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Previous issue date: 2013-12-20 / Universidade Federal de Sao Carlos / Polymeric materials, including polymer blends and composites are used in a great variety of engineering applications. Toughness, which is associated to the capacity of the material to absorb energy before its break, is frequently an important characteristic to many high-performance applications becoming essential the use of effective methods to determine the intrinsic toughness of a material in order to increase the possibility of development and applications concerning polymeric materials establishing a relationship between fracture behavior and morphology. The method Essential Work of Fracture (EWF) has been receiving special attention to determine the toughness of high ductility polymers, however, sometimes, a low discerning use of the technique concerning the theory and the correct preparation of specimen of polymeric systems.This way, it was developed a very selective procedure to the preparation specimen which is the main step to obtain precise results. In order to expand EWF technique application and to evaluate the fracture toughness, in this work the fracture behavior of three different polymeric systems was observed. Two of them showed an excellent response to the technique. The nanocomposites of blends HDPE/LLDPE and OMMT and Polypropylene/Glass Fiber composites, both semi-crystalline materials, with ductile behavior. On the other hand, observing the other system, nanostructured blends SAN/PBT, with brittle behavior, the EWF method applied in this work showed to be inappropriate. Therefore, there was an improvement concerning the understanding of limitations and peculiarities of the EWF technique, which is nowadays a very useful tool to characterize the toughness of ductile polymeric materials althought it still has some limitations related to brittle materials. / Materiais poliméricos, incluindo suas blendas e compósitos, são muito utilizados em uma ampla variedade de aplicações de engenharia. A tenacidade, que é a capacidade que um material apresenta de absorver energia antes de sua ruptura, frequentemente é uma propriedade chave para aplicações de alto desempenho, e assim é essencial a utilização de métodos eficazes na determinação da tenacidade intrínseca de um dado material, a fim de possibilitar o desenvolvimento e ampliar a aplicação dos materiais poliméricos estabelecendo uma relação entre o comportamento de fratura e a morfologia desses materiais. O método de Trabalho Essencial de Fratura (EWF) tem recebido especial atenção na determinação da tenacidade de polímeros altamente dúcteis, no entanto muitas vezes ocorre uma utilização pouco criteriosa da técnica no que diz respeito aos pré-requisitos teóricos e à preparação adequada dos corpos-de-prova de sistemas poliméricos. Dessa forma, foi desenvolvido de forma bastante criteriosa um procedimento de preparação de corpos-de-prova que é a etapa chave para a obtenção de resultados precisos. Visando ampliar a aplicação da técnica EWF para a avaliação da tenacidade à fratura, neste trabalho foram estudados três diferentes sistemas poliméricos. Dois deles mostraram excelente resposta à aplicação da técnica, os nanocompósitos de blendas HDPE/LLDPE e OMMT, e os compósitos de Poliprolileno/Fibras de Vidro, ambos materiais semicristalinos e com comportamento dúctil. Porém para o outro sistema, as blendas nanoestruturadas de SAN/PBT, de comportamento essencialmente frágil, a aplicação da técnica de EWF se mostrou inapropriada dentro das condições estudadas. Portanto, houve avanço com respeito à compreensão dos limites e peculiaridades da aplicação da técnica de EWF, que hoje é uma ferramenta muito útil na caracterização da tenacidade à fratura de materiais poliméricos dúcteis, mas que ainda possui sérias restrições para a análise de materiais de comportamento frágil.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/725 |
| Date | 20 December 2013 |
| Creators | Finocchio, Henrique |
| Contributors | Hage Júnior, Elias |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, UFSCar, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| 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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