Universidade
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CAIO HENRIQUE ALVES MURBACHERYKSON PINHEIRO
FELIPE AUGUSTO MARIANO
LUCAS SHINIDI NAGATA
MARCOS VINICIUS SOARES
PAULO HENRIQUE BENCIOCOMPSITOS:
COMPSITOS REFORADOS E COMPSITOS ESTRUTURAISProjeto de pesquisa
apresentado materia de Cincia dos Materiais, do curso de Engenharia
Eltrica da Universidade do Norte do ParanOrientador: Prof. Talita
Fogaa de OliveiraLondrina2015RESUMO
O trabalho a seguir visa mostrar de forma breve e suscinta o
conceito de compsitos. Um compsito formado pela mistura de dois ou
mais componentes com identidade qumica e forma diferente, que se
conservam distintos aps o processamento e que so separados por uma
interface definida. No desenvolvimento desta pesquisa ser
discorrido sobre os compsitos mencionados no sub-ttulo
deste.Palavras-chave: Compsito. Partcula. Fibra. Interface.
Fase.
abstract
The following paper shows briefly and succinctly the concept of
composites. A composite is formed by mixing two or more components
having different shape and chemical identity , which are kept
separate after processing and that are separated by a defined
interface . In the development of this research will be spoken
about the composites mentioned in this sub- title.Key words:
Composite. Particle. Fiber. Interface. Phase.
sumrio
1 INTRODUO132 DESENVOLVIMENTO142.1. SURGIMENTO143. DEFINIO143.1.
APLICAES GERAIS144. CONSTITUIO145. CLASSIFICAO155.1. COMPSITOS
REFORADOS POR PARTCULAS155.1.1. COMPSITOS REFORADOS POR PARTCULAS
GRANDES155.1.1.1 APLICAES155.1.2 COMPSITOS REFORADOS POR
DISPERSO175.2. COMPSITOS REFORADOS COM
FIBRAS18CONCLUSO19REFERNCIAS201. INTRODUO
Nos ltimos anos, a comunidade cientfica tem buscado melhorar a
combinao de propriedades entre reforos e matrizes metlicas. Os
compsitos de matriz metlica tm diversas vantagens que so muito
importantes para seu uso como material estrutural, a saber: alta
resistncia; alto mdulo de elasticidade; alta tenacidade; baixa
sensibilidade variao de temperatura e choque trmico (estabilidade
dimensional); alta condutividade eltrica e trmica; alta resistncia
a ambientes de vcuo, em relao aos polmeros; no so atacados por
compostos orgnicos como combustveis e solventes e podem ser
conformados e tratados como qualquer outra liga metlica.As
propriedades dos compsitos so, portanto, funes das propriedades das
fases constituintes, das suas quantidades relativas, e da geometria
da fase dispersa, entendendo-se por geometria da fase dispersa, o
formato, o tamanho, a distribuio e a orientao de suas
partculas.
Mas detalhes no desenvolvimento.2. DESENVOLVIMENTO2.1.
SURGIMENTO
A tecnologia dos materiais teve significante progresso no incio
dos anos 40;
Com o avano tecnolgico, exigiu-se materiais com combinaes
incomuns de propriedades;
3. DEFINIO
Qualquer material multifsico que exiba uma proporo significativa
das propriedades de ambas as fases que o constituem, afim de obter
uma melhor combinao de propriedades (Generalista);
Um material composto um conjunto de dois ou mais materiais
diferentes, combinados em escala macroscpica, para funcionarem como
uma unidade, visando obter um conjunto de propriedades que nenhum
dos componentes individualmente apresenta;
A ltima definio mais especfica, j no se aplicando as ligas
metlicas;
3.1. APLICAES GERAIS
Eltrica: Suporte de cabos eltricos, painis, isolantes;
Aeronutica: hlice de helicpteros, trem de pouso;
Esportivo: tacos de golfe, raquete de tnis;
Mdica: prteses, adesivos, fios;
Automobilstica: para-choques, carrocerias;
4. CONSTITUIO
Muitos dos materiais compostos so formados apenas por duas
fases: MATRIZ, que contnua e envolve a outra fase, denominada FASE
DISPERSA;
As propriedades so obtidas atravs da quantidade, da geometria da
fase dispersa e das propriedades individuais de cada
constituinte;
5. CLASSIFICAO
A partir da Fase Dispersa, classificam-se os compsitos de acordo
com o esquema abaixo:
5.1. COMPSITOS REFORADOS POR PARTCULAS
A fase dispersa tem eixos iguais (as dimenses das partculas so
aproximadamente as mesmas em todas as direes);
So subdivididos emCompsitos com Partculas GrandeseCompsitos
Reforados por Disperso;
5.1.1. COMPSITOS COM PARTCULAS GRANDES
Utiliza-se a tcnica do enchimento, visando modificar ou melhorar
as propriedades de um material ou substituir o uso de um material
de custo maior;
Alguns materiais polimricos so compsitos com partculas
grandes;
Embora possuam diversas formas, as partculas devem possuir
aproximadamente as mesmas dimenses em todas as direes;
Para um reforo eficaz, as partculas devem estar distribudas por
igual ao longo da matriz;
Para um reforo eficaz, as partculas devem estar distribudas por
igual ao longo da matriz;
A frao volumtrica das duas fases influencia o comportamento,
sendo que as propriedades mecnicas so melhoradas com o aumento do
teor do material particulado;
A dependncia do mdulo da elasticidade em relao frao volumtrica
das fases constituintes pode ser expressada por duas equaes
matemticas:
5.1.1.1. APLICAES
Compsitos com partculas grandes so utilizados com os trs tipos
de materiais (metais, polmeros e cermicas);
Os Cermetos (metais cermicos) so exemplos de compsitos
cermica-metal;
O Cermeto mais comum o carbeto cimentado, composto por partculas
extremamente duras de uma cermica refratria base de carbeto, tal
como o carbeto de tungstnio (WC) ou o carbeto de titnio (TiC),
envolvidas em uma matriz de metal tal como cobalto ou nquel;
So largamente utilizados como ferramentas de corte para aos
endurecidos;
Tanto elastmeros quanto plsticos so frequentemente reforados com
vrios materiais particulados;
Tanto elastmeros quanto plsticos so frequentemente reforados com
vrios materiais particulados;
Muitas borrachas teriam seus usos restringidos caso no fosse
empregado reforo com materiais particulados como o Negro de
Fumo;
Quando adicionado borracha vulcanizada, esse material
extremamente barato melhora o limite de resistncia trao, a
tenacidade e a resistncia ruptura e abraso;
Os pneus de automveis contm entre aproximadamente 15% a 30% do
seu volume composto por Negro de Fumo;
O Concreto um outro Compsito com partculas grandes que possui
vasta utilizao prtica;
O Concreto um outro Compsito com partculas grandes que possui
vasta utilizao prtica;
Concreto diferente de Cimento;
Concreto: material compsito que consiste em um agregado de
partculas ligadas entre si em um corpo slido atravs de algum tipo
de meio de ligao, isto , um cimento;
So vastamente encontrados o concreto de cimento Portland e o
concreto asfltico;
Os ingredientes para o Concreto de cimento Portland, alm do
prprio cimento, so areia, brita e gua;
Os ingredientes para o Concreto de cimento Portland, alm do
prprio cimento, so areia, brita e gua;
As partculas agregadas (areia e brita) atuam como material de
preenchimento, barateando os custos de produo;
Para atingir a resistncia tima e a operacionalidade de uma
mistura de concreto, os ingredientes devem ser usados nas propores
corretas;
Importante material da construo j que o mesmo pode ser derramado
no local e endurece temperatura ambiente, mesmo quando se encontra
submerso em gua;
A resistncia do concreto pode ser aumentada atravs de um reforo
adicional como: vergalhes, arames, barras ou malhas de ao;
A resistncia do concreto pode ser aumentada atravs de um reforo
adicional como: vergalhes, arames, barras ou malhas de ao;
O ao serve como um reforo adequado, j que seu coeficiente de
expanso trmica praticamente o mesmo apresentado pelo concreto;
Larga utilizao na construo civil, como em fundaes prediais,
pontes e tneis;
5.1.2. COMPSITOS REFORADOS POR DISPERSO
As ligas metlicas podem ter sua resistncia aumentada e ser
endurecidos atravs da disperso uniforme de uma certa porcentagem
volumtrica de partculas finas de um material inerte e muito
duro;
A fase dispersa pode ser metlica ou no metlica;
Os materiais base de xidos so usados com frequncia;
A resistncia a altas temperaturas das ligas de nquel pode ser
melhorada pela adio de aproximadamente 3% volume de xido de Trio
(ThO2) na forma de partculas finamente dispersas;
A resistncia a altas temperaturas das ligas de nquel pode ser
melhorada pela adio de aproximadamente 3% volume de xido de Trio
(ThO2) na forma de partculas finamente dispersas;
Esse material conhecido por nquel com xido de Trio disperso;
O mesmo efeito obtido no sistema alumnio-xido de alumnio;
5.2. COMPSITOS REFORADOS COM FIBRAS
A Fase Dispera se encontra na forma de uma fibra;
Tecnologicamente, so os mais importantes;
So utilizados afim de obter resistncia ou rigidez alta em relao
ao seu peso;
So subclassificados de acordo com o comprimento das fibras;
Concluso
Conforme descrito nos captulos anteriores, o presente trabalho
de investigao teve como objetivos principais apresentar o conceito
de compsitos e suas aplicaes em geral. medida em que a pesquisa foi
feita, questes foram geradas, estas que por sua vez, podem
acarretar novas pesquisas, como de costume no ambito cientfico.
Em suma, no que diz respeito pesquisa, ainda h muito a se
discorrer respeito deste assunto, pois existem vrias maneiras de
combinao estrutural ainda no conhecidas, portanto, deixa-se um
tpico de sugesto para nova pesquisa.REFERNCIAS
CALLISTER, William D. Jr. Cincia e engenharia de materiais: uma
introduo. 5edio. Rio de Janeiro: LTC, 2000;
MENDONA,P.T.R. Materiais Compostos & Estruturas-Sanduches.
Barueri, SP: Manoele, 2005;
