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Previous issue date: 2011-02-08 / Financiadora de Estudos e Projetos / Currently, composite materials are being used in several areas in substitution of some metallic alloys regarding to its superior properties and greater project flexibility. Therefore, synthetic fibers reinforced epoxy resin has some mechanical properties limited by its interface due to the interaction between fiber and matrix. The present research studies the interaction between the materials at the interface, considering the resin interaction with the three most employed composites fiber: carbon fiber, Aramida (Kevlar) and glass fiber (E type). The fibers surfaces were analyzed through the AFM (atomic force microscope) and the Contact Angle Method (CAM), becoming possible to determine the surface energy of each material, the superficial interface energy, the matrix-fiber adhesion and the surface profile analysis. The composites were subjected to the single fiber fragmentation test (SFFT) in order to obtain its interfacial share strength to be applied in the Kelly-Tyson equation. Furthermore, through these analysis became possible to evidence the properties differences between the composites, the individual properties of matrix-fiber that can be obtained, the best matrix-fiber interface, classifying them according to the stress transference magnitude and, consequently, greater effectiveness on the matrix-fiber adhesion. / Atualmente, os materiais compósitos são utilizados em diversas áreas em substituição a algumas ligas metálicas em função de suas propriedades superiores e maior flexibilidade de projeto. No entanto, os compósitos de resina epóxi reforçados com fibras sintéticas possuem algumas propriedades limitadas pela resistência da interface resultante da interação entre fibra e matriz. No presente trabalho estuda-se a interação entre os materiais na interface considerando-se a interação da resina com as três fibras mais comumente utilizadas em compósitos, a fibra de carbono, a aramida (Kevlar®) e a fibra de vidro (tipo E). A superfície das fibras foi analisada através do AFM (do inglês Atomic Force Microscope ) e do CAM (do inglês Contact Angle Method ) para determinação da energia de superfície de cada material, da energia de superfície na interface, da adesão fibra-matriz e da análise do perfil superficial. Os compósitos foram submetidos ao ensaio de fragmentação de filamento (SFFT, do inglês Single Fiber Fragmentation Test ), para a obtenção da resistência ao cisalhamento interfacial utilizou-se a equação de Kelly-Tyson. Através das análises foi possível constatar as diferenças de propriedades entre os compósitos, as propriedades individuais de cada fibra-matriz relacionadas, a melhor interface fibra-matriz, classificando-as de acordo com a magnitude da transferência de tensões e, conseqüentemente, maior efetividade na adesão reforço/matriz.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/1161 |
| Date | 08 February 2011 |
| Creators | Nossa, Tamires de Souza |
| Contributors | Rubert, José Benaque, De, Antonio José Felix Carvalho, Paiva, Jane Maria Faulstich de, Tarpani, José Ricardo |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ciências dos Materiais (campus SOROCABA), UFSCar, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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