Aula 09 Compósitos

7/21/2019 Aula 09 Compsitos

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Reforados por partculas, fibras, concreto armado, Regra das

misturas. Compsitos com matriz polimrica, Compsitos com

matriz metlica, Compsitos com matriz cermica.Propriedades

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Surgiram da necessidade de se combinarpropriedades diferentes que um material sozinhono capaz de atender.

Def.: material multifsico que apresentepropriedades de ambas as fases que o constituem

para uma melhor combinao propriedades.

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Composio:

- matriz: fase contnua.

- fase dispersa: fase envolvida pela matriz.

Compsitos


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So organizados de acordo com a geometria da fasedispersa (forma, tamanho, distribuio e orientao).

Compsitos classificao

Representao esquemtica das caractersticas espaciais e geomtricas das partculas das

fases dispersas: (a)concentrao;(b)tamanho; (c)forma; (d)distribuio; (e) orientao.


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Classificados:

1) Reforados com partculas;

2) Reforados com fibras;

3) Reforados estruturais.



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1) Reforados com partculas:

Apresentam todas as dimenses praticamentecom o mesmo tamanho (dimetros entre 10 nm e100 nm);

A matriz responsvel por aguentar grande parteda carga cabendo as partculas evitar as

discordncias, restringindo as deformaesplsticas.

Melhora a dureza, o limite de escoamento e de

resistncia a trao.



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1 A) Reforados com partculas grandes(enchimentos):

Servem para reforar e tambm para baratear oscustos de produo. Ex.: concreto cimento(matriz), areia e brita (enchimento).

Seu comportamento mecnico influenciado

pela frao volumtrica quanto menores aspartculas e dimenses iguais melhores as ppmecnicas.



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1 A) Reforados com partculas grandes(enchimentos):

Regra da mistura: estima que o mdulo deelasticidade deve ficar entre:

Sendo:

E: mdulo de elasticidade

V: frao volumtrica


: = . + .


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1A) Reforados com partculas grandes(enchimentos):

Regra da mistura:

Sendo:E: mdulo de elasticidade

V: frao volumtrica


: =.

. + .


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Ex.: CERMETO: carbeto detungstnio duro e frgil +matriz Co/Ni ferramentade corte.

Vp > 90%


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Ex.: Negro de Fumo +borracha vulcanizada

Pneus: Vp = 15 a 30%


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1B) Reforados por Disperso

Utiliza uma disperso uniforme de um materialinerte e muito duro.

Pode desaparecer com TT devido a formao deprecipitados e dissoluo de carbetos.


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2) Reforados com Fibras

Mais utilizados pois apresentam alta resistncia erigidez em relao ao peso.

So classificados de acordo com o tamanho dafibra e da sua orientao.


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2) Reforados com FibrasCOMPRIMENTO DA FIBRA

Demonstra como a carga transmitida pela fibrapara a fase matriz.

Comprimento crtico (lc)

=.

2.

Depende: d (dimetro da fibra); . limite de

resistncia a trao; e da fora de ligao entre a liga


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2) Reforados com FibrasCOMPRIMENTO DA FIBRA

Se l>>lc : FIBRAS CONTNUAS.

Se l < lc: FIBRAS DESCONTNUAS /CURTAS

Neste caso a matriz se deforma ao redor da

fibra no havendo transferncia de reforo, somenteum reforo.


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Compsitos classificao2) Reforados com FibrasORIENTAO DA FIBRA

ALINHADAS fibras contnuas

ALEATRIAS

fibras descontnuas


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Fase Fibra

Apresentam elevada dureza e LRT, diminuindo apossibilidade de formao de fraturas alm dereduzir o volume das amostras.

Classificam-se em: uisqueres, fibras e arames. Emrelao ao dimetro e natureza.

UISQUERES: monocristais muito finos quepossuem razes coprimento-dimetro muitograndes (carbeto de silcio, nitreto de silcio e

xido de alumnio. Materiais caros

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Fase Fibra

FIBRAS: policristalinos ou amorfos com pequenosdimetros (polmeros e cermicas). Dimetrospequenos. (Vidro, C,B ).

ARAMES: Ao, Mo e W com dimetrosrelativamente grandes. Servem como reforo empneus e mangueiras de alta presso.

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Fase Matriz

Serve para ligar as fibras e como o meio detransferncia da tenso.

Deve proteger elemento de reforo da abrasomecnica e das reaes qumicas

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https://www.youtube.com/watch?v=0CYJrfyRy1Q

Compsitos com matriz polmrica

Composio:

- resina polimrica + fibra

Compsitos reforados por fibra de vidro

- matriz polimrica: resina de polister ou epxi.

- fibra de vidro: filamentos de vidro de 3 a 20m

de dimetro.

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https://www.youtube.com/watch?v=0CYJrfyRy1Qhttps://www.youtube.com/watch?v=0CYJrfyRy1Qhttps://www.youtube.com/watch?v=0CYJrfyRy1Q


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https://www.youtube.com/watch?v=SG8gWkRW6WA

- Reforados com fibras:

- Reforados estruturais.

https://www.youtube.com/watch?v=lkhFKB2aX4c

Compsitos com matriz metlica

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https://www.youtube.com/watch?v=SG8gWkRW6WAhttps://www.youtube.com/watch?v=SG8gWkRW6WAhttps://www.youtube.com/watch?v=lkhFKB2aX4chttps://www.youtube.com/watch?v=lkhFKB2aX4chttps://www.youtube.com/watch?v=lkhFKB2aX4chttps://www.youtube.com/watch?v=SG8gWkRW6WA


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Visam aumentar a resistncia a fraturas j que a

presena da fase dispersa freia o avano das

fraturas.

Utilizao da borra da tinta automotiva em materiais

cermicos refratrios.

Compsitos com matriz cermica


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CALLISTER Jr., W. D. Materials Science and Engineering: an Intro du ctio n. Traduo d e:

LTC. 5. ed. Rio d e Jan eiro: LTC, 2000.

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