BIA - IFPI Campus Teresina Central Mestrado Mestrado em Engenharia dos Materiais - Teresina Central
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Tipo: Dissertação
Título: Avaliação da morfologia e propriedades mecânicas de compósitos de estrutura sanduíche a base de epóxi e cortiça
Autor: Pereira, Bruno Santos
Orientador(a): Alves, Tatianny Soares
Resumo: Dentre as várias formas de arranjo possíveis em estruturas de compósitos, tornou-se popular a ideia de configuração sanduíche devido ao desenvolvimento de materiais de núcleo celulares artificiais, pois apresentam características diferentes das obtidas em materiais sólidos tradicionais. Neste trabalho foram desenvolvidos compósitos poliméricos sanduíches, utilizando-se pó de cortiça como reforço de núcleo. Como parâmetro de desempenho foram utilizadas amostras de resina pura e compósitos sanduíche de núcleo com incorporação de microesferas ocas de vidro que tiveram sua composição testada em algumas iterações, até chegar-se à composição utilizada de 55% em volume de carga e 45% de resina. Para o preparo dos compósitos foi empregada a técnica de sobreposição simples de camadas, sendo preparado individualmente cada camada por meio de vazamento da resina pura ou compósita em moldes. Utilizou-se como adesivo entre as camadas a própria resina epóxi, matriz dos compósitos. Observaram-se as características morfológicas por meio do microscópio eletrônico de varredura, a influência da incorporação das cargas na densidade do compósito e as características mecânicas por meio dos ensaios de tração, flexão e impacto. Foi observada boa dispersão tanto do pó de cortiça como das microesferas ocas de vidro nos núcleos sanduíche, porém foi possível verificar que nos núcleos a base de cortiça houve melhor adesão da carga à matriz. Nos núcleos dos compósitos com incorporação de microesferas ocas de vidro foi observado que em alguns pontos as microesferas apareciam sobrenadando na matriz, com pouca adesão à mesma. Foi observado também uma redução na densidade de todos os compósitos com relação à matriz pura. De acordo com os resultados apresentados, pode-se afirmar que para essa faixa de concentração e condições de metodologia aplicada o uso de pó de cortiça como reforço do núcleo de estrutura sanduíche apresenta resultados semelhantes ao reforço de microesferas ocas de vidro. Em todos os cenários com os compósitos sanduíche houve a diminuição de ductilidade dos corpos de prova com relação à matriz pura. Compósitos sanduíches com núcleo com incorporação de cortiça poderão ser aplicados onde houver a necessidade de redução de peso e também onde houver a expectativa de solicitações trativas e de flexão superiores às suportadas pela resina, especialmente onde a preocupação com situações de impacto não são determinantes.
Abstract: Among the various possible design forms in composite structures, the idea of sandwich construction has become popular due to the development of artificial cell core materials, since they have different characteristics than those obtained in traditional solid materials. In this work polymeric sandwich composites were developed, using cork powder as core reinforcement. As a performance parameter, samples of pure resin and sandwich composites with the incorporation of hollow glass microspheres as core were used, having their composition tested in some iterations until the composition selected was 55% by volume of filler and 45% of resin. For the manufacture of the composites was used the technique of simple layer superposition, individually preparing each layer by means of casting the pure or composite resin into molds. The epoxy resin, matrix of the composites, was used as an adhesive between the layers. Morphological characteristics were determined by means of the scanning electron microscope. The influence of the filler on the density of the composite was also evaluated. The mechanical characteristics were observed by tensile, flexural and impact tests. Good dispersion of both cork powder and hollow glass microspheres was observed in the sandwich cores. However, it was possible to verify that in the cores the cork base had better adhesion of the filler to the matrix. At some points in the core the microspheres appeared supernatant in the matrix, with little adhesion. It was also observed a reduction in the density of all the composites with respect to the pure matrix. According to the presented results, it can be affirmed that for this concentration range and conditions of applied methodology, the use of cork powder as reinforcement of the core of sandwich structure presents results similar to the reinforcement of hollow glass microspheres. In all scenarios with the sandwich composites, the ductility of the specimens was reduced in relation to the pure matrix. Composite core sandwiches with cork incorporation may be applied where there is an expectation of weight reduction and/or higher tensile and flexural stresses than those supported by pure resin, especially where the concern with impact situations is not decisive.
Palavras-chave: Epóxi
Pó de cortiça
Microesferas Ocas de Vidro
Estrutura Sanduíche
Cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
metadata.dc.language: por
País: Brasil
Editor: Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí
Sigla: IFPI
Unidade: Campus Teresina Central
metadata.dc.publisher.program: PPGM
Citação: PEREIRA, Bruno Santos. Avaliação da morfologia e propriedades mecânicas de compósitos de estrutura sanduíche a base de epóxi e cortiça. 2018. 74 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí, Teresina, 2018.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://bia.ifpi.edu.br/jspui/handle/123456789/790
Data do documento: 2018
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