Publicação: Compósitos carbono/carbono processados a partir de uma matriz termoplástica: um estudo abrangente
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Data
Autores
Orientador
Conejo, Luiza dos Santos 
Botelho, Edson Cocchieri
Coorientador
Pós-graduação
Curso de graduação
Engenharia de Materiais - FEG
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Trabalho de conclusão de curso
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
Os compósitos carbono/carbono são amplamente aplicados na indústria aeroespacial,
principalmente devido à sua combinação de propriedades, que permite que atuem em
temperaturas extremas apresentando boas propriedades mecânicas. Seu processamento exige a
carbonização que, por remover elementos da composição do material, o torna poroso, com uma
grande quantidade de vazios. A porosidade converte o material em frágil, portanto, a re impregnação é uma alternativa para redução da porosidade e garantir que as propriedades
mecânicas não sejam afetadas. A carbonização tem um efeito diferente quanto às matrizes
termorrígidas e termoplásticas, onde as termorrígidas apresentam maior perda de massa e,
consequentemente, maior porosidade. Assim, este projeto busca avaliar o processamento de
compósitos carbono/carbono através de uma matriz termoplástica de PEEK (poli(éter-éter cetona), sendo re-impregnadas com o próprio PEEK em pó. A carbonização foi realizada em
um forno tubular, já a re-impregnação em um forno tipo mufla, onde o polímero na forma de
pó foi fundido no interior das amostras, preenchendo seus vazios. Ao fim, foi possível reduzir
a porosidade dos corpos de prova consideravelmente com apenas três re-impregnações, uma
evolução considerando que as matrizes termorrígidas exigem, no mínimo sete. Como forma
complementar, foi feito um estudo paralelo de três artigos recentes sobre os compósitos C/C,
onde cada trabalho estuda e aborda o material de diferentes formas. Assim, foi possível criar
uma base teórica do assunto, avaliando novas formas de processamento, outras propriedades
interessantes e diferentes formas de aplicação.
Resumo (inglês)
Carbon/carbon composites are widely applied in the aerospace industry, mainly due to their
combination of properties, which allows them to endure in extreme temperatures presenting
good mechanical properties. Their processing requires carbonization which, by removing
elements of the material composition, turns it porous, containing a large number of voids. This
porosity makes the material brittle, so a re-impregnation is an alternative to reduce the porosity and
ensure that the mechanical properties are not affected. Carbonization has a different effecton
thermoset and thermoplastic matrices, where the thermosets have greater mass loss and,
consequently, greater porosity. Thus, this project seeks to evaluate the processing of
carbon/carbon composites through a thermoplastic matrix of PEEK (polyether-ether-ketone),
being re-impregnated with the powdered PEEK itself. The carbonization was done in a tubular
oven, while the re-impregnation was done in a muffle furnace, where the polymer in powder
form was melted inside the samples, filling their voids. In the end, it was possible to reduce the
porosity of the specimens considerably with only three re-impregnations, an evolution
considering that the thermosetting matrices require at least seven. As a complement, a parallel
study of three recent articles about C/C composites was made, where each work studies and
approaches the material in different ways. Thus, it was possible to create a theoretical basis of
the subject, evaluating new forms of processing, other interesting properties and different forms
of application.
Descrição
Palavras-chave
Carbono, Re-impregnação, PEEK, Carbonização, Porosidade, Vazios, Carbon, Re-impregnation, Carbonization, Porosity, Voids, Compostos de carbono, Materiais compostos
Idioma
Português
