trabalho de introducao

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FIBRA DE CARBONO 
A exploração comercial da fibra de carbono iniciou-se no ano de 1950, quando se utilizou primeiramente “rayon”, porém concluiu-se que este material produzia pouco carbono, estendendo assim o campo de pesquisa ao redor de materiais, chegando ao poliacrilonitrila e piche de petróleo, sendo atualmente utilizados como material primordial na obtenção dos filamentos, em função de sua alta taxa de carbono. Está presente em praticamente todos os bens de consumo em todo mundo, o que fatalmente aumenta a demanda pelo material, aumentado sua produção e exigindo de pesquisadores novas técnicas na fabricação e é lógico, diminuindo o custo.
Imagem ilustrativa do interior de um carro de Formula 1, composto principalmente por fibra de carbono.
Roda feita de fibra de carbono. 
Proteses feitas com fibra de carbono.
As estruturas da fibra sofrem diversas variações desde a sua descoberta, muitos pesquisadores vêm tentando determinar uma estrutura conveniente. Para descrevê-la, porém, a maioria desses grupos de cientistas tem concluído que a estrutura depende do material utilizado para a carbonização. Existem duas teorias a esse respeito formuladas, sendo a primeira enunciando uma fibra formada pelo empilhamento de fitas carbônicas e uma segunda enuncia a formação por meio de microfibras que são a união de diversos conjuntos de fitas de carbono, sendo este modelo mais aceito e adequado para explicação das fibras em função de sua resistência mecânica, térmica e a tensão. 
A classificação das fibras de carbono é bastante peculiar ao material, a partir do qual são obtidas.
Tipo
Propriedades e Características
I-Alto módulo
Obtidas a partir do PAN e do piche mesofase, apresentam resistência mecânica e a tensão, usada principalmente na indústria de autos, e na pesquisa eletroanalítica.
II -Médio Módulo
Obtidas principalmente a partir do PAN, resistência a tensão, baixa Massa específica, utilizada comumente na indústria aeroespacial, carros de corrida e na construção civil.
III -Baixo Módulo
Obtenção a partir dorayone piche isotrópico apresentam resistência mais baixa principalmente à mecânica, densidade um pouco mais elevada, é utilizada como enchimento de plásticos e como aditivo de concreto, custo baixo.
Recentemente na Alemanha cientistas têm empregado o laser infravermelho na fabricação de fibras de carbono ao invés de submeter as ligas a fornos com alto gasto de energia. Este promissor instrumento permitirá a rápida e barata obtenção do material, sem que haja inconvenientes como as formações de deformidades decorrentes de bolhas ocasionadas pelo manuseio do material em presença de ar, que terminam por reduzir a resistência. Esta nova tecnologia promete fabricar fibras até 100 vezes mais resistentes do que o aço, evidentemente bem mais leves.
A fibra de carbono é um compósito filamentoso, obtido a partir de vários tipos de materiais compostos de carbono através da decomposição térmica também conhecida como pirólise, contendo pequenas quantidades de materiais inseridos em sua estrutura, como resinas por exemplo. Além da resistência e rigidez, as fibras de carbono possuem excelente resistência à fadiga, características de amortecimento de vibrações, resistência térmica, estabilidade dimensional, boa resistência elétrica e térmica e são quimicamente inertes, exceto quanto à oxidação.
Braço robotico contendo fibra de carbono. 
Fibra de carbono na construçao civil.
 Os primeiros registros da produção de fibra de carbono ocorreram em 1878, por Thomas Edison, usado em filamento de lâmpadas elétricas incandescentes. Mas a produção comercial deu inicio a partir de 1964, com o avanço na indústria aeronáutica e bélica durante a década de 60. O processo de fabricação pode variar segundo o precursor utilizado, porém, de maneira geral.
O processo inicia com um pré-tratamento onde a matéria prima recebe tensões mecânicas, através de vapor, provocando um alongamento. Em seguida ocorre a conversão de um precursor polimérico. Seguindo-se ao aquecimento constante e controlado até em torno de 250°C. É necessária uma estabilização físico-química, que ocorre através do surgimento de ligações transversais entre as cadeias moleculares.Após vem a carbonização em atmosfera inerte em alta temperatura, o “Argônio” é o gás mais utilizado e a temperatura utilizada é em torno de 1.000°C. No momento em que ocorre a pirólise, decomposição que ocorre pela ação de altas temperaturas, começa a surgir subprodutos. Ocorrem contrações no material, aumentando assim sua rigidez mecânica. 
Dando continuidade ao processo, vem a grafitização. Tratamento térmico que oscila entre 2.000°C e 3.000°C e proporciona uma "cristalização" ordenando aos cristais de carbono no interior da fibra, dando grande resistência mecânica ao produto final. Na cristalização, os cristais de carbono podem assumir formas cristalinas diversas. 
As propriedades físicas e mecânicas do carbono variam conforme a matéria prima utilizada e as condições de produção. Elas têm suas características dependentes de sua microestrutura. 
Os matérias de maior resistência mecânica são os compostos de cristais dispostos em estrutura helicoidal perfeita, os chamados “grafitosos”.
		Fibra de carbono
Posicionada do canto inferior esquerdo ao canto superior direito e comparada com um fio de cabelo.
Os “grafitosos” surgem do processo de grafitização, onde a estrutura resultante são fibras extremamente finas compostas de 15 camadas de cristal. 
As fibras de carbono sozinhas não costumam ter aplicações para a engenharia, porém, estas quando combinadas com materiais matrizes podem resultar em novos materiais com propriedades mecânicas apropriadas para diversos ramos industriais. 
Este material possui uma demanda e um desenvolvimento extremamente elevados, pois dependendo de sua composição, os componentes podem ser utilizados em condições adversas de temperatura e pressão, atendendo aos requisitos de qualidade específicos de cada setor. Existem vários processos utilizados para se produzir componentes à base de fibras de carbono, sendo que geralmente são utilizados processos de modelagem ou moldagem.
Dentre os vários processos podemos citar a Moldagem por Laminação é o mais simples para a fabricação de peças a partir da fibra de carbono, sendo por isso bastante empregado “caseiramente”. 
A laminação também pode ser empregada utilizando vácuo, que é a forma mais utilizada no meio industrial. Nas moldagens profissionais, onde se busca maior capacidade estrutural, o molde revestido com a fibra é recoberto com um filme plástico onde se aplica vácuo, o filme é geralmente de polietileno, que além de barato e amplamente disponível, se solta facilmente da resina endurecida. 
 Máquina para a produção de compósitos.
Outro processo bastante difundido é a Compressão a Quente (MCQ) que tem atraído muito a atenção dos setores aeroespacial e automobilístico. Dentre as vantagens que este processo apresenta podem ser citadas a precisa localização do reforço, o controle do conteúdo volumétrico da matriz e a obtenção de peças com os mais variados tipos de geometria.
Em ambos os casos, os ciclos térmicos são realizados em duas etapas: um aquecimento até 220 °C, com um patamar de 10 minutos a esta temperatura, seguido de um novo aquecimento até a temperatura final desejada. Depois de terminado este ciclo é acionado um sistema de resfriamento por óleo até a prensa atingir a temperatura ambiente.
Aplicações da Fibra de Carbono
Como já citado em várias oportunidades as propriedades conferidas aos materiais reforçados com fibras de carbono vem permitindo cada vez mais a utilização da mesma em diversos ramos da indústria, sendo, portanto um componente extremamente versátil e de ampla aplicação. A alta capacidade de resistência das fibras de carbono à presença ou contato direto com produtos químicos corrosivos, têm juntamente com suas estruturas moleculares permitido seu uso em peças que trabalhem em condições adversas de temperatura e pressão.
Uma aplicação notável da fibra de carbono pode ser observada na Industria automobilística onde a mesma foi introduzida primeiramente nos carros de Formula 1.Seu uso nas mais variadas estruturas do automóvel, como, chassis, rodas, motores, ate mesmo no interior, conferindo aos veículos, não somente maior desempenho como também segurança para os pilotos, devido a leveza e resistência do material.
A Industria Aeronáutica é outra a utilizar amplamente os recursos da fibra de carbono, na fabricação das peças. Sua aplicação permite que as aeronaves diminuam o consumo de combustível, tempo de voo, carregando mais cargas. Sua rigidez elevada à torna excelente para a fuselagem bordas de ataque, lemes, trem de pouso, rodas, e itens internos como painéis e assentos.
Parte externa feita de fibras de carbono
A fibra de carbono vem sendo empregada também na área da robótica, na construção civil reforçando estruturas de concreto, na área de calçados, também na área de equipamentos bélicos com sua associação ao Kevlar, conferindo a roupas especiais como colete a prova de balas, uma elevada resistência a temperaturas adversas. 
Diante do exposto neste trabalho, se mostrou ampla a aplicação da fibra de carbono nas mais variadas áreas da indústria. Materiais reforçados com fibra de carbono possuem alta rigidez, estabilidade térmica e reológica, baixo módulo de elasticidade, bom comportamento à fadiga e à atuação de cargas, além de não serem afetados por corrosão por se tratar de um produto inerte bem como ataques químicos diversos. Com a demanda atual por produtos mais leves, com capacidades maiores de carga, econômicos, que entreguem ao usuário bom desempenho, fizeram da fibra de carbono o material perfeito, que agrega valor as peças por sua resistência juntamente a leveza.
Bibliografia:
http://tecnologiadelosplasticos.blogspot.com.br/2011/11/fibra-de-carbono.html
http://quimicoestudante.blogspot.com.br/2012/05/fibra-de-carbono-definicao-e-aplicacoes.html
http://www.infoescola.com/quimica/fibra-de-carbono/
https://www.google.com.br/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=10&cad=rja&uact=8&sqi=2&ved=0CGoQFjAJ&url=http%3A%2F%2Fwww.maua.br%2Farquivos%2Fartigo%2Fh%2Fa6e27aa5ba059321171a9f2f51de4f0d&ei=uqxFU-qbMqTA0gG7kYDAAg&usg=AFQjCNHDQr_RyVyP_A4wWUn6epUhdBoA1Q&bvm=bv.64507335,d.dmQ