O documento discute os materiais compósitos e sustentáveis. Descreve que compósitos são misturas de dois ou mais materiais com propriedades distintas e insolúveis. Detalha os tipos de matrizes e reforços usados e como suas propriedades dependem da microestrutura. Também discute a importância do design sustentável de novos materiais.
1. O S C O M P Ó S I TO S E O S M AT E R I AI S D E B AS E
S U S T E N TAD A
Novos materiais
Fátima Neves e Jessica Lopes - 12º E - Química
2. T R ATA - S E D E U M A M I S T U R A O U C O M B I N A Ç Ã O D E
D O I S O U M AI S M AT E R I AI S , C O M U M A I N T E R FA C E D E
C O N TA C T O , Q U E D I F E R E M N A F O R M A E N A
C O M P O S I Ç Ã O Q U Í M I C A E Q U E , N A S U A E S S Ê N C I A ,
S Ã O I N S O L Ú V E I S U N S N O S O U T R O S .
Material compósito
3. Vantagens:
leveza
resistência mecânica e química
manutenção reduzida
liberdade de formas
Objectivo:
aumentar a durabilidade de certos equipamentos
Isolamento térmico, sonoro e eléctrico
aumentar a possibilidade de concepção pois permitem tornar as estruturas
mais leves
reforçar a segurança
4. Factores de que dependem as propriedades de
um compósito
Microestrutura do material, que por sua vez depende da sua
composição e do produto de fabrico:
propriedades
fracção volumétrica
tamanho
formato
porosidade
interacção entre as fases
5. Composição de um compósito
Deve combinar as propriedades reforçantes com as da matriz.
Compósitos Aditivos/Enchimentos Propriedades
especiais
6. Fase matriz ou contínua
Pode ser:
Metálica
Polimérica
Cerâmica Necessita de reforço para melhorar a tenacidade à fractura
Função: interligar-se com a fase dispersa, proteger as fibras individuais e
separar os constituintes da fase dispersa.
Ductilidade desejável
7. Fase reforçante ou dispersa
Podem estar na forma de fibras, partículas ou folhas.
Devem ser resistentes e de baixa densidade.
Função do reforço: melhorar o desempenho mecânico da matriz
Função do enchimento: modificar as propriedades da matriz.
9. Polímeros termofixos
Usados em condições de temperatura elevada (250-400º C).
Epóxis Aplicações aeroespaciais e aviões
Poliésteres, ésteres vinílicos veículos automoveis, marinha,
aplicações químicas e eléctricas
Resinas fenólicas moldes
10. Polímeros termoplásticos
Aplicações com fibras contínuas a temperaturas elevadas.
Poliamidas nylons ( nylon 6 e nylon 6,6)
Polisésteres PET e PBT
Policarbonatos PC
Poliacetais
11. Matrizes metálicas
Usadas em aplicações que atingem temperaturas entre 300-500ºC.
Alumínio e suas ligas Transportes (discos de travagem)
Ligas de titânio Transportes aéreos (militar e aeroespacial)
Ligas de magnésio e à base de cobre
Superligas à base de níquel
Aço inoxidável
12. Matrizes cerâmicas
Aplicações em: indústria aeronáutica, fabrico de mísseis, artigos de
desporto, carroçarias de automóveis.
Al2O3
Carbono
SiC
Si3N4
13. AS N O VAS P R Ó T E S E S D E N T Á R I AS S Ã O
FAB R I C AD A S E M C E R Â M I C A?
Sabias que…
14. Composição dos materiais das matrizes
Quando se pretende projectar um compósito é necessário pensar nas
propriedades dos diferentes materiais e nos custos de produção para
obter as características desejadas.
15. “ D E S E N V O LV I M E N TO Q U E VAI D E E N C O N T R O À S
N E C E S S I D AD E S D O P R E S E N T E S E M
C O M P R O M E T E R A C APAC I D AD E D AS G E R AÇ Õ E S
F U T U R AS D E S AT I S FAZ E R E M AS S U AS
P R Ó P R I AS N E C E S S I D AD E S . ”
Desenvolvimento sustentável
Visão social
Visão económica
Visão ambiental
http://www.youtube.com/watch?v=i9P1oaPiTiw&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=lAoCSsFtOzQ&feature=related
16. Design e produção de materiais de base
sustentada
“Produto ambientalmente sustentável”
Minimização e eliminação da poluição
Estes produtos devem ser:
Renováveis
Reutilizáveis
Recicláveis
Biodegradáveis
