PG-EAM - Graduate Program in Aeronautical and Mechanical Engineering
PT EN
PhD Thesis 2010

Estudo da influência de diferentes tipos de condicionamentos ambientais nas propriedades mecânicas de compósitos de fibras de carbono/epóxi.

Author

José Antônio Peixoto Cunha

Advisor

  • Advisor Mirabel Cerqueira Rezende

Concentration Area

Física e Química dos Materiais Aeroespaciais

Defense Date

10/08/2010

Thesis Number

000565029

Abstract

O aumento da aplicação de compósitos poliméricos estruturais, principalmente nos setores aeronáutico e naval, resulta no inevitável contato desses materiais com líquidos e vapores, que podem afetar o desempenho mecânico dos componentes produzidos. Dadas estas observações, o presente trabalho objetiva contribuir no entendimento dos efeitos de diferentes condicionamentos ambientais no comportamento mecânico de compósitos de fibra de carbono/resina epóxi 8552. São avaliados cinco diferentes tipos de condicionamentos: ambiente, higrotérmico (80oC e 90% de umidade relativa), névoa salina, ozônio e imersão em água. Foram realizados ensaios de resistências à compressão, cisalhamento interlaminar e de tração longitudinal e transversal foram realizados às temperaturas ambiente (22oC) e elevada (82oC). Os resultados obtidos mostram que o comportamento mecânico dos compósitos estudados é principalmente afetado pela exposição em ambientes úmidos, como condicionamentos em câmara higrotérmica e por imersão em água. Condicionamentos em ambiente de névoa salina e em ozônio mostram-se também deletérios ao comportamento mecânico do material, mas em menor intensidade, pelo fato da difusão de água no compósito não ser favorecida em ambiente salino e do ataque do ozônio ocorrer preferencialmente na superfície externa do material. Análises fractográficas das superfícies de fratura mostram que o decréscimo das referidas propriedades mecânicas é acompanhado da degradação da matriz polimérica, com a presença de delaminação e enfraquecimento da interface.

Keywords

Compósitos de matrizes poliméricas Fibras de carbono Resinas epóxicas Efeitos ambientais Propriedades mecânicas Ensaios de materiais Materiais compósitos Engenharia de materiais