Propriedades Mecânicas Poliméricos

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Propriedades 
Mecânicas dos 
Materiais Poliméricos
Parte III
Resistência à fadiga
Crescimento lento de um ou mais trincas sob 
carregamento dinâmico, levando finalmente a fratura;
Tipo de falha que pode ocorrer sob solicitações bastante 
inferiores ao limite de resistência do material, isto é, na 
região elástica;
 
Resistência à fadiga
Polímeros apresentam fadiga térmica e mecânica;
Fadiga térmica e mecânica
•Quando submetidos a carregamento cíclico, os polímeros 
dissiparão energia durante a deformação, gerando calor;
•Baixa condutividade térmica dos polímeros - calor gerado não 
será facilmente dissipado – pode acarretar o aquecimento da 
amostra e posterior falha térmica.
•Se o aquecimento da amostra for pequeno - fadiga será mecânica - 
iniciação e propagação de trincas.
 
 
Resistência à fadiga pode ser 
causada por:
• Degradação química ou oxidação;
• Natureza do carregamento ;
• Viscoelasticidade do material;
• Tipos de esforços de solicitação;
• Baixa condutividade térmica;
• Alta histerese do material
 
 
Resistência à fadiga: Descrição do 
ensaio
Um corpo de prova é submetido a um carregamento 
cíclico, com um valor de tensão σ;
O carregamento cíclico é aplicado até falha do corpo de 
prova em um número n de ciclos;
O ensaio é repetido várias vezes para outros valor de 
tensão.
 
 
Resistência à fadiga: Parâmetros 
medidos
 
 
Resistência à fadiga: Curva S-N
Os valores de σ e n são plotados em uma curva chamada 
curva tensão versus número de ciclos até a falha (Stress 
versus Number of cycles to failure);
 
 
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Dureza
■ Consiste na medida da resistência à 
penetração de um objeto de dimensões 
padronizadas e sob carga especificada.
■ A dureza é inversamente proporcional 
à penetração e é dependente do módulo 
elástico e viscoso do material
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Dureza
■ Durômetro Shore A – Para materiais macios até 90 
Shore A de dureza
■ Durômetro Shore D – Para materiais duros acima de 
90 Shore A de dureza.
■ Exemplos: Materiais elastoméricos vulcanizados 
duros, elastômeros termoplásticos, termoplásticos 
rígidos.
■ Normas – ASTM D785 (Dureza Rockwell) e 
ASTM D 2240 (Dureza Shore)
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Dureza
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Dureza
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Resistência a abrasão
■ Capacidade que um material tem de resistir 
ao desgaste produzido por fricção.
■ Nomas utilizadas – D 1242, D 5963, DIN 
53516
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Resistência a abrasão – Descrição 
do ensaio
■ Um corpo de prova a ser analisado é 
deslocado em determinada trajetória de 
fricção sob uma lixa de referência com força 
de compressão e velocidade constantes.
■ O índice de ataque da lixa é determinado 
como sendo a perda de massa do corpo de 
prova
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Resistência a abrasão
■ A perda de massa do composto é convertida 
em volume com o auxílio da densidade do 
composto.
■ Os PU são os plásticos que apresentam 
maior resistência à abrasão
■ Através desse método pode se determinar: 
• Perda por abrasão
• Índice de resistência à abrasão
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Resistência a abrasão
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Resistência a fricção
■ Propriedade importante para os materiais de 
engenharia
■ Pode ser representada pelo coeficiente de 
atrito
■ Coeficiente de atrito – Razão entre a força 
de fricção e a carga aplicada normalmente a 
superfície de 2 placas superpostas entre as 
quais se desenvole o atrito.
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Resistência a fricção
■ Maioria dos plásticos – Coeficiente entre 0,2 
e 0,8.
■ PTFE (Teflon) – Coeficiente de atrito 
extremamente baixo – Inferior a 0,02 em 
quase todas as composições
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Resistência a fricção
■ PTFE – As altas forças intermoleculares 
geradas pela presença dos átomos de flúor, 
além de conferir rigidez a macromolécula, 
dificultam mudanças conformacionais, 
promovem alta estabilidade térmica e baixo 
coeficiente de atrito. 
■ Nomas utilizadas – D 1894 e D 3028