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
• Departamento: Centro de Ciências Exatas e da Terra
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Compósitos; Absorção de energia; Viscoelasticidade; Processamento
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27551

A capacidade de absorção de energia específica (ES) dos materiais compósitos poliméricos tem despertado grande interesse pelo potencial que oferece para a melhoria da segurança dos ocupantes de veículos e aeronaves em caso de acidentes. Esta propriedade tem sido relacionada com fatores como o tipo de fibra, tipo de matriz, disposição das fibras, fração volumétrica de fases constituintes, orientação das lâminas, geometria da amostra, presença de mecanismo iniciador de falha progressiva e velocidade de esmagamento. No presente trabalho estudou-se o efeito das condições de processamento (com ou sem aplicação de vácuo) na capacidade de absorção de energia específica e nas propriedades viscoelásticas de compósitos de matriz polimérica. Perfis vazados de seção transversal quadrada foram confeccionados utilizando tecido bidirecional de fibra de vidro tipo E (0/90) e três tipos resinas: epóxi, poliéster ortofitálica e ester vinílica. Os perfis foram produzidos pelo processo de laminação manual, e a influência da aplicação de vácuo, durante o processo de fabricação, nas propriedades dos compósitos foi investigada. A capacidade de absorção de energia foi medida por meio de ensaios de compressão axial. Análises Dinâmico-Mecânicas foram também realizadas para determinar as propriedades viscoelásticas dos compósitos. De acordo com os resultados, foi verificado que a aplicação de vácuo provocou um aumento no módulo de armazenamento (E’) relacionado com o aumento da fração de volume de fibras. A correspondente redução de fração de volume de matriz reduziu a resistência interlaminar do compósito, provocando uma maior dissipação de energia e aumentando o módulo de perda (E”). Observou-se também uma clara correlação entre a aplicação de vácuo e uma redução na intensidade do pico de tan d. Foi observado que a redução de fração de volume de matriz na região interlaminar facilitou a formação de trincas interlaminares resultando na redução da ES. Variações na capacidade de absorção de energia específica associadas com aplicação de vácuo foram relacionadas com as alterações observadas nos parâmetros viscoelásticos do material. Por fim, as informações produzidas neste trabalho permitiram verificar a possibilidade de se utilizar análise dinâmico-mecânica como uma ferramenta de desenvolvimento e controle de materiais e processos que visem à produção de estruturas de compósitos voltadas para aplicações que exijam elevada capacidade de absorção de energia.