O documento discute os materiais compósitos e sustentáveis. Descreve que compósitos são misturas de dois ou mais materiais com propriedades distintas e insolúveis. Detalha os tipos de matrizes e reforços usados e como suas propriedades dependem da microestrutura. Também discute a importância do design sustentável de novos materiais.

1. O S C O M P Ó S I TO S E O S M AT E R I AI S D E B AS E
S U S T E N TAD A
Novos materiais
Fátima Neves e Jessica Lopes - 12º E - Química

2. T R ATA - S E D E U M A M I S T U R A O U C O M B I N A Ç Ã O D E
D O I S O U M AI S M AT E R I AI S , C O M U M A I N T E R FA C E D E
C O N TA C T O , Q U E D I F E R E M N A F O R M A E N A
C O M P O S I Ç Ã O Q U Í M I C A E Q U E , N A S U A E S S Ê N C I A ,
S Ã O I N S O L Ú V E I S U N S N O S O U T R O S .
Material compósito

3.  Vantagens:
 leveza
 resistência mecânica e química
 manutenção reduzida
 liberdade de formas
 Objectivo:
 aumentar a durabilidade de certos equipamentos
 Isolamento térmico, sonoro e eléctrico
 aumentar a possibilidade de concepção pois permitem tornar as estruturas
mais leves
 reforçar a segurança

4. Factores de que dependem as propriedades de
um compósito
 Microestrutura do material, que por sua vez depende da sua
composição e do produto de fabrico:
 propriedades
 fracção volumétrica
 tamanho
 formato
 porosidade
 interacção entre as fases

5. Composição de um compósito
 Deve combinar as propriedades reforçantes com as da matriz.
 Compósitos Aditivos/Enchimentos Propriedades
especiais

6. Fase matriz ou contínua
 Pode ser:
 Metálica
 Polimérica
 Cerâmica  Necessita de reforço para melhorar a tenacidade à fractura
 Função: interligar-se com a fase dispersa, proteger as fibras individuais e
separar os constituintes da fase dispersa.
Ductilidade desejável

7. Fase reforçante ou dispersa
 Podem estar na forma de fibras, partículas ou folhas.
 Devem ser resistentes e de baixa densidade.
 Função do reforço: melhorar o desempenho mecânico da matriz
 Função do enchimento: modificar as propriedades da matriz.

8. Tipos de
matrizes
Polimérica
Polímeros
Termofixos
Polímeros
Termoplásticos
Metálica
Matrizes
metálicas
Fase reforçante
Cerâmica
Matrizes
Cerâmicas
(CMC)
Materiais
reforçantes

9. Polímeros termofixos
 Usados em condições de temperatura elevada (250-400º C).
 Epóxis  Aplicações aeroespaciais e aviões
 Poliésteres, ésteres vinílicos  veículos automoveis, marinha,
aplicações químicas e eléctricas
 Resinas fenólicas  moldes

10. Polímeros termoplásticos
 Aplicações com fibras contínuas a temperaturas elevadas.
 Poliamidas  nylons ( nylon 6 e nylon 6,6)
 Polisésteres  PET e PBT
 Policarbonatos  PC
 Poliacetais

11. Matrizes metálicas
 Usadas em aplicações que atingem temperaturas entre 300-500ºC.
 Alumínio e suas ligas  Transportes (discos de travagem)
 Ligas de titânio  Transportes aéreos (militar e aeroespacial)
 Ligas de magnésio e à base de cobre
 Superligas à base de níquel
 Aço inoxidável

12. Matrizes cerâmicas
 Aplicações em: indústria aeronáutica, fabrico de mísseis, artigos de
desporto, carroçarias de automóveis.
 Al2O3
 Carbono
 SiC
 Si3N4

13. AS N O VAS P R Ó T E S E S D E N T Á R I AS S Ã O
FAB R I C AD A S E M C E R Â M I C A?
Sabias que…

14. Composição dos materiais das matrizes
 Quando se pretende projectar um compósito é necessário pensar nas
propriedades dos diferentes materiais e nos custos de produção para
obter as características desejadas.

15. “ D E S E N V O LV I M E N TO Q U E VAI D E E N C O N T R O À S
N E C E S S I D AD E S D O P R E S E N T E S E M
C O M P R O M E T E R A C APAC I D AD E D AS G E R AÇ Õ E S
F U T U R AS D E S AT I S FAZ E R E M AS S U AS
P R Ó P R I AS N E C E S S I D AD E S . ”
Desenvolvimento sustentável
Visão social
Visão económica
Visão ambiental
http://www.youtube.com/watch?v=i9P1oaPiTiw&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=lAoCSsFtOzQ&feature=related

16. Design e produção de materiais de base
sustentada
 “Produto ambientalmente sustentável”
 Minimização e eliminação da poluição
 Estes produtos devem ser:
 Renováveis
 Reutilizáveis
 Recicláveis
 Biodegradáveis