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Fibra de Carbono
A primeira fibra de carbono, que se tem relatos, foi produzida por Thomas A. Edison em 1878, na busca por um filamento para as primeiras lâmpadas elétricas. Porém, os progressos com a fibra de carbono ficaram em segundo plano devido ao uso do tungstênio, que possui maior resistência á temperatura.
O segundo impulso veio na década de 50, quando a indústria começou a buscar estruturas sofisticadas, mais resistentes e leves no intuito de construir materiais com propriedades mecânicas superiores e reduzir os defeitos de fabricação.
As ligações carbono-carbono (como observadas primeiramente no grafite) são as ligações químicas mais rígidas presente na natureza, como consequência de sua reduzida distancia internuclear e do caráter covalente.
A fibra de carbono é um compósito formado por cadeias de carbono, que resultam da pirólise de fibras plásticas, como a poliacrilonitrila (PAN). Constituídas por mais de 90% de carbono e filamentos de 5 a 15µm
As fibras de carbono do tipo PAN podem ser agrupadas em 5 classes principais:
Comercial (193-214 GPa)
Standard (221-241 GPa)
Módulos de Elasticidade Intermédios (IM) (262-303 GPa)
Módulos de elasticidade elevados (HM) (331-414GPa) e módulos ultra-elevados (UHM) (> 414 GPa)
Possui elevada resistência à tração, baixa massa específica, além de inércia química, exceto quanto à oxidação.
Oxidação do material em torno de 200ºC;
Carbonização do material a 1000ºC a 2000ºC em atmosfera inerte;
Ainda possui media condutibilidade térmica e elétrica (dependendo do tipo de fibra e combinação de aplicação).
As maneiras mais utilizadas de processamento da fibra de carbono é a moldagem por laminação. Existem alguns tipos de cura, destes os mais utilizados estão listados abaixo:
1. Autoclave: No mais caro dos processos, a peça de FC é envolta com uma proteção plástica, em seguida é embalada a vácuo ( pois sob alta temperatura, o carbono reage com oxigênio) e posteriormente levada ao forno.
Exemplo de