O documento discute materiais compósitos, que são formados por pelo menos dois materiais distintos. Materiais compósitos têm uma matriz e reforços. Eles têm propriedades mecânicas superiores à soma de seus componentes. Exemplos de uso incluem aeronaves, automóveis e esportes.
1. Materiais Compósitos
Isabella Galdino Ricarte Carlos
Graduanda em Engenharia
Ambiental
Newton Paiva
2012
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Curso: Engenharia Ambiental Tema : Materiais Compósitos
03/12/12 02:50 Professor:Luciana Boaventura
Disciplina: Ciência e tecnologia dos materiais
2. Materiais Compósitos
Material “composto” ou “compósito” é aquele
que é resultado da combinação de dois ou
mais materiais distintos em suas propriedades
físicas.
O objetivo desse tipo dessa combinação
heterogênea é obtenção das características
de seus componentes, para que apresente
melhor desempenho estrutural em condições
específicas de uso.
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3. Estrutura:
Os materiais que podem compor um material
compósito podem ser classificados em dois
tipos: matriz e reforço:
O material matriz é o que confere estrutura ao
material compósito, preenchendo os espaços
vazios que ficam entre os materiais reforços e
mantendo-os em suas posições relativas.
Os materiais reforços , também chamados de
fase dispersa, são os que realçam propriedades
mecânicas, electromagnéticas ou químicas do
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3 material compósito como um todo.
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4. Pode ainda surgir uma sinergia entre
material matriz e materiais reforços que
resulte, no material compósito final, em
propriedades não existentes nos materiais
originais
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6. (a) Fibras Unidirecionais
contínuas.
(b) Fibras descontínua,
orientadas
aleatoriamente.
(c) Fibras unidirecionais
tecidas em orientação
ortogonal.
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7. Exemplos:
Alguns exemplos são metais e polímero, metais
e cerâmicas ou polímeros e cerâmicas.
Exemplos de Materiais Reforço:
Fibras Orgânicas (nylon, poliéster)
Fibra de vidro
Fibra de carbono
Fibra de titânio
Fibra de Boro
Fibras Cerâmicas
Fibras de Carbeto de Silício
Fibras de Alumina
Fibras de Quartzo
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Fibras Metálicas
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8. Fibra de Aramida
Madeira(serradura)
Grafite
Fibra de Basalto
Exemplos de Materiais Matriz:
Matriz Polimérica
Matriz Metálica
Matriz Cerâmica
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9. Características:
As propriedades dos compósitos são uma função das
propriedades das fases constituintes, suas relativas porções, e a
geometria da "fase dispersa" (que compreende o formato de suas
partículas, seu tamanho, distribuição e orientação).
Resistência química e a intempéries;
Flexibilidade arquitetônica;
Durabilidade;
Feitos sob medida;
Aumento da rigidez e resistência mecânica;
Melhores respostas a fadiga sob cargas cíclicas;
Diminuição do peso;
Fácil manutenção;
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10. Classificação:
Compósitos Fibrosos
Compósitos Laminados
Compósitos Particulados
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11. •Utilidade dos compósitos
•Por se tratar de um material com propriedades
mecânicas maiores que de seus constituintes, tais
como o aumento da rigidez, resistência, diminuição do
peso, e a facilidade de confecção, a utilização dos
compósitos está sendo cada vez maior.
•Indústria aeroespacial, na produção de pás da
hélice principal, hélice traseira, árvore de transmissão,
fuselagem dos helicópteros e aeronaves, estrutura de
foguetes e também nos painéis solares de satélites.
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12. Utilidades dos compósitos:
Figura 1 - Aeronave (carbono)
Figura 2 – Helicóptero (carbono)
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13. Materiais Compósitos
Utilidades dos compósitos:
Figura 3 – Satélite (carbono) Figura 4 – Foguete ( carbono)
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14. Materiais Compósitos
Utilidades dos compósitos:
No setor automobilístico , vem sendo usado na produção
de para-choques, teto, fabricação de capôs, colunas de
direção, árvores de transmissão, molas laminadas,
e painéis.
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14 Figura 3 - Automóveis (carbono)
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15. Materiais Compósitos
Utilidades dos compósitos:
O setor esportivo também utiliza na fabricação de tacos de
golfe, raquetes de tênis, pranchas de surf, varas de pescar,
e barcos a vela.
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15 Figura 4 – Barco a vela Figura 5 – Raquete de tênis
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16. Materiais Compósitos
Utilidades dos compósitos:
Indústria bélica , com a produção de armamentos e em
proteção balística , onde são fabricados capacetes,
coletes de blindagem, e blindagem para carros de
combates (carbono) .
Indústrias químicas e petrolíferas utilizam os
compósitos na fabricação de estruturas tubulares
cilíndricas , para o transporte de fluidos a altas
temperaturas e pressões.
Na medicina , vem sendo usado na confecção de
próteses ortopédicas externas e internas (carbono).
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17. •Curiosidades:
•Compósitos, ao contrário do que se imagina, não
são de origem recente.
•Na antiguidade, tijolos para a construção civil
eram fabricados de barro e capim seco, formando
um compósito.
•A partir da década de 1939 é que os compósitos
fibrosos artificiais passaram a ser produzidos
comercialmente.
•O fim da Guerra Fria, no final da década de 80,
trouxe uma redução na pesquisa e
desenvolvimento de materiais compósitos para a
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área militar.
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18. •Curiosidades:
•O corpo humano é um compósitos.
•Atualmente na bioengenharia os compósitos são
usados na fabricação de próteses internas e
externas.
•O Curauá, uma planta da Amazônia, conhecido
pelo fato do seu uso ter sido empregado de forma
artesanal, atualmente vem sendo usado em
alternativa a fibra automobilística, pela pressão
que a indústria automobilística sofre para produzir
um carro biodegradável. As fibras são mais
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19. •Processo de Fabricação:
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20. Tipos de Processo de Fabricação:
Moldagem por Centrifugação
Substrato Compósito
Compostos, "Prepregs" e "Preforms" (Preformados)
Moldagem por Compressão
Laminação Contínua
Enrolamento ("Filament Winding")
Manual ("Hand Lay-Up")
Moldagem por Injeção
Pultrusão
Reinforced Reaction Injection Molding (RRIM)
Resin Transfer Molding (RTM)
Moldagem à Pistola ("Spray-up")
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20 Structural Reaction Injection Molding (SRIM)
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21. •Processo de Fabricação por Resin Transfer
Molding (RTM)
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22. Fabricação de lâminas -
sistema FIT ( Tecnologia de
Intersecção de Fluido)
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