Resistência ao Cisalhamento Interlaminar de Compósitos com Resina Epóxi com Diferentes Arranjos das Fibras na Presença de Vazios

Abstract

A presença de vazios em compósitos estruturais pode ter efeitos significativos. Em geral, os vazios diminuem a resistência estática e a vida em fadiga de laminados. Essa influência é bastante pronunciada na resistência ao cisalhamento interlaminar, compressão, entre outras, onde as propriedades mecânicas da matriz exercem maior influência sobre o comportamento do compósito. O presente artigo descreve o estudo do efeito da porosidade na resistência ao cisalhamento interlaminar de sistemas de compósitos de tecido e tape (fitas unidirecionais) de carbono aglutinados com matriz epóxi. Os laminados foram produzidos de maneira semelhante, bem como o processo de introdução de vazios (na faixa de 0a 12% de porosidade).Os compósitos foram avaliados por análises microscópicas e inspeção ultra-sônica e os valores de atenuação medidos foram convertidos em coeficientes de absorção para permitir uma normalização dos dados. O critério de fratura de Mar-Lin apresentou bom ajuste, mostrando-se adequado para o estudo de porosidade em compósitos. Por meio desse critério foi determinado que somente os laminados com porosidade acima de 0,9% para tecido de carbono/epóxi e acima de 0,75% para laminados de tape de carbono/epóxi é que apresentam redução de suas propriedades mecânicas

Influência da temperatura e tempo de cura na transição vítrea da resina epóxi

“…As amostras B, C e D apresentaram uma Tg superior aos 100 °C sem a relaxação da entalpia presente nas amostras E e A, o que representa que as amostras B, C e D foram completamente curadas [20]. Entretanto, todas as amostras curadas em estufa, até mesmo o grupo D que foi submetido a uma cura a vácuo, apresentaram um excesso de vazios em sua estrutura provenientes do processo, comprometendo as propriedades mecânicas do material [25].…”

Nanocompósitos de matriz epoxídica com reforços produzidos a partir do grafite natural

“…Segundo COSTA et al [22], a adição de reforços em matriz polimérica pode aumentar a quantidade de microvazios, que podem ser originados de bolhas de ar aprisionadas no sistema, de bolsas de resina, de umidade absorvida durante a sua armazenagem/processamento e de ciclos de cura inadequados. A presença desses microvazios pode causar decréscimo da T g devido à presença de volume livre [22,23].…”

“…Segundo COSTA et al [22], a adição de reforços em matriz polimérica pode aumentar a quantidade de microvazios, que podem ser originados de bolhas de ar aprisionadas no sistema, de bolsas de resina, de umidade absorvida durante a sua armazenagem/processamento e de ciclos de cura inadequados. A presença desses microvazios pode causar decréscimo da T g devido à presença de volume livre [22,23]. Por outro lado, ZAMAN et al [24] relatou aumento da T g de cerca de 14°C com adição de 2,5% m/m de GS em resina epoxídica, enquanto HU et al [25] observou um aumento na T g de 8°C em nanocompósitos de PS/OG reduzido quimicamente, e associou o resultado à dificuldade de movimentação das cadeias poliméricas devido à interação do polímero com o reforço, aumentando a densidade e a T g , conseqüentemente.…”

“…Observando o gráfico, nota-se uma pequena tendência de decréscimo da microdureza nos sistemas com adição OG. De acordo com COSTA et al [22], a adição de reforços na matriz pode promover um aumento de microvazios, resultando na redução da microdureza do material. Portanto, como as variações não foram significativas, os resultados indicam que a adição dos reforços não causou aumento significativo de microvazios.…”

Avaliação das características da resina epóxi com diferentes aditivos desaerantes

“…Em compósitos, os vazios podem se apresentar em vários formatos e tamanhos, sendo diversas as causas para a sua formação, entre elas, o aprisionamento de gás (frequentemente gás úmido) durante o processo de impregnação dos reforços fibrosos com resina, os voláteis gerados durante a formulação da resina e bolhas de ar que podem ser aprisionadas durante a agitação de resinas de elevada viscosidade [5][6][7][8][9] . A quantidade de bolhas de ar aprisionadas, por vezes, pode ser reduzida se o sistema de resina é sujeito a um processo de desgaseificação a vácuo ou pelo próprio uso do vácuo durante o processo de moldagem [10] .…”