Tudo sobre Compósitos
O que são compósitos
O fundamento dos materiais compósitos é combinar no mínimo duas fases distintas a nível macroscópico. Sendo assim, essas diferentes fases do compósito são chamadas de matriz e de reforço ou carga. Diante disso, a matriz é a fase aglutinação, a qual protegerá a carga e permitirá que os reforços transfiram tensões mecânicas entre si e trabalhem de forma interligada. Assim, a matriz pode ser metálica, polimérica ou cerâmica. Enquanto os reforços permitem o aperfeiçoamento do desenvolvimento e das propriedades mecânicas dos compósitos, as cargas são comumente utilizadas para diminuir o preço dos materiais existentes.
Ao projetar e desenvolver materiais compósitos, pode-se misturar diferentes materiais que juntos terão propriedades e características únicas que normalmente não seria possível encontrar em nenhum de seus componentes individualmente. Simplificando, as qualidades de dois materiais são atribuídas a um único material.
Existe uma região nos materiais compósitos chamada interface. Sabendo isso, esta área é considerada o núcleo do compósito. No entanto, há uma descontinuidade nas propriedades entre a matriz e o reforço, que é na maioria das vezes onde aparecem as falhas desse material.
Com a necessidade de aplicações, em que o material necessita desempenhar certas funções de modo simultâneo, como ser resistente a corrosão e ter resistência mecânica ao mesmo tempo. Eles combinam as propriedades de seus componentes, como resistir mecanicamente e ter resistência à corrosão, ou ser rígido e tenaz à fratura com baixa densidade. Os reforços podem ser combinados com diferentes geometrias na matriz e podem apresentar formas de grãos, fibras, nanoestrutura ou reforços estruturais como laminados e painéis sanduíche. Ao trabalhar com materiais compósitos, a criatividade não tem limites e as possibilidades são vastas e permitem o desenvolvimento do engenheiro de materiais.
Classificação dos Compósitos
Os compósitos e a tecnologia
Embora esses materiais sejam chamados de inovadores porque são amplamente utilizados em plataformas de petróleo, aeronaves, carros de corrida de Fórmula 1, helicópteros e estruturas inteligentes tais materiais se originaram há milhares de anos como por exemplo a madeira, os osso e os tecidos musculares, pois são compósitos naturais.
Os principais compósitos são aqueles compostos de materiais continuamente reforçados devido às excelentes propriedades estruturais que possuem, que são resultado direto da resistência e da rigidez específicas. Dessa maneira, diversos avanços tecnológicos têm sido atribuídos aos materiais compósitos, envolvendo principalmente aplicações nas áreas aeroespacial, aeronáutica, petroquímica, naval, bioengenharia, automotiva, construção civil e artigos esportivos.
Compósitos na indústria naval
Aplicações dos compósitos
Há uma demanda crescente por novas tecnologias no âmbito do mercado atual, que visa materiais com combinações inusitadas de propriedades que não são capazes de ser atingidas por ligas metálicas, cerâmicas ou materiais poliméricos tradicionais. Dessa forma os compósitos são amplamente usados a fim de substituir materiais que já existem, com o objetivo de reduzir o custo dele, mas também para otimizar as propriedades estruturais do material. Visto isso, pode-se observar que o aço inoxidável que atualmente é utilizado em áreas de exploração tanto de petróleo como de gás, está sendo substituído por compósitos como epóxi e fibra de vidro.
Outro tipo de material compósito que também é popular são aqueles que utilizam fibras naturais, pois essas fibras naturais abrangem aspectos ambientais e econômicos com os quais é necessário se preocupar. As principais vantagens da utilização de fibras naturais deve-se ao fato de serem recicláveis, não tóxicas, muito baratas e biodegradáveis. A desvantagem, porém, é que o uso de fibras naturais limita o uso de compósitos em determinados ambientes, especialmente em altas temperaturas. Alguns tipos de fibras naturais são fibra de sisal, fibra de coco e fibra de juta.
Tipos de compósitos
Importância desse material
A importância dos materiais compósitos se deve à suas inúmeras vantagens, como alta relação entre rigidez e peso, além da relação entre resistência e peso, assim possui propriedades invejáveis incluindo ótima resistência à corrosão, bem como baixa expansão térmica, boas propriedades de fadiga, facilidade de transporte, baixo consumo de energia durante a fabricação e a própria estrutura, devido ao fato de ser amplamente utilizado e, portanto, requer uma análise eficiente de seu comportamento complexo.
Como a Materiais Jr pode ajudar
A Materiais Jr dispõem de profissionais amplamente capacitados, bem como laboratórios e equipamentos de ponta para estudar as propriedades dos materiais utilizando diversos ensaios mecânicos, com a finalidade de assegurar o máximo de qualidade e segurança aos nossos clientes.
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