I. BÖLÜM
2. Ġlmî ve Kültürel Alanda Zındıklarla Mücadele
• Uniformidade no diâmetro das fibras kevlar; fato não evidenciado nas fibras de vidro.
• Incidência maior do número de defeitos de fabricação (microfissura e vazios) no laminado CMH devido à configuração do tecido, dificultando entãoa impregnação da resina pelas camadas de reforços.
• No que se refere aos percentuais dos constituintes (em volume), o laminado CMH apresentou um menor percentual de resina e maiores percentuais de fibras e de vazios quando comparado com o laminado CTH, sendo isso esperado uma vez que houve uma menor impregnação do tecido pela matriz.
• O estudo morfológico realizado nos laminados mostrouque laminado CMHdesenvolveu um processo de deterioração mais intenso devido ao baixo teor de resina evidenciado pelo aparecimento de microfissuras.
• Todos os laminados envelhecidos sofreram o processo de foto-oxidação.
• Maior perda de massa e de espessura no laminado CTH, após o envelhecimento.
• AsTMVM e TMVE se mostraram coerentes. Podendo ser utilizadas no momento de especificação de um elemento estrutural, quando este for exposto às mesmas condições de serviço em que os respectivos laminados desenvolvidos nesta tese foram expostos.
• O desenvolvimento da TMVE facilita a análise da integridade estrutural ocorrida no laminado após envelhecimento, uma vez que a sua medição se verifica apenas no final do ensaio, embora a mesma precise ser aprimorada com um número maior de pontos de medição.
• O laminado CMH apresentou uma maior resistência à tração tanto na condição original quanto após envelhecimento quando comparado com o laminado CTH. Os diferentes comportamentos dos módulos de elasticidade podem está relacionados exatamente pelas cargas de início de dano; e que podem ser diferentes dependendo do tipo de hibridização.
• O laminado CTH teve um melhor comportamento à flexão tanto na condição original quantoapós o envelhecimento, havendo uma maior retenção das respectivas propriedades; e que a camada tracionada, sendo ela a camada envelhecida, pode sofrer influência do tipo de hibridização; interferindo no comportamento à flexão.
• O tipo de hibridização influencia no comportamento mecânico dos laminados; uma vez que é mantido após envelhecimento. Neste sentido, se pode afirmar que o laminado
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CMH apresenta no seu comportamento a predominância das propriedades da fibra kevlar, enquanto o laminado CTH a predominâncias das fibras de vidro. Sendo comprovados pela característica da fratura final.
• As fraturas finais dos laminados CMH e CTH foram do tipo DGM e LGM, respectivamente conforme a norma ASTM 3039; independente do tipo de condição de ensaio de tração uniaxial.
•
O mecanismo de dano nos laminados após envelhecimento aconteceu de forma mais severa, independentemente do tipo de laminado. Além disso, foram detectadas características marcantes como a microflambagem e o esgarçamento das fibras kevlar.Renat a Carla Tavares dos Sant os Felip e 163
6 Sugestões par a Tr abalhos Futuros
• Expor ao envelhecimento apenas o compósito formado com tecido kevlar e fazer todas as análises mecânicas e da fratura final.
• Expor os respectivos laminados compósitos em condições separadas de envelhecimento.
• Fazer um paralelo entre o compósito submetido ao envelhecimento na condição ambiental real e quando colocado na câmara de envelhecimento objetivando a realização de uma modelagem para o processo de envelhecimento.
• Aprimorar a técnica de medição de variação de espessura a partir do aumento do número de pontos de medição de espessura no CP.
• Medir a densidade do compósito após exposição ao envelhecimento, já que houve variação de massa espessura ao término do período de exposição.
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7 Refer ência Bibliográfica
Al-Sulaiman, F. Al; Khan, Z.; Merah, N; Kounain, M. A. & Mehdi, M. - Effects of Weathering on Failure Pressure of Filament-Wound GFRP Thermoset Pipes - Journal of Composite Materials 45(6) 645–655, 2010.
Antequera, P.; Jimenez, L.; Miravete, A.: “Los Materiales Compuestos de Fibra de Vidrio”, Ed. Secretariado de Publicaciones, p. 181, 1991.
Askeland, D. R.; Phulé P. P. Ciências e Engenharia dos Materiais. São Paulo: Cengage Learning, 2008.
ASTM D 790: “Standard Test Methods for Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials1Standard Test Method for Tensile Properties of Oriented Fiber Composites”, 2003.
ASTM D 792: “SpecificGravity and Density of PlasticsbyDisplacement”, 2000.
ASTM D 3039: “Standard Test MethodforTensileProperties of OrientedFiberComposites”, 2006.
ASTM D 3171.“Standard Test Methods for Constituent Content of Composite Materials”, 2004.
ASTM D 3878: “Standard TerminologyforComposite Material”, 2007.
ASTM G 53: “Standard Practice for Operating Light- and Water- Exposure Apparatus (Fluorescente UV-Condensation Type) for Exposure of Nonmetallic Materials”, 1996. ASTM G154 - 06 - Standard Practice for Operating Fluorescent Light Apparatus for UV
Exposure of Nonmetallic Materials, 2006.
Bannister, M. – Challenges for Composites Into the next Millennium – A Reinforcement Perspective – Composites – Part A: Aplied Science and Manufacturing, Vol. 32, pp. 901-920, 2001
Renat a Carla Tavares dos Sant os Felip e 165
BarracudaComposites http://www.barracudacomposites.com.br, acesso em 28 de março de 2012.
Bencomo, C. J.A.; Tejeda-Ochoa A., García-Estrada, J.A., Herrera-Ramírez, C.A., Hurtado-Macías, A.;Martínez-Sánchez R., Herrera-Ramírez, J.M. – Characterizationof Kevlar-29 FibersbyTensileTestsandNanoindentation. – JournalofAlloysandCompounds. 2011.
Boeing http://www.boeing.com, acesso em 10 de fevereiro de 2012.
CallisterJr, W. D. – Materials Science and Engineering – In an Introduction – Jonh Wiley & Sons, Inc., 975 p, Ed 7, 2007.
Carvalho, A. – Fiberglass X Corrosão – Especificação, Instalação e Manutenção de Equipamentos de Fiberglass – ASPLAR, SP, 1992.
Castro, D. O. – Biocompósitos a Partir de Biopolietileno de Alta Densidade Reforçados por Fibras de Curauá – Dissertação de Mestrado, USP, São Carlos-SP, p. 125, 2010. Cavalcanti, W. S.; Carvalho, L. H.; Lima, A. G. B. Difusão de Água em Compósito
Poliéster Insaturado Reforçados por Tecido Híbrido de Juta-Vidro: Modelagem e Simulação. Revista Matéria, v. 10, n. 1, PP. 14-23, Março de 2005.
Dong, Z. & Sun, C. T. - Testing and Modeling of Yarn Pull-Out in Plain Woven Kevlar Fabrics - Composites: Part A 40 (2009) 1863–1869.
Dupont http://www.dupont.com, acesso em 02 de fevereiro de 2012.
Felipe, R. C. T. S. –Comportamento Mecânico e Fratura de Moldados em PRFV- Dissertação de Mestrado, UFRN, Natal-RN, p. 115, 1997.
Felippes, B. A. – Estudo do Comportamento Mecânico de Dutos de Aço com Reparos Compósitos Híbridos - Dissertação de Mestrado em Ciências Mecânicas, UNB, Brasília/DF, p206, 2010.
Renat a Carla Tavares dos Sant os Felip e 166
Flamínio, L. N. e Pardini, L. C. – Compósitos Estruturais: Ciência e Tecnologia – 1 ed. São Paulo: EdgardBlücher, 2006.
Fu, S. Y., Xu, G., & Mai, Y. W. - On The Elastic Modulus of Hybrid Particle/Short Fiber/ Polymer Composites - Composites Part B: Engineering, 33(4), (2002). 291–299.
Gay, D. MatèriauxComposites - EditionsHermès, Paris, 1991.
Herz, P. e Mansur, G. – Crystics Tecnologia em Resinas Poliéster – Livraria Editora Ltda, SP, 1990.
Hull, D andClyne, T. W.-.An Introduction to Composite Materials - Ed. Cambridge UniversityPress, Cambridge, 2ed, 1996.
Jawaid M., Abdul K. H.P.S. Cellulosic/Synthetic Fibre Reinforced Polymer Hybrid composites: A review. Carbohydrate Polymers, 86 (2011) 1– 18.
John, M. J., & Thomas, S. - Biofibres and biocomposite - Carbohydrate Polymer 71(3), (2008).343–364.
Joseph, P.V.; Rabello, M. S., Mattoso, L. H. C.; Kuruvilla Josepha, K.; Thomas S. Environmental Effects on The Degradation Behaviour of Sisal Fibre Reinforced Polypropylene Composites - Composites Science and Technology 62 (2002) 1357– 1372.
Karger, K. J. - Reinforced polymer blends - In D. R. Paul, & C. B. Bucknall (Eds.), Polymer blends (pp. 395). (2000). New York: John Wiley & Sons.
Kelly, A.; Mileiko S. T. “Fabrication of Composites Handbook of Composites”, v. 4, Ed. ElsevierScience Publisher, 1991.
Kumar, B. G.; Singh R. P. and Nakamura, T - Degradation of Carbon Fiber-Reinforced Epoxy Composites by Ultraviolet Radiation and Condensation - Journal of Composite Materials 2002; 36(24): 2713- 2733..
Renat a Carla Tavares dos Sant os Felip e 167
Lin, Y; Afaghi-Khatiba, A.;Lawock, G.; May, Y. W. – Effect of Fibre/MatrixAdhesionon Residual Strength of NotchedCompositeLaminates – CompositePart A, Vol. 29, pp. 1525-1533, 1998.
Mallick, P. K. Fiber –ReinforcedComposites: materials, Manufacturing and Design – New York, Marcel Dekker, 312 p, 1988.
Mahmood M. Shokrieh, M. M. e Baya, A. Effects of Ultraviolet Radiation on Mechanical Properties of Glass/Polyester Composites - Journal of Composite Materials 2007 41: 2443.
Marinucci, G. - Materiais Compósitos Poliméricos – São Paulo: Artliber Editora, 2011. Martins, J. L. M. B. Manual de Controle de Qualidade e Durabilidade de Estruturas em
GFRP. Dissertação para a obtenção do grau de mestre em Engenharia Civil. Instituto Superior Técnico - Universidade Técnica de Lisboa. Maio 2011 pp. 105.
Matthews, F. L; Rawlings, R. D. – Composite Materials: Engineering and Science – Great Britain, Chapman & Hall, 440p, 1994.
Mendonça, P. T. R. – MateriaisCompostos&Estruturas-Sanduíches – Barueri, SP: Manoele, 2005.
Megiatto, J. D. – Fibras de Sisal: Estudo de Propriedades e Modificações Químicas Visando à ApliocaçãoemCompósitos de Matriz Fenólica – Tese de Doutorado – Insituto de Química, USP, São Carlos-SP, p.267, 2006
Michaeli, W.;Greif, H.; Kaufmann, H.; Vossebürger F.J. – Tecnologia dos Plásticos- São Paulo, Editora Edgard BlücherLtda, 1995.
Mula, S.; Bera, T. Ray, P. K. and Ray, B. C. - Effects of HydrothermalAgingonMechanicalBehavior of Sub-zeroWeathered GFRP Composites. Journal of ReinforcedPlastics and Composites Vol. 25, pp. 673-680, No 6/2006.
Nakada, M., Miyano, Y., Kinoshita, M., Koga, R., Okuya, T. and Muki, R. – Time – TemperatureDependence of TensileStrength of Unidirectional CFRP - Journal of CompositeMaterials. 36(22): 2567–2581 (2002)
Renat a Carla Tavares dos Sant os Felip e 168
Nasseh, J. – Manual de Construção de Barcos – RJ: Booklook, 2000, 400p.
Nilakantan, G.; Obaid,A. A.; Keefe, M &Gillespie, J. W J. –Experimental Evaluation and StatisticalCharacterization of TheStrengthand StrainEnergyDensityDistribution of Kevlar KM2 Yarns: ExploringLength-Scale and WeavingEffects - Journal of CompositeMaterials45(17) 1749–1769 (2011)
Noda, J.; Nakada, M.; Yasushi Miyano, Y. -Temperature Dependence of Accumulation of Fiber Breakages under Tensile Loadingfor Unidirectional CFRP Laminates - Journal of Reinforced Plastics and Composites, Vol. 27, No. 10 (2008) 1005:1019.
Obaid, A. A.; Deitzel, J.M. Gillespie, Jr andZheng J. Q. - The Effects of Environmental Conditioning on Tensile Properties of High Performance Aramid Fibers at Near- Ambient Temperatures - Journal of Composite Materials45(2011) 1217–1231.
Oliveira, W. - Comportamento mecânico e Característica da Fratura em Compósitos Híbridos - Dissertação de mestrado, UFRN, Natal-RN, 2005.
Owenscorninghttp://www.owenscorning.com.br , acesso em 29 de abril de 2012.
Park, J. M.; Dae-Sik Kim, D. S. & Sung-Ryong Kim, S. R. - Improvement of Interfacial Adhesion and Nondestructive Damage Evaluation For Plasma-Treated PBO and Kevlar Fibers/Epoxy Composites Using Micromechanical Techniques and Surface Wettability - Journal of Colloid and Interface Science 264 (2003) 431–445.
Peterson, E. C.- The effects of Moisture, Low Temperature, and Low Temperature Thermal Cycling on the Strength and stiffness of Unidirectional Carbon/Epoxy Laminates. Thesis (M.S.), Departament of Mechanical Engineering and Applied Mechanics, North Dakota State University, Fargo, ND, 2004.
Peterson, E. C.; Patil, R. R.; Kallmeyer, A. R.- A Micromechanical Damage Model for Carbon Fiber Composites at Reduced Temperatures, Journal of Composite Materials42(2008) 2063–2082.
Renat a Carla Tavares dos Sant os Felip e 169
Qiu, Y & Schwartz, P. - Micromechanical Behavior of Kevlar-149/S-Glass Hybrid Seven- Fiber Microcomposites: I. Tensile Strength of The Hybrid Composite - Composites Science and Technology 47 (1993) 289-301.
Queiroz, W. F –Desenvolvimento de Métodos Construtivos e de Novos Materiais Empregados na Confecção de Cartuchos de Próteses de Membros Inferiores – Tese de Doutorado, UFRN, Natal/RN, p. 120 2008.
Ramakrishna H. V. and Raí, S. K. “Effect on the Mechanical Properties and Water Absorption of Granite Powder Composites on Toughening Epoxy with Unsaturated Polyester and Unsaturated Polyester with Epoxy Resin”. Journal of Reinforced Plasticand Composites. v. 25, n.1, pp. 17-32, 2006.
Reifsnider, K. L. Damage in composite materials. ASTM Special Technical Publication 775, Vigínia Polytechnic Institute and State University.280p. 1982.
Rodrigues, L. P. S. - Efeitos do envelhecimento ambiental acelerado em compósitos poliméricos - Dissertação de Mestrado, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 114p., 2007.
Sevkat, E. Liaw, B. Delale F. Raju, B.B. Drop-Weight Impacto of Plain-Woven Hibrid Glass-Graphite/Toughened Epoxy Composites – Composites: Part A, 40 (2009) 1090- 1110.
Sharma, S. C.; Krishna, M.; Narasimhamurthy H. N. And Sanjeevamurthy - Studies on The Weathering Behavior ofGlass Coir Polypropylene Composites - Journal of Reinforced Plastics and Composites, Vol. 25, No. 9/2006: 925 – 939.
Shin, K. B. , Kim, C. G. and Hong, C. S. - Graphite-Epoxy Composite MaterialsCorrelation of Accelerated Aging Test to Natural Aging Test onGraphite- Epoxy Composite Materials. Journal of Reinforced Plastics and Composites.Vol. 22, No. 09/2003: 849-862.
Shin, K. B & Hahn, S. H. - Evaluation 0f The Structural Integrity of Hybrid Railway Carriage Structures Including The Ageing Effects of Composite Materials - Composite Structures 68 (2005) 129–137.
Renat a Carla Tavares dos Sant os Felip e 170
Shokrieh,M.M ;Bayat, A. Effects of Ultraviolet Radiation on Mechanical Properties of Glass/PolyesterComposites. Journal of Composite Materials Vol. 41, No. 20: 2443- 2455, 2007.
Sreekala, M. S., George, J., Kumaran, M. G., & Thomas, S.- The Mechanical Performance of Hybrid Phenol-Formaldehyde-Based Composites Reinforced With Glass and Oil Palm Fibres - . Composites Science and Technology, 62(3),(2002), 339–353.
Thomas, K. G. S; Yang, Z. G; R. Malke, R. - Failure Behavior and Performance Analysis of Hybrid-Fiber Reinforced Paek Composites at High Temperature - Composites Science and Technology 58 (1998) 1509-1518.
Thwe, M. M., & Liao, K. (2003). Durability of bamboo–glass fiber reinforced polymer matrix hybrid composites. Composites Science and Technology, 63(2003), pp. 375– 387.
Tinô, S. R. L. – Descontinuidade na Seção Transversal em Laminados Compósitos Poliméricos: Efeitos e Propriedades – Dissertação de Mestrado, UFRN, Natal/RN, p. 97, 2010.
Tjandraaatmadja, G. F; Burn L. S.; Jollands M.C. – Evaluation of Commercial Polycarbonate Optical Properties after QUV-A radiation-the Role of Humidity in Photo Degradation.Polymer Degradation and Stability 2002; 78: 435-48.
Tsai, Y. I.; Bosze E. J.; Barjasteh, E.; Nutt, S. R. - Influence of hygrothermal environment on thermal and mechanical properties of carbon fiber/fiberglass hybrid composites - Composites Science and Technology 69 (2009) 432–437.
Van Vlack, L. H. Princípios de Ciências dos Materiais – Edgard Blücher, 8 ed. , São Paulo, 1998.
Wan, Y. Z.; Wang, Y.L.; Huang, Y.; Luo, H.L.; He, F. & Chen, G.C. – Moisture Absorption in a Three-Dimensional Braided Carbon/Kevlar/Epoxy Hybrid Composite for Orthopedic Usage and Its Influence on Mechanical Performance - Composites: Part A 37 (2006) 1480–1484.
Renat a Carla Tavares dos Sant os Felip e 171
Xue, P. ; Cao, J.; Chen, J. IntegratedMicro/Macro-MechanicalModel of WovenFabricCompositesUnderLargeDeformation. CompositeStructures, v. 70, p. 69- 80, 2005.
Yosomiya, R.; Morimoto, K.; Nakajima, A.; Ikada, Y.; Suzuki, T. – Adhesion and Bonding in Composites. New York: Marcel Dekker, p.357, 1989.
Young, R.A, Fibers (Vegetable).Kirk-Otthmer encyclopedia of chemical Tecnology 4th. Ed. Volume 10. J.Wiley& Sons, Inc. pp.727-744, 1994.
Zainuddin, S., M.V. Hosur, M. V.; Barua, R.; Kumar, A. andJeelani, S. - Effects of Ultraviolet Radiation and Condensation on Static and Dynamic Compression Behavior of Neat and Nanoclay infused Epoxy/ Glass Composites. Journal of Composite Materials(2011) 1-18.