Aula 01 Revisão de Materiais

Prévia do material em texto

Introdução - Materiais Compósitos
� O que são MATERIAIS ?
� O que diferencia os materiais ?
�Como classificamos os materiais ? 
Curso de Engenharia e Ciência dos Materiais – USF
Disciplina: Materiais Compósitos
Professora: Elaine Cristina Marques
Tipos de materiais
� Metais
• Fe, Au, aço (liga Fe-C), latão (liga Cu, Zn)
� Cerâmicas
• Vidros, argilas, cimento
� Polímeros
• Plásticos, polietileno (-C2H4-)n, neoprene, borrachas
� Compósitos
• polímero reforçado com fibra de vidro, concreto, madeira
� Propriedades básicas: 
• Fortes e podem ser moldados
• Dúcteis (deformam antes de quebrar)
• Superfície “metálica”
• Bons condutores de corrente elétrica e de calor
Metais
�Propriedades básicas
• São uma combinação de metais com O, N, C, P, S
• São altamente resistentes a temperatura (refratários) 
• São isolantes térmicos e elétricos
• São frágeis (quebram sem deformar)
• São menos densos do que metais
• Podem ser transparentes
Cerâmicas e vidros
� Propriedades básicas
• São sintéticos -feitos pelo homem
• Altamente moldáveis –plásticos
• São formados pela combinação de unidades -“meros”
• São formados por um número bem limitado de elementos. C e H, O 
(acrílicos), N (nylons), F (flúor-plásticos) e Si (silicones).
• São leves e não frágeis
• Em geral são menos resistentes do que metais e cerâmicas.
Polímeros
Os materiais podem ser diferenciados 
quanto à ligação atômica !!! ...
... e quanto à sua microestrutura!!!
Alumínio 
(estrutura cúbica)
Magnésio
(estrutura hexagonal)
Fibras de vidro em uma 
matriz de polímero.
� O que são ?
• Combinação de metais, cerâmicas e polímeros
• Preservam as propriedades “boas” dos componentes e possuem 
propriedades superiores às de cada componente separado.
Compósitos
Fibra de Vidro Madeira Concreto
Compósito é um material multifásico, resultante da combinação 
de dois ou mais materiais, de a modo a formar um novo produto 
com características distintas de seus constituintes originais. 
Produzidos através da mistura física de uma fase dispersa 
(partículas, fibras, mantas) em uma fase contínua (matriz). 
Quase sempre se deseja uma sinergismo de propriedades neste 
novo material.
Definição 
Concha Abalone 
CaCO3 + 3% material orgânico
> 3000 mais resistente que a calcita 
Compósitos na natureza
MEV
Hoje em dia, fibras naturais de compósitos 
possuem um papel importante na indústria 
da construção, assim como potencial para 
substituir madeira, concreto, aço e fibras 
de vidro. Vários tipos de fibras naturais 
compósitos incluem casca de arroz, de 
côco ( placas isolantes, para telhados) de 
amendoim, caule do algodão além de 
outras que são utilizadas como material de 
construção e outras aplicações. 
Compósitos na natureza
Filamentos de celulose em uma 
matriz de lignina.
Anéis crescem formando um 
compósito em camadas. 
Perpendicular ao crescimento dos 
anéis estão orientadas estruturas 
como fitas que fornecem reforço e 
rigidez a estrutura.
Junípero
Madeira
Compósitos na natureza
� Ossos Humanos: 
• Polímero (Colágeno): forte e mole
• + cerâmica (apatita) : duro e frágil
Compósitos na natureza
Aplicações
Haj Terminal Arabia Saudita (fibra de vidro + Fluopolymeren) 
Aplicações
Aplicações
Fibra de vidro 
Carbono/laminado de epoxy
Aplicações
Classificação dos Compósitos