10 - Compositos

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Compósitos 
Índice 
1 – Introdução 
2 – Definição 
3 – Características 
4 – Classificação dos Compósitos 
5 – Aplicações 
6 – Conclusão 
Introdução : 
Histórico : 
 
•  Manipulação dos recursos naturais. 
•  Proteção do Homem. 
•  Preocupação com a redução dos custos nas industriais. 
•  Necessidade de inovação. 
Mercados de materiais compósitos 
31 
19,7 
12,4 
9,9 
5,8 
0,8 
Vendas 
Transportes 
Contrução Civil 
Marinha 
Equipamentos eletricos/
eletronicos 
Produtos de consumo 
Definição : 
•  Compósito é um material heterogêneo formado por 
dois ou mais constituintes distintos, classificados 
por fibras, contínuas ou não, de um material 
resistente (reforço, que é descontínuo, ou seja, 
envolvido pela matriz) e matriz ( material de 
preenchimento, de resistência mecânica inferior à 
da fibra). 
•  A fase matriz pode ser um metal, um polímero ou 
um cerâmico, que confere estrutura ao material 
compósito preenchendo os espaços vazios que ficam 
no reforço e mantendo-o na sua posição 
Características : 
•  Leveza e facilidade de transporte 
•  Resistencia Química 
•  Resistencia as intempéries 
•  Flexibilidade Arquitetônica 
•  Durabilidade 
•  Fácil Manutenção 
•  Resistencia Mecânica 
•  Feito sob medida 
Classificação dos Compósitos de 
acordo com a matriz: 
COMPÓSITOS 
MATRIZ 
METÁLICA 
MATRIZ 
CERÂMICA 
MATRIZ 
POLIMÉRICA 
Materiais compósitos : 
Matriz Cerâmica 
 
•  Vantagens: são resistentes à oxidação e à 
deterioração sob temperaturas elevadas. 
•  Desvantagens: Predisposição destes materiais à 
fratura. 
Materiais compósitos : 
Matriz Metálica 
 
•  Vantagens: alta resistência mecânica e 
aproveitar e grande potencial de redução de 
peso. 
•  Desvantagens: alto custo 
Materiais compósitos : 
Matriz Polimérica 
É constituída por muitas partes, unidas ou ligadas 
quimicamente entre si, de modo a formar um 
sólido. 
 
 
 Termoplásticos Termoendurecíveis 
MATRIZ 
POLIMÉRICA 
Materiais compósitos 
Matriz Polimérica 
 
•  Vantagens: (à temperatura ambiente) baixo peso, 
bem como processos fáceis de fabrico e custo 
reduzido. 
 
•  Desvantagens: impossibilidade de trabalho a altas 
temperaturas, instabilidade dimensional devido aos 
elevados coeficientes de expansão térmica, a 
sensibilidade à radiação e, em alguns casos, a 
absorção da umidade ambiente. 
 
COMPÓSITOS 
MATRIZ 
METÁLICA 
MATRIZ 
CERÂMICA 
MATRIZ 
POLIMÉRICA 
 Termoplásticos Termoendurecíveis 
Materiais compósitos 
Os três principais tipos de Fibras Sintéticas são: 
 
Fibra de Vidro Fibra de Aramida 
Fibra de 
Carbono 
Fibras Sintéticas 
Fibras Sintéticas : 
 1. Fibra de Vidro 
 
•  boa estabilidade dimensional 
•  boa resistência ao calor, à umidade e à corrosão 
•  boas propriedades de isolamento elétrico 
•  elevado quociente entre resistência e peso 
•  facilidade de fabrico e custo relativamente baixo 
Fibras Sintéticas : 
 
 2. Fibra de Aramida (ou poliamida aromática) 
•  baixo peso 
•  elevada rigidez 
•  absorção de impacto 
•  resistência mecânica muito elevada 
•  preço elevado 
Fibras Sintéticas : 
 3. Fibra de Carbono 
•  resistência mecânica 
•  baixa densidade 
•  módulo de elasticidade elevados 
Aplicações : 
 Surgiu inicialmente na área aeronáutica 
devido a necessidade de diminuição de peso, 
preservando a robustez dos componentes 
estruturais. 
 Podem ser encontradas nos aviões em 
substituição aos materiais metálicos (fuselagem, 
spoilers, portas de trem de aterrissagem, portas 
internas) 
Indústria Automobilística: 
 Inicialmente eram produzidos somente 
párachoques e tetos de automóveis. 
 Atualmente, o material composto é utilizado 
para a fabricação de capôs, carters de óleo, colunas 
de direção, árvores de transmissão, molas 
laminadas, painéis, dentre outras peças. 
 Bioengenharia: 
 São usados na fabricação 
de próteses internas e externas. 
 
 Como por exemplo a substituição do fêmur, 
com uma haste de compósito encimada por uma 
esfera de Al2O3 ; suporte de pessoas com 
problemas de locomoção, através de náilon/fibras 
de carbono; ou até mesmo válvulas de coração 
artificial em carvão pirolítico. 
Esportes : 
 A Fórmula 1 pode ser considerada como um 
laboratório para as inovações tecnológicas. Em 
muitos casos, o que se emprega dentro dos carros 
de Fórmula 1 será utilizado futuramente nos carros 
de passeio. 
Esportes : 
 Em praticamente todas as atividades 
esportivas, a redução do peso está diretamente 
ligada a redução do tempo de execução de uma 
prova esportiva. Como exemplo disto, podemos 
citar barcos a vela, skis e bicicletas. Em alguns 
casos, o que se procura é a agilidade e a perfeição 
de alguns golpes, como no tênis, com suas 
raquetes; no golfe, com seus tacos; e no surf, com 
suas pranchas. 
Saneamento Básico : 
 Utilizados em tubos e estações de tratamento 
de água e efluentes, esse é um segmento com 
expressiva atuação do setor de compósitos e com 
grande expectativa de crescimento. 
Construção Civil: 
 O compósito já é amplamente utilizado por 
este segmento, sendo utilizado para fabricação de 
caixas d'água, tanques, coberturas, perfis, 
mármore sintético, banheiras, telhas. 
Outros : 
 No setor eletrônico o material á aplicado em 
leitos para cabos, antenas, elementos de isolação, 
cabines telefônicas. 
 
 Em setores químicos e petrolíferos, 20% das 
plataformas de petróleo da Petrobrás já utilizam 
produtos fabricados a partir de compósitos, 
substituindo, por exemplo, as grades de piso em 
aço. 
 
Metamateriais 
Metamateriais 
•  Definições e histórico : 
▫  https://www.oarquivo.com.br/variedades/ciencia-e-tecnologia/2248-metamateriais-parte-1.html#https://www.oarquivo.com.br/variedades/ciencia-e-
tecnologia/2248-metamateriais-parte-1.html 
•  são materiais artificiais modificados de tal modo que adquiram propriedades desejadas que 
não existem de forma natural. Eles são conjuntos de vários elementos individuais formados 
a partir de materiais convencionais, tais como metais ou plásticos, mas os materiais, 
geralmente construídos em padrões repetitivos, são muitas vezes, estruturas microscópicas. 
•  Metamateriais derivam suas propriedades, não a partir das propriedades da composição 
dos materiais que a formam, mas a partir de suas estruturas pré desenhada. A sua 
forma exata, a geometria, tamanho, a orientação e disposição, pode afetar as ondas de luz 
(radiação eletromagnética) ou o som de uma maneira não observável em materiais 
naturais. 
•  Fonte: wikipedia 
Conclusão: 
 A crescente exigência das novas tecnologias, 
sobretudo no que respeita à combinação de 
propriedades incompatíveis de variados materiais, 
como a resistência mecânica e tenacidade, levou ao 
aparecimento de novos materiais. Estes materiais 
são cada vez mais utilizados como substitutos dos 
materiais convencionais.