Materiais Compósitos

Materiais Compósitos
Poliméricos
Profa. Dr. Deborah Dibbern Brunelli
Departamento de Química
Divisão de Ciências Fundamentais
Instituto Tecnólógico de Aeronáutica

Compósitos ou Materiais compósitos
 dois ou mais materiais (ou fases).
Propriedades  rigidez, resistência mecânica, peso, desempenho em altas temperaturas, resistência a corrosão, dureza ou condutividade.

Exemplos de materiais compósitos:
1) Madeira: fibras de celulose fortes e flexíveis em uma matriz rígida de lignina.

2) Osso: mineral cerâmico de hidroxiapatita forte e quebradiço imerso em polímero – colágeno – tipo de proteína.
3) Concreto: compósito agregado  agregado grosso (brita) e agregado fino (areia) em aluminossilicato de cálcio (cimento
Portland)

Compósitos


Reforço + Matriz

Função dos componentes
Reforço

• dureza
• resistência a tração

• tenacidade
• rigidez

Função dos componentes
Matriz
• manutenção das fibras na orientação apropriada
• proteção contra abrasão e efeitos ambientais

• transferência e distribuição das tensões

Fatores que influenciam os compósitos
• Propriedades e fração volumétrica
• Distribuição e dispersão da fase dispersa
• Tamanho, formato e porosidade da carga
• Adesão interfacial

Matriz

Metálica

Polimérica

Termoplástica

Cerâmica

Termofixa

Carbono e
Grafite

Compósitos de matriz polimérica
Termofixos

Epoxídica

Fenólica

Poliéster

Compósitos de matriz polimérica
Termoplásticos

Poli (sulfeto de fenileno)

Poli éteréter-cetona

Poli éter imida Poli sulfona Poli amida imida Fibras utilizadas como reforço

• Vidro-E
• Vidro-S

• Carbono (Grafita)
• Para-aramida (Kevlar®)

Fibras de vidro
Vantagens:
• baixo custo
• alta resistência a tração

Desvantagens:
• baixo módulo de elasticidade
• baixa resistência à fadiga

Fibra de vidro
Composição  aplicação
Const.

SiO2

Al2O3

B2O3

MgO

CaO

Na2O

Vidro-E

55,2