Aspectos gerais de Compósitos Reforçados com Fibras

1. ASPECTOS GERAIS DE
COMPÓSITOS
REFORÇADOS COM FIBRAS
ALUNA: Géssica Nicolau
PROFESSOR: Maj Lucio Fabio Cassiano Nascimento – D.C
DISCIPLINA: Materiais Compósitos Reforçados com Fibras Naturais.
INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA
PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DOS MATERIAIS / SE4

2. INTRODUÇÃO
 As fibras estão demasiadamente no meio ambiente.
 As fibras podem ser classificadas:
 Químicas (nylon, poliéster, vidro, carbono etc) e Naturais (vegetais, animais e
minerais).
 São constantemente usadas e estudas. A Assembleia Geral das Nações Unidas
proclamou o ano de 2009 como “Ano Internacional das Fibras Naturais”.
 As fibras naturais acabam por ser rotuladas como resíduos
26/02/2018 2Aspectos gerais de Compósitos Reforçados com Fibras
Fig. 1 – Exemplos de fibras naturais: Algodão, Lã e amianto

3. FIBRAS NATURAIS NO BRASIL
 Podem ser chamadas de fibras Lignocelulósicas - Lignina que é um polímero
Polifenólico natural.
 Mais de 65 mil espécies de plantas vasculares na Amazônia – Propriedades.
 As fibras naturais possuem na maioria das vezes propriedades tais como:
 leveza, resistência ao fogo e mecânica, estabilidade química e biológica.
 As principais fibras nativas brasileiras são:
 taboa, banana, curauá, coco, sisal, algodão, bagaço de cana de açúcar e
soja.
26/02/2018 3Aspectos gerais de Compósitos Reforçados com Fibras

4. COMPÓSITOS
 Os compósitos são materiais bosquejados, que visam agrupar características
desejáveis de dois ou mais materiais.
 Matriz (geralmente o polímero, metal ou cerâmica).
 Reforço ou fase despesas (como por exemplo as fibras naturais, micas, talco,
vidro).
Pode estar na forma laminada, fibrosa, plaquetas ou particuladas.
 Quando empregado, o reforço é envolvido pela matriz, a qual possui a função
de suportar os esforços mecânicos externos transferidos pela matriz.
26/02/2018 4Aspectos gerais de Compósitos Reforçados com Fibras

5. COMPÓSITOS COM FIBRAS
 Agregados principalmente para serem matérias de
engenharia.
 Os compósitos com fibras naturais agregarem
sustentabilidade e propriedades mecânicas como
rigidez e resistência.
 Essas propriedades não se dão somente pelas
propriedades da fibra, há variáveis tais como o
tamanho da fibra, a dispersão e a interação da fibra na
matriz entre outras.
 Um compósito começa a falhar à medida que ocorre a
fratura da fibra.
26/02/2018 5Aspectos gerais de Compósitos Reforçados com Fibras
Fig. 2 – Formação de um compósito.

6. COMPRIMENTO DA FIBRA
 Necessário um certo comprimento da fibra para que haja eficácia
na sua inductilidade e resistência.
 Comprimento Crítico ou a Razão de Aspecto Crítica - depende da
fração volumétrica destas nos compósitos.
 Compósito apresentará baixa resistência mecânica, já que, as
fibras irão atuar como defeitos e irão fragilizar a matriz.
 Logo acima de uma fração crítica a resistência dos compósitos
irá aumentar com o aumento do teor de fibras na matriz.
26/02/2018 6Aspectos gerais de Compósitos Reforçados com Fibras
Fig. 3 – Formula do
Comprimento Crítico.
-Limite de resistência a
tração
-Diâmetro da fibra
-Ligação entre a fibra e
a matriz

7. FIBRAS CONTINUAS E DSCONTINUAS
 A partir do Comprimento Critico das fibras.
 Contínuas: Comprimento da fibra >> comprimento
crítico
Apresentam comprimento ilimitado por isso
desenvolvem uma melhora significativa na
resistência
 Descontínuas, que apresentam comprimento
limitado,
Possui um comprimento menor que o
Comprimento Critico,
Faz com que haja apenas um pequeno reforço,
pois não existe qualquer transferência de
tensão.
26/02/2018 7Aspectos gerais de Compósitos Reforçados com Fibras
Fig. 4 – Fibras continuas e
descontinuas.

8. DISPOSIÇÃO DO ALINHAMENTO DAS FIBRAS NA MATRIZ
Podem ser:
Alinhadas (quando possuem um alinhamento paralelo
ao eixo longitudinal das fibras em uma única direção).
Aleatórias.
 Fibras Contínuas apresentam anisotropia - propriedade
física varia com a direção.
 Fibras descontínuas aleatória apresentam isotropia.
26/02/2018 8
Aspectos gerais de Compósitos Reforçados com Fibras
Fig. 5 – Orientação das fibras naturais.

9. COMPÓSITOS COM FIBRAS
 Podem ser: laminares, que podem possuir multicamadas com diferentes
orientações, painéis em sanduíche ou a fibra incorporada na matriz.
26/02/2018 9Aspectos gerais de Compósitos Reforçados com Fibras
Fig. 6 – Exemplos de estruturas de compósitos com fibras.

10. CONCLUSÃO
 Há vários métodos para formulação de compósitos com fibras naturais
e sintéticas visando sempre melhorar alguma propriedade dos
materiais.
 Sustentabilidade.
 Custo vs. beneficio.
 Exemplos: Moveis, construção civil, área da saúde, aeronaves, carros
entre outros.
26/02/2018 10Aspectos gerais de Compósitos Reforçados com Fibras

11. OBRIGADA!
26/02/2018 Aspectos gerais de Compósitos Reforçados com Fibras 11