materais

Materiais Compósitos

Introdução
• Material que combina propriedades complementares
• Obtenção de propriedades que não se conseguem com os componentes isolados.
• São combinações de pelo menos dois materiais distintos, com uma interface clara entre eles.
• Estes materiais são constituídos por uma fase de reforço, que é constituída por fibras, partículas ou folhas (elementos de reforço), dispersa numa matriz (fase contínua).
Folhas

Part’culas
Partículas

Fibras

• As propriedades dos compósitos dependem quer da natureza dos materiais usados quer do grau de ligação entre eles através da interface.
• Os materiais usados nestas combinações podem ser polímeros, cerâmicos ou metais

Materiais Compósitos

•

Compósitos de matriz polimérica

•

Compósitos de matriz cerâmica

•

Compósitos de matriz metálica

Compósitos de matriz polimérica
Misturas imiscíveis com domínios macroscópicos.

•
•
•

Matrizes elastoméricas
Matrizes termoendurecíveis
Matrizes termoplásticas

Matriz polimérica:
• Suporta as fibras, partículas ou folhas
• Absorve as deformações
• Conferem resistência quando em compressão
Fibras:
•Aumentam a tenacidade (resistência ao impacto) em extensão
(relevância da orientação das fibras)

Uso de “fillers” (partículas coloidais) para reforço de polímeros elastoméricos
• Partículas com superfície funcionalizada para se ligarem às cadeias do elastómero (ligações cruzadas)

• Os pneus dos automóveis combinam vários materiais, mas são essencialmente constituídos por uma matriz de borrachas natural e sintética, reticuladas com enxofre, e contêm aço ou nylon como materiais de reforço

Uso de fibras para reforço de materiais termoendurecíveis e termoplásticos
Os compósitos modernos são formados por fibras e matrizes

Fibras
•Vidro

•Kevlar
O

O

C

C

NH

NH n •Fibra de carbono

poliacrilonitrilo

fibra de carbono
(secção de uma banda grafítica)

•Polietileno

Matrizes