Quimica

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COMPÓSITOS


COMPÓSITOS
Os materiais compósitos são compostos por dois (ou mais) materiais individuais. - Concreto: cimento, brita e areia - Fibra de vidro - Óxidos - Nitretos - Carbonetos

COMPÓSITOS

COMPÓSITOS
- São projetados para a obtenção de propriedades que não estão presentes em um material monofásico. - São formados por uma fase contínua (matriz), que envolve os demaiscomponentes, e reforçada por uma fase dispersa (fibras) que se agregam físicoquimicamente após um processo de conformação.

TIPOS DE FASES
Matriz – fase contínua
Responsável pela aparência do produto e de suas características superficiais. Função envolver, separar e proteger o reforço de ataques externos. Propósito: transmitir as tensões aplicadas no compósito para o reforço. Partícula-matriz anível macroscópico.

TIPOS DE FASES
Reforço - fase dispersa
Função estrutural Responsável pela resistência do compósito. Caracterizados de acordo com sua forma em particulados ou fibrosos. Propósito: aumentar as propriedades da matriz. Partícula-matriz a nível atômico ou molecular.

PARTÍCULAS E FIBRAS
Existem muitas opções que afetam as propriedades dos compósitos, independente da seleçãoda matriz e da fase dispersa:

(a) Concentração (b) Tamanho (c) Forma (d) Distribuição (e) Orientação
Cada opção oferece benefícios diferentes ao compósito final.

CLASSIFICAÇÃO

REFORÇADOS COM PARTÍCULAS
Partículas Grandes
→ A fase particulada é mais dura e rígida que a matriz; → As partículas de reforço restringem o movimento da matriz; → Podem apresentar grande variedade degeometrias, mas devem possuir aproximadamente as mesmas dimensões em todas as direções; → As propriedades mecânicas melhoram com o aumento do teor de material particulado; → São utilizadas com materiais: metais, polímeros e cerâmicas.

REFORÇADOS COM PARTÍCULAS
Partículas Grandes
Cerâmico/metal (cermetos) Exemplo: Carbono cimentado composto de partículas ultra-duras de carbetos (WC ou TiC) numa matrizmetálica (Co ou Ni). Utilizado como ferramentas de corte para aços. Polímero/metal Exemplo: Borracha para pneus composta por um elastômero e “carbon-black” (negro de fumo), partículas esféricas pequenas de carbono, que aumentam o limite de resistência, tenacidade e resistência ao rasgamento e abrasão(15 a 20%). Cerâmico/cerâmico Exemplo: Concreto, formado por cimento(matriz), areia,cascalho(particulados) e água. As partículas de areia preenchem os espaços deixados pelo cascalho. Areia e cascalho são mais baratos do que o cimento.

REFORÇADOS COM PARTÍCULAS
Partículas Grandes

REFORÇADOS COM PARTÍCULAS
Partículas Grandes
Aumento da resistência do concreto Concreto armado: composto por concreto e barras de ferro ou aço que melhoram a resposta mecânica do material. Aço é adequadoporque tem o mesmo coeficiente de dilatação do concreto, não é corroído neste ambiente e forma boa ligação com o concreto. Concreto protendido: concreto e barras de aço que são mantidas sob tensão trativa até o concreto endurecer. Após a solidificação, a tração é liberada, colocando o concreto sob tensão compressiva. Desta forma, a tração mínima para fraturar a peça será muito maior porque é precisoprimeiro superar a tensão compressiva residual.

REFORÇADOS COM PARTÍCULAS
Reforçados por dispersão
Metais, ligas metálicas e não metálicas podem ter a sua resistência aumentada e ser endurecidos pela dispersão uniforme de diversas porcentagens volumétricas de partículas finais de um material inerte e muito duro. Exemplos: óxidos O aumento da resistência é mantido em temperaturas elevadas epor períodos de tempo prolongados, pois as partículas dispersas são escolhidas de modo a não serem reativas com a fase matriz.

REFORÇADOS COM FIBRAS
O material da matriz transmite as tensões para fibras, que resistem à força aplicada. A matriz também protege as fibras, minimizando a difusão de espécies, como oxigênio ou umidade, que podem degradar as propriedades mecânicas das mesmas....
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