Compósitos Reforçados com Fibras Naturais

Páginas: 62 (15310 palavras) Publicado: 20 de dezembro de 2014
Estudo e Caracterização Mecânica de Compósitos Reforçados com
Fibras Naturais
Julho de 2013

BRUNO FRANCISCO MORTE DE CASTRO

Estudo e Caracterização Mecânica de
Compósitos Reforçados com Fibras Naturais

BRUNO FRANCISCO MORTE DE CASTRO
Julho de 2013

ESTUDO E CARACTERIZAÇÃO MECÂNICA DE
COMPÓSITOS REFORÇADOS COM FIBRAS NATURAIS

BRUNO FRANCISCO MORTE DE CASTRO

Dissertaçãoelaborada para obtenção do grau de
MESTRE EM MECÂNICA — MATERIAIS E TECNOLOGIAS DE FABRICO

Orientador: Professor Doutor João Francisco M. Gomes da Silva

Co-Orientador: Professor Doutor João Pedro Nunes

JULHO DE 2013

AGRADECIMENTOS
A realização deste trabalho, apenas foi possível graças à ajuda de diversas pessoas e
instituições, às quais desejo sinceramente agradecer:
Professor JoãoFrancisco Machado Gomes da Silva, Professor no Departamento de
Engenharia Mecânica do Instituto Superior de Engenharia do Porto (DEM-ISEP), orientador
deste trabalho, pela incansável ajuda e disponibilidade, pelo apoio e transmissão dos seus
conhecimentos científicos e experimentais, e pela sua amizade e simpatia que, desde
sempre, constituíram um enorme estimulo para a conclusão destadissertação.
Professor João Pedro L. Gil Nunes, Professor do Departamento de Engenheira de Polímeros
da Universidade do Minho (DEP-UM), também orientador deste trabalho, pelo, apoio e
principalmente pela transmissão dos seus conhecimentos, na área dos materiais compósitos.
Departamento de Engenheira Mecânica do ISEP, pela disponibilização dos materiais e
equipamentos tecnológicos essenciais àrealização deste trabalho.
Departamento de Engenheira Têxtil da Universidade do Minho, na pessoa da Cátia Relvas,
pela disponibilidade para a realização de parte do presente trabalho.
Pólo de Inovação em Engenharia de Polímeros (PIEP), pela disponibilização de equipamentos
necessários à concretização deste trabalho.
Aqui fica também o meu obrigado às seguintes pessoas:
Professor Arnaldo ManuelGuedes Pinto, Professor no DEM-ISEP, pela colaboração na
preparação dos ensaios.
Engenheira Maria de Fátima Andrade, pelo apoio técnico nos laboratórios do DEM-ISEP.
Ana Catarina F.M. Duro, pelo companheirismo, colaboração e apoio.
Por fim, gostaria de agradecer à minha família, aos meus pais, ao meu irmão, à minha
namorada e aos meus amigos pelo apoio e encorajamento.

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RESUMO
Ascrescentes preocupações ambientais e a necessidade de um desenvolvimento sustentável
tem proporcionado um grande interesse no estudo e desenvolvimento de materiais mais
ecológicos e amigos do ambiente. No caso particular da indústria dos materiais compósitos,
a utilização de fibras naturais de origem vegetal, em substituição das tradicionais fibras de
vidro, tem aumentado significativamentenos últimos anos. Para além dos claros benefícios
ecológicos, a utilização de fibras naturais em detrimento das fibras de vidro, possibilita
também o fabrico de componentes com baixo peso, boas propriedades mecânicas, baixo
custo, pouco abrasivos às ferramentas de produção e com boas propriedades de isolamento
térmico e acústico. Contudo, existem também algumas limitações decorrentes dautilização
de fibras naturais como reforço de materiais poliméricos, como exemplo, a possibilidade de
emitirem odores e absorverem água, a falta de adesão entre as fibras e as matrizes e o facto
de possuírem baixa resistência à temperatura.
No presente trabalho, foram estudadas e analisadas as propriedades mecânicas de
laminados de matriz termoendurecível de epóxido e poliéster, reforçados com váriascamadas de tecido bidireccional de fibras de juta. Para além dos referidos laminados, foram
também produzidos e estudados compósitos de matriz termoplástica biodegradável de PLA
(ácido poliláctico), reforçados com fibras curtas de juta. Todos os compósitos produzidos
foram sujeitos a ensaios de tracção e flexão e as suas propriedades foram comparadas.
O tecido de juta utilizado como...
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