COMPÓSITOS

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COMPÓSITOS
MATERIAISMATERIAIS
Alunas: Flávia Gomes, Mariana Capobiango e Marina Valladão
Universidade Federal Fluminense
Introdução à Engenharia dos Materiais
Professor: Mateus Amaral
Apenas no século XX o conceito começou a ser
utilizado na indústria, tendo como principal setor a
aeronáutica. Isso aconteceu também pela
necessidade de redução de peso, preservando a
robustez dos componentes estruturais e
aumentando a capacidade de carga.
Outro fator decisivo para o início das descobertas
com os compósitos foi a alta demanda militar por
materiais de alta resistência.
HISTÓRIA
Desde o Egito Antigo
já se produziam
compósitos artesanais,
combinando palha e
barro para produzir
tijolos de adobe.
Utiliza o princípio da ação combinada: Material
multifásico cujas propriedades sejam uma
combinação benéfica (sinergia) das propriedades
das duas ou mais fases que o constituem.
Conjunto de dois ou mais materiais diferentes,
combinados em escala macroscópica, para
funcionarem como uma unidade, visando obter um
conjunto de propriedades que nenhum dos
componentes apresenta individualmente.
DEFINIÇÃO
Compósitos
DEFINIÇÃO
Fase Matriz
(aglutinante)
Proteger Fibras
Mantêm reforço coeso
em configuração estável
Resistência a
carregamentos
mecânicos
Fase Dispersa
(enchimento)
DEFINIÇÃO
Fibrosa
Particulada
Na forma de flocos
Na forma de whiskers
Fase Matriz
(aglutinante)
ESTRUTURA DE MATERIAIS COMPÓSITOS COM ALGUNS DOS POSSÍVEIS ARRANJOS DAS FIBRAS.
Polimérica
Metálica
Cerâmica
Carbonoa
Fase Dispersa
(enchimento)
Polimérica
Metálica
Cerâmica
De carbono
Naturais
Particulas
Grandes
Reforçados 
por dispersão
Orientação 
aleatória
CLASSIFICAÇÃO
Materiais 
Compósitos
Particulados Fibrosos Estruturais
Contínuos Descontínuos
Alinhados
Laminados Sanduíche
Concreto Fibra de vidro Sanduíche
Essa classe dos compósitos resulta da
imersão de partículas de um ou mais
materiais em uma matriz de composição.
Para o reforço eficaz, as partículas devem
estar distribuídas por igual ao longo da
matriz.
O concreto é um exemplo da classe dos
compósitos particulados, formado por
partículas de areia e rocha em matriz de
cimento.
PARTICULADOS
Os compósitos fibrosos constituem-se pela
união de fibras longas, em meio de uma
matriz, atuante como material de reforço.
Tecnologicamente, são os mais importantes.
São utilizados afim de obter resistência ou
rigidez alta em relação ao seu peso.
São subclassificados de acordo com o
comprimento das fibras.
FIBROSOS
Apresenta-se como a laminação de
diferentes camadas, de materiais distintos,
combinando suas características mecânicas.
Há diversos exemplos desta classe como
laminados bimateriais, ou estruturas
“sanduíche”, em que um núcleo mais
espesso de material macio é coberto com
chapas de maiores resistências mecânicas.
Nos esquis modernos, são utilizados
materiais compósitos estruturais laminares.
Painéis em forma de sanduíches são
encontrados em asas e fuselagens de
aeronaves, por exemplo,
.
ESTRUTURAIS
EXEMPLOS NATURAIS
DE MATERIAIS COMPÓSITOS
Colágeno (proteína de
elevada resistência,
mas mole), junto com
apatita (resistente,
rígido, mas frágil)
Ossos
Cristais de carbonato
de cálcio (calcita e
aragonita), l igados por
moléculas orgânicas
(proteínas)
Conchas
Fibras de celulose e
hemicelulose
resistentes e flexíveis,
envolvidas por l ignina,
mais rígida
Madeira
A TECNOLOGIA EM COMPÓSITOS
CONSISTE NA PREVISÃO E CONTROLE
DE PROPRIEDADES ESPECÍFICAS
Propriedades finais superiores ao
dos constituintes separados!
OBTENÇÃO DE MATERIAL DE DESEMPENHO
DIFERENTE DE SEUS CONSTITUINTES E COM
CARACTERÍSTICAS ÚNICAS
Os materiais compósitos possuem diferentes
aplicações que envolvem diversas
propriedades:
Mecânicas
Térmicas
Ópticas 
Elétricas
Tribológicas
E outras
Essas propriedades são controladas por:
Propriedades individuais de seus
contribuintes
Sua distribuição
Sua dispersão 
Sua forma e tamanho
Tipo de iteração
Do processo de fabricação adotado
temperatura, tempos, pressões, umidade, taxa de
aquecimento e resfriamento
PROPRIEDADES
PROPRIEDADES
Existem diferentes tipos de configurações
possíveis para a fase reforço para diferentes
aplicações:
Fibras contínuas Fibras curtas
aleatórias
Fibras curtas
orientadas
Bidirecionais Partículas 
esféricas Flocos
ELES INFLUENCIAM DIRETAMENTE NAS
PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS COMPÓSITOS
DESEMPENHO X CUSTO
Baixo custo
Desempenho estrutural
Construção civil
Automobilística
Aeronáutica
Biomédica
Aeroespacial
Fatores econômicos
envolvidos
Desempenho é de
vital importência
APLICAÇÃO
Áreas em constante desenvolvimento:
Indústria petroquímica (tanques e
reservatórios de pressão)
Esportes
APLICAÇÃO
Geração de energia
Indústria automotiva
APLICAÇÃO
Militar e defesa
Construção civíl
APLICAÇÃO
MAIS LEVES, MAIS RÁPIDOS E MAIS DURÁVEIS
PLÁSTICOS E COMPÓSITOS
Plásticos e borrachas trouxeram inúmeras vantagens ao substituir outros materiais e
hoje em dia é difícil imaginar a nossa vida sem eles.
Os plásticos sozinhos não foram suficientes para permitir todos os avanços em
termos de materiais que existem atualmente.
Sozinhos os plásticos não possuem certas propriedades mecânicas exigidas para
aplicações mais complexas, tais como em aeronaves e automóveis.
Por fim, pode-se dizer que ainda mais importante que a descoberta dos plásticos,
foi a descoberta dos chamados materiais compósitos.
REFERÊNCIAS
CALLISTER JR., W. D.; RETHWISCH, D. G. Ciência e Engenharia dos Materiais: Uma
Introdução. 7ª Edição, Ed. Guanabara, 2008.
MOREIRA, Anabela. Materiais Compósitos, 2008. Disponível em:
<http://www.estt.ipt.pt/download/disciplina/2932__Compositos_MC1.pdf>. Acesso em:
05/11/2020.
SOARES, Márcio. Materiais Compósitos, aspectos gerais e aplicações, 2017. Disponível
em: <https://www.ucsminhaescolha.com.br/site/midia/arquivos/05-12-17-materiais-
compositos-e-aplicacoes1.pdf>. Acesso em: 05/11/2020.
MATERIAIS Compósitos, PUC Rio, 2006. Disponível em:
<https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/9239/9239_3.PDF>. Acesso em: 05/11/2020.
MATERIAIS Compósitos: um dos maiores avanços, BEQ, 2017. Disponível em:
<https://betaeq.com.br/index.php/2017/05/19/materiais-compositos/>. Acesso em:
05/11/2020.