Compósito processado por RTM usando agente de auto-reparo dispersado na matriz: comportamento viscoelástico e fratura interlaminar em modo II

• Processo: 19/04412-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
• Data de Início da vigência: 16 de janeiro de 2020
• Data de Término da vigência: 15 de janeiro de 2021
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Aeroespacial
• Pesquisador responsável: Maria Odila Hilário Cioffi
• Beneficiário: Maria Odila Hilário Cioffi
• Pesquisador Anfitrião: Suresh Advani
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FEG). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Guaratinguetá. Guaratinguetá , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Delaware (UD), Estados Unidos
• Assunto(s): Materiais compósitos Análise térmica Carbono Aeronáutica Delaminação Materiais compósitos poliméricos Fibra de carbono
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Aeronáutica | Análise Térmica | carbono | Delaminação | fibra de carbono | Materiais compósitos | Materiais Compósitos Poliméricos

Resumo

É bem conhecido que a resina epóxi reforçada com fibras de carbono, é utilizada nas indústrias aeronáuticas devido ao seu baixo peso, porém tem alta tendência a nuclear microfissuras, que, sob carga aplicada, evoluem para delaminação e possível falha estrutural. O procedimento tradicional para minimizar a possibilidade de fratura é durante o cronograma de manutenção ao inspecionar para remover ou reparar a região danificada, por exemplo, por solda termoplástica sob um saco de vácuo, mas levará a redução na resistência mecânica e também na vida operacional útil do componente. Os interesses científicos e industriais estão gravitando cada vez mais em direção ao uso de tecnologia de material auto-reparador, que tem a capacidade de reparar microfissuras continuamente durante a operação, sem muita redução nas propriedades. Entretanto, considerando a segurança como a principal preocupação no campo aeronáutico, a questão de como dispersar este material de forma adequada no compósito, precisa ser abordada. A compreensão do mecanismo de cicatrização e a influência nas propriedades físicas dos compósitos poliméricos é de fundamental importância, pois, a partir da literatura, sabe-se que o agente de auto-reparo frequentemente altera a rigidez do material, bem como a viscoelasticidade e, consequentemente, os fenômenos de relaxamento. O objetivo deste projeto de pesquisa é compreender a contribuição significativa da tecnologia de autocorreção para reparar danos causados por falhas em compósitos de carbono / epóxi carregados com 5% de microcápsula autocorretiva processada por moldagem por transferência de resina (RTM).Análises dinâmicas mecânicas em regime de pequena deformação que proporcionam deformação significativa, serão conduzidas para determinar os tempos de relaxação em termos de índice de fragilidade (variação de propriedades ae da Tg). Um estudo analítico sobre como as macromoléculas do fenômeno do relaxamento muda na presença de micropartículas e, conseqüentemente, o mecanismo pelo qual o auto-reparo ocorre, será realizado. O desenvolvimento do projeto no centro de material compósito (CCM) na Universidade de Delaware se justifica, pois é um instituto internacionalmente reconhecido que tem sido apontado várias vezes como o centro de excelência em transferência de tecnologia na área de processamento de ciência, materiais. e desempenho mecânico. Em particular, prof. Suresh Advani, com quem o grupo de fadiga e materiais aeronáuticos vem colaborando desde 2017, possui mais de 3 décadas de experiência na área de reologia e processamento de compósitos e, principalmente, no estudo analítico de fenômenos que ocorrem nesses materiais anisotrópicos publicados em mais de 350 publicações, como pode ser visto em seu CV. (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)

CHUVES, YURI PEREIRA; MONTICELI, FRANCISCO MACIEL; DO NASCIMENTO, ALLANA AZEVEDO; BARBOSA, ANA PAULA CYSNE; VOORWALD, HERMAN JACOBUS CORNELIS; CIOFFI, MARIA ODILA HILARIO. The Effect of Self-Healing Agent Fraction on CFRP Mechanical Behavior: Statistical Analysis Approach. FIBERS AND POLYMERS, v. 24, n. 2, p. 12-pg., 2023-02-20. (17/10606-4, 20/09422-9, 21/05706-5, 19/04412-8)

CIOFFI, M. ODILA H.; BOMFIM, ANNE S. C.; AMBROGI, VERONICA; ADVANI, SURESH G.. A review on self-healing polymers and polymer composites for structural applications. Polymer Composites, v. 43, n. 11, p. 26-pg., 2022-07-18. (19/04412-8)