[pt] Um compósito pultrudado de matriz polimérica reforçado por fibras de
vidro foi caracterizado por microscopia digital, análise de imagens, ensaios
mecânicos e envelhecimento por absorção de água e exposição a radiação
ultravioleta (UV). A partir de uma placa do compósito, corpos de prova
longitudinais e transversais foram obtidos e preparados para os diferentes
experimentos. Mosaicos de imagens obtidas por Microscopia Eletrônica de
Varredura (MEV), com alta resolução e grande abrangência espacial, foram
automaticamente construídos e quantitativamente analisados. Foi desenvolvida
uma metodologia de processamento e análise das imagens obtidas, permitindo
obter, automaticamente, as frações de fibras, carga e matriz, do material, bem
como a distribuição de tamanhos e formas das fibras. Os parâmetros
microestruturais obtidos permitiram calcular propriedades mecânicas que foram
comparadas com as obtidas diretamente de ensaios de flexão, com ótima
concordância. O material foi envelhecido através da imersão em água e a
mudança das propriedades mecânicas foi avaliada, indicando perdas
significativas. A curva de absorção de água foi experimentalmente obtida e
pode ser ajustada pelo modelo de Fick. A exposição a radiação UV não afetou
as propriedades mecânicas dos compósitos quando os ensaios foram feitos na
direção das fibras.Porém, quando os ensaios foram feitos na direção
perpendicular às fibras houve uma queda consistente do módulo de elasticidade
em função do tempo de exposição. / [en] A glass fiber-reinforced polymer-matrix pultruded composite was
characterized by digital microscopy, image analysis, mechanical tests, and
aging by water absorption and UV exposure. Both longitudinal and transverse
samples were obtained from a composite plate and prepared for the several
experiments. Mosaics of images obtained by Scanning Electron Microscopy
(SEM), with simultaneous high-resolution and wide spatial coverage, were
automatically built and quantitatively analyzed. An image processing and
analysis method was developed to obtain, in automatic fashion, the area
fractions of fibers, filler and matrix, as well as the distribution of fiber sizes and
shapes. The obtained microstructural measurements were used to estimate
mechanical properties that were compared to those directly obtained from
bending tests, with excellent agreement. The material was through immersion in
water and the change in mechanical properties was evaluated, indicating
significant losses. The water absorption curve was experimentally obtained and
was fitted with the Fick model. Exposure to UV did not affect the mechanical
properties when the tests were performed in the fiber direction. However, when
tests were performed in a direction normal to the fibers, there was a consistent
reduction of the Young modulus as a function of exposure time.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:13445 |
| Date | 11 May 2009 |
| Creators | YOANKA GALCERAN CHACON |
| Contributors | SIDNEI PACIORNIK |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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