ANÁLISE TÉRMICA E REOLÓGICA DE UM PREP REG A BASE DE EPOXY REFORÇADO COM CARBONO

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ- UNIFEI        [pic 1]

INSTITUTO DE ENGENHARIA MECÂNICA - IEM

CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE MATERIAS

DISCIPLINA: EMT029 – PROCESSAMENTO DE MATERIAIS COMPÓSITOS

PROFESSOR: ANTONIO CARLOS ANCELOTTI JUNIOR

ANÁLISE TÉRMICA E REOLÓGICA DE UM PREPREG A BASE DE EPOXI REFORÇADO COM CARBONO

GABRIEL LIMA MAGRINI - 25306

GUILHERME ANGELO - 28673

EULLER GRANDE - XXXX

ITAJUBÁ - MG

2017

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ- UNIFEI        [pic 2]

INSTITUTO DE ENGENHARIA MECÂNICA - IEM

CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE MATERIAS

DISCIPLINA: EMT029 – PROCESSAMENTO DE MATERIAIS COMPÓSITOS

PROFESSOR: ANTONIO CARLOS ANCELOTTI JUNIOR

ANÁLISE TÉRMICA E REOLÓGICA DE UM PREPREG A BASE DE EPOXI REFORÇADO COM CARBONO

Relatório apresentado na disciplina de processamento de materiais compósitos, para a composição parcial da nota N1, do curso de graduação em Engenharia de Materiais.

Prof. Antonio Carlos Ancelotti Junior

GABRIEL LIMA MAGRINI - 25306

GUILHERME ANGELO - 28673

EULLER GRANDE - XXXX

ITAJUBÁ - MG

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SUMÁRIO

1        Objetivo        5

2        Revisão Bibliográfica        5

2.1        Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC)        5

2.2        Fundamentos do Processo de Análise Dinâmico-Mecânica (DMA)        7

2.3 Análise reológica        9

3        Materiais e Métodos        10

3.1        Materiais utilizados        10

3.2        Métodos        10

3.2.1        Calorimetria Explotaroria Diferencial (DSC)        10

3.2.2        Análise Dinâmico-Mecânica (DMA)        10

4        Resultados e Discussões        11

4.1        Análise da cura da resina via DSC        11

5        Conclusão        13

6        Referências Bibliográficas        13

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1. Objetivo

Este experimento teve como objetivo a proposição de um ciclo de cura para um material compósito de matriz epóxi reforçado com fibra de carbono em forma de prepreg, verificando assim  a importância da análise térmica e reológica de um material compósito durante o processamento do mesmo.

1. Revisão Bibliográfica

1. Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC)

Uma técnica importante a ser estudada nos compósitos é a calorimetria exploratória diferencial (DSC), a qual permite conhecer a temperatura de evaporação (para os materiais modificados), as temperaturas de fusão e de cristalização, como também as entalpias envolvidas nos processos de fusão e cristalização (para os compósitos).

Calorimetria exploratória diferencial (DSC) é uma técnica na qual se mede a diferença de energia fornecida à substância e a um material de referência, termicamente inerte, em função da temperatura enquanto a substância e o material de referência são submetidos a uma programação controlada de temperature [1].

[pic 3]

Figura 1 - Compartimento do DSC, onde: (1) cadinho com amostra, (2) cadinho com referência, (3) forno DSC, (4) aquecimento, (5) sensor; Curva DSC típica. Fonte: Aragão (2002).

Quando uma amostra sofre algum tipo de mudança de estado físico ou químico, ocorre a liberação ou absorção de calor. As curvas DSC mede as variações de energia térmica para manter em equilíbrio as temperaturas da amostra e do material de referência, durante o evento térmico. A partir dos termogramas de DSC, podem-se calcular as áreas correspondentes aos traçados de transições particulares, sabendo-se que tais áreas permitem a medida direta da entalpia associada a cada uma destas transições [2].

Alguns exemplos de aplicação da técnica de DSC são as seguintes:

•Determinação do calor de reação;

•Estudo da cinética de reação;

•Determinação de calor específico;

•Determinação de transição vítrea;

•Determinação de calor específico;

•Determinação do grau de cristalinidade;

•Estudo da cinética de cristalização;

•Estudo do polimorfismo.

A análise da cura de uma resina pode ser analisada pelo aparecimento ou não de um pico exotérmico na curva de DSC. A presença do pico em temperaturas relativamente baixas (90-120°C) indica que houve reação química de cura, mostrando que faltou tempo ou temperatura no processamento da resina testada. Pela cinética de cura é possível, pela técnica, estimar quanto tempo em dada temperatura é necessária no processamento, tal controle é importante para diminuir gastos, por exemplo, no processamento de um compósito de matriz temorrígida [3].