Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Joints represent a discontinuity in the homogeneity of the material that results in localized tensions which often starts failure becoming inevitable introduced in piping systems. The extensive use of composite materials in piping systems is still limited and this is due to the need to study new types of joints for composite pipes connections, and the study of fibers used and their arrangement, the resin to be used, and mechanical behavior of materials and joints to failure. The work aims to prepare, characterize and evaluate the performance of the hybrid composites based on epoxy resin / fiber using coir dust as filler for application in production of joints by filament winding. Specimens were produced from two polymer systems based on epoxy (DGEBA) with different cure cycles containing different percentages of filler. Then, unidirectional hybrid composites were produced: resin/filler/glass "E" fiber and resin/filler/carbon fiber. The characterization of materials and the effect of the addition of filler were carried out using tensile tests, thermal analysis (differential scanning calorimetry, thermogravimetry and dynamic mechanical analysis), Fourier transform infrared, optical microscopy and scanning electron microscopy. Finally, composite joints were produced using the technique of filament winding, and their performance in connection composite tubes tested under hydrostatic pressure. The presence of filler at epoxy resins modifies the viscoelastic and mechanical properties, and failure modes, but does not affect the degradation profile and the cycle of cure. The hybrid composite of carbon fiber and epoxy resin cured at room temperature showed improvement in tensile properties, about 37.5%, for the addition of 10% filler, which is not observed for the other composites. The joints produced with glass E fibers and epoxy resin had a performance 13% lower, on average, than the standard tube, and the typical failure mode was leakage varying the failure s location. / As junções representam uma descontinuidade na homogeneidade do material que resulta em tensões localizadas, onde frequentemente se inicia a falha, tornando-se inevitável sua introdução em sistemas de tubulação. O uso extensivo de materiais compósitos em sistemas de tubulação ainda é limitado. E isso se deve à necessidade do estudo de materiais considerando as fibras utilizadas e seus arranjos, da resina a ser empregada, do comportamento mecânico dos materiais empregados e das técnicas de processamento, além do desenvolvimento de juntas para conexões das tubulações de compósito e o comportamento da junção até a falha. Este trabalho visa preparar, caracterizar e avaliar o desempenho de compósitos híbridos à base de resina epóxi/fibra utilizando como carga pó de coco e avaliar a viabilidade de produção de juntas por enrolamento filamentar. Foram produzidos corpos de prova poliméricos a partir de dois sistemas à base de epóxi (DGEBA) com diferentes ciclos de cura contendo diferentes porcentagens de carga. Em seguida, foram produzidos compósitos híbridos unidirecionais resina/carga/fibra de vidro E e resina/carga/fibra de carbono. A caracterização dos materiais e o efeito da adição da carga foram realizados através de ensaios mecânicos de tração, análises térmicas (calorimetria diferencial de varredura, termogravimetria e análise dinâmico-mecânica), infravermelho com transformada de Fourrier, microscopia óptica e eletrônica de varredura. Por fim, foram realizados ensaios hidrostáticos de pressão interna das juntas em conexão de tubos compósitos. A presença da carga nos sistemas epóxi modifica as propriedades mecânicas e viscoelásticas e os modos de falha, porém não afeta o perfil de degradação nem o ciclo de cura das resinas. O compósito híbrido com fibra de carbono e resina de cura ambiente apresentou melhora nas propriedades de tração, em torno de 37,5%, devido à adição de 10% de carga, o que não foi verificado para os demais compósitos. As juntas produzidas com fibra de vidro do E e resina epóxi apresentaram desempenho 13% menor, em média, que o tubo padrão, e o modo de falha típico foi o vazamento, variando-se o local da falha.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:ri.ufs.br:riufs/3470 |
| Date | 28 March 2012 |
| Creators | Faro, Ana Angélica dos Santos |
| Contributors | Barreto, Ledjane Silva |
| Publisher | Universidade Federal de Sergipe, Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, UFS, 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 UFS, instname:Universidade Federal de Sergipe, instacron:UFS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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