Lista Materiais Não Metálicos

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ

CAMPUS CURITIBA

DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE MECÂNICA

LISTA DE EXERCÍCIOS MATERIAIS NÃO-METÁLICOS

MATERIAIS CERÂMICOS E COMPÓSITOS

CURITIBA

DEZEMBRO - 2015

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1. Explique por que a resistência à fratura aumenta em função de uma diminuição do tamanho da amostra.

Pois quanto menor a amostra, menor a possibilidade de existência de defeitos que são concentradores de tensão, os quais diminuem a resistência à fratura.

1. Por que a contração de volume durante a secagem é maior para produtos hidroplásticos ou de fundição por suspensão que possuem partículas de argila menores?

Durante tais processos, as partículas de argila encontram-se virtualmente envolvidas e separadas por uma fina camada de água. Após a secagem, com a remoção da camada de água, a distância entre as partículas diminui, logo, há contração no volume dos produtos.

1. Como é realizada a têmpera para os vidros? Qual é o seu objetivo?

O objetivo da têmpera é induzir intencionalmente tensões residuais compressivas na superfície do corpo, as quais aumentam a resistência do vidro. A peça é aquecida até uma temperatura acima da região de transição vítrea e abaixo do ponto de amolecimento. Após isso, a peça é resfriada até a temperatura ambiente por um jato de água ou banho de óleo. As tensões residuais aparecem da diferença nas taxas de resfriamento do interior e da superfície da peça. Quando a superfície é resfriada rapidamente até uma temperatura abaixo do ponto de deformação acaba se tornando rígida e nesse momento o interior ainda está com uma temperatura mais alta, sendo ainda plástico. Conforme o resfriamento continua, o interior tenta se contrair mais do que a superfície rígida permite. Assim, o interior impõe tensões radiais que são voltadas para dentro ou tende a contrair o exterior. Consequentemente, a peça após ser resfriada possui tensões de tração no interior e de compressão na superfície.

1. O que é um compósito híbrido? Liste 2 vantagens desde compósito comparado ao compósito com fibras normais.

São compósitos que apresentam dois ou mais tipos de fibras em uma única matriz. São mais fortes e mais resistentes, possuem maior resistência ao impacto e menor valor econômico, quando comparados com compósitos simples.

1. Cite uma característica desejável para:

1. Compósitos reforçados com fibras contínuas e orientadas.

Em tração, por carregamento longitudinal, esses compósitos apresentam alta resistência.

1. Compósitos reforçados com fibras descontínuas e aleatórias.

Uma característica desejável são as propriedades isotrópicas, as quais não dependem da direção.

1. Quais são as principais diferenças entre filamentos, fibras e fios?

Os filamentos são caracterizados por um diâmetro extremamente fino, ou seja, relação diâmetro comprimento muito pequena. Os fios, por sua vez, apresentam diâmetros grandes, já as fibras apresentam diâmetros intermediários com relação à filamentos e fios. As propriedades mecânicas estão relacionadas com o diâmetro, ou seja, as fibras de menor diâmetro são as mais fortes.

1. Quais as vantagens da utilização de compósitos com matriz polimérica reforçados com fibras de carbono?

As fibras de carbono possuem o maior módulo e resistência específicos do que as outras fibras de reforço; não são afetadas pela umidade ou por vários ácidos, bases e solventes quando em temperatura ambiente; sob altas temperaturas, as fibras de carbono mantêm o elevado módulo de tração e resistência; possui um processo de fabricação de boa relação custo-benefício; possuem uma variedade de características físicas e mecânicas, permitindo que os compósitos que têm essas fibras tenham propriedades especificamente requeridas.