Rumo a uma abordagem efetiva para determinação da verdadeira resistência da interface fibra/matriz e seus efeitos nos mecanismos de danos em compósitos híbridos com micro/nano celulose

• Processo: 18/08327-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2019
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2021
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Aeroespacial
• Acordo de Cooperação: Texas A&M University
• Proposta de Mobilidade: SPRINT - Projetos de pesquisa - Mobilidade
• Pesquisador responsável: José Ricardo Tarpani
• Beneficiário: José Ricardo Tarpani
• Pesquisador Responsável no exterior: Amir Asadi
• Instituição Parceira no exterior: Texas A&M University, Estados Unidos
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 17/25766-7 - Celulose microfibrilada aplicada a laminados compósitos poliméricos estruturais, AP.R
• Assunto(s): Materiais compósitos poliméricos Materiais compósitos laminares Materiais híbridos Nanocelulose Nanocristais Microscopia eletrônica de varredura Ensaios mecânicos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Celulose microfibrilada (CMF) | Ensaio mecânico in-situ | Laminados compósitos estruturais | matriz | Microscopia eletrônica de varredura (MEV) | Nano-cristais de celulose (NCC) | Resistência interfacial fibra | Materiais Compósitos

Resumo

A adesão entre fibra e matriz controla as propriedades macroscópicas e afeta o início e a progressão dos danos em compósitos poliméricos (CP). Nesta proposta SPRINT objetiva-se entender o efeito de agentes de acoplamento interfaciais, com base em micro- e nano-celulose, na resistência mecânica da interface fibra/matriz, bem como a influência da interface modificada nos mecanismos de dano de CP termorrígidos reforçados com fibra de vidro (FV)/fibra de carbono (FC). Celulose microfibrilada (CMF-USP-Brasil) e nano-cristais de celulose (NCC-TAMU-EUA), em soluções líquidas, serão integradas em laminados compósitos de FV e FC através do recobrimento destas fibras por intermédio de processos de imersão (TAMU) e pulverização (USP) seguidos pela moldagem por transferência de resina assistida por vácuo (MTRAV). Subsequentes caracterizações quali- e quantitativa das interfaces modificadas serão conduzidas in situ e em tempo real no interior de um microscópio eletrônico de varredura (MEV) (TAMU). A magnitude da verdadeira adesão interfacial fibra/matriz será determinada via imageamento e rastreamento dos micro-mecanismos de falha operantes na interface. A finalidade desta proposta está alinhada com as metas estabelecidas pelo Investigador Principal (IP) brasileiro em seu Projeto vinculado APR-FAPESP (2017/25766-7), e em concordância com os planos correntes e futuros de pesquisa do PI americano Asadi. Os resultados deste projeto SPRINT nos permitirão "engenheirar" a interface de compósitos híbridos usando CMF/NCC para se alcançar uma vida mais longa de compósitos leves estruturais aprimorados (elevada relação desempenho/peso) destinado às indústrias aeroespacial, marítima e automotiva no Brasil e EUA. Através de 02 visitas mútuas, os IP adquirirão conhecimento sobre as pesquisas conduzidas e as facilidades disponíveis no instituto anfitrião, e darão seminários para comunicar e partilhar suas mais recentes pesquisas e realizações educacionais. Este financiamento permitirá o estabelecimento de uma base sólida para uma longa e frutífera colaboração entre a TAMU e o SMM-EESC-USP. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

GOYO-BRITO, F. J.; PEREIRA-DA-SILVA, M. A.; TARPANI, J. R.. Enhancing the flexural properties of CFRP with vacuum-assisted deposition of cellulose microfibrils to create a multiscale reinforcement network. COMPOSITE INTERFACES, v. N/A, p. 22-pg., 2023-08-26. (17/25766-7, 18/08327-2)