Estudo do comportamento térmico de laminados carbono/epóxi submetidos a múltiplos ciclos térmicos

Abstract

Resumo Este trabalho apresenta um estudo comparativo dos comportamentos térmicos de três famílias de laminados de fibra de carbono/resina epóxi, submetidas a múltiplos ciclos térmicos, via análises termogravimétricas e dinâmico-mecânicas. Este estudo procura aliar a possibilidade de utilização de retalhos de pré-impregnados de fibra de carbono com resina epóxi - um material nobre na indústria aeronáutica, por meio da comparação do comportamento térmico de um laminado preparado com retalhos de pré-impregnados (laminado R), com outros dois laminados, sendo um manufaturado com prepreg comercial (laminado A) e um terceiro obtido por impregnação manual de reforço seco de fibra de carbono com resina epóxi (laminado B). Os laminados curados a 180 °C foram submetidos a múltiplos ciclos térmicos, totalizando 40, 100 e 300 h de exposição na temperatura máxima de 180 °C. As análises termogravimétricas mostram que os laminados submetidos às múltiplas ciclagens apresentam estabilidade térmica na temperatura de 180 °C, com perda de massa relativa à umidade absorvida pelos laminados. As análises dinâmico-mecânicas evidenciam que as múltiplas ciclagens térmicas afetam pouco ou até aumentam as temperaturas de transição vítrea dos sistemas de resinas epóxis estudados. A partir dos resultados obtidos pode-se afirmar que os laminados submetidos às múltiplas ciclagens térmicas apresentam estabilidade térmica suficiente para serem utilizados, por exemplo, em ferramentais de cura de componentes aeronáuticos.

Reuse of Uncured Carbon Fiber/Epoxy Resin Prepreg Scraps: Mechanical Behavior and Environmental Response

“…The observed laminate manufactured with prepreg scraps behavior is attributed to the epoxy resin cure at 180 °C. This favored cross-link density increase, which hinders the moisture diffusion into the laminate, as shown in previous work …”

Impact Behavior of Glare Hybrid Laminate Under Extreme Thermal Conditions

“…Besides, the thermal coefficient of shrinkage / expansion of the three phases present in Glare (ceramic fibers, epoxy resin and metal sheets) are determinant to establish the improvement of resin / fibers interplay. In this regard, since the resin matrix shrink more than the glass fibers, fiber compression and corresponding increase on fiber / matrix friction imply in improved toughening / strengthening mechanisms (e.g., fiber pull-out), not to mention the enhancement of the resin matrix resistance to cracking [9,10,[13][14][15][16][17][18][19][20]. During impact at -196 °C (COLD condition) these effects are apparently improved, while at +100 °C (HOT) stress relaxation can take place overriding this, in principle, beneficial effect.…”