[pt] Este trabalho apresenta uma nova técnica para análise de tensões em modelos fotoelásticos planos. Essa técnica baseia-se na determinação de coeficientes para funções de tensão aproximadas, através da coleta dos dados extraídos de ordens de franjas isocromáticas e de condições de contorno de modelos fotoelásticos planos. O modelo tem como vantagens a determinação de fatores de concentração de tensões com boa precisão, além de permitir a separação de tensões em pequenas ou grandes regiões de modelos fotoelásticos planos, sem requerer a leitura de franjas isoclínicas. Uma outra grande vantagem está na possibilidade imediata de acoplamento desse método com um analisador de imagens para determinação automática de Kt. Foram encontrados excelentes resultados em problemas onde haviam concentradores de tensão e no estudo de regiões próximas a cargas concentradas. A determinação dos coeficientes das funções foi feita através de um programa escrito em BASIC, que utiliza o método de Newton-Raphson em conjunto com o ajuste dos dados por mínimos quadrados. Vários exemplos foram estudados com o objetivo de avaliar sua performance. Entre eles estão: carga concentrada sobre uma superfície semi-infinita; placa infinita e finita com futo circular sujeita à tração; disco circular submetidos à cargas diametrais compressivas; viga reta carregada à tração constante e a momento constante; e barra com duplo entalhe em U submetida a momento constante. / [en] This work presents a new technique for improving stress analysis in photoelastic plane models. This technique is based on the determination of coefficients of approximated stress functions through the collection of isochromatic fringe data, and by the applications of boundary conditions to photoelastic plane models. The technique has as advantages the accurate determination of stress concentration factors and the stress without the need for collecting isoclinic fringe data. Another great advantage, is the immediate use of this method coupled with an image analyzer device for automatic extraction of Kt. Excellent results were found in problems where stress concentration or concentrated loading were present. The coefficients of the stress functions were determined by a BASIC program, using a Newton-Raphson technique coupled to a least square algorithm. Many example were tested to evaluate its performance. Among them are: concentrated force at a point of a straight boundary; infinite and finite plate with circular holes subjected to uniaxial tensile loads; circular disk under compressive diametral forces; bar subjected to pure tensile and pure bending loads; and a double U-notched bar under pure bending.

Kyoto University (京都大学) / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(工学) / 甲第14163号 / 工博第2997号 / 新制||工||1445(附属図書館) / 26469 / UT51-2008-N480 / 京都大学大学院工学研究科材料工学専攻 / (主査)教授 落合 庄治郎, 教授 河合 潤, 准教授 奥田 浩司 / 学位規則第4条第1項該当

Orientador: Dayse Iara dos Santos / Banca: Alejandra Hortencia Miranda González / Banca: Marcela Mohallem Oliveira / Resumo: O campo dos nanomateriais tem se expandido enormemente nas últimas décadas principalmente devido às suas propriedades especiais. As experiências descritas na literatura em grande gama de aplicações mostram propriedades elétricas, magnéticas, ópticas e outras, extremamente aperfeiçoadas com relação aos sisstemas macroscópios. A ciência e tecnologia trabalham atualmente com inúmeras técnicas químicas para a obtenção de óxidos e dentre elas destaca-se o Método Poliol por ser vantajoso e adequado na preparação de nanopartículas com variadas morfologias, dimensões e crisalinidade. Entretanto, poucos estudos foram realizados sobre a síntese e a caracterização de compósitos com o propósito de investigar as propriedades resultantes da possível sinergia obtida a partir da interação entre dois óxidos nanoestruturados. Este trabalho teve como objetivo a síntese e a caracterização de compósito nanoestruturado formado de dois óxidos multifuncionais: o óxido de zinco e o dióxido de titânio. Para a síntese foram utilizados o acetato de zinco dihidratado e o isopropóxido de titânio para a obtenção do ZnO e do TiO2, respectivamente. o compósito foi obtido pelo Método Poliol a partir da interrupção momentânea da síntese dos óxidos isolados seguido da mistura das soluções. O compósito, assim como os óxidos sintetizados isoladamente, foram caracterizados po9r difração de raios X (DRX), análise térmicas (TG/DTA), medidas de adsorção de gás nitrogênio (BET), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de adsorção de luz na região do ultravioleta, visível e infravermelho, espectroscopia Raman. O compósito formado pelo Método Poliol apresentou o ZnO na forma aglomerado, porém nanoestruturado, e o TiO2 após tratamento térmico de 400º C. Foi verificada ainda a presença de resíduos orgânicos nos materiais como... (Resumo completo, clicar acesso / Abstract: The field of nanomaterials has expanded greatly in recent decades mainly due to its special propoerties. The experiments described in the literature in a wide variety of applications show electrical properties, magnetic, optical and others, extremely improvement properties with respect to macroscopic systems. Science a technology are currently working with numerous chemical techniques to achieve oxides and them stands out the Polyol Method to be advantageous and appropriate in the preparation of nanoparticles with various morphologies, size and crystallinity. However, few studies have been done on the synthesis and characterization of composites in order to investigate the resultants properties from possible synergy obtained from the interaction between two nanoestructured oxides. This work aimed to the synthesis and characterization nanostructured composites formed by two multifunctional oxides, zinc oxide and titanium dioxide. For the synthesis were used zinc acetate dihydrate and titanium isopropoxide to obtain the ZnO and TiO2, respectively. The composite was obtained by Polyol from the interruption of the synthesis of single oxides followed by mixing the solutions. The composite, as weell as oxides separately synthesized, were characterized by X-ray diffraction (XRD), thermal analysis (TG/DTA), meassurements of nitrogen gas adsorption (BET), scanning electron microscopy (SEM), YV-VIS and IR absorption spectroscopy and Raman spectroscopy. The composite obtained by the Polyol Method presented ZnO as agglomerate, however nanostructured, and TiO2 after heat treatment of 400ºC. It was also verified the presence of organic waste in the materials as synthesized and titanium glycolate as an intermediate in the reaction of titanium dioxide. A comparison of optical behavior, as synthesized composite formed by ZnO and titanium... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

La simulation numérique est un outil de plus en plus utilisé pour la conception et le choix de matériaux composites. Celle-ci permet en effet de générer et tester numériquement des structures très diverses plus facilement et plus rapidement qu’avec des procédés de fabrication et de tests réels. Suite au choix d’un matériau virtuel et sa fabrication tangible, un retour sur expérience est nécessaire afin de valider simultanément la simulation et le procédé de fabrication. Pour cela, la numérisation des matériaux fabriqués permet de renvoyer une modélisation comparable aux structures virtuelles générées. Il devient possible d’appliquer les mêmes algorithmes de simulation et de vérifier les prévisions.Le sujet de cette thèse consiste donc en la modélisation de matériaux composites réels à partir d’images 3D, afin d’y retrouver le matériau virtuel originel. Des méthodes de traitement d’images sont appliquées aux images afin d’en extraire les informations sur la structure du matériau, c’est-à-dire la localisation de chaque constituant et, s’il y a lieu, de leurs orientations. Ces connaissances permettent théoriquement de simuler le comportement thermique et mécanique de structures constituées du matériau étudié.Cependant, en pratique, représenter fidèlement les composites demande de prendre une discrétisation très fine. Par conséquent, une structure macroscopique demande beaucoup trop de points de discrétisation et donc de temps de calcul et de mémoire pour simuler son comportement. Un aspect de la thèse consiste donc aussi en la détermination d’un matériau homogène équivalent, permettant d’alléger la charge de calcul pour les algorithmes de simulation. / Digital simulation is a wide-spreading tool for composite materials design and choice. Indeed it allows to generate and test digitally various structures more easily and quickly than with real manufacturing and tests processes. A feedback is needed following the choice and the fabrication of a virtual material in order to simultaneously validate the simulation and the fabrication process. With this aim, models similar to generated virtual structures are obtained by digitization of manufacturing materials. The same simulation algorithms can then be applied and allow to verify the forecasts. This thesis is also about the modelling of composite materials from 3D images, in order to rediscover in them the original virtual material. Image processing methods are applied to images to extract material structure data, i.e. each constituent localization, and orientation if applicable. These knowledge theoretically allow to simulate thermal and mechanical behavior of structures constituted of studied material. However to accurately represent composites requires practically a very small discretization step. Therefore behavior simulation of a macroscopic structure needs too much discretization points, and then time and memory. Hence a part of this thesis focuses also on determination of equivalent homogeneous material problem, which allows, when resolved, to lighten calculation time for simulation algorithms.

[pt] O bambu é um material potencialmente promissor que vem demonstrando grandes qualidades para a construção civil. É um material leve, flexível e de fácil manuseio. Sua leveza associada a uma alta resistência, torna-o um forte candidato para substituir o aço em estruturas de concreto armado. Este trabalho tem como objetivo estudar a durabilidade das armaduras de bambu utilizadas como reforço em pilares de concreto armado. Foi feita uma revisão bibliográfica sobre o comportamento das armaduras e as formas de tratamento do bambu adequadas para o bom desempenho do bambu como reforço em estruturas de concreto. Foram ensaiados até a ruptura, pilares armados com bambu e aço submetidos a carregamento, em trabalho anterior datado de 2002. Ensaios mecânicos foram realizados em corpos-de-prova de bambu retirados dos pilares rompidos, com o objetivo de analisar sua resistência decorrida quatro anos em que essas armaduras permaneceram inseridas nas peças de concreto. Os resultados mostraram que não houve perda das características mecânicas do bambu nem tão pouco indícios de ataque alcalino em seu sistema vascular. Concluiu-se que o tratamento realizado superficialmente no bambu, antes da inserção no concreto, utilizando o produto Sikadur 32 gel, mostrou-se eficiente na manutenção dos índices mecânicos do reforço. Desse modo, pôde-se determinar a suscetibilidade do bambu à degradação por imersão no concreto, tendo sido esse reforço convenientemente tratado. É dada uma contribuição à determinação do grau de confiabilidade do uso desse material natural em estruturas de concreto armado. / [en] The bamboo is a potentially promising material that comes demonstrating great qualities for the civil construction. It is a light, flexible materials and of easy to handly. Its slightness associate with one high strength becomes it a strong candidate to substitute the steel in structures of reinforced concrete. This work has as objective to study the durability of the used of treated bamboo´s reinforcement in columns of reinforced concrete. A bibliographical revision on the behavior of the reinforcement and the forms of adjusted treatment of the bamboo for the good performance of the bamboo was made as reinforcement in concrete structures. They had been tested until the reinforcement rupture, columns with bamboo and steel submitted to loading, in dated previous work of 2002. Mechanical tests had been carried through in specimens of bamboo removed of columns fractured, with the aim of analyze its strength after four years, where these bars had remained inserted in the concrete parts. The result had shown that it did not have loss of the mechanical characteristics of the bamboo beyond not presenting indications of alkaline attacks in its vascular system. One concluded that the treatment carried through of surface of the bamboo, before its insertion in the concrete, using the product Sikadur 32 gel, revealed be efficient in the maintenance of the mechanical properties of the reinforcement. In this way, can be conclude after characterization of the susceptibility of the bamboo to the degradation for insert in the concrete, is not occurs if this reinforcement has been conveniently treated. A contribution to the determination of the degree of reliability of the use of this natural material in structures of reinforced concrete is given.

Orientadora: Profª. Drª. Maria Elizete Kunkel / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2016. / O objetivo deste trabalho foi desenvolver biomateriais compositos ineditos a base de quitosana (QUI) com adicoes de 0, 15, 30, 45, 60 e 75% (m/m) de BiosilicatoR funcionalizado (BG), na forma de particulas micrometricas (tamanho de particula ~3 ¿Êm), obtidas por reacao de estado solido, para futuras aplicacoes na engenharia tecidual. Os compositos foram sintetizados na forma de membrana pela tecnica de evaporacao de solvente. Estes materiais foram caracterizados quanto a composicao e microestrutura por FTIR, DRX e microscopia optica, grau de intumescimento em solucao tampao fosfato (PBS), molhabilidade pelo metodo da gota sessil, propriedade mecanica em ensaio de tracao, bioatividade in vitro,e avaliacao da viabilidade celular com MTT. Ademais, foram feitas analises estatisticas em algumas etapas de caracterizacao (ANOVA, teste T de student e de Tukey), sendo os resultados considerados significativamente diferentes quando p-valor < 0,05.Os resultados mostraram que apos etapa de funcionalizacao do Biosilicato foi possivel incorporar altas fracoes do reforco nos compositos, com boa dispersao de particulas na matriz de quitosana. O aumento da concentracao de BiosilicatoR nos compositos aumentou gradativamente a molhabilidade destes, devido a alta hidrofilicidade das particulas de Biosilicato. Os compositos com teor de Biosilicato de 30 a 60% apresentaram grau de intumescimento estatisticamente semelhante, porem, menores e estatisticamente diferente quando comparado a membrana de quitosana pura, sugerindo assim que a incorporacao de BiosilicatoR interfere na absorcao e retencao de fluidos. De modo geral, o modulo elastico, a resistencia a tracao dos compositos foi estatisticamente semelhante e superiores a membrana de quitosana pura, com excecao do composito com teor de Biosilicato de 75% pois o excesso de reforco resulta em defeitos na estrutura da rede polimerica. Os resultados sugerem que o Biosilicato possa ter reticulado ionicamente os compositos, uma vez que este tipo de reticulacao resulta em um aumento da resistencia mecanica e reducao no grau de intumescimento. Por fim, o teste de bioatividade in vitro mostrou que os compositos sao bioativos apos 7 dias de imersao em SBF e nenhuma das amostras foi considerada citotoxica, de maneira que os valores obtidos na analise quantitativa da viabilidade celular foram estatisticamente semelhantes aos valores do controle negativo. Em conclusao, os resultados evidenciam que a funcionalizacao do Biosilicato permitiu desenvolver compositos bioativos inovadores, com elevadas concentracoes de reforcos vitroceramicos micrometricos, nunca antes relatados na literatura. / The present work proposes to develop a novel biomaterial based on chitosan (CHT) with 0, 15, 30, 45, 60 and 75% (w/w) additions of functionalized Biosilicate® (BG), as microparticles (particle size ~3 ìm), obtained by solid state reaction, for future applications in Tissue Engineering. The composites were fabricated in the form of membranes by solvent casting. The materials were characterized in terms of composition and morphology using FTIR, XRD and optical microscopy, swelling under phosphate buffered saline (PBS) solution, wettability by sessile drop method, mechanical properties in tensile test, in vitro bioactivity test and Cell viability by MTT assay. In addition, statistical analyzes were performed in some characterization stages (ANOVA, T student and Tukey tests), and the results were considered significantly different when p-value <0.05. The results showed that the functionalized Biosilicate® allow us to incorporate high fractions of reinforcement in composites and good dispersion of the microparticles in the chitosan matrix. The addition of BG to CHT increased the wettability of these membranes, due to high hydrophilicity of the Biosilicate microparticle. The membranes containing the BG demonstrated lower degree of swelling when compared with pure chitosan membrane, on the other hand, better elastic modulus and tensile strength. Moreover, the results suggest that composites could be ionically cross linked by Biosilicate, since this type of crosslinking generates an increase in strength and a reduction in degree of swelling. Finally, after seven days, the membranes containing the BG induced the precipitation of bone-like apatite in simulated body fluid (SBF). Pure chitosan and composite membranes were not cytotoxicity. In conclusion, the functionalization of Biosilicate allowed developing innovative bioactive composite using high concentrations of micrometric glass-ceramic reinforcements, never before reported in the literature.

Made available in DSpace on 2015-09-17T15:26:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-06-19. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-17T15:45:20Z : No. of bitstreams: 1 000846966.pdf: 13367025 bytes, checksum: e59ba0e51ffa0493423b80aa0e707de3 (MD5) / As matrizes poliméricas atualmente disponíveis para compósitos avançados têm evoluído progressivamente como alternativa para a indústria aeronáutica sendo que nos últimos anos diversas matrizes termoplásticas especiais e de alto desempenho mecânico vem sendo estudadas para utilização na fabricação de compósitos avançados. Dentre as matrizes termoplásticas mais utilizadas na área aeronáutica destaca-se a poli(éter-imida) (PEI) por apresentar baixo custo, boas propriedades mecânicas e ser de fácil manuseio. Por outro lado, um dos principais problemas da utilização de compósitos termoplásticos em aplicações estruturais consiste em sua união efetiva para a integração de componentes. Entre os diversos métodos disponíveis destinados à soldagem, a utilização do processo de soldagem por resistência elétrica vem sendo considerado como um dos mais promissores para união de compósitos. O presente trabalho tem como objetivo a otimização do processo de soldagem por resistência elétrica utilizando compósitos de matriz constituída do polímero termoplástico PEI reforçado por fibras contínuas de vidro, carbono e por um sistema híbrido constituído de fibras de carbono e de vidro, com foco em aplicações aeronáuticas. Para o desenvolvimento deste trabalho, foi utilizado um planejamento experimental para a determinação e otimização dos melhores parâmetros sendo aqui considerados tempo, corrente elétrica e pressão na soldagem de laminados em estudo. Além disso, foram avaliados 4 tipos de elementos resistivos (malhas metálicas de aço inox de 100, 200 e 300 mesh e fibra de carbono com bronze). Os melhores parâmetros de otimização foram determinados a partir de ensaios de Lap Shear. Baseando-se nos resultados encontrados quanto à otimização destes sistemas, foi concluído que para o compósito PEI/ fibra de vidro os melhores valores ...( Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Thermoplastic composites reinforced with continuous fibers are being studied in a wide range of applications, such as commercial use for their low cost and for engineering with higher associated value. Currently, available polymer matrices for advanced composites have been progressively developed as an alternative for the aeronautical industry and, in the latest years, several special and high performance thermoplastic matrices have been studied for their use in manufacturing advanced composites. Among the thermoplastic matrixes, the poly (ether imide) (PEI) should be highlighted due mainly to its low cost, good mechanical properties, and for being easy to be handled. Moreover, a major problem concerning the use of thermoplastic polymer composites for structural applications is their effectiveness in the integration of structural components. Among the methods available for welding these composites is the use of the electrical resistance welding process which has been considered as the most promising for joining composites. The present work aims to optimize the welding process using electrical resistance matrix composites, consisting of thermoplastic polymer PEI reinforced by glass fiber, carbon fiber and a hybrid system consisting of carbon fiber and glass fiber for aeronautical applications. For the development this work, an experimental design was carried out to determine optimal parameters of time, electrical current and pressure on the welding of the laminates used in this study. Also it was evaluate 4 types of resistive elements (metal mesh stainless steel 100, 200 and 300 mesh, and carbon fiber with bronze). The best optimization parameters were confirmed from the Lap Shear tests. From the main results of these optimization, it was concluded that, for PEI / glass fiber laminates, the best acquired experimental values of current, ... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2015-09-17T15:26:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-07-17. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-17T15:45:08Z : No. of bitstreams: 1 000846869.pdf: 4019979 bytes, checksum: dd307b06e2be686adf7e95b88b2fdd4d (MD5) / Ao encontro das necessidades de um mercado cada vez mais exigente, uma série de novas resinas vem sendo desenvolvidas; dentre estas as resinas polibenzoxazinas, que constituem uma nova classe de resinas fenólicas termorrígidas, que vem superando as propriedades das tradicionais resinas epóxi e fenólica, quando aplicadas na indústria aeroespacial. Com isto, o presente trabalho tem como objetivo sintetizar a resina benzoxazina de alto desempenho denominadas oAI-a (benzoxazina orto-amida-imida), processar compósitos de benzoxazina/fibra de carbono via'Hand lay up', utilizando as resinas benzoxazina fenol-diamino difenil metano (P-DDM), a resina oAI-a e a resina benzoxazina comercialmente disponível (Epsilon 99100 RTM), via moldagem por compressão a quente, e caracterizar suas propriedades físico-químicas, tanto em condições secas como expostas a radiação ultravioleta, umidade e calor e querosene de aviação, dando subsídios para o domínio da produção e caracterização de novos materiais com aplicações aeroespaciais. Os resultados obtidos a partir deste trabalho foram comparados entre si e com as propriedades mecânicas e térmicas das tradicionais resinas epóxi e fenólica disponíveis na literatura. Os resultados mostram que os compósitos de resina benzoxazina Epsilon 99100 RTM e P-DDM apresentam boa consolidação, temperatura de transição vítrea em torno de 162°C, para a resina Epsilon 99100 RTM e 168°C para a resina P-DDM e boa estabilidade térmica. No caso dos compósitos obtidos com a resina Epsilon 99100 RTM, o condicionamento por imersão em água reduziu sua Tg em 12%, e até 4,5% para as amostras condicionadas em UV, quando comparadas com as amostras não condicionadas. Foi também observado que para as amostras expostas ao querosene de aviação houve um aumento do valor da Tg de até 3,5%, quando comparado com os ... (Resumo completo, clicar acesso eletronico abaixo) / A series of new resins have been developed meeting the needs of an increasingly demanding market, among these the polibenzoxazin resins which constitute a new class of thermoset phenolic resin, which is overcoming the properties of traditional epoxy and phenolic resins when applied in the aerospace industry. With this, the present work aims to synthesize high performance benzoxazine resin called oAI-a (ortho-amide-imide benzoxazin), process composite benzoxazin/carbon fiber via'Hand lay up'using the benzoxazin phenol resins diamino diphenyl methane (P-DDM), the resin oAI-a and the benzoxazine resin commercially available (Epsilon 99100 RTM) via compression hot molding and characterize their physical and chemical properties both under dry conditions and exposed to ultraviolet radiation, humidity and heat and jet fuel, helping it to control production and characterization of new materials with aerospace applications. The results obtained from this study were compared between themselves and with the mechanical and thermal properties of traditional epoxy and phenolic resins available in the literature. The results show that benzoxazine resin composites Epsilon 99100 RTM and P-DDM exhibit good consolidation glass transition temperature around 162°C to the resin Epsilon 99100 RTM and 168°C to the resin P-DDM and good thermal stability. In the case of the composites obtained with Epsilon 99100 RTM resin the conditioning by immersion in water its Tg was reduced 12%, and up to 4.5% for samples UV conditioned when compared to nonconditioned samples. It was also observed that for the samples exposed to aviation kerosene was an increase in the Tg value of up to 3.5% compared with the results obtained in nonconditioned samples. In addition, samples conditioned in water showed an increase of interlaminar shear strength(22%) compared to non-conditioned samples; while the samples immersed in jet fuel showed no significant variation in their performance

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-01-31Bitstream added on 2014-06-13T21:05:01Z : No. of bitstreams: 1 000741157.pdf: 6056735 bytes, checksum: f1bb0b006564f885494890d006f5706c (MD5) / Devido às suas elevadas propriedades mecânicas específicas, os materiais compósitos estão enfrentando demandas novas, onde a capacidade de produção em massa a um custo mais acessível se tornou indispensável. O processo de Moldagem por Transferência de Resina ou RTM (Resin Transfer Molding) constitui um promissor processo de fabricação de materiais compósitos. Na produção de compósitos estruturais de alto desempenho, considerando os critérios aeronáuticos, a reprodutibilidade e o baixo custo, a indústria tem mostrado grande interesse no processo RTM. Neste trabalho de tese, foi realizado um estudo experimental para a fabricação de compósitos com propriedades adequadas às aplicações tecnológicas, tendo como principal objetivo a otimização dos parâmetros de processamento: tempo de degasagem da resina, temperatura de injeção e temperatura de cura, além de avaliar a influência desses parâmetros no volume de vazios gerados em compósitos carbono/epóxi. O mérito da pesquisa está no uso do planejamento de experimentos em apoio à otimização do processamento de compósitos, com a utilização da metodologia de Taguchi e da Superfície de Respostas, para o controle e a minimização da formação de vazios, contribuindo dessa maneira, na concepção e caracterização de compósitos laminados poliméricos para aplicações aeronáuticas. As frações volumétricas de vazios foram determinadas por três diferentes métodos: método de Arquimedes (ASTM C830), digestão ácida da matriz (ASTM D3171) e porosimetria de mercúrio. Dentre os três métodos estudados para a determinação de vazios, o de digestão ácida mostrou-se mais adequado para quantificação de vazios em compósitos carbono/epóxi, uma vez que considera os poros abertos e em contato com a superfície do laminado, além dos poros fechados. A partir dos...( Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Due to their high specific mechanical properties, composite materials are facing new demands, in which the capacity of mass production at a more affordable cost became important. The Resin Transfer Molding process or RTM is a promising process for manufacturing composite materials. In the production of high performance structural composites, taking into account the aeronautical criteria, the reproducibility and the low cost, industries have shown great interest in RTM process. In this thesis, an experimental study for the manufacturing of composites with properties suitable for technological applications was performed with the main objective of optimizing the processing parameters: time of resin degassing, injection temperature and curing temperature, as well as the evaluation of the influence of these parameters on the volume of voids generated in carbon/epoxy composites. The merit of the research is the use of the design of experiments to support the optimization of composites processing, using Taguchi’s Methodology and Response Surface Methodology, in order to control and to minimize the formation of voids, thus contributing in the design and characterization of polymeric laminate composites for aircraft applications. The volumetric fractions of voids were determined by three different methods: the Archimedes’ method (ASTM C830), acid digestion of the matrix (ASTM D3171) and mercury porosimetry method. Among the three methods considered for the determination of voids, the acid digestion one was the most suitable for the quantification of voids in carbon/epoxy composites, since it considers the open pores and the ones in contact with the surface of the laminate, in addition to the closed pores. From the results of the volumetric fractions of voids obtained by the acid digestion method, taking into account the optimization parameters levels for the RTM ... (Complete abstract click eletronic access below)

Made available in DSpace on 2015-05-14T16:52:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-06Bitstream added on 2015-05-14T16:59:44Z : No. of bitstreams: 1 000824684.pdf: 1722914 bytes, checksum: 2c784deea3baa14e38d63ec970e7a3bb (MD5) / As resinas fenólica e furfurílica possuem elevada densidade de ligações cruzadas e alto teor de carbono fixo, sendo, portanto, amplamente aplicadas na área aeroespacial, principalmente na obtenção de carbono vítreo. Apesar do domínio da produção de resinas fenol-furfurílica (FF) já se encontrar disponível em literatura, poucos dados a respeito de suas propriedades são publicados. Além disso, quase nenhuma informação pode ser encontrada a respeito da produção de compósitos nanoestruturados de resina fenol-furfurílica reforçada com nanotubos de carbono. Desta forma, o objetivo do presente trabalho é a obtenção de resina fenol-furfurílica e seus compósitos nanoestruturados com diferentes concentrações de nanotubos de carbono (0,1; 0,5 e 1,0 % m/m) e a caracterização térmica dos mesmos. Durante o desenvolvimento deste trabalho, as amostras foram avaliadas via calorimetria exploratória diferencial (DSC), visando obter informações a respeito do seu calor específico (cp); análise termomecânica (TMA) para obtenção do coeficiente de expansão térmica linear (α) e termogravimetria (TGA) para o conhecimento da temperatura de degradação térmica, tanto via análises reais como simuladas por software, conhecido como Highway Simulation. As análises de DSC mostram que os valores de cp tendem a aumentar com a temperatura até aproximadamente 150°C, a partir da qual tendem a decrescer. Além disso, a introdução dos CNT na resina FF aumenta o valor de cp até a concentração de 0,5%. O coeficiente de expansão térmica linear obtido pela técnica de TMA para a amostra de FF foi 33.10-6 °C-1. A introdução de CNT nas amostras de FF não afeta significativamente sua estabilidade térmica. Os valores encontrados de cp, α e temperatura inicial de degradação térmica para a resina FF são próximos aos valores da resina fenólica encontrados na literatura / Phenolic and furfuryl alcohol resins have a high density of cross-links and high carbon yield, and thus widely applied in the aerospace area, mainly in the vitreous carbon processing. The production of phenol-furfuryl alcohol resin (FF) is already available in the literature, however, few works report its properties. Furthermore, almost no information can be found regarding the production of nanostructured composites of FF/carbon nanotubes (CNT). In this way, the aim of this work is to obtain nanostructured composites of FF/CNT with different concentrations of carbon nanotubes (0.1, 0.5 and 1.0% w/w) and thermal characterization. The specimens were evaluated by differential scanning calorimetry (DSC), in order to obtain information regarding your specific heat (cp); thermo-mechanical analysis (TMA) for obtaining the linear thermal expansion coefficient (α) and thermogravimetry (TGA) to knowledge of the temperature of thermal degradation, either by actual analyses as simulated by software known as Highway Simulation. The DSC analysis shows that the samples studied show that cp values tend to increase with the increase of temperature up to 150°C. Furthermore, the introduction of the CNT in FF resin increases the value of cp up to a concentration of 0.5%. The coefficient of linear thermal expansion obtained by the TMA technique for sample FF was 33.10-6 °C-1. The introduction of the CNT samples FF does not affect its thermal stability. The values found in the analyses are close to the values of the phenolic resin in the literature