Investigação dos efeitos do envelhecimento em compósitos com danos por impacto
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/56096 |
Resumo: | A constante busca por materiais que satisfazem os avanços tecnológicos tem se tornado maior com o passar dos anos. Materiais compósitos têm sido usados em diversas áreas, unindo as atrativas propriedades mecânicas e a baixa densidade dos componentes constituintes, se tornando uma possibilidade para substituição de materiais mais tradicionais como por exemplo, materiais metálicos. Entretanto, materiais compósitos podem sofrer degradação através da exposição a agentes ambientais, com consequente alteração de propriedades. Dessa forma, torna-se importante conhecer a extensão dos efeitos do envelhecimento no material. Este presente trabalho busca avaliar as condições apresentadas por compósitos fibra de vidro-epóxi após envelhecimento ambiental, submetidos a ensaios de impacto para comparar os resultados com amostras não envelhecidas. Os corpos de prova foram produzidos a partir do uso de pré-impregnados fibra de vidro-epóxi em prensa a quente e foram cortados com jato d’água de acordo com o tamanho prescrito na norma ASTM D7136 para ensaios de impacto. Metade das amostras foram submetidas ao envelhecimento durante 30 dias e a outra metade reservadas no dessecador. Todas as amostras foram submetidas ao ensaio de impacto para comparação de resultados, analisadas no microscópio eletrônico de varredura (MEV) e na Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). Foi realizada uma avaliação visual nas amostras após o ensaio de impacto, a fim de analisar a influência do envelhecimento relacionada com a energia de impacto e a área afetada. A espectroscopia permitiu avaliar possíveis alterações químicas da matriz epóxi com o reforço de fibra de vidro. Alterações morfológicas, incluindo defeitos acentuados pelo envelhecimento, também foram investigadas a partir das análises do MEV. Observou-se que o envelhecimento ambiental pode afetar o desempenho de materiais compósitos, principalmente se tratando de aplicações que sofrem danos por impacto. |
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Damasceno, Maria Aparecida Pereirahttps://wwws.cnpq.br/cvlattesweb/PKG_MENU.menu?f_cod=E7DC437F04B1FCBE316DDA5C8BD3CB9A#Freire Junior, Raimundo Carlos SilverioLeite, Amanda Melissa DamiãoBarbosa, Ana Paula Cysne2023-12-19T11:21:15Z2023-12-19T11:21:15Z2023-12-07DAMASCENO, Maria Aparecida Pereira. Investigação dos efeitos do envelhecimento em compósitos com danos por impacto. 2023. 43 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Materiais) - Departamento de Engenharia de Materiais, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/56096A constante busca por materiais que satisfazem os avanços tecnológicos tem se tornado maior com o passar dos anos. Materiais compósitos têm sido usados em diversas áreas, unindo as atrativas propriedades mecânicas e a baixa densidade dos componentes constituintes, se tornando uma possibilidade para substituição de materiais mais tradicionais como por exemplo, materiais metálicos. Entretanto, materiais compósitos podem sofrer degradação através da exposição a agentes ambientais, com consequente alteração de propriedades. Dessa forma, torna-se importante conhecer a extensão dos efeitos do envelhecimento no material. Este presente trabalho busca avaliar as condições apresentadas por compósitos fibra de vidro-epóxi após envelhecimento ambiental, submetidos a ensaios de impacto para comparar os resultados com amostras não envelhecidas. Os corpos de prova foram produzidos a partir do uso de pré-impregnados fibra de vidro-epóxi em prensa a quente e foram cortados com jato d’água de acordo com o tamanho prescrito na norma ASTM D7136 para ensaios de impacto. Metade das amostras foram submetidas ao envelhecimento durante 30 dias e a outra metade reservadas no dessecador. Todas as amostras foram submetidas ao ensaio de impacto para comparação de resultados, analisadas no microscópio eletrônico de varredura (MEV) e na Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). Foi realizada uma avaliação visual nas amostras após o ensaio de impacto, a fim de analisar a influência do envelhecimento relacionada com a energia de impacto e a área afetada. A espectroscopia permitiu avaliar possíveis alterações químicas da matriz epóxi com o reforço de fibra de vidro. Alterações morfológicas, incluindo defeitos acentuados pelo envelhecimento, também foram investigadas a partir das análises do MEV. Observou-se que o envelhecimento ambiental pode afetar o desempenho de materiais compósitos, principalmente se tratando de aplicações que sofrem danos por impacto.The constant search for materials that satisfy technological advances has become greater over the years. In Materials Engineering, one of these advances was the manufacture and application of composite materials, used in several areas, uniting the attractive mechanical properties and the low density of the constituent components, becoming a possibility for replacing more traditional materials such as metallic materials. This present work seeks to evaluate the conditions presented by glass fiber-epoxy composites after environmental aging, subjected to impact tests to compare the results with unaged. The specimens were produced from glass fiber-epoxy prepregs in a hot press and were cut with a water jet according to the size prescribed in the ASTM D7136 standard for impact tests. Half of the samples were aged for 30 days and the other half were reserved in the desiccator. All samples were subjected to impact test to compare results, analyzed using a scanning electron microscope (SEM) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). A visual assessment was carried out on the samples after the impact test, in order to analyze the influence of aging related to the impact energy and the affected area. Spectroscopy allowed evaluation possible chemical changes in the epoxy matrix with glass fiber reinforcement. Morphological changes, including defects accentuated by aging, were also investigated using SEM analyses. It was observed that environmental aging can affect the performance of composite materials, especially in applications that suffer impact damage.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Universidade Federal do Rio Grande do NorteEngenharia de MateriaisUFRNBrasilDepartamento de Engenharia de MateriaisCNPQ::ENGENHARIASCompósitosImpactoEnvelhecimentoInvestigação dos efeitos do envelhecimento em compósitos com danos por impactoInvestigation of the effects of aging on composites with impact damageinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNinfo:eu-repo/semantics/openAccessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81484https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/56096/2/license.txte9597aa2854d128fd968be5edc8a28d9MD52ORIGINALMonografia - Maria Damasceno - Corrigido.pdfMonografia - Maria Damasceno - Corrigido.pdfapplication/pdf1737248https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/56096/1/Monografia%20-%20Maria%20Damasceno%20%20-%20Corrigido.pdf0af3776422f3663410d9cc93481fd687MD51123456789/560962023-12-19 08:21:15.97oai:https://repositorio.ufrn.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2023-12-19T11:21:15Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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A constante busca por materiais que satisfazem os avanços tecnológicos tem se tornado maior com o passar dos anos. Materiais compósitos têm sido usados em diversas áreas, unindo as atrativas propriedades mecânicas e a baixa densidade dos componentes constituintes, se tornando uma possibilidade para substituição de materiais mais tradicionais como por exemplo, materiais metálicos. Entretanto, materiais compósitos podem sofrer degradação através da exposição a agentes ambientais, com consequente alteração de propriedades. Dessa forma, torna-se importante conhecer a extensão dos efeitos do envelhecimento no material. Este presente trabalho busca avaliar as condições apresentadas por compósitos fibra de vidro-epóxi após envelhecimento ambiental, submetidos a ensaios de impacto para comparar os resultados com amostras não envelhecidas. Os corpos de prova foram produzidos a partir do uso de pré-impregnados fibra de vidro-epóxi em prensa a quente e foram cortados com jato d’água de acordo com o tamanho prescrito na norma ASTM D7136 para ensaios de impacto. Metade das amostras foram submetidas ao envelhecimento durante 30 dias e a outra metade reservadas no dessecador. Todas as amostras foram submetidas ao ensaio de impacto para comparação de resultados, analisadas no microscópio eletrônico de varredura (MEV) e na Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). Foi realizada uma avaliação visual nas amostras após o ensaio de impacto, a fim de analisar a influência do envelhecimento relacionada com a energia de impacto e a área afetada. A espectroscopia permitiu avaliar possíveis alterações químicas da matriz epóxi com o reforço de fibra de vidro. Alterações morfológicas, incluindo defeitos acentuados pelo envelhecimento, também foram investigadas a partir das análises do MEV. Observou-se que o envelhecimento ambiental pode afetar o desempenho de materiais compósitos, principalmente se tratando de aplicações que sofrem danos por impacto. |
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