Obtenção e caracterização de compósitos de epóxi/mantas de poli(éter imida)/fibras de carbono para aplicações aeroespaciais e de defesa
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Data
2023-02-09
Autores
Orientador
Oliveira, Juliana Bovi de 
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)
Atualmente, os compósitos estruturais tenacificados vem sendo amplamente estudados e
desenvolvidos, por apresentarem uma alternativa para a melhoria das propriedades
mecânicas dos compósitos convencionais, uma vez que quando constituídos de resina epóxi
e fibras de carbono apresentam como principal desvantagem a baixa tenacidade. A partir do
processo de eletrofiação é possível obter fibras com diâmetros em escala micrométrica até
nanométrica com excelentes propriedades mecânicas, térmicas e elétricas, que dependendo
da natureza do material utilizado podem ser consideradas como elemento tenacificador para
estes compósitos. O poli (éter imida) (PEI), por apresentar propriedades como baixa
viscosidade, boa estabilidade térmica, excelentes propriedades mecânicas, elétricas e boa
processabilidade, pode ser facilmente empregado como manta obtida pelo processo de
eletrofiação via solução polimérica, possuindo grande aplicação na indústria, principalmente
no setor aeroespacial. Desse modo, o objetivo principal deste projeto é processar e
caracterizar compósitos tenacificados formados por fibras de carbono, resina epóxi e mantas
de poli (éter imida). Assim, variando os parâmetros de processo, foi possível obter uma manta
com fibras de diâmetro médio de aproximadamente (0,893 ± 0,252) μm e uma morfologia
com pouca presença de defeitos. O compósito estrutural tenacificado apresentou uma
temperatura de transição vítrea (Tg) na faixa de 87,1 a 114,5 °C, um módulo de
armazenamento de 4,85 GPa e um módulo elástico de 45,78 ± 3,78 GPa, na qual conclui-se
que a inclusão de camadas de mantas de PEI no pré-impregnado de fibras de carbono e resina
epóxi diminuíram a rigidez e aumentaram a tenacidade do compósito em questão.
Resumo (inglês)
Currently, tenacified structural composites have been widely studied and developed, as they
present an alternative for improving the mechanical properties of conventional composites,
since when composed of epoxy resin and carbon fibers they present as a main disadvantage
the low tenacity. From the electrowinning process it is possible to obtain fibers with
diameters in micrometric to nanometric scale with excellent mechanical, thermal and
electrical properties, which depending on the nature of the material used can be considered
as a toughening element for these composites. The poly (ether imide) (PEI), by presenting
properties such as low viscosity, good thermal stability, excellent mechanical and electrical
properties and good processability, can be easily used as a blanket obtained by the process
of electro spinning through polymeric solution, having great application in the industry,
especially in the aerospace sector. Thus, the main objective of this project is to process and
characterize tenacified composites formed by carbon fibers, epoxy resin and poly (ether
imide) blankets. Thus, by varying the process parameters, it was possible to obtain a blanket
with fibers with an average diameter of approximately (0.893 ± 0.252) μm and a morphology
with little presence of defects. The tenacified structural composite showed a glass transition
temperature (Tg) in the range of 87.1 to 114.5 °C, a storage modulus of 4.85 GPa and an
elastic modulus of 45.78 ± 3.78 GPa, in which it is concluded that the inclusion of PEI blanket
layers in the carbon fiber and epoxy resin prepreg decreased the stiffness and increased the
toughness of the composite in question.
Descrição
Idioma
Português