MATERIAIS compositos

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MATERIAIS compósitos 
Acadêmicas: Crislaine Maccari e 
Fabíola Deluca 
Com o avanço tecnológico as propriedades exigidas aos matérias convencionais sofreram alterações levando ao aparecimento de matérias capazes de responder aos requisitos pretendidos das novas tecnologias. A combinação química e estrutural de diferentes materiais produziu uma nova classe de produtos de engenharia. 
Definição 
Quando um material é preparado usando materiais de natureza distinta é denominado compósito, logo, podem ser encontrados na natureza ou sintetizados. A partir dessa definição fica evidente a infinidade de estruturas e instrumentos que podem ser desenvolvidas com compósitos.
A síntese de materiais compósitos consiste em misturar compostos de naturezas distintas visando imprimir novas propriedades aos materiais. Por ser um material multifásico, um compósito exibe além das propriedades inerentes de cada constituinte, propriedades intermediárias decorrentes da formação de uma região interfacial. 
As fases dos compósitos são chamadas de matriz que pode ser cerâmica, polimérica e metálica e a fase dispersa (ou reforço) geralmente fibras ou partículas que servem como carga.
Os compósitos também podem ser de origem natural, podemos perceber que todos os matérias biológicos são compósitos, sem exceção; como, por exemplo, o tecido ósseo dos vertebrados, composto por uma estrutura mineral à base de cálcio, na qual estão dispostas proteínas de colágeno. A madeiras em que a matriz de lignina é reforçada com fibras celulóticas. 
Propriedades dos compósitos: 
Cada vez mais, a fabricação de compósitos constitui um procedimento que pretende atingir valores ótimos de parâmetros como a forma, massa, força, durabilidade, rigidez, custos, etc. 
Interação matriz/fase dispersa.
Resistência química 
Os compósitos apresentam excepcional inércia química, o que permite sua utilização em uma ampla gama de ambientes agressivos quimicamente. Além disso aditivos especiais e resinas específicas estão à disposição dos técnicos para solucionar aplicações que requeiram propriedades além das usuais. 
Resistência às Intempéries
Umidade, vento, sol, oscilações térmicas tem baixa ação prejudicial sobre os compósitos. E quando características não usuais são requeridas, aditivos como protetores de UV, agentes anti-dust, resinas especiais são amplamente utilizáveis. 
Tipos de compósitos
Reforçados com partículas
Reforçados com fibras
Estrutural
Compósitos reforçados com partículas
Em geral a fase particulada é mais dura e mais rígida que a matriz.
A matriz transfere parte da tensão aplicada às partículas que suportam uma fração da carga. 
Diâmetro das partículas de o,o1 μm até 0,1μm para dispersões com partículas pequenas.
Um exemplo desse compósito é o concreto, elastômeros e plásticos. 
Compósitos reforçados com fibras
Em geral deseja-se nesses materiais alta resistência, tenacidade e rigidez em relação ao seu peso. 
Continuo e alinhado boa melhora na resistência.
Descontínuo : Fibra curta pouca melhora na resistência.
 Alinhado. 
Orientado aleatoriamente.
Compósitos com matriz de polímero
Com fibra de vidro: Diâmetro da fibra de 3 a 20 μm (pisos industriais recipientes para armazenamento tubulações).
Com fibra de carbono: (equipamentos esportivos, componentes estruturais de aeronaves, Hélice de helicóptero).
Com fibra de aramida: Nomes comerciais Kevlar e Nomex + epoxi ou poliester. (Cordas,coletes a prova de bala, carcaça de mísseis, substituição do amianto em freios, embreagem gaxetas etc).
Compósitos estruturais
Compósitos laminares: Folhas ou painéis bidimensionais são cimentados umas as outras invertendo a direção do alinhamento das fibras de cada placa.
Painéis em forma de sanduíches: Duas folhas externas mais resistentes separadas por uma camada de metal menos denso.
Folhas externas: madeira compensada, alumínio e ligas, plásticos + fibras, titânio aço.
Recheio interno: Polímeros com espuma, borrachas sintéticas, colmeias.
Aplicações dos materiais compostos
A aplicação dos materiais compostos surgiu inicialmente na área aeronáutica devido a necessidade de diminuição do peso, preservando a robustez dos componentes estruturais.
A utilização dos materiais compostos dentro da industria automobilística é mais recente do que na área aeronáutica. O material composto é utilizado para a fabricação de capôs, carters de óleo, colunas de direção, árvores de transmissão, molas laminadas, painéis, para-choques, etc. 
Uma aplicação bem recente dos materiais compostos na área aeroespacial são os painéis solares de satélites, confeccionados em uma configuração sanduíche, e os motores de último estágio dos lançadores de satélites, confeccionados a partir do bobinamento das fibras sobre um mandril.
Fibras de Vidro
As fibras de vidro são produtos da mistura de diferentes composições baseadas na sílica, com adições de óxidos de cálcio, boro, sódio, ferro e alumínio.
Possuem boa capacidade de deformação, boa resistência e baixo custo, mas baixas resistências à fadiga, à abrasão e à fluência, menor rigidez e fraca capacidade de aderência a polímeros, e se degradam na presença de água, ácidos e solução alcalina, fato que pode ser contornado com o uso de uma adequada matriz.
Alguns tipos de fibras.
Curiosidades:
O corpo humano é um compósitos. 
Atualmente na bioengenharia os compósitos são usados na fabricação de próteses internas e externas. 
Na antiguidade, tijolos para a construção civil eram fabricados de barro e capim seco, formando um compósito. 
A partir da década de 1939 é que os compósitos fibrosos artificiais passaram a ser produzidos comercialmente. 
O fim da Guerra Fria, no final da década de 80, trouxe uma redução na pesquisa e desenvolvimento de materiais compósitos para a área militar
Formas de distribuição e dispersão de cargas particuladas.
Referencias 
http://pt.slideshare.net/belagaldino/compositos
http://rmct.ime.eb.br/arquivos/RMCT_3_quad_2008/propr_caract_compostos_compositos.pdf