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Compósitos em Embarcações,[object Object],Emprego em navios da marinha americana,[object Object],Gustavo Torres  Pessoa...,[object Object],Gabriel Matos da Silva.....,[object Object],Rafael Alves de Oliveira...,[object Object],.....RA: 08.01835-9,[object Object],.....RA: 08.03306-4 ,[object Object],.....RA: 09.00301-0,[object Object]
O que são compósitos?,[object Object],Materiais compósitos são aqueles que possuem pelo menos dois componentes ou duas fases, com propriedades físicas e químicas nitidamente distintas, em sua composição. ,[object Object],Os materiais que podem compor um material compósito podem ser classificados em dois tipos: matriz e reforço.,[object Object]
Matriz,[object Object],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 e transmitindo tensão.,[object Object],Exemplos: Epóxi, polietileno, polipropileno, parafina, nylon. Basicamente qualquer resina que faça união de dois materiais.,[object Object],Composição química da resina Epóxi.,[object Object]
Reforço ou Aditivo,[object Object],Os materiais reforços são os que realçam propriedades mecânicas, eletromagnéticas ou químicas do material compósito como um todo. Normalmente aparecem na forma de fibras.,[object Object],Exemplos:  Fibras de vidro, carbono, aramida, alumina, boro e outros.,[object Object],Fibra de carbono.Alumina,,[object Object]
Por que usar compósitos?,[object Object],Durante os últimos dez anos, tem crescido o interesse em desenvolvimento de compósitos para a fabricação de estruturas, primárias e secundárias.,[object Object],Esse crescente interesse em material compósito é guiado pela necessidade de redução de peso, facilitar manutenção, aumento de blindagem e principalmente criar uma alternativa ao uso de metais em componentes de todas as finalidades com menor custo por ciclo de vida, vida útil maior. ,[object Object]
Compósitos na Marinha Americana,[object Object],A marinha americana atualmente usa como matriz de seus compósitos bromato de vinil - ester com fibra de vidro, como cobertura de seus navios de superfície. Essa resina foi selecionada devida a sua alta resistência a corrosão. Bromo e sua resina é um eficaz retardante de incêndios especialmente quando combinado com oxigênio, alem de evitar a dissipação do fogo e do calor.,[object Object], Contudo esse retardante funciona primariamente na sua fase de gás causando combustão incompleta.,[object Object]
USS Radford,[object Object],O encouraçado de guerra norte americano USS Radford é um exemplo de um navio de superfície que teve materiais compósitos em sua estrutura.,[object Object]
Problema dos compósitos navais americanos ,[object Object],A marinha americana atualmente usa como matriz de seus compósitos  o bromato de vinil – éster  e fibra de vidro, como cobertura de seus navios. ,[object Object],Essa resina foi selecionada devido a sua alta resistência a corrosão. Bromo e sua resina é um eficaz retardante de incêndios especialmente quando combinado com oxigênio, alem de evitar a dissipação do fogo e do calor. ,[object Object],Contudo esse retardante funciona primariamente na sua fase de gás causando combustão incompleta. ,[object Object]
Solução encontrada,[object Object],O Centro de Pesquisa Bélica Naval (NSWCCD) americana tem estudado e desenvolvido pesquisas que levaram à identificação, otimização e organização de matrizes não halogenadas orgânicas com baixo índice de poluente e resistente a combustão alem de ser uma opção ambientalmente mais inteligente e com propriedades comparáveis às resinas a base de bromo.,[object Object]
Manufatura,[object Object],Nos primeiros estágios vários compósitos a base de resinas de Vinil – Ester, epóxi, bromato de bisfenol A e outros eram fabricados usando molde e infusão.,[object Object],A resina era curada a temperatura ambiente com presença de catalisadores. Posteriormente eram curados a 70 graus Celsius por um período de seis horas.,[object Object],Molde de injeção a vácuo.,[object Object]
O Experimento,[object Object],Para selecionar a resina, foram considerados, o tempo até a ignição, quantidade de fumaça gerada, quantidade de CO e compostos halogenados liberados e perda de massa  para os fluxos de 25, 50 e 75 kW/m²,.,[object Object],Os resultados mais favoráveis foram os da amostra #1167 – resina epóxi de vinil-éster não bromada,[object Object]
Amostras Aditivadas,[object Object],Selecionada a resina, os novos testes seriam conduzidos aditivando a amostra.,[object Object],O processo de moldagem teve de ser alterado por causa de propriedades dos aditivos. Foi feita a laminação manual seguida de um processo a vácuo (vacuum-bag).,[object Object],Foram feitas peças com os seguintes aditivos:,[object Object],Aditivo para o aumento de Carbono Condensado na Queima;,[object Object],Polímero com Camadas de Nano Compósitos de Silicato;,[object Object],Alumínio Tri-Hidratado (ATH);,[object Object],Aditivo de Siloxano em pó.,[object Object]
A Laminação Manual e Bolsa de Vácuo,[object Object]
O Processo VARTM,[object Object],Vacuum-assistedResinTransferMolding – Modelagem por Transferência Vacuo-assistida de Resina, também chamada de Infusão a Vácuo,[object Object]
Discussão e Resultados,[object Object],Os testes dos retardantes de fogo no calorímetro cônico forneceram dados sobre picos e médias das taxas de liberação de calor, produção de fumaça e percentagem de CO para as resinas de éster-vinil com e sem aditivos. O teste foi conduzido em três diferentes fluxos para simular grandes e pequenos incêndios.,[object Object],Em um primeiro momento estudamos resinas epóxi bromadas e não bromadas de vinil - ester. E selecionamos o segundo tipo para mais estudos, pois apresentou melhores índices para os critérios acima descritos.,[object Object],Em seguida, refizemos os testes para resinas aditivadas com substâncias retardantes de fogo. Utilizamos quatro diferentes aditivos selecionados com base no potencial de diminuir a liberação de calor de cada um.,[object Object],Todos os aditivos foram eficazes quanto à diminuição da liberação de calor.,[object Object]
Gráficos e Tabela ,[object Object],Comparativo das taxas de liberação de calor entre as varias resinas testadas,[object Object]
Comparativo das taxas de liberação de calor entre as amostras aditivadas,[object Object]
Tabela onde observamos os resultados para os testes com as resinas aditivadas. Tempo até a ignição, valor máximo de liberação de calor, quantidade de massa perdida com o aquecimento picos de monóxido de carbono etc,[object Object]
Teste de impacto para alguns materiais usados na fabricação de cascos de embarcações,[object Object]

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