Reciclagem mecânica de compósitos epóxi/fibras de carbono para o desenvolvimento de compósitos híbridos de resina epóxi, fibras de carbono e nanotubos de carbono
Data
2024-08-16
Autores
Santos, Maikon Stefano Dos 
Orientadores
Passador, Fabio Roberto
Tipo
Dissertação de mestrado
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Resumo
Compósitos termorrígidos de resina epóxi reforçado com fibra de carbono (RE/FC) são amplamente utilizados em aplicações automobilísticas devido às excelentes propriedades mecânicas e estabilidade térmica desses materiais, por conta disso, um aumento exponencial desses resíduos industriais está sendo gerado. Este trabalho teve como objetivo realizar a reciclagem mecânica dos resíduos de compósitos de RE/FC e utilizar esse material para o desenvolvimento de compósitos híbridos, com matriz de RE reforçada com nanotubos de carbono (NTC) e partículas de compósitos RE/FC. Os resíduos de compósitos de RE/FC foram moídos, peneirados e posteriormente, caracterizados por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia óptica (MO). Para o desenvolvimento dos compósitos híbridos, o NTC foi homogeneizado com a RE utilizando uma ponteira ultrassônica e, posteriormente, foram adicionadas as partículas de compósitos de RE/FC, seguido da homogeneização com o auxílio de um agitador mecânico. Foram estudados diferentes teores de NTC (0,5 e 1 % em massa) e de compósitos de RE/FC (10, 20 e 30 % em massa), além da mistura das duas cargas. A mistura resultante foi vertida em moldes de silicone e curada em estufa para obtenção de corpos de prova. O processo de moagem teve uma eficiência de 96,6%, mostrando que é possível realizar a fragmentação e a moagem dos resíduos de RE/FC com uma alta eficiência. Por meio da análise viscosimétrica foi possível determinar o ciclo de cura e pelo DSC foi analisada Tg após exposição em diferentes tempos e temperaturas. Os compósitos desenvolvidos foram caracterizados quanto suas propriedades mecânicas, elétricas e eletromagnéticas. Ao analisar o comportamento de tensão máxima para os compósitos híbridos, observou-se que todas as composições apresentaram valores na ordem de 23 MPa. Para os compósitos híbridos produzidos com 1% em massa de NTC foi possível observar uma grande quantidade de NTC próximas as FC, formando um contato físico entre NTC e FC. Entre todas as composições estudadas a que mais se destacou foi o compósito híbrido com adição de 20% em massa de resíduos de RE/FC e 1% em massa de NTC, alcançando a maior eficiência de blindagem eletromagnética (25dB) na banda X.
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SANTOS, Maikon Stefano.