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Estudo da influência de buckypapers de grafeno e de nanotubos de carbono no comportamento mecânico do compósito de PAEK/Fibras de carbono

Processo: 19/25285-4
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de janeiro de 2020
Vigência (Término): 31 de dezembro de 2021
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica
Pesquisador responsável:Edson Cocchieri Botelho
Beneficiário:Gabriel Damasceno Feres
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia (FEG). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Guaratinguetá. Guaratinguetá , SP, Brasil
Assunto(s):Engenharia de materiais   Materiais compósitos poliméricos   Propriedades mecânicas   Nanotubos de carbono   Grafenos   Fibra de carbono   Análise mecânica   Microscopia eletrônica de varredura

Resumo

Os compósitos poliméricos são materiais de grande importância para a indústria aeroespacial, devido as excelentes propriedades associadas a baixa densidade, além da facilidade de processamento de formas complexas. Atualmente, cresce a exigência por materiais multifuncionais, ou seja, materiais que não possuam somente excelentes propriedades mecânicas, mas que também agreguem melhorias térmicas, elétricas, magnéticas, entre outras. Dentro deste contexto, os compósitos nanoestruturados baseados na adição de nanotubos de carbono e grafeno se destacam. Neste trabalho, buckypapers de nanotubos de carbono e grafeno serão processados a partir da técnica de filtragem a vácuo e, posteriormente, terá sua morfologia avaliada através da microscopia eletrônica de varredura (MEV). A matriz polimérica, poli (aril éter cetona) PAEK com e sem a adição dos buckypapers será avaliada térmica pelas análises de termogravimetria (TGA) e análise dinâmico mecânica (DMA). Os compósitos nanoestruturados de PAEK/fibras de carbono e buckypapers serão processados por moldagem por compressão a quente e a qualidades dos materiais processadas será feita através da digestão ácida, que auxiliará na determinação na fração volumétrica de fibras e vazios, e microscopia ótica para a avaliação da compactação do material, bem como a presença de possíveis defeitos provenientes do processamento. Posteriormente, a avaliação da influência da adição de buckypapers de grafeno e nanotubos de carbonos será realizada a partir dos seguintes ensaios: DMA, excitação por impulso, Interlaminar Shear Strength (ILSS) e Compression Shear Test (CST). Por fim, este trabalho de pesquisa irá explorar a viabilidade em se utilizar bukypaper de nanotubos de carbono e grafeno no processamento de compósitos poliméricos multifuncionais com aplicações estruturais no setor aeroespacial.