Fractografia quantitativa de compósitos: correlação entre topografia, textura das superfícies e tenacidade à fratura

Resumo

Esta proposta visa oferecer suporte em microscopia quantitativa e processamento digital de imagens a uma linha de pesquisa na área de materiais compósitos para uso aeronáutico. Visa, para isso, o desenvolvimento de ferramentas de fractografia quantitativa associadas à análise de texturas morfológicas, para o dimensionamento prático da contribuição de componentes e micromecanismos de propagação de trincas no processo de fratura. A proposta é inovadora por buscar relacionar os padrões formados pela evolução dos micromecanismos de fratura, medidos diretamente sobre a superfície em dois contextos de ampliação (micro e nanoescalas) com os efeitos de degradação provocados pela exposição dos compósitos a agentes como calor, umidade e luz ultravioleta. Para tanto, será usada a abordagem fractal para a caracterização de fraturas, visando relacionar tenacidade à fratura, nos modos I e II de carregamento, e valores de dimensão fractal à extensão dos efeitos de degradação, verificada por microscopia de força atômica, e aos micromecanismos de fratura, cuja distribuição será avaliada por seu caráter fractal sobre mapas de elevação obtidos por reconstrução 3-D por extensão de foco de pilhas de imagens realizadas por microscopia óptica. Há, hoje, uma clara demanda por esta metodologia, o que justifica a apresentação deste projeto, avaliada por solicitações recebidas pelo proponente de Engenheiros de instituições e empresas como IPEN, CTA, Embraer e da própria UNESP. Portanto, os objetivos principais desta proposta são: criar a metodologia e promover alguns estudos quantitativos para assegurar seu emprego confiável por outros pesquisadores, além de avaliar a representatividade da análise fractal na descrição de relevos formados pelos mecanismos de fratura em compósitos de fibras longas de carbono em matriz polimérica. (AU)