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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
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de fevereiro de 2019 - 31 de janeiro de 2020
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Aeroespacial
Convênio/Acordo: Texas A&M University
Pesquisador responsável:José Ricardo Tarpani
Beneficiário:José Ricardo Tarpani
Pesq. responsável no exterior: Amir Asadi
Instituição 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 

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)