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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/25315
Tipo: | TCC |
Título: | Caracterização mecânica e térmica de compósitos de matriz polimérica à base de PHB reforçados com quasicristal |
Autor(es): | França, Thalita dos Santos |
Primeiro Orientador: | Fernandes, Maria Roseane de Pontes |
Resumo: | Os compósitos são materiais projetados para conjugar as características desejáveis de dois ou mais materiais de natureza distinta. Estes são constituídos por uma fase de reforço constituída por fibras ou partículas dispersas numa matriz ou fase contínua. O polihidroxibutirato (PHB) apresenta um forte potencial industrial, mas a sua instabilidade térmica e fragilidade restringe suas aplicações. Portanto, para corrigir o comprometimento dessas propriedades, pode ser acrescentada uma fase de reforço como a liga quasicristalina (Al62Cu25,5Fe12,5) na matriz polimérica. Pois, essa liga apresenta propriedades de elevada dureza, baixa energia superficial e baixo coeficiente de atrito, boa resistência à oxidação e corrosão e elevada resistência ao desgaste. Portanto, o objetivo do presente trabalho foi caracterizar mecanicamente e termicamente os compósitos de PHB reforçados com a liga quasicristalina. Os compósitos foram elaborados variando a porcentagem da fase quasicristalina em 2%, 4% e 6% em volume na matriz polimérica do PHB. Os corpos de prova foram obtidos por prensagem a quente e realizados os ensaios mecânicos de resistência à flexão, resistência à tração e dureza Shore D. Também, foram realizadas análises térmicas por análise termogravimétrica (TG) e calorimetria exploratória diferencial (DSC). Ainda, as amostras foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Houve aumento na dureza Shore D à medida que se aumentou a concentração da fase quasicristalina no compósito. Mas, não houve aumento na tensão máxima e alongamento dos corpos de prova ensaiados em tração e flexão. Apenas o módulo de elasticidade em flexão aumentou. Na caracterização térmica por TG e DSC, a adição da fase quasicristalina não interferiu na degradação térmica do PHB. Na calorimetria exploratória diferencial (DSC) observou-se que, mesmo para diferentes taxas de aquecimento, as amostras apresentaram um comportamento similar, tendo dois picos endotérmicos de fusão. Assim, foi possível obter os compósitos de matriz polimérica à base de PHB com melhores propriedades de dureza e com estabilidade térmica. |
Abstract: | Composites are materials designed to match the desirable characteristics of two or more materials of a different nature. These are constituted by a reinforcing phase consisting of fibers or particles dispersed in a matrix or continuous phase. Polyhydroxybutyrate (PHB) has a strong industrial potential, but its thermal instability and fragility restrict its applications. Therefore, to correct the impairment of these properties, a reinforcing phase such as the quasicrystalline alloy (Al62Cu25.5Fe12.5) can be added in the polymer matrix. This alloy exhibits properties of high hardness, low surface energy and low coefficient of friction, good resistance to oxidation and corrosion and high resistance to wear. Therefore, the aim of the present work was to characterize mechanically and thermally PHB composites reinforced with quasicrystalline alloy. The composites were prepared by varying the percentage of the quasicrystalline phase in 2%, 4% and 6% by volume in the PHB polymer matrix. The specimens were obtained by hot pressing and the mechanical tests of flexural strength, tensile strength and Shore D hardness were performed. Thermal analysis was also performed by thermogravimetric analysis (TG) and differential scanning calorimetry (DSC). Further, the samples were analyzed by scanning electron microscopy (SEM). There was an increase in Shore D hardness as the concentration of the quasicrystalline phase in the composite was increased. However, there was no increase in the maximum stress and elongation of the specimens tested in traction and flexion. Only the flexural modulus of elasticity increased. In the thermal characterization by TG and DSC, addition of the quasicrystalline phase did not interfere in the thermal degradation of PHB. In differential scanning calorimetry (DSC) it was observed that, even at different heating rates, the samples had a similar behavior, having two endothermic melting peaks. Thus, it was possible to obtain PHB-based polymer matrix composites with better hardness and thermal stability properties. |
Palavras-chave: | Caracterização térmica Caracterização mecânica Compósito Polihidroxibutirato |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
Sigla da Instituição: | UFPB |
Departamento: | Engenharia Mecânica |
Tipo de Acesso: | Acesso aberto |
URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/25315 |
Data do documento: | 8-Mai-2019 |
Aparece nas coleções: | TCC - Engenharia Mecânica |
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