Desenvolvimento de filamentos de nanocompósitos de abs/nanocargas carbonosas para confecção de carcaça protetora de circuitos eletrônicos por manufatura aditiva

• Processo: 21/10136-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de abril de 2022
• Situação: Interrompido
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Luiz Antonio Pessan
• Beneficiário: Erick Gabriel Ribeiro dos Anjos
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 23/10475-8 - Desenvolvimento de filamentos de nanocompósitos de alta-performance de abs e nanocargas carbonosas para manufatura aditiva de peças eletromagnéticas funcionais, BE.EP.DR
• Assunto(s): Impressão tridimensional Nanocompósitos Nanoplacas de grafeno Nanotubos de carbono Polímeros
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: filamentos | Manufatura Aditiva | Nanocargas Carbonosas | nanocompósitos | Nanoplacas de Grafeno | nanotubos de carbono | Polímeros

Resumo

Dentre os processos de manufatura aditiva a Fabricação por Fusão de Filamento (FFF) tem ganhado interesse por apresentar diversas vantagens, possibilitando resultados como menor custo envolvido no processamento, grande variedade de design e maior agilidade para modificações, frente aos processos convencionais de conformação. Dessa forma, novos materiais para este processo estão sendo extensivamente pesquisados com destaque para os nanocompósitos termoplásticos modificados com nanocargas carbonosas como: nanotubos de carbono de múltiplas camadas (MWCNT), nanoplacas de grafeno (GNP) e negro de fumo nanométrico (NF). Esses materiais carbonosos são essenciais para promover propriedades elétricas e eletromagnéticas necessárias para a confecção de carcaças protetoras de circuitos eletrônicos. Nesse sentido, esse projeto propõe o desenvolvimento de nanocompósitos utilizando como matriz um dos termoplásticos mais aplicados no processo de FFF e na indústria de eletrônicos, o copolímero de acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS) modificado com nanocargas carbonosas (MWCNT, GNP e NF). Os filamentos dos nanocompósitos com uma única nanocarga e híbridos (mistura das nanocargas) serão produzidos pelo processo de extrusão do material fundido, com uma matriz apropriada e um puxador de filamentos acoplado. Após a adequação dos parâmetros de extrusão dos filamentos, serão produzidos corpos de prova pelo processo de FFF, variando-se parâmetros de impressão visando a otimização do processo. Os corpos de prova impressos serão caracterizados por ensaios mecânicos (tração uniaxial e resistência ao impacto Izod), análises térmicas (calorimetria de varredura diferencial - DSC, análise dinâmico-mecânica - DMA e análise termogravimétrica - TGA), impedância elétrica, eficiência de blindagem eletromagnética (EMI SE) e avaliação morfológica. Como principal resultado, espera-se dominar essa tecnologia e obter filamentos de nanocompósitos que sejam multifuncionais, com propriedades térmicas, mecânicas, elétricas e eletromagnéticas para confecção de carcaças de componentes eletrônicos.

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)

DOS ANJOS, ERICK GABRIEL RIBEIRO; BRAZIL, TAYRA RODRIGUES; MORGADO, GUILHERME FERREIRA DE MELO; MONTAGNA, LARISSA STIEVEN; BRAGA, NATALIA FERREIRA; ANTONELLI, EDUARDO; MARINI, JULIANO; REZENDE, MIRABEL CERQUEIRA; PASSADOR, FABIO ROBERTO. Influence of MWCNT aspect ratio on the rheological, electrical, electromagnetic shielding, and mechanical properties of polycarbonate melt mixed nanocomposites. JOURNAL OF POLYMER RESEARCH, v. 30, n. 2, p. 16-pg., 2023-02-01. (21/10136-3, 20/12501-8)

DOS ANJOS, ERICK GABRIEL RIBEIRO; BRAZIL, TAYRA RODRIGUES; MORGADO, GUILHERME FERREIRA DE MELO; ANTONELLI, EDUARDO; MEDEIROS, NILA CECILIA DE FARIA LOPES; SANTOS, ADELINA PINHEIRO; INDRUSIAK, TAMARA; BALDAN, MAURICIO RIBEIRO; REZENDE, MIRABEL CERQUEIRA; PESSAN, LUIZ ANTONIO; et al. Graphene related materials as effective additives for electrical and electromagnetic performance of epoxy nanocomposites. FLATCHEM, v. 41, p. 15-pg., 2023-09-01. (21/10136-3)