Compósitos de matriz poliéster com fibras de caroá Neoglaziovia variegata: caracterização mecânica e sorção de água.

• Ano de defesa: 2007
• Autor(a) principal: NÓBREGA, Múcio Marcos Silva.
• Orientador(a): CARVALHO, Laura Hecker de. , LIMA, Antônio Gilson Barbosa de.
• Banca de defesa: VIEIRA, Fernando Fernandes., PINTO, Maria Roberta de Oliveira., ARAÚJO, Gilmar Trindade de., SILVA, Wilton Pereira da.
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande
• Programa de Pós-Graduação: PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PROCESSOS
• Departamento: Centro de Ciências e Tecnologia - CCT
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Compósito Polimérico; Sorção de Água; Fibras Vegetais; Fibra de Caroá; Método Numérico; Propriedades Mecânicas; Polymer Composite; Water Sorption; Vegetal Fiber; Caroá Fiber; Numerical Method; Mechanical Properties
• Área do conhecimento CNPq: Engenharia
• Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/1813

O presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de compósitos poliméricos reforçados com fibras de Caroá Neoglaziovia variegata para avaliação de seu desempenho mecânico, bem como suas características de sorção de água. Foi utilizado como matriz polimérica uma resina de poliéster insaturado e fibras de Caroá originárias do cariri paraibano. Os compósitos foram confeccionados com diferentes teores de fibras, cortadas em tamanhos de aproximadamente 3 cm, e moldados por compressão em molde metálico para avaliação das propriedades mecânicas. A composição de amostras de melhor desempenho mecânico foi escolhida para os ensaios de sorção de água, com amostras de 20x20mm² com 3cm e 6cm de espessura na temperatura de 25°C, 50°C e 70°C. Uma modelagem matemática tridimensional transiente foi usada para predizer a transferência de massa durante a sorção de água destes compósitos. Os resultados indicam que as propriedades mecânicas em tração dos compósitos estudados aumentam com o teor de fibras acima de 24% em massa até um volume crítico, em torno de 30%.Resistência ao impacto aumentou para todas as composições em virtude da eficiência de transferência de tensão para as fibras. Os resultados obtidos para o módulo de elasticidade dos compósitos evidenciam que estes são superiores ao da matriz, para todos os teores abaixo de 45% de fibras, o que é associado às características das fibras. A cinética de sorção de água nos compósitos mostrou ser influenciada pela relação área/volume. Pôde-se observar que em tempos curtos, aproximadamente 100 horas, os corpos com menor relação apresentam uma maior velocidade de sorção. Em tempos longos os compósitos com maior relação área/volume apresentam maiores teores de água sorvida. O teor de umidade de equilíbrio dos compósitos com 30% de fibras de caroá apresentaram valores de 14,48% à 25ºC e 16,52% à 70ºC, para as espessuras de 3 e 6 mm, respectivamente. A modelagem matemática utilizada para a obtenção da solução numérica de sorção de água nos compósitos reforçados por fibras de caroá foi adequada e satisfatória e a técnica de volumes finitos mostrou-se eficiente para discretizar a equação de difusão no sistema de coordenadas cartesianas para um sólido paralelepípedo, possibilitando a análise de fenômenos difusivos transientes nestes sólidos.