Compósito de fibra de carbono e resina epóxi modificada pela adição de nanotubos de carbono recobertos com ZnS

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Maron, Guilherme Kurz
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca
Texto Completo: http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/9061
Resumo: Neste estudo foram desenvolvidos materiais compósitos estruturais laminados formados por uma resina epóxi modificada e fibra de carbono. A modificação da resina epóxi foi realizada através da adição de nanotubos de carbono de parede múltipla funcionalizados e revestidos com sulfeto de zinco (NTCf-ZnS) sintetizados por uma síntese hidrotermal assistida por micro-ondas (MHS). Para fins de comparação, compósitos contendo nanotubos funcionalizados (NTCf) sem nenhum recobrimento também foram avaliados. A influência desse reforço a base de carbono modificado com sulfetos metálicos foi verificada através de caracterizações mecânicas e térmicas. Para os reforços, as caracterizações realizadas foram difração de raios-X, espectroscopia Raman, termogravimetria, microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (FESEM) e espectroscopia de energia dispersiva (EDS). A matriz polimérica modificada foi avaliada por termogravimetria e compósito laminado foi avaliado mecanicamente por ensaios de impacto e de tração. Os resultados mostraram que a resistência mecânica dos compósitos aumentou para as amostras contendo os nanotubos de carbono quando comparadas com nanocompósitos com resina ao modificada. A quantidade de energia absorvida no impacto foi a maior para os compósitos modificados com NTCf. Também foi verificado que as amostras contendo NTCf-ZnS são mais estáveis termicamente, devido a existência do revestimento com partículas de ZnS. As análises morfológicas dos reforços mostraram a existência de um bom revestimento dos nanotubos, contribuindo para o aumento da sua estabilidade térmica.
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A influência desse reforço a base de carbono modificado com sulfetos metálicos foi verificada através de caracterizações mecânicas e térmicas. Para os reforços, as caracterizações realizadas foram difração de raios-X, espectroscopia Raman, termogravimetria, microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (FESEM) e espectroscopia de energia dispersiva (EDS). A matriz polimérica modificada foi avaliada por termogravimetria e compósito laminado foi avaliado mecanicamente por ensaios de impacto e de tração. Os resultados mostraram que a resistência mecânica dos compósitos aumentou para as amostras contendo os nanotubos de carbono quando comparadas com nanocompósitos com resina ao modificada. A quantidade de energia absorvida no impacto foi a maior para os compósitos modificados com NTCf. Também foi verificado que as amostras contendo NTCf-ZnS são mais estáveis termicamente, devido a existência do revestimento com partículas de ZnS. As análises morfológicas dos reforços mostraram a existência de um bom revestimento dos nanotubos, contribuindo para o aumento da sua estabilidade térmica.In this study, composites based on carbon fiber and a modified epoxy resin were obtained. The modification on the polymeric matrix was performed by adding functionalized multi-walled carbon nanotubes coated with zinc sulphide particles (MWCNTf-ZnS), synthetized by hydrothermal synthesis assisted by microwave. For comparison, samples containing only functionalized multi-walled carbon nanotubes (MWCNTf) were also tested. The influences on chemical, structural, mechanical and thermal properties of the composites were evaluated. For the fillers characterization, X-ray Diffraction (XRD), Transmission Electronic Microscopy (TEM), and Raman spectroscopy were used. The modified polymeric matrix was evaluated by thermogravimetric analysis and the mechanical evaluation of the carbon fiber laminated composites was made by tensile and impact tests. The results showed that the tensile strength and Young’s modulus of the composites increased with the presence of carbon nanofillers. The absorbed energy on impact had higher values for the composites modified with MWCNTf. It was verified that the samples containing MWCNTf-ZnS were more thermally stable, mainly due to the ZnS particles coating the MWCNTf surface.Sem bolsaporUniversidade Federal de PelotasPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de MateriaisUFPelBrasilCentro de Desenvolvimento TecnológicoCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICASulfeto de zincoFibra de carbonoNanotubos de carbonoCompósitosResina epóxiCarbon fiberCompositesCarbon nanotubesEpoxy resinZinc sulphideCompósito de fibra de carbono e resina epóxi modificada pela adição de nanotubos de carbono recobertos com ZnSDevelopment of composites formed by a modified epoxy resin with zinc sulphide coating carbon nanotubes and carbon fiber.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://lattes.cnpq.br/0849157024692023http://lattes.cnpq.br/4035574249612354Alano, José Henriquehttp://lattes.cnpq.br/0138403357197508Carreño, Neftalí Lenin VillarrealMaron, Guilherme Kurzinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPel - Guaiacainstname:Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)instacron:UFPELTEXTDISSERTACAO_GUILHERME KURZ MARON.pdf.txtDISSERTACAO_GUILHERME KURZ MARON.pdf.txtExtracted texttext/plain141380http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/9061/6/DISSERTACAO_GUILHERME%20KURZ%20MARON.pdf.txtf47abec41ca1321c14f84ce97a6d0510MD56open accessTHUMBNAILDISSERTACAO_GUILHERME KURZ MARON.pdf.jpgDISSERTACAO_GUILHERME KURZ MARON.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1301http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/9061/7/DISSERTACAO_GUILHERME%20KURZ%20MARON.pdf.jpg7f4307a153a3c3a17862b6736cb83919MD57open accessORIGINALDISSERTACAO_GUILHERME KURZ MARON.pdfDISSERTACAO_GUILHERME KURZ MARON.pdfapplication/pdf4115537http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/9061/1/DISSERTACAO_GUILHERME%20KURZ%20MARON.pdf324084a488073381d5c83906a8a2debaMD51open accessCC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; 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