Estudo das intempéries nas propriedades mecânicas e viscoelásticas de compósitos PPS/Fibras de carbono e EPOXI/Fibras de carbono de uso aeronaútico

Abstract

Durante o século XX os materiais compósitos estruturais receberam especial atenção dos pesquisadores, o que levou a uma rápida evolução tecnológica acarretando uma intensa procura e posterior obtenção de materiais com características mecânicas cada vez mais elevadas, principalmente no que diz respeito ao módulo de elasticidade e a resistência mecânica. Dessa forma, os materiais tradicionalmente aplicados em engenharia aeroespacial, como o aço e o alumínio entre outros, vêm sendo substituídos por uma nova classe de materiais denominada materiais compósitos, em particular os de matrizes poliméricas reforçadas com fibras contínuas, em resposta à impossibilidade de aumento de resistência e tenacidade nos materiais homogêneos associado a redução de massa específica. Entretanto, devido às aeronaves operarem em uma grande variedade de condições ambientais tais como: ar frio e seco, em condições quentes e úmidas e diferentes gradientes de temperatura, estas condições adversas sempre devem ser consideradas na utilização de materiais aeronáuticos. Portanto, torna-se extremamente importante a avaliação da resistência às intempéries por parte dos materiais a serem selecionados para aplicações estruturais, principalmente em estruturas primárias. Dentro desse contexto, o objetivo do presente trabalho foi avaliar a influência da temperatura e umidade em laminados de aplicação aeronáutica (PPS/fibras de carbono e epóxi/fibras de carbono), a partir da exposição desses materiais a ambientes agressivos (câmaras higrotérmica, de ciclagem térmica e de choque térmico) e, posteriormente, estudar a degradação das suas propriedades mecânicas por meio de ensaios de tração, compressão e cisalhamento interlaminar e das suas propriedades térmicas utilizando-se das técnicas de...

During the 20th century the structural composites received special attention of the researchers leading to the very fast technological development of such materials. This way, occurred the preparation of materials with good mechanical properties, mainly concerning high mechanical strength and stiffness. So, the materials usually applied in aeronautical engineering, as steel and aluminium among others, have been substituted by a new class of materials, named composite materials, particularly polymeric matrix reinforced with continuous fibers answering the difficulty in increasing of mechanical strength and toughness in the homogeneous materials. Therefore, because the aircraft are always operating under different environment conditions such as dry and cold air, warm and wet conditions and large cyclical variations of temperature, these conditions have to be taken into consideration in the utilization of the aeronautical materials. However, it is extremely important the evaluation of the resistance of the materials to the intemperate weather to be selected for structural applications, mainly as primary structures. In this context the aim of this work was the evaluation the influence of intemperate weather in the laminates of aeronautical application (PPS/carbon fiber and epoxy/carbon fiber), submitting these materials to aggressive environment and study the degradation of their mechanical properties by tensile, compression and interlaminar shear tests as well as thermal properties by DMA and TMA. From these found results, it was observed that for PPS/carbon fiber laminates no one used conditioning generate significant differences in the glass transition temperature nor on the mechanical performance of its composite, qualifying this laminate for aeronautical application when its necessary this kind of requirements... (Complete abstract click electronic access below)