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Avaliação do desempenho mecânico e térmico de compósitos termoplásticos de uso aeronáutico com diferentes graus de cristalinidade

Processo: 11/09062-3
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de setembro de 2011 - 31 de agosto de 2013
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Aeroespacial - Materiais e Processos para Engenharia Aeronáutica, Aeroespacial
Pesquisador responsável:Edson Cocchieri Botelho
Beneficiário:Edson Cocchieri Botelho
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia (FEG). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Guaratinguetá. Guaratinguetá , SP, Brasil
Pesq. associados:Leide Lili Gonçalves da Silva Kostov ; Michelle Leali Costa
Bolsa(s) vinculada(s):11/20364-1 - Avaliação do desempenho mecânico e térmico de compósitos termoplásticos de uso Aeronáutico com Diferentes Graus de Cristalinidade, BP.TT
Assunto(s):Materiais compósitos  Termoplásticos 

Resumo

Na indústria aeroespacial, os compósitos poliméricos avançados se destacam devido a uma combinação favorável de baixa massa específica e elevado desempenho mecânico. A grande maioria dos compósitos poliméricos avançados utilizados atualmente é obtida a partir da impregnação do reforço com resinas termorrígidas, entretanto, estas apresentam problemas de tensão em virtude do processamento e da natureza quebradiça da resina. Os polímeros termoplásticos reforçados com fibras contínuas vêm se apresentando como importantes substitutos, quando comparados aos polímeros termorrígidos convencionais, pois estes apresentam algumas vantagens, tais como: maiores valores de rigidez e resistência ao impacto, temperatura de serviço mais elevada e grande versatilidade na produção em série. O objetivo deste projeto é processar compósitos termoplásticos envolvendo diferentes graus de cristalinidade e avaliar a influência desta cristalinidade no desempenho mecânico (vibração livre, compressão e cisalhamento) e térmico (coeficiente de dilatação térmico e DMTA), envolvendo diferentes condições ambientais (higrotérmico, UV e névoa salina). Este projeto de pesquisa consiste na continuação de outros dois projetos aprovados e financiados pela FAPESP sendo eles: projeto n° 05/54358-7 (Influência do Condicionamento Higrotérmico nas Propriedades Mecânicas de Compósitos com Aplicações Aeronáuticas) e projeto n° 00171-1 (Avaliação das cinéticas de cristalização e de cura de matrizes utilizadas em compósitos avançados), que permitiram a criação de uma estrutura favorável para a caracterização térmica, mecânica e a avaliação de diferentes condicionamentos ambientais (higrotérmico, fadiga térmico, UV e névoa salina), permitindo a avaliação de diversos materiais para aplicações aeronáuticas. Desta forma, mediante a aquisição de um equipamento de moldagem por compressão a quente, será possível integrar os recursos financiados por estes 3 projetos permitindo aos nossos laboratórios desde a produção de um determinado artefato aeronáutico até sua completa caracterização mecânica e térmica. Durante a execução deste projeto, serão processados compósitos constituídos de fibras de carbono aglutinadas com pelo menos 2 diferentes tipos de matrizes: PPS (poli (sulfeto de fenileno)) e o PEKK (poli-éter-eter-cetona). As matrizes serão caracterizadas pelas técnicas de calorimetria exploratória de varredura (DSC), termogravimetria (TG) e análise térmica dinâmico-mecânica (DMTA). Os resultados obtidos nestas análises irão apoiar na escolha das condições de processo mais adequadas para o processamento destes laminados termoplásticos. Este projeto será realizado no Departamento de Materiais e Tecnologia da UNESP em Guaratinguetá em conjunto com o Centro Técnico Aeroespacial (CTA) em São José dos Campos com o Composites Institute de Kaiserslautern (Alemanha) e com o Leibniz Institute of Polymer Research Dresden, na Alemanha, gerando conhecimento para aplicação na indústria aeronáutica nacional (EMBRAER). (AU)