Compositos Final

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Compósitos 
1. Introdução 
Embora materiais multifásicos como tijolos de argila reforçados com palha e 
mesmo ligas, como aço, fossem conhecidos há bastante tempo, apenas na 
metade do século XX o conceito de combinar materiais diferentes durante a 
fabricação levou à identificação dos compósitos como uma classe distinta de 
metais, cerâmicas e polímeros. 
Um compósito, no presente contexto, é um material multifásico feito 
artificialmente que possui fases constituintes quimicamente diferentes 
separadas por uma interface distinta. Na prática ocorre a combinação de 
metais, cerâmicas e polímeros para melhorar combinações de características 
mecânicas, tais como rigidez, tenacidade e resistência as condições do 
ambiente, e a elevadas temperaturas. 
Materiais compósitos são constituídos por duas fases ou tipos de materiais: 
● Matriz: responsável por conferir estrutura ao compósito, de modo a 
preencher os espaços vazios para manter os materiais de reforço em suas 
posições adequadas. 
● Reforço: é também chamado de fase dispersa, possui a função de 
realçar as propriedades mecânicas, eletromagnéticas ou químicas do 
compósito como um todo 
Alguns tipos de matrizes e reforços largamente utilizados na engenharia de 
materiais, cita-se: 
● Exemplos de materiais de reforço: fibras orgânicas, como nylon e 
poliéster; fibra de vidro; fibra de carbono; fibra de boro; fibras cerâmicas; 
fibra de madeira; grafite e fibra de basalto. 
● Exemplos de materiais de matriz: matriz polimérica; metálica e 
cerâmica. 
Segundo a Associação Latino-Americana de Materiais Compósitos (ALMACO), 
os compósitos são considerados o produto do futuro, em função das suas 
inúmeras propriedades. Dentre elas, pode-se citar: 
● Leveza e facilidade de transporte: isso faz com que esses materiais sejam 
muito usados em aeronáutica; 
● Resistência química: os compósitos quase não reagem, o que os torna 
bem aplicáveis a ambientes altamente corrosivos; 
● Resistência às intempéries: vários fatores relativos ao tempo/clima, como 
vento, sol, umidade, não possuem alto impacto nos compósitos; 
● Flexibilidade Arquitetônica: por poderem ser facilmente manipulados 
(inclusive moldados em impressoras 3D), são cada vez mais usados como 
materiais estruturais; 
● Durabilidade: isso faz com que a vida útil do material seja longa, 
conferindo maior segurança quanto à capacidade dos compósitos de 
atenderem ao objetivo proposto na aplicação; 
● Fácil Manutenção: por serem fáceis de serem reparados, os compósitos 
são flexíveis para mudanças de projeto e adaptação de produtos; 
● Resistência Mecânica: essa é outra característica que gera alta 
confiabilidade nos compósitos, que passam a ser cada vez mais 
empregados em áreas críticas como aeronáutica; 
● Feitos sob medida: isso faz com que os compósitos possam ser usados 
em diversas áreas e aplicações. 
 
2. Classificação e apresentação dos materiais compósitos 
Na figura abaixo apresenta-se um esquema simples para a classificação dos 
materiais compósitos dada por William D. Callister: 
 
A fase dispersa nos compósitos reforçados com partículas é aquiaxial; nos 
compósitos reforçados com fibras, a fase dispersa apresenta geometria de uma 
fibra; compósitos estruturais possuem camadas múltiplas e são projetados para 
apresentar baixa massa especifica e alto grau de integridade estrutural e nos 
nanocompósitos, as dimensões das partículas da fase dispersa são da ordem de 
nanômetros. 
 
3. Compósitos reforçados com partículas 
Divididos em duas categorias, a distinção entre elas está baseada no mecanismo 
de reforço ou de aumento da resistência, são eles: 
 
● Compósitos com partículas grandes 
 
As partículas podem apresentar grande variedade de geometrias, mas 
devem ter aproximadamente as mesmas dimensões, devem ser 
pequenas e estar distribuídas de forma homogênea em toda a matriz. 
 
 Compósitos 
 
Reforçado com 
partículas 
 Partículas grandes 
 
Reforçado por 
dispersão 
 
Reforçado com 
fibras 
 
Contínuas 
(Alinhadas) 
Descontínuas 
(Curtas) 
 Alinhadas 
 
Orientadas 
aleatoriamente 
 Estrutural 
 Laminados 
 
Painéis em 
Sanduíche 
 Nanocompósitos 
Para a maioria desses compósitos, a fase particulada é mais dura e mais 
rígida do que a matriz, essas partículas de reforço tendem a restringir o 
movimento da fase matriz na vizinhança de cada partícula, assim a matriz 
transfere parte da tensão aplicada às partículas. Exemplos: 
 
▪ Cermento: Compósitos cerâmicos-metal, composto por partículas 
duras de um carbeto cerâmico refratário, tungstênio ou titânico, 
dispersas em uma matriz de metal, cobalto ou níquel. Esses 
compósitos são empregados extensivamente como ferramenta de 
corte para aços endurecidos. 
 
▪ Concreto: Compósito comum, em que a fase matriz e dispersa são 
materiais cerâmicos. Consiste em um agregado de partículas 
(areia, brita), ligadas umas às outras em um corpo solido por um 
meio de ligação (cimento). A resistência do concreto ainda pode 
ser aumentada por meio de um reforço adicional, chamado 
concreto armado, geralmente pelo emprego de vergalhões de aço 
inseridos no concreto fresco e não curado, tornando a estrutura 
endurecida capaz de suportar maiores tensões de tração, 
compressão e cisalhamento. 
 
● Compósitos reforçados por dispersão 
 
Para compósitos reforçados por dispersão, as partículas são geralmente 
muito menores, com diâmetro entre 10 e 100 nanômetros. As interações 
partícula-matriz ocorrem a nível atômico. Metais e ligas metálicas podem 
ter sua resistência aumentada e ser endurecidos pela dispersão uniforme 
de partículas finas de um material inerte e muito duro. Exemplo: 
 
▪ A resistência a altas temperaturas das ligas de níquel pode ser 
melhorada significativamente pela adição de tória (ThO2) na forma 
de partículas dispersas 
 
4. Compósitos reforçados com fibras 
 
Tecnologicamente, os compósitos mais importantes são os que a fase 
dispersa está na forma de fibra. Alta resistência e/ou rigidez em relação 
ao peso são características buscadas por esses compósitos. Nos 
compósitos reforçados com fibras, uma carga aplicada é transmitida e 
distribuída entre as fibras pelas fase matriz, que na maioria dos casos é 
pelo menos moderadamente dúctil. As características mecânicas de um 
não dependem apenas das propriedades da fibra, outros fatores de 
influência são, comprimento, orientação e concentração das fibras. 
Assim é possível haver três tipos diferentes de compósitos reforçados 
com fibras: 
 
▪ Fibras continuas e alinhadas – as propriedades mecânicas são 
altamente anisotrópicas, ou seja, na direção do alinhamento, o 
reforço e a resistência são máximos, sendo mínimos na direção 
perpendicular ao alinhamento das fibras. 
 
Limites de Resistencia à Tração Longitudinal e Transversal Típicos 
para Três Compósitos Reforçados com Fibras Unidirecionais. 
 
Material Limite de 
Resistencia à 
Tração 
Longitudinal (Mpa) 
Limite de 
Resistencia à 
Tração 
Transversal (Mpa) 
Vidro-poliéster 700 20 
Carbono-epóxi 1000 35 
Kevlar-epóxi 1200 20 
 
Fonte: D.Hull e T.W. Clyne, Na Introduction to Composite 
Materials. 2nd edition, Cambridge University Press, Nova York, 
1996, p. 179. 
 
▪ Fibras descontinuas e alinhadas – é possível resistência e 
rigidez significativas na direção longitudinal. 
 
▪ Fibras descontinuas com direção aleatória – normalmente 
curtas, oferece características mecânicas isotrópicas. 
 
 
Eficiência do Reforço de Compósitos Reforçados com Fibras para Diferentes 
Orientações das Fibras e Direções de Tensão 
 
Orientação da Fibra Direção daTensão Eficiência do Reforço 
Todas as fibras 
paralelas 
Paralelas às fibras 
Perpendiculares às 
fibras 
1 
0 
Fibras distribuídas 
aleatória e 
uniformemente em um 
plano 
Qualquer direção no 
plano das fibras 
3/8 
Fibras distribuídas 
aleatória e 
uniformemente nas três 
dimensões do espaço 
Qualquer direção 1/5 
Fonte: H. Krenchel, Fibre Reinforcement, Copenhagen, 1964 
A consideração em relação à orientação e ao comprimento da fibra para um 
compósito especifico dependera do nível e da natureza da tensão aplicada, 
assim como dos custos de fabricação. 
➢ A Fase Fibra 
Com base no diâmetro e no tipo do material, os reforços fibrosos são agrupadas 
em três classificações: 
▪ Whiskers – monocristais extremamente resistentes, com razões 
comprimento-diâmetro extremamente grandes. Exemplos: Grafite, 
Nitreto de silício, Oxido de alumínio, Carbeto de silício. 
 
▪ Fibras - normalmente polímeros ou cerâmicas que podem ser 
amorfos ou policristalinos. Exemplos: Oxido de alumínio, Aramida 
(Kevlar 49), Carbono, Vidro-E, Boro. 
 
▪ Arames Metálicos – metais/ligas com diâmetros com diâmetro 
relativamente grande. Exemplos: Aço de alta resistência, 
Molibdênio, Tungstênio. 
 
➢ A Fase Matriz 
Embora todos os três tipos básicos de materiais sejam empregados para as 
matrizes, os mais comuns são os polímeros e metais. Tem como funções, unir 
as fibras e transmitir a carga externa aplicada, proteger as fibras individuais 
contra danos superficiais e prevenir a propagação de trincas. Os compósitos 
reforçados com fibras classificados de acordo com o tipo de matriz são 
compósitos com matriz polimérica, metálica e cerâmica. 
I. Compósitos com matriz polimérica (polymer-matrix composites) 
 
Esses materiais são usados na maior diversidades de aplicações dos 
compósitos, assim como em maior quantidade, como consequência de 
suas propriedades à temperatura ambiente, facilidade de fabricação e seu 
custo. Exemplos: 
 
▪ Reforçados com Fibras de Vidro 
Motivos para utilização do vidro: 
o Estirado com facilidade em fibras de alta resistência a partir 
de seu estado fundido. 
o Facilmente disponível. 
o Produz compósito com resistência especifica muito alta. 
o Inercia química, útil em diversos ambientes corrosivos. 
Limitado a temperaturas de serviço abaixo de 200°C, são 
bastante utilizados em carrocerias de automóveis, cascos de 
barcos, tubulações de plástico e pisos industriais. 
 
▪ Reforçados com Fibras de Carbono 
Reforço mais comumente utilizado em compósitos avançados, as 
razões para tal são: 
o Elevados módulo especifico e resistência especifica. 
o Elevado módulo e resistência a tração mesmo sob altas 
temperaturas. 
o À temperatura ambiente, não são afetadas por umidade, 
solventes, ácidos e bases. 
o Processos de fabricação relativamente baratos e de bom 
custo-benefício. 
Três matérias orgânicos precursores diferentes são usados: 
raiom, poliacrilonitrila e piche. Compósitos poliméricos 
reforçados com fibras de carbono são empregados 
extensivamente em equipamentos esportivos, carcaças de 
motores a jato, componentes estruturais de aeronaves e 
helicópteros (asa, fuselagem, estabilizadores e outros). 
▪ Reforçados com Fibras de Aramida 
Especialmente desejáveis pela excepcional relação resistência-
peso, superior em relação aos metais. Material conhecido por sua 
tenacidade, resistência ao impacto, resistência a fluência e à falha 
por fadiga, embora sejam termoplásticos, são resistentes a 
combustão e a temperaturas elevadas sendo apenas suscetíveis à 
degradação por ácidos e bases fortes. Podem ser processadas 
usando operações têxteis mais comuns, aplicações típicas são em 
produtos balísticos, artigos esportivos, pneus, cordas e carcaças 
de mísseis. 
Propriedades de compósitos de Matriz Polimérica Reforçados com Fibras 
Contínuas/Alinhadas (em todos os casos, a fração volumétrica da fibra é de 0,60) 
Propriedade Vidro-E Carbono Aramida (Kevlar 
49) 
Massa especifica 2,1 1,6 1,4 
Módulo de tração 
Longitudinal(GPa) 
Transversal(GPa) 
 
45 
12 
 
145 
10 
 
76 
5,5 
Limite de 
resistência à 
tração 
Longitudinal(MPa) 
Transversal(MPa) 
 
 
 
1020 
40 
 
 
 
1240 
41 
 
 
 
1380 
30 
Deformação no 
limite de 
resistência à 
tração 
Longitudinal 
Transversal 
 
 
 
 
2,3 
0,4 
 
 
 
 
0,9 
0,4 
 
 
 
 
1,8 
0,5 
R. F. Floral e S. T. Peters, Composite Structures and Technologies, 1989 
 Um limitador para a utilização dos compósitos de matriz polimérica se dá 
pelo fato que a matriz determina a temperatura máxima de serviço, uma vez que 
ela normalmente amolece, funde ou degrada em uma temperatura muito mais 
baixa que o reforço fibroso. 
 
II. Compósitos com matriz metálica (metal-matrix composites) 
 
Algumas vantagens desses materiais em relação aos compósitos com 
matriz polimérica incluem temperaturas de operação mais elevada, não 
serem inflamáveis e maior resistência a degradação por fluidos orgânicos. 
Os compósitos com matriz metálica são mais caros que os de matriz 
poliméricas, portanto seu uso é mais restrito. As superligas, assim como 
alumínio, magnésio, titânio e cobre são utilizadas como matriz. Utilizados 
na indústria aeroespacial, no telescópio espacial Hubble e satélites de 
GPS para o empacotamento eletrônico e os sistemas de gerenciamento 
térmico. 
 
III. Compósitos com matriz cerâmica (ceramic-matrix composites) 
 
Materiais cerâmicos são inerentemente resistentes a oxidação e a 
deterioração em temperaturas elevadas; se não fosse pela predisposição 
desses materiais à fratura frágil, eles seriam ideais para o uso em 
aplicações a altas temperaturas e tensões severas, como componentes 
de motores e turbinas. 
A tenacidade à fratura das cerâmicas vem sendo melhorada de forma 
significativa, essencialmente, essa melhoria resulta das interações entre 
as trincas que avançam e as partículas da fase dispersa que impede ou 
retarda a propagação. O aumento da tenacidade por transformação é uma 
técnica interessante empregada. Esses compósitos podem ser fabricados 
usando técnicas de prensagem a quente, prensagem isostática a quente 
e sinterização a partir da fase liquida. Uma aplicação dada para as 
aluminas reforçadas com fibras Whiskers de SiC são empregadas como 
enxerto em ferramentas de corte para a usinagem de ligas metálicas, sua 
vida útil é maior do que ferramentas de carbeto cimentados. 
 
IV. Compósitos Carbono-Carbono 
Um dos matérias mais avançados e promissores, como o nome indica 
tanto o reforço quanto a matriz são de carbono. Relativamente novos e 
caros, por isso não são utilizados extensivamente. Propriedades 
alcançadas por esses compósitos: 
▪ Altos módulos e limites de resistência a tração para temperaturas 
acima de 2000°C 
▪ Resistencia a fluência e valores altos de tenacidade 
▪ Baixo coeficiente de expansão térmica 
▪ Condutividade térmica alta 
▪ Suscetibilidade a choques térmicos 
Sua principal desvantagem é uma propensão a oxidação em altas 
temperaturas. A razão principal pelo alto custo são as técnicas de 
processamento complexas empregadas. Os procedimento preliminares 
são similares aos usados para os compósitos de matriz polimérica e fibra 
de carbono. As fibras são posicionadas de acordo com o padrão desejado, 
então impregnadas com uma resina polimérica liquida, a peça é 
conformada ao seu formato final e é feita a cura da resina. Depois a resina 
da matriz é pirolisada, ou seja, convertida em carbono pelo seu 
aquecimento em uma atmosfera inerte. O compósito resultante consiste, 
nas fibras de carbono originais contidas nessa matrizde carbono 
pirolisada. 
Compósitos carbono-carbono são empregados em motores de foguetes, 
matérias de atrito em aeronaves e automóveis de alta performance e 
como escudos ablativos para veículos de reentrada na atmosfera. 
V. Compósitos híbridos 
 
Obtido pela utilização de dois ou mais tipos de fibras em uma única matriz. 
Diversas combinações de fibras e materiais são usados, mas a 
combinação mais comum é fibras de carbono e vidro incorporadas em 
uma matriz polimérica. As fibras de carbono são resistentes e 
relativamente rígidas e proporcionam um reforço de baixa massa 
especifica, no entanto são caras. As fibras de vidro são mais baratas mas 
carecem da rigidez do carbono. O hibrido vidro-carbono é mais resistente 
e tenaz, tem maior resistência ao impacto e pode ser produzido a um 
custo menor do que os respectivos compósitos totalmente reforçados com 
uma única fibra. As principais aplicações para os compósitos híbridos são 
na fabricação de componentes estruturais de baixo peso para transportes 
terrestres, marítimos e aéreos, artigos esportivos e componentes 
ortopédicos de baixo peso. 
 
VI. Processamento de Compósitos Reforçados com Fibras 
 
Foram desenvolvidas várias técnicas de processamento de compósitos 
que proporcionam distribuição uniforme e alto grau de alinhamento das 
fibras. 
▪ Pultrusão: Formam-se componentes com comprimentos 
contínuos e secção transversal constante, à medida que mechas 
de fibras impregnadas com resina são puxadas através de um 
molde. Utilizada na fabricação de barras, tubos, vigas, é um 
processo facilmente automatizado, com altas taxas de produção de 
baixo custo. 
 
 
▪ Produção de Prepreg: Usada para a preparação de compósitos 
empregados em aplicações estruturais usando uma operação de 
empilhamento, na qual camadas de fitas de prepreg são dispostas 
sobre uma superfície trabalhada e são subsequentes curadas por 
completo pela aplicação simultânea de calor e pressão. 
 
▪ Enrolamento Filamentar: Processo pelo qual fibras continuas de 
reforço são posicionadas de maneira precisa, segundo um padrão 
predeterminado, para produzir uma peça oca. As fibras ou mechas 
revestidas com resina são enroladas continuamente sobre um 
mandril, seguido por uma operação de cura. 
 
 
5. Compósitos estruturais 
 
É um compósito multicamada e em geral de baixa massa especifica, 
usado em aplicações que exigem integridade estrutural, resistência a 
tração, compressão, torção e rigidez elevadas. As propriedades não 
dependem somente dos materiais constituintes, mas também do projeto 
geométrico dos elementos estruturais. 
 
I. Compósitos Laminados 
 
Conjunto de lâminas bidimensionais coladas umas às outras, cada 
lâmina possui uma direção de alta resistência. Suas propriedades 
dependem do sequenciamento das direções de alta resistência de 
camada para camada, podendo ser: unidirecional, cruzado, com 
camadas em ângulo e multidirecional. Utilizado principalmente nos 
setores aeronáutico, automotivo, marítimo e infraestrutura civil. 
 
 
II. Painéis Sanduíche 
 
Consistem em duas lâminas superficiais rígidas e resistentes que 
estão separadas por um material ou estrutura de núcleo. Essas 
estruturas combinam resistência e rigidez relativamente altas com 
baixa massa especifica. 
Tipos de núcleo comuns são as: 
▪ Espumas poliméricas rígidas: poliestireno, fenol-
formaldeído, poliuretano, polipropreno. 
▪ Madeiras de baixa massa especifica: balsa. 
▪ Estruturas colmeia: células intertravadas de 
geometria frequentemente hexagonal produzidas a 
partir de laminas delgadas. Podem ser feitas de ligas 
metálicas, polipropreno, papel Kraft, fibras de 
aramida 
Os painéis sanduiches são usados em ampla variedade de aplicações em 
aeronaves, construção, revestimento arquitetônico, isolamento e outros. 
 
6. Nanocompósitos 
 
Classe de materiais compósitos em desenvolvimento, são compostos por 
partículas com tamanho manométrico inseridas em um material de matriz. 
Podem ser projetadas para possuir propriedades mecânicas, elétricas, 
magnéticas, óticas, térmicas, biológicas entre outras, podendo se adaptar 
a aplicações especificas. 
Alguns nichos de aplicação de nanocompositos: 
 
▪ Revestimento de barreira contra gases 
▪ Armazenamento de energia 
▪ Revestimento de barreiras contra chamas 
▪ Restauração dentaria 
▪ Dissipação eletrostática 
 
 
 
 
 
7. Estudo de caso 
 
● Uso de compósitos no Boeing 787 Dreamliner 
 
Revolução no uso de materiais compósitos para aeronaves comerciais, 
teve início com o advento do Boeing 787. Aeronave com duas turbinas, 
de tamanho médio foi a primeira a usar materiais compósitos para a maior 
parte de sua construção. Resultados obtidos: 
 
▪ Mais leve que o antecessor; 
▪ Maior eficiência de combustível, redução aproximada de 
20%; 
▪ Menos emissões e maior autonomia de voo; 
▪ Níveis de pressão e umidade na cabine maiores; 
▪ Redução do nível de ruídos; 
▪ Maior espaço interno (bagagens, assentos, janelas); 
 
Teor dos materiais Boeing 787 e 777 (Porcentagem em Peso) 
Aeronave Compósito
s 
Ligas de 
Al 
Ligas de 
Ti 
Aço Outros 
787 50 20 15 10 5 
777 11 70 7 11 1 
 
Adaptados de Ghabchi, Arash, “Thermal Spray at Boeing: Past Present, and 
Future”. International Thermal Spray & Surface Engineering, Vol.8 N°1 February 
2013. 
 
A estrutura mais comum utilizados são os laminados de epóxi com fibras 
continuas de carbono, utilizados na fuselagem, nas aeronaves anteriores a 
fuselagem eram laminas de alumínios presas umas às outras por meio de 
rebites. Algumas vantagens: 
▪ Redução custo de montagem, eliminados 1500 laminas de 
alumínio e 50000 rebites; 
▪ Redução programada nos custos de manutenção e inspeção 
de corrosão e trincas de fadiga; 
▪ Redução no arraste aerodinâmico, os rebites aumentam a 
resistência ao vento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8. Aplicações atuais 
 
 Caracterização morfológica e mecânica do compósito de PP 
reforçado com fibras de bagaço de cana 
A adição de fibras lignocelulósicas do bagaço da cana de açúcar quando 
inseridas na matriz de polipropileno (PP) revelam uma melhoria nas 
propriedades mecânicas quando comparadas com a matriz pura e uma 
possível redução nos custos do produto final sugerindo uma aplicação 
industrial. Na busca por inovações tecnológicas, este trabalho apresenta um 
estudo sobre o desenvolvimento de um compósito de PP reforçado com fibra 
de celulose do bagaço da cana de açúcar, devido ao baixo custo, tanto da fibra 
quanto da matriz adotada, e de suas excelentes propriedades mecânicas. No 
presente trabalho, será avaliada a caracterização da fratura no compósito, 
pelas técnicas de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e dureza Shore 
D. O valor da dureza Shore D para os compósitos de PP com 5 e 10% de fibra, 
foram da ordem de 60. Pesquisa focada na sustentabilidade. O excesso de 
cana de açúcar geralmente é queimado, emitindo poluentes para o ambiente 
 Substituição de madeira por materiais verdes em Playgrounds 
 
O objetivo deste trabalho, que é o recorte de uma pesquisa em andamento, é 
analisar materiais compósitos e sugerir a substituição da madeira natural em 
playgrounds por essa matéria-prima. Esses compósitos, conhecidos como 
materiais verdes, combinam fibras naturais com polímeros biodegradáveis, 
sendo eles sustentáveis, ou seja, de fácil compostagem no final de sua vida 
útil, sem prejudicar o meio ambiente. A partir de uma investigação laboratorial, 
com foco 3 (três) materiais compósitos, foram utilizados equipamentospara 
análise da superfície e composição química do produto. Os resultados 
demonstram que os 3 (três) materiais podem substituir a madeira natural, 
devido à sua resistência e durabilidade, porém, necessita-se de mais ensaios 
para verificar a viabilidade quanto ao processo de usinagem de peças para os 
equipamentos de playground. 
 
 O Uso de Compósitos Estruturais na Indústria 
 
 Após décadas de uso restrito em alguns setores da indústria, como na área de 
mísseis, foguetes e aeronaves de geometrias complexas, os compósitos 
poliméricos estruturais, também denominados avançados, têm ampliado a sua 
utilização em diferentes setores da indústria moderna, com um crescimento de 
uso de 5 % ao ano. Atualmente, a utilização de estruturas de alto desempenho 
e com baixo peso tem sido feita nas indústrias automotiva, esportiva, de 
construção civil, entre outras. 
 
 Transporte 
 
A tendência mundial mostra que a indústria automotiva a médio e longo prazos 
será a maior usuária dos compósitos poliméricos. No entanto, esta lucrativa 
oportunidade só se firmará quando os compósitos reforçados com fibras de 
vidro e carbono apresentarem preço competitivo com o alumínio e o aço. A 
possibilidade de aplicação dos compósitos neste setor é na manufatura de um 
sistema único de estruturas como chassis e carrocerias, principalmente pelos 
processos de moldagem e RTM, podendo ainda ser ampliado na manufatura 
do tanque de combustível, pelo processo de bobinagem, entre outras. Hoje, 
esta indústria já faz uso de polímeros e de compósitos com fibras picadas na 
fabricação de componentes sem exigência estrutural primária. 
Com relação aos compósitos carbono/carbono, hoje estes materiais já são 
utilizados como discos de freios em carros de formula-1 e trens de alta 
velocidade, em substituição ao asbestos. 
 
 Construção Civil 
 
Durante muito tempo os compósitos poliméricos têm sido utilizados 
basicamente para reparos e adequações de pontes e edificações danificadas. 
No entanto, a deterioração da parte pavimentada das pontes (leito da ponte) é 
considerado um sério problema de infra-estrutura. Tal desafio tem levado à 
investigação de materiais não-convencionais para solucionar esses problemas. 
Avanços na manufatura de compósitos poliméricos reforçados com fibras, 
somado aos valores de resistência e rigidez desses materiais nas condições de 
uso, simulados em laboratório, levaram à produção, nos Estados Unidos da 
América no estado da Virgínia, de módulos de leitos de pontes para reparos 
temporários ou permanentes. Inicialmente, o custo desses leitos em material 
compósito é cerca de 60% maior que o correspondente à produção de leitos 
em concreto. No entanto, a busca por uma produção em escala industrial e o 
menor peso desses leitos, facilitando o seu transporte e a sua colocação final, 
têm motivado a continuidade dos trabalhos de substituição de materiais 
convencionais. 
Uma outra área da indústria da construção civil que tem dedicado atenção 
especial aos compósitos poliméricos estruturais, na tentativa de minimizar o 
peso das estruturas e diminuir os riscos de desabamentos, mantendo as 
mesmas características mecânicas dos materiais convencionais, é a 
construção de edificações em áreas sujeitas a abalos sísmicos. 
 
 Células Combustível 
 
Os compósitos carbono/carbono além de suas aplicações no setor 
aeroespacial têm encontrado aplicações em células combustível como 
eletrodos e outros componentes estruturais, devido à sua excelente resistência 
à corrosão e boas propriedades térmicas e elétricas. A maioria das células 
combustível modernas é baseada no uso de eletrólitos à base de ácido 
fosfórico como eletrólito, operando a 204°C e gerando de 200 kW a 11 MW d 
energia elétrica. Estas células individuais são ligadas em série formando 
módulos. A combinação de muitos desses módulos são utilizados para formar 
um gerador de energia. Protótipos dessas células com compósitos CRFC têm 
mostrado bons resultados, porém a viabilização de seu uso depende, ainda, da 
redução do custo e do tempo de preparação do compósito. 
 
 Outras Aplicações 
 
Na área médica os materiais compósitos poliméricos têm encontrado aplicação 
na confecção de próteses ortopédicas externas e o compósito carbono/carbono 
em próteses ortopédicas internas. 
O compósitos poliméricos reforçados com fibras de carbono têm sido utilizados, 
também, em sistemas de antenas, devido às suas boas propriedades de 
reflexão de rádio-freqüência, alta estabilidade dimensional e boa condutividade 
elétrica. Isto inclui antenas parabólicas, subrefletores e estruturas traseiras de 
emissores de rádio-freqüência. 
 
Uma outra área que vem se beneficiando das propriedades de resistência 
mecânica e menor peso dos compósitos estruturais é a de construção de 
plataformas off-shore e de equipamentos para a extração de petróleo em alto 
mar. O uso de compósitos obtidos pelo processo de bobinagem tem oferecido 
muitas vantagens nesta área, permitindo o projeto de tubos com as 
características desejadas à aplicação, em função da escolha correta da fibra, 
matriz e da orientação das fibras durante a bobinagem. 
 
 Olhando para o Futuro 
 
Sabendo-se que, os compósitos avançados são obtidos pela combinação de 
materiais com diferentes características físico-químicas e mecânicas e pela 
utilização de diferentes processos de manufatura, necessitando esses 
desempenhar funções estruturais cada vez mais exigentes, os trabalhos de 
pesquisa e desenvolvimento nesta área são cada vez mais importantes. A 
crescente utilização dos compósitos estruturais têm estimulado a formação de 
recursos humanos cada vez mais capacitados, de modo a atingir com êxito os 
desafios da obtenção de componentes com funções múltiplas, atendendo 
requisitos de utilização como: menor peso, maior desempenho mecânico, 
transparência à radiação, resistência à erosão, entre outras. 
 
 
 
Referências 
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2000. 
2. Sampe Journal, v. 35(6), 1999. 
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4. Sampe Journal, v. 35(3), 1999. 
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Poliméricos à base de Poli (Ácido Lático) e Fibras Naturais. UNIVERSIDADE 
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