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Transcript

COMPÓSITOS

CMM

INTRODUÇÃO

Processos/consideração final

APLICAÇÃO GERAL E ESPECÍFICA

ESTRUTURA QUÍMICA E PROPRIEDADES

Contexto histórico

Compósitos, ao contrário do que se imagina, não são de origem recente. Na antiguidade, tijolos para a construção civil eram fabricados de barro e capim seco, formando um compósito. O capim fornecia a resistência mecânica do material, enquanto o barro o preenchia fornecendo solidez. A utilização e o desenvolvimento de materiais compósitos se deu de uma formas mais lenta que a dos metais e ligas metálicas. A fibra de vidro foi o primeiro compósito a ser desenvolvido (em meados do século XVIII), mas só passou a ser desenvolvido comercialmente no ano de 1939, no decorrer da 2ª Guerra Mundial, visando aplicações elétricas em altas temperaturas. Após vinte anos começaram a ser produzidas as "fibras avançadas": fibras de boro (final da década de 1950) e Carbono (final da década de 1960). O fim da Guerra Fria, no final da década de 80, trouxe uma redução na pesquisa e desenvolvimento de materiais compósitos para a área militar. Entretanto, o desenvolvimento de compósitos durante a guerra foram de grande utilidade ao serem transferidos para a área civil. Novas linhas de aeronaves, artigos esportivos e estruturas de engenharia civil estão atualmente em desenvolvimento e aperfeiçoamento, o que aumenta o consumo de materiais compósitos

Tipos de classificação

O nanocompósito é um material sólido multifásico em que uma das fases possui uma, duas ou três dimensões inferiores a 100 nanômetros (nm) ou estruturas com distâncias de repetição em escala nanométrica entre as diferentes fases que compõem o material.

A idéia por trás do Nanocomposite é usar blocos de construção com dimensões na faixa de nanômetros para projetar e criar novos materiais com flexibilidade sem precedentes e melhoria em suas propriedades físicas.

No sentido mais amplo, essa definição pode incluir meios porosos , colóides , géis e copolímeros , mas geralmente é entendida como a combinação sólida de uma matriz a granel e fases nano-dimensionais que diferem nas propriedades devido a diferenças de estrutura e química. As propriedades mecânicas, elétricas, térmicas, ópticas, eletroquímicas e catalíticas do nanocompósito diferirão acentuadamente das dos materiais componentes. Os limites de tamanho para esses efeitos foram propostos

  • <5 nm para atividade catalítica
  • <20 nm para tornar um material magnético duro macio
  • <50 nm para alterações do índice de refração
  • <100 nm para obter superparamagnetismo , fortalecimento mecânico ou restrição do movimento de deslocamento da matriz

Estrutura química

Propriedades

1

2

3

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Aplicação geral

Aplicação geral dos compósitos

Actualmente, os mercados de materiais compósitos estão cada vez mais difundidos. Estudos recentes mostram que o maior mercado continua a ser o dos transportes (31%), mas a construção civil (19,7%), marinha (12,4%), equipamento eléctrico/electrónico (9,9%), produtos de consumo (5,8%), aparelhos e equipamentos comerciais são também mercados em grande expansão. O mercado aeroespacial e de aeronaves representa apenas 0,8 % o que é surpreendente tendo em conta a sua importância na origem dos compósitos.

Estes novos materiais têm tido uma notável expansão pelo que estão a conquistar grande quota de mercado, especialmente em produtos onde o rendimento e desempenho são fundamentais.

Aplicação na Eng. de alimentos

Compósito antimicrobiano para uso em embalagens de alimentos

  • Utilização de resíduos agroindustriais.

  • Constituído de acetato de celulose e partículas de prata, produzidas por meio de síntese hidrotérmica assistida por micro-ondas a partir da redução do nitrato de prata, utilizando o citrato trisódico.

  • Caracterizado por microscopia eletrônica de varredura (MEV), testes de resistência à tração, análise termogravimétrica e espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourrier (FTIR) e no UV-visível.

VANTAGENS, DESVANTAGENS E ONDE SÃO ENCONTRADOS

Vantagens

e

desvantagens

Vantagens/desvantagens

Vantagens

Vantagens:

  • Resistência a corrosão
  • Rigidez
  • Peso
  • Resistência à fadiga
  • Expansão térmica;
  • Elevada resistência química;
  • Elevada resistência ao fogo;
  • Facilmente reparável quando danificado;

Desvantagens

Desvantagens:

  • Custo elevado.
  • Exemplo de uma desvantagem em um compósito de matriz termoplástica, não deve ser usados temperaturas muito altas.
  • Compósito de matriz polimérica pode ser perecível.
  • Compósito de matriz cerâmica, baixa resistência a impactos

Onde são encontrados

Onde são encontrados os compósitos?

  • Material compósito é um material constituído de duas fases combinadas numa escala macroscópica cujo desempenho e propriedades para uma dada aplicação são superiores aos materiais constituintes agindo independentemente.

Processos/consideração final

Processos

Diferentes processos

Matrizes

Matrizes:

  • Metálicas
  • Cerâmicas
  • Polimerica

Reforço

  • Particulados
  • Fibrosos
  • Estruturais

Reforço:

Divisão das matrizes

As matrizes polimericas se dividem em três grupos:

  • Elastomeros
  • Termofixa
  • Termoplástica

Conjugação

Conjugação dos materiais:

  • Centrífugaçao
  • Spray-up
  • Autoclavação

Considerações finais

Considerações Finais:

Grande importante nos desenvolvimentos tecnológicos.

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