Navegando por Assunto "Fibras de carbono"

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    Desenvolvimento de protótipo de capacetes aeronáuticos com proteção balística produzidos em compósito polimérico reforçado com fibras de para-aramida e fibra de carbono
    (2023-08-25) Guidugli, Luiz Felipe Peruchi de Godoy; Gonçalves, Érika Peterson; Simioni, Andreza Ribeiro; Vieira, Lúcia; Magnago, Roberto de Oliveira; Marlet, José Maria Fernandes; São José dos Campos
    Com o aumento significativo dos investimentos globais na área militar, equipamentos e acessórios relacionados a esse setor têm adquirido grande relevância, notadamente os capacetes de proteção, com movimentações superiores aos 10 bilhões de reais por ano no mercado mundial. Em situações de voo, tanto o piloto como passageiros em zonas de risco estão continuamente expostos a diversos perigos, desde estilhaços até impactos diretos de diversos tipos de munições. O presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um protótipo de capacetes aeronáuticos com proteção balística de nível IIIA, produzidos em compósito polimérico reforçado com fibras de para-aramida e fibra de carbono. Para isso, foram laminados inicialmente dois tipos de compósitos: sendo ambos com dez camadas de Kevlar® em sua base, o primeiro com adição de dez camadas de carbono (KC10) e o segundo com sete camadas de carbono e uma de Kevlar®. Esses materiais foram submetidos respectivamente a ensaios de tração e microscopia eletrônica de varredura, fornecendo resultados técnicos fundamentais para o desenvolvimento do protótipo. Com base nos dados obtidos nos ensaios prévios, foram elaborados modelos do protótipo para testes balísticos. O modelo mais eficiente em termos balísticos foi escolhido para criação do produto final, o qual foi submetido a testes de campo com usuários finais, a fim de validar seu desempenho. Com o desenvolvimento desse protótipo, espera-se fornecer uma solução mais avançada para a proteção dos pilotos e passageiros em cenários de risco, contribuindo para a segurança e integridade das forças aéreas.
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    Produção e caracterização de compósitos híbridos resina epoxídica-nanoplacas de grafeno-fibra de carbono
    (2024-06-05) Oliveira, Ivone Regina de; Passador, Fábio R.; Nono, Daniel Alessander; Liu, Yao Cho; Donda, Giovanni Moreira; Ortega, Fernando dos Santos; São José dos Campos
    O uso de materiais relacionados ao grafeno (MRG) como reforço em matrizes poliméricas tem se tornado bastante promissor para a produção de nanocompósitos com propriedades físico-químicas e mecânicas aprimoradas. No setor aeronáutico, o uso de compósitos reforçados com fibras de carbono (CRFC) está em ascensão devido às suas propriedades mecânicas notáveis e flexibilidade no design de peças complexas. Nesse cenário, destaca-se o uso de nanoplacas de grafeno (GNP) e fibra de carbono (FC) como reforços em resinas epoxídicas dado ao aumento da tenacidade à fratura. Assim, este estudo teve como objetivo produzir nanocompósitos à base de resina epoxídica e GNP avaliando diferentes processos de mistura e a influência do teor de GNP adicionado nas propriedades da resina a fim de determinar as melhores condições para a produção de compósitos laminados híbridos reforçados com FC. A caracterização das GNP revelou a sua organização em padrões regulares de empilhamento de nanoplacas, apresentando multicamadas na presença de poucos defeitos. A caracterização dos nanocompósitos quanto ao processo de mistura mostrou que a dispersão por ultrasonicação permitiu uma maior dispersão de GNP na resina, reduzindo aglomerados e aumentando a homogeneidade, sem afetar a estrutura química da resina epoxídica, indicando uma melhor incorporação do nanoreforço na matriz termorrígida. Os ensaios mecânicos de resistência à tração dos nanocompósitos mostraram que embora o módulo de elasticidade não tenha variado significativamente, a ultrasonicação proporcionou um aumento na resistência à fratura, apesar de pequenas variações na tensão de ruptura e na deformação específica de ruptura. A dispersão homogênea de GNP por ultrasonicação contribuiu para melhorar a resistência geral do material, evidenciada pelas micrografias de fratura. Os compósitos laminados híbridos reforçados com FC produzidos pelo processo de Hand Lay-Up (laminação manual) apresentaram queda na resistência mecânica do material com a adição de GNP, indicando que as nanoplacas de grafeno podem ter atuado como concentradores de tensão, reduzindo a tensão de ruptura do compósito